用于将塑料型坯成型为塑料容器的吹塑模具的制作方法

专利2025-07-18  4


本技术涉及一种用于将塑料型坯成型为塑料容器的吹塑模具。


背景技术:

1、该吹塑模具具有第一侧面部分和第二侧面部分,该第一侧面部分和该第二侧面部分能够相对于彼此相对移动,并且在组装状态下至少部分地包围成空腔,塑料型坯能够在该空腔内膨胀成塑料容器。在现有技术中已知用于将塑料型坯成型为塑料容器的至少两部分式的吹塑模具,该吹塑模具的部分能够相对于彼此相对移动。

2、此类吹塑模具在关闭状态下存在这样的问题,即在吹塑模具内侧与要在吹塑模具中膨胀的型坯之间布置有气体。型坯的膨胀必须对抗该气体对型坯的外壁施加的压力。在最简单的情况下,可通过吹塑模具中的开口将气体排放到吹塑模具的外侧。然而,这并不总是很容易就能做到的。例如,已知这样的吹塑模具,在该吹塑模具中,吹塑模具的关闭和向彼此进给的吹塑模具部件的永久固定通过压力垫实现,这些压力垫从外部对吹塑模具部件施加压力,并提供吹塑压力的反压力。由此可防止在每个吹塑过程快结束时,当吹塑压力必须特别大时,这些吹塑模具部件因从内部作用的吹塑压力而相对于彼此移位,并且成型的容器对应地不具有理想的形状,或者甚至是有缺陷的。然而,平整地封闭外侧的压力垫使得难以将多余的气体从吹塑模具内部排放出。

3、即使在无菌条件下将型坯成型为容器的过程中,将气体从吹塑模具内部排放出也是有问题的,因为为此所需的管线至少暂时地向吹塑模具内部开放,并且因此也必须是无菌的。在需要长的管线,例如以便排放出压力垫周围的气体时,保证气体排放的无菌性是特别困难的。


技术实现思路

1、因此,问题在于提供一种吹塑模具,该吹塑模具使之成为可能,即在无菌条件下排放出存在于吹塑模具内侧与型坯之间的气体。其中,所需的管线应易于接近且易于消毒。

2、该目的在装置方面根据以下技术方案来实现。

3、本实用新型的一个重要方面因而在于一种用于将塑料型坯成型为塑料容器的吹塑模具,该吹塑模具具有第一侧面部分和第二侧面部分,该第一侧面部分和该第二侧面部分能够相对于彼此相对移动,并且在组装状态下至少部分地包围成空腔,塑料型坯能够在该空腔内膨胀成塑料容器。根据本实用新型,第一侧面部分和/或第二侧面部分具有至少一个适合和设置用于使流体通过的第一通道,该第一通道从限定空腔的内表面延伸到相对而置的外表面。此外,第一侧面部分和/或第二侧面部分还具有第二通道,该第二通道与第一通道流体连接并且至少部分地沿着第一侧面部分和/或第二侧面部分的外表面延伸,其中在吹塑模具的这样的状态下,即在该状态下在吹塑模具内将塑料型坯成型为塑料容器是可行的,第一通道和/或第二通道至少在一侧与洁净室流体连接。优选地,在该状态下,第一通道和/或第二通道在两侧都与洁净室流体连接。

4、通道的该实施方案使之成为可能,即通过第一通道将流体,优选气体,从塑料型坯与关闭的吹塑模具的内表面之间的体积中排放到吹塑模具的外侧或侧面部分的外侧。这样的第一通道可很短,因为它只需要延伸穿过侧面部分的壁。通常,这样的壁具有这样的厚度,该厚度明显小于50mm,大多在约10mm至25mm的范围内。这样的距离可例如通过喷洒灭菌剂容易地进行消毒或保持无菌。

5、对应地,优选的是,第一通道为穿过第一侧面部分和/或第二侧面部分的至少部分地包围成空腔的壁的贯穿部,优选地为孔。

6、为了还提供一种向第二通道简单地施加灭菌剂的简单方法,优选的是,第二通道为开放通道,该开放通道优选地被设计为第一侧面部分和/或第二侧面部分的外表面中的凹陷部。开放通道因而在该上下文中不应被这样理解,即通道在其纵向侧的端部处是开放的,而是应被这样理解,即一侧和/或侧壁至少部分地是开放的。优选地,通道因而被设计为第一侧面部分和/或第二侧面部分的外表面中的凹陷部,例如沟槽。当这样的侧面部分被插入吹塑模具载体中时,吹塑模具载体优选地可用作第二通道的侧壁,并在侧面将其封闭。

