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PET瓶拉伸吹塑机的改革

发布时间:2022年04月28日    点击:[0]人次

PET瓶拉伸吹塑机的改革

在制作和加工技术上的不断钻研和开发,Krupp Corpoplast(克虏伯科柏拉斯)公司终于成功研制了BLOMAX 家族的新成员BLOMAX 16D型拉伸吹塑机,带来了吹塑技术上的突破。

机身设计紧凑,占地面积小:布局简洁,可以在现场加设多种组件,几天内就可以投产,而且耗电量低,操作简易,维修工作少。容器的生产成本得以降低,投资/产量比得以优化。

该吹塑机具有16个模具工位,以每个工位生产1,2001,300个PET瓶/小时的保守定额计算,其总产量是19,20020,800瓶/小时,属高产率吹塑机,在拉伸吹塑技术领域创下了新标准。高产量的记录,归功于凸轮控制驱动吹塑工位和较短的瓶子吹塑时间。

其 “Dynamic Keep CloseSystem”(DKCS) (动态保持密闭系统)可以制成弧度圆滑的瓶子,甚至在高吹塑压力下及吹塑时间缩短时,也不会出现分模线扁平区。两半模合模后被有效锁定,可靠地避免间隙的出现,即使在温模和热模操作时也能保持瓶子的质量。

吹塑机主要由3个组件组成:加热组件,传送组件及吹塑组件。

1、瓶坯输入

为了高速输入瓶坏,保持转动轮的流畅定向输送是高效操作的关键,而该输送机的蜗杆螺旋瓶坯输入装置,保证了顺畅可靠的输送操作。加热炉处理工序前后,瓶坯不会被旋转加工,即加热系统不带有扭转动力,简单可靠,减少高温和磨损所造成的破坏。

2、加热组件

加热组件的标准型号装备有18个加热器箱,每个箱内置有9盏灯的灯组。标准作法是把底部和顶部的2盏灯安装在较接近瓶坯表面的位置。灯泡后部的表面涂上了光反射材料,使热度集中,改善辐射到瓶坯上的加热形式,确保在高产率下也能使瓶坯的相关部位的温度上升到足够的水平。由于上述过程是主要的能耗所在,有效的热转移节省热能损耗高达

20%。

加热组件具有以下的设计特色:额外的热能需求灵活性,日后如要进行加热过程改装,例如要吹塑PP和PEN等需要较长加热时间的材料时,也有足够的空间来安装额外的加热组件,提高加热能力;此外,加热炉的空间还可以处理间距宽阔的广口瓶瓶坯;通过控制加热程序及到达平衡的时间,保证良好的加工处理;无磨损操作,保证高度可靠性;维修和操作调节简易。

直列式烤炉加热系统的核心是一个新型的加热运载车,由许多个载瓶器组成,每个载瓶器以导轨导流,并与输送心轴相配应。此外,载瓶器与滚珠轴承上运转的铰链相连。由于载瓶器本身在滚珠轴承上运转,整辆运载车所需的操作能量得以减少。而铰链的滚珠轴承运动量小,有助于延长整辆运载车的使用寿命。加热运载车没有明显的热延长变形,铰链更不会出现松脱现象,其准确性就如加热轮一样。

为了保证最有效的热吸收,加热运载车的节距很短,仅38毫米。总的来说,与其他同类设备相比,可节省约20%能耗。只要略微改进加热运载车,还可处理广口容器。

直列式烤炉的设计重点在于能简单快速地满足吹塑加工的特殊要求:所有加热灯泡可以独立放置,以便达到瓶坯的最佳热分布;利用曲轴上下及前后移动,可以同时调节整排加热箱的位置;只要加热箱转动90度后便可进行维修;通过适当的冷却屏和适当地调节加热箱,可以避免瓶颈过热的现象。

3、传送组件

传送组件采用心轴在加热工位和吹塑工位之间来回传送,装载瓶坯并卸下成品瓶。每个传送工位均以组件式设计,可以互换兼用。机械调节机构保证组装快速简单,操作10,000小时后才需要对传送工位进行检查。由于加热组件旋转较缓慢,而吹塑组件速度较快,因此心轴式传送的重点摆在传送臂的控制系统上。为此,传送臂的所有动作均作了完善的协调,以保证处理过程柔和可靠。

整个机器操作过程中,从加热、吹塑到出瓶,心轴一直作为处理瓶坯的介体,即在机器操作的所有阶段能避免接触瓶坯,杜绝因接触任何锋利或有切口的夹钳边缘而产生PET粉尘,确保瓶子生产的质量优异。瓶坯和瓶身在所有操作过程中均保持倒置,以避免粉尘进入瓶坯或瓶中,同时也可选择在机器内部以离子化空气净化瓶坯,保持清洁卫生。此外,心轴的特点更在于采用了良好的材料组合设计而成,重量进一步减少,可适应较高的生产速度。系统内各个输送过程中的惯性力减少,从而降低了零部件的磨损程度。

