保持塑料容器的保持装置及加热塑料型坯的加热设备

摘要

本发明涉及一种保持塑料容器(10)的保持装置(1)及一种加热塑料型坯(10)的加热设备。所述保持装置具体地为用于保持塑料型坯的保持装置，该保持装置具有保持区段(2)，该保持区段可以引入至塑料容器的口部(10a)内，其中保持区段具有至少一个第一保持元件(22)和一个第二保持原件(24)，这两个保持元件相对于彼此是可移动的并且在任何情况下都具有可以施加至口部(10a)内壁的区段(22a)。根据本发明，至少间歇地支撑两个保持元件(22，24)的膨胀体(6)设置于这些保持元件(22，24)之间，其中可更换的膨胀元件(62)设置在这个膨胀体(6)上，其中这个膨胀元件(62)至少位于膨胀体(6)和保持元件(22，24)之间的一些区段中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于塑料容器的保持装置，并且具体地用于塑料型坯 (parison)的保持装置。

背景技术

在饮料制造行业中，已知的是，首先提供和加热塑料型坯，并且然后 这些热塑料型坯通过转化装备而转化为塑料容器，例如具体地通过伸缩吹 塑成型机。对于加热操作的不同步骤是已知的。

因此，例如已知的是，塑料型坯被引导经过红外加热元件并因此加热。 然而最近，微波加热装置已经成为公知，在该装置中塑料型坯通过微波加 热。在这种情况下，塑料型坯通常单独地传输，并且依靠保持装置保持。 多种保持装置，诸如夹持夹(该夹在其口部处夹持塑料型坯)是现有技术 中公知的。然而此外，保持元件，诸如保持芯轴(mandrel)(该芯轴接合 在塑料型坯的口部中并因此保持它们)也是现有技术中公知的。

然而，这样的控制元件有时具有塑料型坯不能稳定地和永久地保持的 缺点。进一步地，将要期望的是提供一种也可以适用于不同直径的塑料型 坯的口部的保持元件。

发明内容

因此具体地，本发明的目的是增加这种保持装置的应用范围。根据本 发明，这是通过根据本发明的保持装置来实现。

根据本发明，用于保持塑料容器并且具体地用于保持塑料型坯的保持 装置具有保持区段，该保持区段可以引入将要保持的塑料容器的口部中。 在这种情况下，保持区段具有至少一个第一保持元件和至少一个第二保持 元件，这两个保持元件相对于彼此是可移动的并且具有可以施加至口部的 内壁的至少一个区段。

根据本发明，膨胀体布置于这些保持元件之间，至少间歇地支撑两个 保持元件并优选地将它们展开，可更换的膨胀元件设置在这个膨胀体上， 其中该膨胀元件至少部分地位于膨胀体和保持元件之间。在这种情况下， 膨胀体仅在保持状态中支撑容器中的保持元件是可能的，其中优选在这种 状态下，膨胀体通过膨胀元件确定保持元件能够被按压在一起的紧密程 度。

具体地，膨胀元件位于保持装置的方向上，该方向相对于在膨胀体(具 体为膨胀体的外壁)和保持元件(具体为保持元件的内壁)之间的纵向方 向是径向的。由此，膨胀元件可以在围绕膨胀体的周向方向上延伸并且这 个膨胀元件的横截面(如所提到的)可以设置在膨胀体和保持元件之间。

因此在本发明的范围内，所提议的是不仅使用保持元件(该元件在现 有技术中是公知的并且自动伸展开)，而且使用所述膨胀体(该膨胀体具 体地用来迫使保持元件分开)。在这种情况下，膨胀元件本身安装于膨胀 体上从而可更换，使得通过这个膨胀元件的更换，能适应可用的不同塑料 型坯的不同口部几何形状，从而在此后还能改变保持力或夹持力。然而， 适应于不同口部几何形状或保持力或夹持力的设定还可以依靠膨胀体本 身的改变而直接实施。

