传送中空体的装置、配备有这些装置的设施和传送附连在该装置上中空体的方法

摘要

预成型坯运送设施(2)包括用以将其送入加热烘箱的夹持构件(6)和头部(7)，用来选取可能在所述加热烘箱中引发事故的预成型坯的检测系统，以及将每个选中的预成型坯与其夹持头(7)分离的装置，该装置在所选的预成型坯的底部向其内部施加压力，该装置由能够在底部引导加压流体的喷嘴(15)组成。夹持构件(6)和夹持头(7)包括孔(9)状的开口，使加压流体能够直接作用到选中的预成型坯。

说明书

本发明总的涉及制造容器的领域，该容器由加热和吹塑中空体后获得的热塑性材料制成，该中空体常称作预成型坯。本发明具体涉及一种传送系统，该传送系统包括一系列传送装置，每一个传送装置都配备有至少一个被设计成可携带预成型坯的夹持构件，为了使其在设施内沿垂直方向移动。

因此，本发明适用于制造或者处理由热塑性材料，例如PET，制成的预成型坯的流线式处理设施，借助于传送装置，所述预成型坯在该设施中一个接着另一个地个别移动，该传送装置能够夹持预成型坯的颈部，以便在加热时能自由支配坯体。

通常，预成型坯呈筒状坯体的一般形状，在其一个轴向末端处封闭，在其另一个轴向开口末端处延伸一颈部，该颈部已经具有最终容器的最终颈部形状和一个基本上径向延伸的套环。在接下来的描述中，“具有颈部的容器”可理解为任何具有颈部的中空体，即预成型坯，这些容器通过吹塑或者拉伸吹塑预成型坯制成，也就是说容器具有最终形状，还需经过一个附加的处理(例如贴标签或填装步骤)。

在传送预成型坯的特殊情形中，在吹塑步骤中，必须提供一个转移装置，该转移装置能够拿取(“夹持”)每个预成型坯的颈部将它们转移到加热区域，加热区域通常是热调节隧道烘箱，在该区域内所述预成型坯的坯体将被加热到热塑性材料的玻璃化转化温度，同时保持温度低于结晶化温度。

为实现该转移，公知的做法是采用装有夹持构件的传送装置，其包括适于接合在预成型坯颈部内的圆形芯轴(内部夹持)，因为存在着压力和摩擦力，所以仅通过粘结就可抓住后者。

在文献FR2706876中，以申请人名义提出了一个从夹持头对预成型坯作内部夹持的装置，该夹持头具有一开环末端。

根据相同的内部夹持原理，如在文献FR 2794109中以申请人名义提出的，公知的做法是形成一个传送预成型坯的系统，该系统由一组传送单元构成，每个单元具有一个在其端部装有环形开环的夹持装置，该环形开环由几个部分组成；当环接合在预成型坯颈部内时，通过弹性装置在径向上向外受力的这些部分能够压在颈部的圆柱内表面上。

可替换地，也可以在预成型坯颈部的外表面夹持预成型体(外部夹持)，例如在文献FR 2882963中的申请人提到的。

当预成型坯进入到热调节烘箱时，预成型体要经历自身的旋转以使预成型坯的整个外表面均匀加热。当预成型坯内部和外部都加载到模具上时，后者可不与夹持头轴向对齐。

在这种情况下，由于预成型坯不成一条直线，以及它自身的旋转，坯体特别是它的端部，可能会与烘箱的加热灯接触，并可能因为打破加热灯而造成重大的损坏，有时预成型体会着火。

因此，为了避免这些事故，例如烘箱加热灯的损坏，在进入烘箱前有必要提供释放预成型坯的操作，也就是说一个包括将所有在通过加热烘箱时会导致事故的预成型坯脱除的操作。

该脱除操作基本上可以避免加热进入到烘箱中的有设计缺陷的预成型坯。

文献FR 2872805中申请人提出了一种释放预成型坯的系统。

提供一种用于确定哪些预成型体将被释放的光学检测装置，在一个例如可编程控制器的适当的命令仪器作用下，令一个脱除构件介入，以便取走有问题的预成型坯，例如将其丢入回收箱。