7、由于柔性材料例如压力垫视柔性程度而定可能会被部分地压入(在侧面开放的)第二通道中,因此优选的是,侧面部分优选地在关闭状态下不借助(柔性)压力垫保持在理想位置。优选地,吹塑模具因而被设计为没有压力垫的。这意味着省掉例如在吹塑模具载体(部分)与侧面部分之间安装压力垫的步骤。相反,两个侧面部分相对于彼此的位置稳定的固定(即通常是由压力垫来保证的固定)由下文将进一步描述的锁定机构来完成。优选地,在借助这样的锁定机构进行锁定时,侧面部分的锁定运动还导致侧面部分向彼此进一步进给并且在吹塑成型过程期间将侧面部分相对于彼此固定在该位置。

8、在一种优选的实施方式中,第一侧面部分和/或第二侧面部分具有几个第一通道和/或第二通道。由此可使之成为可能,即流体更快且更均匀地从关闭的吹塑模具的内部体积中流出。特别地,优选的是,几个第一通道与一个第二通道流体连接。例如,一个第二通道可沿着侧面部分的外表面部分地延伸,并在几个位置处与第一通道连接,这些第一通道例如被实施为穿过侧面部分的孔。

9、优选地,该至少一个第二通道沿着侧面部分的和/或(关闭的)吹塑模具的圆周方向延伸。特别地,优选的是,几个第二通道沿着侧面部分的和/或(关闭的)吹塑模具的圆周方向延伸。这些第二通道可基本上彼此平行延伸。结合上文所提到的几个第一通道(这些第一通道通向一个第二通道,优选地通向每个第二通道),因此可保证足够大的体积流从关闭的吹塑模具中流出。同时,流过许多第一通道(这些第一通道通向关闭的吹塑模具的内部中的不同位置)的体积流可保证流体穿过侧面部分的均匀流出是可行的。这可避免在成型过程期间由于吹塑模具的内部中的局部压力变化而出现的不理想不均匀的型坯变形。

10、在一种优选的实施方式中,第一侧面部分和/或第二侧面部分具有几个第一通道和/或第二通道。如上文所描述的,由此可使之成为可能,即在型坯在关闭的吹塑模具内膨胀成容器期间,流体从吹塑模具内侧与型坯的外侧之间的体积中均匀地流出。为了使得流体以特别均匀的方式流出成为可能,优选的是,这些通道中的每个通道与最近的通道之间最多间隔100mm,优选≤90mm,进一步优选≤80mm,特别优选≤75mm。

11、优选地,该吹塑模具(一般也可称为成型站)进一步具有用于承载吹塑模具的底板部分的底板部分载体。吹塑模具的这些侧面部分以及底板部分共同形成空腔,塑料型坯通过施加可流动介质,特别是压缩空气,能够在该空腔内成型为塑料容器。

12、侧面部分优选地能够基于预定的枢转轴相对于彼此枢转。由此可行的是,侧面部分可像书那样翻开,并通过在翻开时产生的开口将型坯放入空腔。

13、在一种优选的实施方式中,吹塑模具具有锁定机制,以便在吹塑模具的关闭状态下,将两个侧面部分相对于彼此固定(在背离枢转轴的一侧上)。优选地,为此并不使这些侧面部分本身相对于彼此锁定,而是使侧面部分载体相对于彼此锁定,其中每个侧面部分载体优选地承载一个侧面部分。优选地,这样的锁定机构具有第一锁定元件,该锁定元件能够基于预定的枢转轴枢转,并与第二锁定元件接合以锁定侧面部分载体。

14、优选地,第一锁定元件能够基于预定的枢转轴以偏心的方式枢转。枢转运动由此也导致锁定元件的纵向位移,这优选地导致在第一锁定元件与第二锁定元件接合之后,第一锁定元件基于枢转轴被拉回,并且由此也导致第二锁定元件在枢转轴的方向上被施加压力。由此,即使没有压力垫,也可在适当时确保两个侧面部分相对于彼此以安全且抵消内部压力或吹塑压力的方式固定。

15、在一种优选的实施方式中,至少第一侧面部分或至少第二侧面部分具有固定部分,优选第一和第二侧面部分均具有固定部分,适配器元件能够以能够松开的方式安装在固定部分处。这样的实施方式使得吹塑模具或侧面部分能够特别灵活地使用,因为它可根据能够松开的适配器元件的设计来适应特定的要求。优选地,在吹塑过程期间,侧面部分也可履行其限定空间以将型坯膨胀成容器的作用,而不需要布置在固定部分中的适配器元件。