在进一步有利的实施方式中，在至少两个保持元件间形成槽。通过提 供这个槽，这些保持元件至少部分地或在某种程度上相对于彼此是可移动 的。有利地，这个槽平行于整个保持装置的纵向方向地延伸。有利地，保 持装置的这个纵向方向还平行于塑料容器(通过这个保持装置被保持)的 纵向方向延伸。

在进一步有利的实施方式中，保持区段具有至少三个，优选地至少四 个并且特别优选地至少五个这样的保持元件或保持区段。在这种情况下， 上述的槽在不同情况下都形成于这些保持元件之间。以这种方式，实现了 保持区段非常高的适应性并且由此实现了整个保持装置非常高的适应性。

在进一步有利的实施方式中，保持元件不完全地突出进入容器中，但 是在容器设置于保持装置上的情况下，保持元件的至少一个区段还仍然位 于容器外部。这些保持元件优选地设置于基本体上并且优选地设置于共同 的基本体上。在这种情况下，这个基本体也不会突出进入容器中。保持元 件与这个基本体优选地形成一个单件。保持元件优选地具有棒状结构。基 本体优选地具有空腔和/或大体上柱形的结构。在装配状态下膨胀体的区段 可以位于这个空腔中。

上述的槽优选地终止于在基本体上的保持元件之间。在这种情况下， 槽不会立即终止于基本体上，但是开口邻接该槽是可能的，诸如圆形或椭 圆形的开口(这些槽合并入该开口)。此外以这种方式，通过作用在保持 元件上的力，材料应力可以减小。

在进一步有利的实施方式中，当在垂直于保持装置的纵向方向的平面 内观察时，保持元件具有弯曲的表面。为此，这个弯曲可以适于塑料容器 的内壁的曲率或适于该塑料容器的口部区段的内壁的曲率。

有利地是，膨胀体相对于保持区段在保持装置的纵向方向上是可移动 的。在这种情况下例如，膨胀体和膨胀元件的更换可以通过这个可移动性 来实现。由此例如，膨胀体可以在保持装置的纵向方向上被推出保持原件 间的区域，并且可以以这种方式进入膨胀体的区域(膨胀元件设置于该膨 胀体上)，使得膨胀元件可以交换。

有利地是，保持装置具有至少一个锁定元件，该锁定元件在相对于保 持元件的预定位置处(与保持装置的纵向方向相关)锁定膨胀体。有利地 是，膨胀体还通过保持元件固定在保持装置的纵向方向上。

在进一步有利的实施方式中，膨胀元件形成为环形体。膨胀元件有利 地形成为弹性体。由此，膨胀元件可能特别优选地为O形环。这个O形 环可以由具有其他横截面或几何形状的不同O形环替换，从而为了改变整 个保持元件的伸展效应或夹持力或保持力。有利地是，膨胀元件是弹性膨 胀元件。

在进一步有利的实施方式中，至少一个保持元件或伸展体是由非金属 材料制成。优选地，膨胀体和保持元件均由非金属材料制成。

在现有技术中，这种保持元件通常由金属制成。正如提到的，在现有 技术中，通常是依靠红外辐射加热塑料型坯。然而，最近出现了使用微波 炉代替红外线烤箱的过渡。在这里描述的至少一个保持元件的有利的非金 属结构，以及在这里描述的优选地保持元件和/或膨胀体两者有利的非金属 结构提供了保持元件还可以在微波炉中使用的优点。

在依靠微波的预制型坯(塑料型坯)的加热中，暴露于微波的金属材 料将升温非常快，并因此将削弱在该金属材料的功能或者根本无法提供功 能。在这里提出的实施方式中，保持元件设置成运送通过微波加热的塑料 容器或塑料型坯。因此，保持元件设计成这样以致它是由吸收很少或甚至 不吸收微波的材料制成。此外，如上所述，在塑料型坯上夹具的保持力或 夹持力可以通过更换O形环或膨胀体而精确地设置，该O形环或膨胀体 同样优选地由非金属材料制成。

