Установка для изготовления бутылок из полиэтилентерефталата

 

Изобретение относится к области изготовления емкостей из полиэтилентерефталата методом выдува и позволяет повысить производительность установки при уменьшении ее габаритов. Установка для изготовления бутылок включает последовательно горизонтально расположенные участки загрузки, нагрева, выдува, выгрузки и охлаждения кареток. Все участки снабжены прямолинейными направляющими, образующими замкнутый контур, в которых движутся каретки с носителями для преформ и бутылок и с механизмами для вращения преформ на участке нагрева. Перемещение кареток осуществляется на ширину каретки на участках охлаждения и нагрева, и на длину каретки на участках выдува и загрузки за один цикл выдува бутылок. Участок нагрева содержит нагреватели протяженной формы, при этом нагреватели расположены параллельно направляющим, два из них расположены по краям участка нагрева, а остальные - между рядами преформ кареток, движущихся по участку нагрева. Установка может содержать автоматический манипулятор и ориентатор. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области изготовления ПЭТ емкостей методом выдува /ПЭТ - полиэтилентерефталата/.

Известна установка для изготовления ПЭТ- бутылок, содержащая замкнутый конвейер, перемещающий преформы последовательно от участка загрузки к участку нагрева, выдува и выгрузки. Конвейер выполнен замкнутым цепным, с возможностью размещения непосредственно на ленте конвейера одного ряда преформ, установленных на конвейере с возможностью вращения для обеспечения равномерного прогрева (US 5834038, B 29 C 49/64, 10.11.1998). Размер участка нагрева в такой установке определяется временем нагрева преформ, поскольку, с одной стороны, необходимо выдерживать заданную температуру нагревания, чтобы не допустить деформации преформ и неравномерности их прогрева, а с другой стороны, скорость движения конвейера ограничена производительностью участка выдува. Данная установка имеет большие габариты и производительность ее ограничена, кроме того, механизм перемещения преформ включает большое число кинематических элементов, из-за чего уменьшается надежность работы установки.

Известна также установка для изготовления ПЭТ-бутылок, включающая последовательно горизонтально расположенные участки загрузки, нагрева, выдува, выгрузки и охлаждения, причем все участки снабжены прямолинейными направляющими, направляющие образуют замкнутый прямоугольный контур, а на направляющих с возможностью перемещения по ним установлены каретки. Каждая каретка выполнена в виде прямоугольной платформы с центральным сквозным отверстием, в котором установлен с возможностью вращения один носитель преформы и бутылки. Устройство снабжено механизмом для вращения преформ на участке нагрева. Перемещение кареток осуществляется посредством их сдвига на направляющих на два шага, равных размеру каретки, за один цикл, поскольку в установке предусмотрен одновременный выдув (в одном цикле) двух бутылок. При таком перемещении происходит остывание преформы, установленной на первой каретке за время выхода следующей каретки с участка нагрева, что ухудшает эксплуатационные характеристики установки: создает необходимость нагрева преформ выше требуемой для выдува бутылок. Производительность данной установки несколько выше, однако не является вполне достаточной, кроме того, данная установка также обладает значительными габаритами из-за однорядного размещения преформ /патент RU N 2121922 C1, кл. B 29 C 49/42, опубл. 20.11.98/.

Технической задачей изобретения является повышение производительности установки при уменьшении ее габаритов.

Поставленная задача решается тем, что в установке для изготовления ПЭТ-бутылок, включающей последовательно горизонтально расположенные участки загрузки, нагрева, выдува, выгрузки и охлаждения кареток, причем все участки снабжены прямолинейными направляющими, образующими замкнутый прямоугольный контур, в направляющих с возможностью перемещения по ним установлены каретки прямоугольной формы с носителями для преформ и бутылок и механизмами для вращения преформ на участке нагрева, перемещение кареток в направляющих осуществляется с использованием четырех механизмов перемещения, два из которых выполнены с обеспечением одновременного перемещения кареток на ширину каретки на участках охлаждения и нагрева за один цикл выдува бутылок, а другие два - с обеспечением одновременного перемещения кареток на длину каретки на участках выдува и загрузки за тот же цикл выдува бутылок, при этом каждая каретка имеет N носителей преформ и бутылок, причем N ≥ 2, а участок выдува выполнен с возможностью одновременного выдува N бутылок, соответствующего N носителей преформ и бутылок, при этом участок нагрева содержит нагреватели протяженной формы в количестве N+1, при этом нагреватели расположены параллельно направляющим, два из них расположены по краям участка нагрева, а остальные - между рядами преформ кареток, движущихся по участку нагрева.