4、吹塑组件

吹塑组件配备由凸轮控制的吹塑工位。使用轻巧的EcoShell模具,进一步减少惯性力,保证模具更换快速简易,提供高度灵活性。在瓶颈大小相同的情况下,由模制2公升CSD瓶改为生产0.5公升瓶,一名技工更换模具所需的时间少于2.5小时。这种设计的主要优点是:半模能在合模臂内自动定中心;在更换模具过程中毋须进行复杂的调节工作;山水管连接特设快速反应联结器;通过计算机控制器,可以快速且简单地力加工参数复位。该吹塑机的旋转心轴系统毋须维修或调节,因而对缩短更换模具时间起到了重要的作用。此外,模具包围了整个瓶坯(包括瓶颈),以获得最好的瓶子质量。宽阔的模具开口位,以及安全的取出机制,保证系统顺畅和高效运作。

吹塑工位的拉伸动作共分两级,第一步是快速的预备行程,将拉伸杆移到瓶坯的圆端;接着是凸轮控制的拉伸行程,力瓶坯定向。然后瓶坯安全顺畅地输进双模穴。在模制工位上,通过特制的称为“LEGUAN”扩张器的操纵杆,形成瓶坯的最终间距。扩张运动划分为数个步骤:使加速力保持在低水平下,保证准确地放置瓶坯,使机器以优异的速度运作。每个模穴的2个瓶坯径向放置,使吹制轮里的空间要求减至最低。

所有运动均由2个侧凸轮导向,气缸因此不受单一侧凸轮所限制。这种做法的优点有二:在整个拉伸过程中,拉伸杆的位置是明显界定的,并独立于拉伸力,即进一步改进了这个加工处理的重复性和加工能力;同时操作过程毋须供气。拉伸凸轮表面经过硬化处理并耐磨损,而且配上电磁高压阀,确保在整个生产过程中的低维修性和恒定的过程控制。

5、控制系统

机器全部采用局部计算机设计,并通过现代化的ARCNET母线交换加工数据。在吹塑轮上设置吹塑加工控制,以保持高速吹瓶加工的最快加工数据交换。加热控制位于加热炉上,所有控制功能由一台工业用计算机管理,用以起动和控制机器速度,以及通过触屏式屏面全面观察加工过程。

计算机控制系统存有一系列的操作设定值以供选择,通过在触屏上设置参数,可远程监控机器速度、加热形式、加热控制参数、压力水平和加压时间。变换产品时,可将一系列最佳加工参数储存和/或从加工数据库下载。在生产过程中,由于变换不同的瓶坯来源而要对操作参数作出调整时,同样可采用上述的方法。此外,限制加工数据库的资料更改途径,只赋予加工工程师和/或生产经理该权力,可避免未经授权人士对数据进行错误调节。

除机器的操作设定值外,计算机控制系统也可储存其他加工参数,包括瓶子、瓶坯和材料常数的数据库,以及一个尖端的机器数据信息系统,包括班次、工作日和生产记录,而后者可自由定义以便进行分析,以及作停机次数的统计评估。因为工业用个人计算机配有所有标准接口,可与全厂控制系统的组合相匹配。公司在德国汉堡的专家也可以通过调制解调器进入控制系统,为较复杂的问题提供快速的协助,而毋须委派维修技术人员登门处理。

除以上优点外,这种计算机在系统开发时,优先考虑提高机器的效率:以及操作和维修保养的简化。屏幕上的信息提醒操作员定期进行保养;机器的维修历史被储存下来,监控器提示必须进行的保养工作的每一个步骤。通过键盘也可以在屏幕上调阅操作说明书以及备件清单。若与预期相反,机器停机,监控器会给操作员有关信息,并显示图表,说明故障的确切位置以及排除故障的步骤。

生产线联机操作的一个特殊效益是,在出现小失误时,机器仍能继续生产;必要时,出故障的个别吹塑工位可以暂时关闭,以减少生产上的损失并提高资源的利用率。

6、驱动系统

机器的驱动系统是一个开式齿轮变速箱,由一台中央交流电机提供动力。通过这种系统,即使启动紧急停机功能,设定值也不会丢失。

应用例子

位于日本的麒麟(Kirin)饮料公司,安装了2套该双模穴拉伸吹塑机,提升生产能力达2倍。投资该机器,除节省机器成本外;还节省了占地空间。机器可直接与装瓶生产线连线作业,每小时生产54,000个PET瓶,还可吹制各种0.5公升PET瓶。而对于未来0.35公升PET瓶的生产,该机器也极为理想,并适合在无菌环境下作冷冻无菌茶液的充填。该公司的初步生产计划只使用1台吹塑机,便足以应付每分钟600瓶的生产线需

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