用于轉移熔融的塑料的旋轉接頭的制作方法
【專利說明】用于轉移熔融的塑料的旋轉接頭發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將熔融的塑料從擠出機轉移到用于通過注塑-壓縮來模塑熱塑性材料如PET制成的預制件的旋轉機械的模具的旋轉接頭，目的是制造食品級容器，尤其是瓶子。
[0002]技術現(xiàn)狀
[0003]大量熱塑性容器尤其是瓶子的生產是這樣一個過程，該過程從原料(通常為聚對苯二甲酸乙二醇酯或PET)開始，允許獲得甚至特別復雜形狀的成品容器，該成品容器適合于多樣的市場需要，并且特別輕和強韌，即使在環(huán)境溫度下遭受沉重的壓力時。在原始狀態(tài)中處于顆粒形式的PET到塑料容器的轉變可以通過一個階段的過程或者通過兩個階段的過程進行，正如所希望的。
[0004]一個階段的過程使用單個的設施進行，其中PET通過注塑到模具內的步驟從顆粒到預制件的轉變以及通過拉伸吹塑步驟從預制件到塑料容器的轉變連續(xù)發(fā)生，預制件不被允許完全冷卻直到環(huán)境溫度。因此預制件仍然保留從注塑步驟剩余的潛熱的一部分，其具有相當大的能源節(jié)約，因為相對于預制件必須從環(huán)境溫度開始加熱的情況，預制件需要較少的熱量以回到合適的吹塑溫度。
[0005]相反地，所謂的兩個階段的過程在兩個設施中進行，該兩個設施通常但不一定是分開的:一個設施進行將顆粒形式的PET轉變成預制件的容器制造過程的第一部分，即在注塑模具內進行注塑PET預制件的步驟。該過程的第二部分在第二設施中進行，其采用今天一般用于吹塑PET容器的拉伸吹塑技術在送風機內將預制件轉變成最終容器。兩個階段的過程也可以在同一設施中進行，其包括注塑預制件和把其吹塑成瓶子，但兩個操作在兩個不同的時間進行。預制件被允許在注塑后冷卻以達到環(huán)境溫度。接著，當預制件必須轉變成成品容器尤其是瓶子時，其必須在適當?shù)暮嫦渲屑訜?，以使其回到對于拉伸吹塑所使用的或所必要的熱塑性塑料的通常的吹塑過程所需的溫度(如果PET被使用)。
[0006]更優(yōu)選集成的一個階段的設施的原因是，這種設施以較少的能量消耗確保更好的成品質量，正如前面提到的。通過實時地修改生產參數(shù)使其以快速和有效的方式適合容器的制造需要的可能性允許成品的更好的質量。此外，在集成的一個階段的設施中，預制件的制造誤差可以立即檢測出來從而允許糾正預制件和/或成品容器的錯誤。
[0007]相反，在兩個階段的設施中，在注塑操作過程中發(fā)生在預制件上的錯誤可能延遲檢測出來，結果損害幾天的生產。此外，在兩個階段之間連續(xù)性的缺乏阻止了預制件生命周期的所有信息被存儲，由此拉伸吹塑步驟在不知道加工的預制件在任何時間的確切特征的情況下發(fā)生。不那么重要的是，如果這些旨在包含食品級產品，當這些不立即轉變成最終容器時，由預制件污染導致的問題，從而損害了其保質期。
[0008]吹塑是當今優(yōu)選的，還因為其特別適合用于制造具有復雜形狀和許多底切部的中空體。吹塑具有允許生產具有比口寬得多的本體的容器如瓶子和燒瓶的很大的優(yōu)點。此外，相比于旋轉模塑，吹塑是優(yōu)選的，因為生產周期即周期時間較短。吹塑是特別快速、有效的生產過程，適于大規(guī)模容器生產，比如熱塑性樹脂瓶，并且特別是用于飲料的PET，對于其，市場需求特別大的制造數(shù)目。短的周期時間允許將設施成本分散到大量的零件上，因而允許在較大的吹塑設施中實現(xiàn)甚至每小時大約幾萬個容器的生產率。因此從經濟角度考慮的關鍵因素是原料如PET、PE、PPE、PP的成本，以及因此制造單一容器所用的材料的量的減少是至關重要的。
[0009]在一個階段的設施的制作中仍然需要克服的問題中的一個是其相比于兩個階段的設施的低生產率，因為今天最常見的容器的制造過程的第一部分(其是在多腔模具中預制件注塑過程)慢于制造過程的第二部分(其是拉伸吹塑過程)，由此可能已經實現(xiàn)非常高的生產能力的后一操作必須采用低于最大能力的生產能力，以使其保持與預制件注塑模具的生產能力相同的水平。
[0010]從生產能力和生產預制件的質量的視角來看顯得最有前途的所描述的技術的變型是注塑壓縮技術的使用，該技術需要較小的功率工作和較小的壓力機噸位來壓縮預制件模具。該過程的另一個優(yōu)點是，其使熱塑性材料遭受較低的壓力，允許制造具有非常薄的壁的最終容器，同時確保高的容器質量。如果旋轉平臺被用來執(zhí)行注塑壓縮生產周期，而不是注塑機的通常的交替周期，則如果集成的單個階段的設施被使用，將預制件模塑機和用于吹塑容器的旋轉送風機集成是比較容易的。