16、优选地,这样的适配器元件使得至少一个侧面部分的全自动和/或半自动更换成为可能。因此,在一种优选的实施方式中,适配器元件可为以气动的方式相对于吹塑模具载体能够固定和/或能够松开的。该实施方案使之成为可能,即在更换吹塑模具时,吹塑模具或吹塑模具部件,例如侧面部分,不必须手动从吹塑模具载体上松开。同样,吹塑模具的具有其他容器几何形状的部件不必手动固定在吹塑模具载体中。相反,可行的是,锁定(和释放或解锁)自动进行,例如,通过闩锁的气动位移。

17、在另一种补充或替代性的实施方式中,适配器元件能够被机器人装置抓握,以相对于吹塑模具载体松开和/或固定侧面部分。在该实施方式中,不仅可免工具和无需用户直接干预来固定和松开侧面部分,而且还可将侧面部分插入吹塑模具载体中和移出该吹塑模具载体。

18、优选地,第一侧面部分和/或第二侧面部分具有至少一个固定装置和/或适配器元件,用于将侧面部分与吹塑模具载体连接,其中该固定装置和/或适配器元件优选地借助密封元件相对于第一通道和/或第二通道中的至少一者,优选地相对于所有第一通道和/或第二通道,密封。固定装置与第一通道和/或第二通道中的至少一者之间的这样的密封元件可确保——特别是在能够以气动的方式松开的固定装置中——固定装置被从通道中的一个通道中流出的流体无意地触发。此外,可保证即使固定装置不在洁净室内,来自固定装置的污染物也不可能进入通道并且由此进入洁净室。

19、在一种优选的实施方式中,固定装置和/或适配器元件相对于吹塑模具载体能够松开和/或能够锁定,以便进行自动吹塑模具更换,优选地进行能够由吹塑模具更换机器人执行的吹塑模具更换。如上文所描述的,这例如可经由适配器装置的对应的接触元件来实现,这些对应的接触元件可被机器人的抓握装置握住。作为该实施方式的补充或替代,还可行的是,对应的接触元件直接设置在吹塑模具部件或侧面部分上。在该实施方式中,即使不设置适配器元件,机器人也可借助抓握装置抓握吹塑模具部件。优选地,接触元件具有几何形状,该几何形状使得机器人安全抓握成为可能。其中,如结合图1所示,该几何形状例如可为一个或几个大致呈蘑菇状的凸起。对于特定的应用或机器人来说,其他几何形状也可为有利的,其中机器人的抓握装置和吹塑模具的形锁合接合的几何形状是优选的。优选地,这些几何形状选自一组,该组包括闩锁元件、凸起、锯齿结构、角形元件和其组合。然而,其他几何形状和/或作用连接也是可想象的,例如可用作机器人的吸盘或真空升降机的互补接触面的平面。

20、优选地,第一侧面部分和/或第二侧面部分具有至少一个机器可读的数据存储元件。由此使之成为可能,即机器人可明确地识别要抓握的侧面部分或至少是要抓握的侧面部分的类型。由此,可避免将与要处理的型坯和/或要生产的容器的几何形状不匹配的吹塑模具插入吹塑模具载体中。即使这样的不合适的吹塑模具被插入,它也可由于数据存储元件而被明确地识别出,识别快速,优选地以无接触的方式识别。

21、优选地,数据存储元件选自一组,该组包括非易失性存储器、rfid标记、光学二维码(优选qr码)、datamatrix码、汉信码、jab码、maxicode、dotcode或aztec码、光学一维码(优选条形码)、ean-x、upc-x或交错式2/5码和三维码(优选地第一侧面部分和/或第二侧面部分的识别区域中的凸起和/或凹陷部)。如上文所解释的,通过这样的码,机器人或其他验证装置能够明确地识别出合适的吹塑模具是否布置在吹塑模具载体中。关于上文所提到的由凸起和/或凹陷部形成的三维码的编码,可为有利的是,该码同时形成被机器人的抓握元件接触的吹塑模具部分的接触点。如果接触元件的三维结构与机器人的抓握元件不兼容,则不可被机器人抓握,并且由此将吹塑模具部件识别为不合适。

22、优选地,在吹塑模具的这样的状态下,即在该状态下在吹塑模具内将塑料型坯成型为塑料容器是可行的,固定装置与洁净室流体连接。在该实施方案中,固定装置可被布置在洁净室中的流体包围。因此,优选的是,该固定装置是能够消毒的,即特别地被设计接受反复热处理和/或化学处理(例如,利用h2o2溶液和/或施加温度)。在该实施方式中,用于更换不同吹塑模具(这些吹塑模具被插在吹塑模具载体中)的机器人也可布置在洁净室内,并在洁净室内保持几套不同的吹塑模具,从而使得可在不打开洁净室的情况下进行成套更换。