夹持功能通过使用非金属材料而实现，并且在相同时间微波处理不受 影响。膨胀体和保持元件两者均优选地由非金属材料制成。

在进一步有利的实施方式中，保持元件和/膨胀体的材料从一组材料中 选出，这组材料包括塑料、陶瓷和瓷。保持元件和/膨胀体的材料从一组材 料中选出，这组材料包括PEI(聚醚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)、PP (聚丙烯)等。然而，在这些情况中的每一种情况下，材料都不是金属的， 并因此不会被微波过度加热。

由于各自的膨胀元件，保持装置在其保持力方面优选地是可变的。由 于保持力的改变，膨胀体可以被压出由保持元件围绕的区域，这优选地通 过位于膨胀体上方的孔发生。然后膨胀元件可以从膨胀体移除并且由另一 个膨胀元件替代。在进一步的阶段，具有新膨胀元件的膨胀体可以再次被 压入由保持元件围成的空间。

在这种情况下，膨胀体可以优选地居中并还依靠凹槽/凸起接合部保 持。更精确地，在下文更加详细地描述的来自膨胀体的凸起可以接合在保 持元件的凹槽内并由此在保持元件内不需要膨胀体的额外的螺纹件或固 定件。膨胀体优选地具有针形结构。至少在某些区段，膨胀体优选地在保 持装置的纵向方向上具有恒定的横截面。

优选地，保持元件一起形成空腔，该空腔适合于接收膨胀体的至少一 个区段并也用于此目的。

在进一步有利的实施方式中，膨胀体具有凹槽，膨胀元件可以放置于 该凹槽中。有利地是，这个凹槽是环形的并且在膨胀体的高度的预定区段 中连续地延伸。凹槽优选地设计成这种方式以致它接收膨胀元件的仅一区 域，使得膨胀元件在膨胀体的径向方向上伸出这个凹槽。由此这个凹槽主 要用于固定膨胀元件的位置，具体地固定在保持装置的纵向方向上。

在进一步有利的实施方式中，至少一个保持元件具有凹槽以接收膨胀 元件的至少一个区段。几个保持元件优选地具有相应的凹槽以接收膨胀元 件的区段。在这种情况下，膨胀元件可以放置于这个凹槽中，使得它自动 地保持在这个凹槽中。进一步地，在保持元件中由单独的凹槽制成大体圆 周的通道也将是可能的。

在进一步有利的实施方式中，在保持元件上的凹槽位于保持元件的内 表面上，即在面对膨胀体的内表面上。

在进一步有利的实施方式中，膨胀体具有止挡元件，在装配状态中该 止挡元件支撑至少一个保持元件的端部部分。以这种方式，膨胀体相对于 保持元件的位置可以固定或更精确地限定。

在进一步有利的实施方式中，保持装置具有主体，保持元件至少间接 地紧固于该主体上。在这种情况下，保持元件自身可以设置于中央部分(具 体地在上述基本体)上，并且可以优选地与这个基本体形成一个部件。这 个基本体可以紧固在主体上，例如拧紧在主体上。在这种情况下，这个基 本体(保持区段或保持元件设置与该基本体上)插入到主体的接收开口中 是可能的。

在进一步有利的实施方式中，主体具有开口，工具可以通过该开口在 保持装置的纵向方向上引入至基本体的内部。通过这个工具的引入，例如 螺丝刀，通过在保持装置的纵向方向上施加相应的压力至基本体而将膨胀 体压出由保持元件形成的夹具是可能的。为了更换膨胀元件，可以利用这 个压出。

在正常状态下，膨胀体也有利地由单独的保持元件的弹性力固定。保 持元件的这个弹簧力可以通过由开口引入工具和膨胀体的压出而克服。在 进一步有利的实施方式中，膨胀体具有至少部分地在膨胀体的周向方向上 延伸的凸起。这个凸起可以在各个保持元件中的凹槽配合，由此相对于保 持元件在保持装置的纵向方向上固定膨胀体。相反地，在固定体中接合在 相应的凹槽的凸起也可以设置在保持元件上。