该系统尽管满足所有要求，然而实施起来太复杂，首先，它会限制设施的生产率；具体来说，用于释放的脱除构件的响应时间比较长。

此外，由于当前的生产率和预成型坯的进展速度，不可能脱除单个预成型体，因为基于气动命令装置的响应时间，多个预成型坯会受到脱除构件的影响，一般来说，平均三个连续的预成型体会被脱除。

由于预成型坯的制造成本，为了防止正确放置在夹持头上或者没有缺陷的预成型体被刮伤，生产一种用于仅释放没有正确固定的或者没有正确成型的预成型坯的装置就变得非常有价值；所述装置能适用于预成型体的高速运转。生产一种能用于释放预成型体以及释放任何形状中空体的释放系统也将变得特别有价值。

此外，由于释放的多个预成型坯是一个挨着一个放置的，所以在预成型体传送链(三个连续的夹持头)中就有相当多的自由空间。当预成型坯通过所述烘箱的加热灯前方时，烘箱中预成型坯之间的这些大空间就会中断其他预成型坯的加热，结果导致预成型坯均匀加热上的缺陷。

此外，近来在预成型坯的制造中有一个变化，就是趋向于减小套环的尺寸，使之变得更薄更宽，由此带来了更频繁的夹持问题。

因此，生产一种不依赖于套环的尺寸的释放系统也是很有利的，该套环在中空体的颈部。

因此本发明的目的是解决现有技术中的各种问题，借助于一种释放中空体的系统，该系统可以在高传送速度下释放单个预成型坯，该系统还不依赖于所述预成型坯的套环的尺寸性能。

根据第一方面，本发明涉及一种将预成型坯传送至诸如加热烘箱的处理单元的设施，为了在接下来的拉伸吹塑中成型，在该处理单元中预成型坯被加热到合适的温度，该设施包括：

-在循环传送链上运转的夹持构件，每个夹持构件都配备有夹持头，用以承载所述预成型坯以及将它们传送到所述加热烘箱，

-至少一个检测系统，位于所述加热烘箱的上游的所述预成型坯的路径上，该检测系统，例如一个形状识别相机，挑选所述加热烘箱中可能导致事故的预成型坯，例如，那些没有与它们的夹持头的主轴排列一致的预成型坯，

-将每个选中的预成型坯与它们的夹持头分离的部件，

-一种仪器，例如可编程控制器，根据来自所述检测系统的信息，指令脱除选中的预成型坯，

-收取脱除出来的预成型坯的装置，其包括在选中的预成型坯的内部向其底部施加压力，具体来说，施加足够的压力以克服所述选中预成型坯和它的夹持头之间的粘结力，以将其分离。

仍然根据本发明，该装置能够在选中的预成型坯的内部向其底部施加压力，该装置由以下组成：

-可向所述选中预成型体的底部注射加压流体射流的喷嘴，

-一个孔形式的开口，其位于构件中以及所述选中预成型坯的夹持头中，当所述孔通过所述喷嘴前方时，实施所述加压流体的注射。

根据本发明的另一个限定，孔包括一个在下游出口的方向上横截面收缩的漏斗状的上游入口，用于选中预成型体的加压流体注射入孔中。

仍然根据本发明，用于指令加压流体注射的可编程控制器包括一个程序，设置该程序以建立一个合适的程序段，控制加压流体向选中的预成型坯实施，该阶段延续的时间基本上大于所述选中的预成型坯通过所述注射喷嘴前面所取的时间，以确保所述加压流体注射到孔中的注射时间足够长，以保证所述选中的预成型坯被脱除。