В частном случае для обеспечения достаточной производительности каждая каретка имеет четыре носителя для преформ и бутылок.

Для обеспечения вращения преформ каретка содержит основание в виде плиты прямоугольной формы с выполненными в ней в ряд параллельно длинной стороне прямоугольника отверстиями с установленными в них с возможностью вращения носителями преформ и бутылок, которые представляют собой втулки, выполненные с возможностью размещения на них преформ и бутылок, механизм вращения преформ на участке нагрева выполнен в виде кинематически связанных шестерен, которыми снабжены нижние части втулок, причем шестерни находятся в кинематический связи с установленной на плите основания с возможностью вращения звездочкой, при этом участок нагрева снабжен элементом для приведения во вращение звездочки, выполненном в виде бесконечной цепи.

Для обеспечения движения кареток в направляющих без заклинивания каретки выполнены с пазами в нижней части, а направляющие снабжены выступами, форма и расположение которых обеспечивает возможность перемещения кареток по направляющим без перекосов кареток.

В частном случае механизмы перемещения выполнены в виде пневмоцилиндров.

Для автоматизации процесса снятия бутылок установка может содержать манипулятор, выполненный в виде захвата, двух пневмоцилиндров и рычажной системы, причем захват выполнен в виде планки с N пазами, каждый из которых соответствует конфигурации горлышка бутылки, установленной с возможностью перемещения в горизонтальном направлении под действием одного пневмоцилиндра, а рычажная система выполнена с возможностью снятия бутылок с носителей и перемещения под действием второго пневмоцилиндра.

Кроме того, для автоматизации процессов выдува бутылок, их заполнения и укупорки установка может дополнительно содержать ориентатор, установленный за участком разгрузки и выполненный с возможностью распределения готовых бутылок на конвейер.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема установки, на фиг. 2 - каретка с механизмом вращения преформ, на фиг. 3 изображен манипулятор, на фиг. 4 - ориентатор.

Установка содержит участок загрузки 1, участок нагрева 2, участок выдува 3 бутылок, участок выгрузки (снятия) 4 готовой продукции, и участок охлаждения 5 кареток. Преформы расположены на каретках 6, имеющих носители преформ и бутылок, представляющие собой втулки 7. Количество носителей преформ на каждой каретке определяется выполнением участка выдува бутылок. Например, при выполнении устройства выдува, позволяющего производить одновременный выдув четырех бутылок, каждая каретка содержит четыре носителя заготовок и бутылок.

Участок нагрева выполнен в виде расположенных параллельно направляющим нагревателей 8, выполненных протяженными, например, в виде стержней. Длина нагревателей определяет длину участка нагрева преформ. Нагреватели установлены как по боковым сторонам направляющих на участке нагрева, так и между рядами движущихся по участку нагрева преформ. В случае использования кареток на четыре преформы используется пять нагревателей.

Участок выдува представляет собой установленные в ряд разъемные формы и штоки, осуществляющие вытяжку преформы по длине; одновременно производится раздув преформы в форме путем подачи сжатого воздуха через отверстие во втулке 7.

После выдува готовая продукция - бутылки - размещена на тех же носителях, что и преформы.

Втулки 7 установлены с возможностью вращения в отверстиях плиты, являющейся основанием каретки. Отверстия втулок 7 служат для прохода воздуха при выдуве бутылок. Отверстия расположены в ряд вдоль длинной стороны пластины.

Вращение осуществляется посредством шестерен 9, которыми снабжены нижние части втулок 7. Все шестерни кинематически связаны между собой и со звездочкой 10, которая приводится во вращение на участке нагрева при взаимодействии с цепью.

Перемещение кареток осуществляется пневмоцилиндрами в направлениях 11, 12, 13, 14.

Для того, чтобы избежать перекосов кареток во время их движения по направляющим, в основании каретки выполнены пазы 15, в которые входят выступы, выполненные на направляющих.

Установка может быть дополнена автоматическим манипулятором, выполненным в виде захвата 16, пневмоцилиндров 17 и 18, и рычага 19.

Установка работает следующим образом.

На втулки 7 каретки 6, расположенной на участке загрузки 1 вручную или с использованием автоматических манипуляторов устанавливаются преформы. При помощи пневмоцилиндра 11 каретка с преформой перемещается на следующую позицию; пустая каретка при этом перемещается на участок загрузки.

Одновременно с пневмоцилиндром 11 с кареткой, несущей вышедшие из печи, разогретые до требуемой температуры преформы, взаимодействует пневмоцилиндр 12, который продвигает эту каретку на участок выдува, при этом каретка с бутылками, изготовленными в предыдущем цикле, продвигается на участок выгрузки.