在这种情况下，如果保持装置的纵向方向竖直地延伸，那么凸起和/ 或凹槽有利地具有倾斜表面，即具体地相对于水平面的倾斜表面。当膨胀 体压出保持元件或基本体时，这个倾斜表面可以用于迫使保持元件分离， 并由此释放膨胀体。由于这个倾斜表面的结构，具体地由于其倾斜度，为 了从基本体压出膨胀体而影响(改变，influence)这个力(该力是必需的) 也是可能的。凸起和凹槽两者均还具有相应的倾斜表面。

因此，至少一个保持元件有利地具有凹部(凸起接合在该凹部中)。 在这种情况下，这个凹部的横截面有利地以这种方式形成，使得其适于接 收凸起并且还优选地通过刚性接合(positiveengagement，正接合，强制接 合)接收凸起。

以这种方式，膨胀体可以相对于保持元件锁定，甚至不使用螺纹连接。

在进一步有利的实施方式中，保持区段形成止挡件，该止挡件适于支 撑塑料容器的口部的边缘。因此这个止挡件优选地具有比容器的口部更大 的横截面积。以这种方式，保持区段可以以特别的精确程度引入塑料型坯 的口部。在这种情况下保持元件本身在每种情况下都形成这个止挡件的片 段。

这样的止挡件可以有利地形成于每个保持元件上。作为一个整体，止 挡件能够以整体环形的方式制造(并且没有间隙)。

在进一步有利的实施方式中，在装配状态下，膨胀体在保持装置的纵 向方向上突出超过保持元件。由此例如膨胀体可以具有止挡件，该止挡件 阻止膨胀体过远地挤入保持元件中。

进一步地，本发明涉及用于加热塑料型坯的设备，该设备具有运送装 置和加热装置，该运送装置沿着预定的运送路径运送塑料型坯，该加热装 置在其运送期间至少间歇地加热塑料型坯。根据本发明，用于保持上述类 型的塑料型坯的至少一个保持装置设置在运送装置上。优选地，多个这样 的保持装置设置在运送装置上。

在另一个有利的实施方式中，运送装置具有运送轮(保持装置设置于 该运送轮上)。有利地，至少一个加热装置是将微波施加至塑料型坯以加 热塑料型坯的加热装置。在这个实施方式中，加热装置优选地具有至少一 个微波谐振器(resonator，共振器)(塑料型坯可以被引入至该微波谐振器 中)。在这种情况下，保持装置的至少一个区段也优选地引入至这个谐振 器。进一步地，在这种情况下，加热装置还可以具有微波产生装置，例如 磁控器(magnetron，磁控管)。

在进一步优选的实施方式中，该装置还可以具有线性运动单元，该线 性运动单元引入塑料型坯，具体地通过在该装置纵向方向上的运动而引入 至微波谐振器。

在进一步优选的实施方式中，至少一个加热装置能与塑料型坯一起移 动，即优选地，塑料型坯与加热装置一起运送。

但是进一步地，加热装置是红外线加热装置也将是可能的。在这种情 况下，红外线加热装置优选地相对于塑料型坯的运送路径固定地设置。在 这种实施方式中，塑料型与其保持装置坯优选地被引导经过加热装置。在 这种实施方式中，保持装置优选地设置与运送链上。

附图说明

进一步的优点和实施方式从附图中将变得更加显而易见。

在附图中：

图1示出了根据本发明的保持装置的立体图；

图2示出了根据图1的保持装置，其中该保持装置具有设置在其上的 塑料型坯；

图3示出了根据图1的保持装置的剖视图，其中该保持装置具有塑料 型坯；

图4示出了在图1中示出的保持装置的另一剖视图，其中该保持装置 具有塑料型坯；

图5示出了用于加热塑料型坯的加热器的大致示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的保持装置1的立体图。在这种情况下，这个 保持装置具有保持区段2，该区段可以至少部分地引入容器中或容器的口 部中。