本发明还涉及当预成型坯传送到加热烘箱时将其释放的方法，目的在于消除在所述加热烘箱中的路径上可能引起事故的每一个预成型坯，所述方法包括：

-在进入所述加热烘箱之前监测经过的预成型坯，目的在于在所述预成型坯中检测出在所述加热烘箱中可能导致事故发生的缺陷，

-在所述加热烘箱的上游从夹持头上分离每一个不符合要求的预成型坯，在不符合要求的预成型坯的内部向其底部施加合适的力，具体来说，该力足够克服所述不符合要求的预成型坯与它的夹持头之间的压力和摩擦力。

-将不符合要求的预成型坯收集到一个合适的容器内。

仍然根据本发明，在该释放的方法中，通过注射将不符合要求的预成型坯从夹持头上分离，在所述夹持头的适当的孔中，将加压流体渗透至所述不符合要求的预成型坯的内部。

根据本发明的另一个限定，在该释放的方法中，该方法中包括预先获知不符合要求的预成型坯的路径，以便向所述不符合要求的预成型坯注射加压流体，并将所述加压流体的注射至少保持到夹持头通过注射所述流体的喷嘴前。

下面将借助于一个实例对本发明进行详细描述，该实例仅用于说明，并不限定本发明的保护范围。下图为根据本发明的传送和夹持中空体的装置的轴向剖面图。该装置与吹塑喷嘴共同作用，能实施使预成型坯释放的操作。

简单地说，图1是传送中空体的装置1的轴向剖面图，例如由热塑性材料制成的预成型坯2。预成型坯2具有基本上纵向延伸的坯体3和被基本上横向延伸的套环5将其与坯体3分开的管颈4。

传送装置1包括具有夹持头7的夹持构件6，其可以固定预成型坯2，更优地，可密封地固定管颈4。

图1中所示的是一种预成型坯2的“内部”夹持，是前述文献FR 2794109中描述过的类型。即将夹持头7插入管颈4中，从而压在管颈4的内表面上。

然而，需要指出的是，本发明的原理同样适用于预成型坯2的“外部”夹持，即，在将夹持头7压住管颈4的外表面上时，一般是压住管颈4的螺线8。

根据本发明，夹持构件6具有至少一个穿过夹持头7的孔9。

因此，根据本发明的第一个应用，通过在孔9中注入加压流体(最好是压缩空气，压力至少为几巴量级，从2到5巴)，接着通向密闭的容器10，容器10由固定于所述头部7上的预成型坯2的坯体3形成，且这样做不用管确定容器10是否完善地密封，由此，预成型坯2能与夹持头7分离。

可替代地，通过将消毒液体注入到通向密闭容器10的孔9中，来消毒预成型坯2内部，该密闭容器10由固定于所述头部7的中空体3形成。

一般情况下，可以通过孔9注入任何类型的流体，流体可与密闭容器10发生合适相互作用和/或所需的处理反应，该密闭容器10由固定于所述头部7上的中空体3形成。

因此，孔9被设计成穿过夹持构件6，并在所述夹持构件6里基本保持直线。孔9基本上是圆筒状，中心地形成在构件6内，也就是说，考虑到夹持构件6定义了一个主夹持轴X-X，相对于该轴X-X，可确定预成型坯2是否正确固定在夹持头7上，并与后者在同一直线上，然后，孔9基本上与主夹持轴X-X同轴。

更具体地说，夹持构件6包括一个具有所述夹持头7的芯轴11和夹持杆12，所述芯轴11较佳地以可拆卸方式与夹持杆12连接。

因此，孔9形成在夹持杆12和芯轴11中且呈中空。

为了在加压流体注射到孔时限制压力的损失，所述孔被设计成在夹持构件中基本上是线性的，孔一般形状优选为基本上圆筒状。

更具体地说，孔9具有用于注射流体的上游入口13和夹持头7中的下游出口14。上游入口13沿下游出口14的方向上具有一个断面收缩。

在上游入口13处，为了使最大量的流体被引导、控制并进入孔9中，因此，提供了横截面比大多数孔9横截面大的上游入口13，特别是比下游出口14的横截面大。

即使图1展示的是具有单一中心孔9的传送装置1，但也有可能具有多个孔9，例如与主夹持轴X-X共中心布置，或者提供被分成多个二级孔的孔9，这些孔都通向夹持头7。

按照本发明的第二个方面，本发明还涉及传送中空体2的设施，该设施具有多个传送装置1，它们一个连着另一个，在循环链上连成线移动，该传送装置1在图中未示出，其属于本身公知的类型，例如在前述文献FR2872805所提到的。