23、在一种进一步优选的实施方式中,吹塑模具能够直接固定在吹塑模具载体处。因此,在该实施方式中提出,吹塑模具和特别是吹塑模具的一个或几个侧面部分直接和特别是在吹塑模具载体与侧面部分之间没有压力垫的情况下固定在吹塑模具载体处和/或将其固定在吹塑模具载体处。

24、此外,本实用新型涉及一种用于在洁净室内将塑料型坯成型为塑料容器的方法。该方法的特点为以下步骤:

25、-将型坯放入具有第一侧面部分和第二侧面部分的吹塑模具中,该第一侧面部分和该第二侧面部分能够相对于彼此相对移动,

26、-使第一侧面部分和第二侧面部分向彼此进给,直到达到组装状态,在该组装状态下空腔包围塑料型坯,

27、-将介质引入到塑料型坯的内部体积中,以及将塑料型坯膨胀成塑料容器,其中在空腔中布置在塑料型坯的外壁与第一侧面部分和/或第二侧面部分的内壁之间的流体通过第一通道流出并经由第二通道排放到洁净室中,该第一通道从第一侧面部分和/或第二侧面部分的限定空腔的内表面延伸到第一侧面部分和/或第二侧面部分相对而置的外表面,该第二通道与第一通道流体连接并且至少部分地沿着第一侧面部分和/或第二侧面部分的外表面延伸。

28、该方法允许在型坯在关闭的吹塑模具中成型期间,流体从吹塑模具内壁与型坯的外壁之间的体积中特别轻松地流出。

29、通道的消毒和/或灭菌可特别轻松地进行。特别地,如果通道被设计为开放通道,例如第一侧面部分和/或第二侧面部分的外表面中的凹陷部或沟槽,则灭菌介质很容易进入第二通道的内部。如果侧面部分从吹塑模具载体上松开,则第二通道的内部至少部分地是暴露的,并且优选可在整个通道长度上施加灭菌介质。

30、第一通道的灭菌通常更容易实现,因为其长度通常更短,且只对应于侧面部分(沿着应在吹塑模具的内部中成型的型坯的径向方向)的厚度。优选地,第一通道沿着应在吹塑模具的内部中成型的型坯的径向方向延伸。

31、特别地,该方法设置为,使用如上文所描述的吹塑模具,并且特别是在这样的吹塑模具中将型坯成型为容器,以及/或者将这样的吹塑模具布置在吹塑模具载体中。因此,主题是提供或形成上文在装置方面所描述的特征的方法步骤也包括在本公开中。

32、类似地,吹塑模具优选地具有执行上文所描述的方法的所有必要部件,特别地被适配为单独或相互组合地执行在上述方法的背景下描述的单个或几个方法步骤。

33、更多优点和实施方式参阅附图。


技术特征:

1.一种用于将塑料型坯(60)成型为塑料容器的吹塑模具(1),所述吹塑模具具有第一侧面部分(2)和第二侧面部分(3),所述第一侧面部分和所述第二侧面部分能够相对于彼此相对移动,并且在组装状态下至少部分地包围成空腔(110),塑料型坯(60)能够在所述空腔内膨胀成塑料容器,

2.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),

3.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),

4.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),

5.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),

6.根据权利要求5所述的吹塑模具(1),

7.根据权利要求6所述的吹塑模具(1),

8.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),

9.根据权利要求1所述的吹塑模具(1),


技术总结
一种用于将塑料型坯成型为塑料容器的吹塑模具,该吹塑模具具有第一侧面部分和第二侧面部分,该第一侧面部分和该第二侧面部分能够相对于彼此相对移动,在组装状态下至少部分地包围成空腔,塑料型坯能够在该空腔内膨胀成塑料容器,该第一侧面部分和/或该第二侧面部分具有至少一个适合和设置用于使流体通过的第一通道和第二通道,该第一通道从限定该空腔的内表面延伸到相对而置的外表面,该第二通道与该第一通道流体连接并且至少部分地沿着该第一侧面部分和/或该第二侧面部分的该外表面延伸,在该状态下在该吹塑模具内将塑料型坯成型为塑料容器是可行的,该第一通道和/或该第二通道至少在一侧与洁净室流体连接。

技术研发人员:弗洛里安·盖廷格,于尔根·泽尔纳
受保护的技术使用者:克朗斯股份公司
技术研发日:20230823
技术公布日:2024/7/25
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