为了这个目的，保持区段具有五个保持元件22，24，26(其他的没有 示出，因为它们是在后面)，在每种情况下这些元件都具有径向向内偏移 的端部区段22a，24a，26a，这些端部区段可以引入塑料型坯的口部中。 在这种情况下，槽25(通过该槽，保持元件相对于彼此的一定相对运动是 可能的)分别设置在独立的(individual)保持元件之间。以这种方式，保 持元件22，24可以在进入塑料型坯时彼此稍微靠近。这些槽优选地以直 线方式延伸并且具体优选地平行于保持装置的纵向方向L。由此，在引言 中提到的保持装置的周向方向限定为围绕纵向方向的周向方向。

参考标号68表示膨胀体(在图1中未示出)的止挡件，该止挡件在 单个的保持元件之间延伸或在它们内部延伸。参考标号32表示保持区段 的基本体，保持元件22，24，26设置在该基本体上并且保持元件22，24， 26与该基本体形成一体。

优选地，这些保持元件至少稍微弹性地设置在基本体32上。由于这 个弹性设置，当保持元件插进塑料容器中时，保持元件略微向内受压，并 且然后施加一定的反作用力于口部的内壁上，该反作用力将塑料容器10 保持在保持装置1上。

参考标号8表示保持装置1的主体或支撑件，在其上面设置保持区段 2，更精确地来说，设置基本体32。在基本体32的内部形成空腔，在该空 腔中设置膨胀体。基本体2依靠螺纹连接件86而设置在主体8中。在这 种情况下，参考标号85表示接收区域，保持区段、更精确地来说是基本 体32引入该接收区域中。

参考标号88表示为了在支撑件上安装保持装置的支撑表面。至少区 段32和保持元件24，26和22优选地由非金属材料制成。有利地是，位 于内部的膨胀体(不可见的)也是由非金属材料制成。

图2示出了具有塑料型坯10(该塑料型坯设置在保持装置上)的保持 装置1的示图。这个塑料型坯10具有口部，保持装置的端部区段2插入 该口部中以保持这个塑料型坯。

图3示出了根据本发明的保持装置1的剖视图。在这种情况下，可以 再次看到两个保持元件22和26。将要认识到的是，膨胀体6设置在保持 元件内部，其中参考标号62表示膨胀元件，该膨胀元件与插入的膨胀体 限定两个保持元件26和22(但是统称为所有的保持元件)被按压分开到 到什么程度并受压抵靠塑料型坯的内壁10b。参考标号63表示保持元件 22的接收凹槽，膨胀元件62抵靠该接受凹槽。

在这方面指出的是，在操作状态中膨胀体不能使保持元件22，24，26 伸展得太宽。因此，膨胀体也应该表示为支撑体，该支撑体径向向内地支 撑保持元件。然而，当膨胀体从基本体移除时，保持元件同样地至少略微 地伸展开。

参考标号68再次表示下止挡件，该下止挡件抵靠保持元件22，24， 26。

参考标号86再次表示螺纹装置，诸如在这种情况下的平头螺钉(grub screw)，通过该螺钉支撑件8紧固至基本体32，并因此紧固至保持区段2。 参考标号72指定为通道形开口，通过该开口诸如小螺丝刀的工具可以引 入以在纵向方向L上向下压膨胀体6并从体32压出。以这种方式，能够 靠近并替换膨胀元件62。