传送设施包括用来注射诸如加压吹塑流体的流体射流的装置，例如压力在2到5巴的流体，据相关知识，用这种类型的设备，可供的压力高达40巴，当注射加压吹塑流体的装置在循环链上移动时，它将被指向至少一个孔9的通道上的一点，该孔9位于传送装置1的内部。

优选地，注射装置呈鼓吹喷嘴15的形式，其附连、固定在设施的底座上，在图中未示出，因此，在与循环链相连的传送装置1移动期间，喷嘴15被指向孔9的上游入口13的通道上的一点。

为了避免注射流体通过喷嘴15时损失过多，所述喷嘴15设置在面对传送装置1中的孔的上游入口13通道上的一点，其与上游入口13的距离非常小，例如，约1毫米，乃至几毫米量级。

根据本发明的应用，传送装置还可包括检测装置，例如形状识别相机(图中未示出，本身为公知的类型)，以便显示预成型坯2的坯体3与主夹持轴X-X和夹持头7的轴线未在同一直线上的缺陷，由此，可确定由所述夹持头7运输的预成型坯2，是否必须通过加压吹塑流体的注射与所述夹持头7分离。

注射的命令可通过一个可编程控制器发出，该可编程控制器接收和处理来自上述检测装置的信息。

该可编程控制器具有一个程序，用于组织加压流体注射到认为有缺陷的预成型坯的命令，这种缺陷可能导致预成型坯在烘箱中加热时发生事故。

注射程序配置包括一个适合于向选中的预成型坯施用加压流体的程序段，例如，该阶段延续的时间基本上大于所述选中的预成型坯通过所述喷嘴前面所需的时间，以确保所述加压流体注射到孔中的时间足够长，从而保证所述选中的预成型坯脱除。

该注射程序段还被设置成允许预期向所述不符合要求的预成型坯启动注射加压流体，该注射面对位于喷嘴15前的所述不符合要求的预成型坯的路径，以喷射所述流体，以及保持所述加压流体的注射，至少直到夹持头7完全通过喷射所述流体的所述喷嘴15的前方。

因此，本发明能提供一种传送固定在传送装置1上的预成型坯2的方法，所述方法包括通过至少一个孔9注射流体的步骤，该孔设计成穿过所述传送装置1，并且通向固定在所述传送装置1上的预成型坯2的坯体3的内部密闭容器10。

根据本发明应用的另一种形式，消毒流体从孔9中注射。可替代地，可以注射加压流体，以使得中空体2与夹持头7分离。

因此，概括地说，根据本发明的应用，利用检测装置，可检测出预成型坯2是否不对齐在轴X-X上或者具有制造缺陷。然后借助于可编程的控制器以及借助于合适程序和/或计算装置，可确定载有该预成型坯的传送装置1，更确定地说是孔9会在何时通过注射流体的装置15的前方，然后控制该流体的注射，以释放预成型坯(或者固定在夹持头7的任何中空体)。

流体注射装置的响应时间明显比前述现有技术中的活塞气动装置的响应时间要快，这使得每次仅释放一个预成型坯成为可能。

因此，根据本发明的第一个应用，中空体通过在孔中注射加压吹塑流体能与夹持头分离，该孔通往由固定在所述头部的中空体形成的密闭容器。

可替代地，中空体内部可以通过在孔中注射消毒流体来消毒，该孔通往固定在所述头部的中空体形成的密闭容器。

更常见地，本发明可以在用于传送有颈部容器的设施上找到有时必须释放具有缺陷的中空体的位置，例如，在离开预成型体的吹塑单元的时候。