[0011]因此，認為需要提供新的用于制造熱塑性預制件(特別是PET制成的)的旋轉注塑機，以順從市場需求，以提高生產率和降低預制件的成本而不降低其質量。因此已經尋求解決方案來增加預制件注塑-壓縮機的速度，而不降低所制造的預制件的質量。此外，也認為需要增加用于熱塑性容器的注塑-壓縮機中的自動化并減少維護時間。將熔融的塑料從擠出機模組轉移到模塑腔的問題存在于高產量的注塑-壓縮旋轉平臺中。W02011161649描述了一種用于將熔融的塑料從擠出機轉移到旋轉模塑機械的模具的旋轉接頭。該旋轉接頭基本上由兩個部分組成:固定部分和旋轉部分，旋轉部分屆定在輪內，模塑腔布置在輪的外周處，這種旋轉部分包括迷宮式密封件。這種接頭的主要缺點是確定的，在于其本身不是一個元件，而是一個部分(旋轉部分)；其是輪的一體的部分，這意味著維護問題。因此，認為需要克服上述缺點的旋轉接頭。另一個需要是在圓盤的旋轉運動期間確保熔融的塑料的最佳密封，從而盡可能避免所述塑料從旋轉接頭泄漏。
[0012]發(fā)明概述
[0013]本發(fā)明的目的是提供一種用于將熔融的塑料從擠出機轉移到熱塑性預制件特別是PET預制件的旋轉模塑機械的模具的旋轉接頭，這有助于提高預制件制造設施的總的生產率。
[0014]本發(fā)明的另一個目的是提供一種旋轉接頭，其可高效地防止在圓盤的旋轉運動過程中熔融的塑料泄漏，預制件模具固定在該圓盤上。
[0015]本發(fā)明旨在通過用于將熔融的塑料從擠出機轉移到旋轉預制件模塑機械的模具的旋轉接頭實現(xiàn)上述的目的，根據權利要求1，旋轉接頭包括:
[0016]-固定結構，在其中設置有界定縱向軸線Y的固定的縱向元件，
[0017]-和可移動的結構，其適合于繞所述縱向軸線Y旋轉，并適合于一體地固定到旋轉機械，其中第一通路通道設置在所述固定的縱向元件內，
[0018]其中第二通路通道設置在所述可移動的結構內，且該第二通路通道與所述第一通路通道同軸，
[0019]所述第二通路通道在其第一端處與所述第一通路通道連通，且在其第二端處與多個橫向徑向通道連通，所述橫向徑向通道設置在所述可移動的結構內。
[0020]其中，在所述固定結構和可移動的結構之間提供了間隙，在該間隙內布置有迷宮式密封件，以用于確保密封所述固定結構和所述可移動的結構之間的熔融的塑料的作用。
[0021]憑借本發(fā)明的特征，含有成兩個、三個或四個的組的預制件注塑模具的旋轉圓盤可以被提供，從而提供以下的優(yōu)點:
[0022]-高的容器生產率，因為憑借用于熔融樹脂分配的創(chuàng)新性的旋轉接頭，相對于具有以不同的方式布置的模具的設施，圓盤可以以更高的旋轉速度旋轉；
[0023]-減小的用于打開和關閉注塑-壓縮模具的機械循環(huán)時間；
[0024]-用于樣式變化的停機時間的減少；
[0025]-使用用于憑借裝置結構模塊化拆卸和改裝機器或其子組的自動化系統(tǒng)的可能性；
[0026]-憑借當將樹脂分配到每個模具內時裝置所提供的樹脂計量精確性來獲得高質量的預制件以及降低制造浪費的可能性；
[0027]-在模塑腔內模具凸模的更好的定心，結果提高了模塑預制件的同心度；
[0028]-從熱膨脹造成的變形中和從多個腔結構的通常的機械約束中釋放。
[0029]由此導致的整體優(yōu)勢是更好質量的預制件的較高的每小時生產率。
[0030]從屬權利要求描述了構成本描述的整體部分的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0031]附圖簡述
[0032]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點在附圖的幫助下根據以非限制性示例的方式示出的注塑-壓縮裝置的優(yōu)選的但不排他的實施方案的詳細描述將變得明顯，其中:
[0033]圖1是包含根據本發(fā)明的旋轉接頭的熱塑性預制件生產設施的示意平面圖；
[0034]圖2是圖1中的設施的局部軸測圖；
[0035]圖2a是圖1中的設施的局部側視圖；
[0036]圖3是沿圖1中包括根據本發(fā)明的旋轉接頭的設施的一部分的軸向平面的剖視圖；
[0037]圖3a是根據本發(fā)明的旋轉接頭的放大剖視圖；
[0038]圖3b是圖3a中的旋轉接頭的放大細節(jié)的軸測圖；
[0039]圖4是圖1中的設施的元件的軸測圖；
[0040]圖5是圖4中的元件的側視