与螺纹件体84一起，整个装置可以固定到另一元件，诸如进入凹部 83的棒状体。

因此，例如，保持装置可以固定到驱动器，该驱动器也使得塑料型坯 10绕其自己的纵向轴线转动。然而，保持装置还可以设置在运送装置上(诸 如运送链)并可以由此被运送。

参考标号44表示在膨胀体6上形成的周向凸起。在装配状态下，这 个凸起接合于形成在各个保持元件中的凹槽或凹部42中。在这种情况下， 将可以看出的是，这些凸起和凹部的几何结构适合于彼此。朝向底部，即 在凸起的方向上，无论凹槽还是凸起每个都具有倾斜表面42a，44a。如果 膨胀体从基本体32或保持元件压出，力通过这些倾斜表面施加在保持元 件上并使这些保持元件伸展开。

进一步地将认识到的是，膨胀元件62相对靠近保持装置的下端部， 使得膨胀元件与塑料型坯定位元件相类似地设置在塑料型坯内部。这个膨 胀元件优选地在纵向方向上设置在凸起44下面并且优选地设置在凸起和 止挡元件68之间，在这种情况下通过膨胀元件施加在保持元件上的力， 小于膨胀元件62的更高布置的情况下施加的力，所以这是有利的。

另外在这种方式下，因为膨胀体不必推出为离由保持元件围绕的区域 很远，所以更换膨胀体62变得更容易。参考标号82指定为设置在主体中 的开口，通过该开口可以引入工具以用于将膨胀体6压出基本体32。参考 标号61表示为周向凹槽，该凹槽设置在膨胀体上并且膨胀元件62可以放 置在其中。根据膨胀元件的功能，膨胀元件还可以被表示为支撑元件，该 支撑元件用作相对于膨胀体支撑保持元件，具体地在如果保持装置插入塑 料型坯的情况下。

图4示出了根据本发明的保持装置进一步的示意图。此处通道72再 次是可辨别的，该通道用作从支撑体或基本体32释放膨胀体。在操作中， 整个保持装置可以被递送至塑料型坯并且可以穿透进塑料型坯的口部10a 内。一旦发生上述动作，塑料型坯也以稳定的方式夹持在保持装置上。但 是，正如上述的，进一步的渗透被止挡件68阻止。

参考标号21a表示支承表面，通过该支承表面保持元件抵靠支撑塑料 型坯的内壁10b。参考标号78表示凹槽，该凹槽设置在膨胀体中并且螺纹 件体86可以接合在该槽中以固定膨胀体。参考标号34表示设置于膨胀体 中的空腔。

图5示出了用于加热塑料型坯10的加热器50的概括示意图。这个加 热器50具有旋转支撑件52，多个加热装置54设置在该旋转支撑件上。在 这种情况下，这些加热装置是微波单元，在每种情况下该单元都具有谐振 器，塑料型坯10引入该谐振器中用于加热该塑料型坯。因此在这种情况 下，加热装置54与塑料型坯一起运送。

申请人保留要求保护在申请文件中公开的所有特征是本发明的必需 的特征的权利，但是这些特征单独或相结合都相比于现有技术具备新颖 性。进一步指出的是在单个附图中还描述了本身可能是有利的特征。本领 域的技术人员能立即认识到，在附图中描述的一特定的特征也可以是有利 的，而无需将来自这个附图其他多个特征相结合。进一步地，本领域的技 术人员还能认识到，由在单个附图中或不同附图中示出的几个特征的组合 也可能是有利的。

参考标号目录

1保持装置

2保持区段

6膨胀体

8主体

10容器、塑料型坯

10a塑料型坯的口部

10b塑料型坯的内壁

22,24,26保持元件

22a,24a,26a保持元件22，24，26的形成保持区段2的区域

25槽

28止挡件

32基本体

34空腔

42凹槽

42a凹槽的倾斜表面

44凸起

44a凸起的倾斜表面

50加热器

52运送装置

54加热装置

61凹槽

62膨胀元件或支撑元件

63接收凹槽

64止挡元件

68止挡件

72用于工具的通道

78凹槽

82开口

83空腔

84螺纹件体

85接收区域

86螺纹件体

88支撑表面

L纵向方向