Во время операций загрузки преформ и выдува бутылок происходит перемещение кареток с преформами на участке нагрева посредством пневмоцилиндра 13, а также перемещение пустых кареток от участка выгрузки к участку загрузки посредством пневмоцилиндра 14.

Таким образом, за время одного цикла выдува (одновременного выдува количества бутылок, определяемых конструктивными особенностями участка выдува, например, четырех бутылок) происходит смещение кареток с преформами, кареток с бутылками и пустых кареток на один шаг: на ширину каретки на участках охлаждения и нагрева и на длину каретки на участках выдува и загрузки.

Выгрузка также может осуществляться вручную либо с использованием манипуляторов.

После выгрузки пустые каретки поступают на участок загрузки. При перемещении с участка выгрузки на участок загрузки каретки охлаждаются путем обдува воздухом.

Манипулятор предназначен для съема готовых бутылок с носителей. Под действием пневмоцилиндра 17 захват 16 перемещается в горизонтальном направлении по неподвижным колонкам 20. При этом пазы захвата охватывают горлышки бутылок. Затем под действием пневмоцилиндра 18 происходит подъем платформы 21, на которой установлен захват 16, что обеспечивает снятие бутылок с носителей. Подъем платформы осуществляется при повороте рычага 19 вокруг оси 22 по колонкам 23, снабженным ограничителем подъема. Затем осуществляется поворот платформы 21 вокруг оси 24 под действием того же рычага, что позволяет переместить бутылки с участка выгрузки.

В частном случае выполнения установки она может быть дополнена ориентатором, выполненным в виде вращающегося барабана 25, на который при помощи манипулятора и лотков переносятся готовые бутылки. Ориетатор производит распределение бутылок на конвейерную линию заполнения и укупорки бутылок.

Формула изобретения

1. Установка для изготовления бутылок из полиэтилентерефталата, включающая последовательно расположенные участки загрузки, нагрева, выдува, выгрузки и охлаждения кареток, в замкнутом прямоугольном контуре с возможностью перемещения в нем установлены каретки прямоугольной формы с носителями для преформ и бутылок и механизмами для вращения преформ на участке нагрева, отличающаяся тем, что все участки расположены горизонтально и снабжены прямолинейными направляющими, образующими замкнутый прямоугольный контур, перемещение кареток по направляющим осуществляется с использованием четырех механизмов перемещения, два из которых выполнены с обеспечением одновременного перемещения кареток на ширину каретки на участках охлаждения и нагрева за один цикл выдува бутылок, а другие два - для обеспечения одновременного перемещения кареток на длину каретки на участках выдува и загрузки за тот же цикл выдува бутылок, при этом каждая каретка имеет N носителей преформ и бутылок, где N ≥ 2, а участок выдува выполнен с возможностью одновременного выдува N бутылок, соответствующий N носителям преформ и бутылок, причем участок нагрева содержит нагреватели протяженной формы в количестве N + 1, которые расположены параллельно направляющим и два из которых расположены по краям участка нагрева, а остальные - между рядами преформ на каретках, движущихся по участку нагрева.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая каретка имеет четыре носителя для преформ и бутылок.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каретка содержит основание в виде плиты прямоугольной формы с выполненными в ней в ряд параллельно длинной стороне плиты отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения носители преформ и бутылок, представляющих собой втулки, выполненные с возможностью размещения на них преформ и бутылок, при этом механизм вращения преформ на участке нагрева выполнен в виде кинематически связанных шестерен, которыми снабжены нижние части втулок, причем шестерни находятся в кинематической связи со звездочкой, установленной на плите основания с возможностью вращения, а участок нагрева снабжен элементом для приведения во вращение звездочки, выполненным в виде бесконечной цепи.

4. Установка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что каретки выполнены с пазами в нижней части, а направляющие снабжены выступами, форма и расположение которых обеспечивает возможность перемещения кареток по направляющим без перекосов кареток.

5. Установка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что механизмы перемещения выполнены в виде пневмоцилиндров.

6. Установка по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит манипулятор, выполненный в виде захвата, двух пневмоцилиндров и рычажной системы, при этом захват выполнен в виде планки с N пазами, каждый из которых соответствует конфигурации горлышка бутылки, установленной с возможностью перемещения в горизонтальном направлении под действием одного пневмоцилиндра, а рычажная система выполнена с возможностью снятия бутылок с носителей и перемещения под действием второго пневмоцилиндра.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ориентатор, установленный за участком разгрузки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4