專利名稱:用于制造容器單元的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種根據權利要求1的前序部分的用于借助于注射成型由塑料制造 容器單元的方法。
背景技術:
公知用于清潔可回收容器、例如可回收瓶子的瓶子清潔機的不同的實施方式。在 這種容器清潔機的情況下,容器基本上被引導通過容器清潔機的內部中的不同的處理站或 處理區(qū),容器被容納在容器或瓶子籃的容器單元中,在所述處理區(qū)內具有明顯不同的溫度。因此,當它們行進通過清潔機時,所有循環(huán)元件、即不僅待清潔的容器、而且容器 單元在某種程度上經受各個處理區(qū)中的溫度。這意味著,當容器籃以及容器單元行進通過 不同的處理區(qū)時,它們首先被加熱,然后又被冷卻下來,通過這種方式,熱能在相當大的程 度上從高溫的容器區(qū)轉移到較低溫度的容器區(qū),而不可以期望的方式被有效地利用或再循 環(huán)期望量的所述轉移的熱能。因此,例如,在清潔機的容器入口和容器出口處的容器單元的 溫度為近似35-40°C,在較高溫度的處理區(qū),例如在洗滌池中,它達到近似80°C的溫度。由于中等尺寸的容器清潔機已經具有總共15,000-20, 000個容器單元且每個容 器單元在清潔機的操作過程中一個小時循環(huán)3-4次,因此,當容器單元從較高溫度的處理 區(qū)移動到較低溫度的處理區(qū)所產生的熱能的轉移會使得產生相當大的熱量損失。已經有人試圖通過降低質量、因此降低熱容和通過使用塑料、即通過借助于注射 成型由塑料制造容器單元來降低容器單元的熱容,以降低熱量或能量損失。在此的不足是,在注射成型過程中,僅可以可重復的方式制造容器單元,其中,外 殼具有足夠大的最小壁厚,要保持的最小壁厚取決于多種因素,例如待制造的容器單元的 尺寸、所要使用的塑料等。此外,使用注射成型方法制造不能使容器單元的外部輪廓具有任意的成形部和/ 或結構,特別是需要在不會使加工成本方面產生高的花費的情況下避免具有不能從模具移 除的底切部的結構。這種問題特別是對于成開口、槽口、孔的形式的結構、以及格狀或籠狀 結構等也會存在。由于注射成型方法的這些限制因素,因此特別是利用花費經濟合理的注 射成型工具僅可為容器單元制造幾何形狀簡單的結構而使得容器單元具有大致光滑的、封 閉的容器單元殼。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供這樣一種方法,利用所述方法,容器單元可便宜地被制造有 在強度、質量、從而熱容方面優(yōu)化的形狀和/或結構。上述目的通過一種根據權利要求1的 方法實現。在根據本發(fā)明的方法的情況下,首先,制造容器單元坯件,所述容器單元坯件至少 具有后來的容器單元的基本形狀,然而,也可能已被實施有多種結構或成形特征,特別是也 被實施有對后來的容器單元的功能和/或連接和/或強度來說必需且在注射成型過程中可容易地從模具移除、即不具有位于相對于軸向方向橫向的平面上的底切部的這種結構或 成形特征,相應的容器單元坯件在注射成型過程中沿所述軸向方向從模具移除。所述軸線 通常為相應的容器單元坯件的、或最終完成的容器單元的縱向軸線。在可以以一個方法步 驟或多個方法步驟實施的隨后的處理步驟中,所述坯件然后被處理,以進一步優(yōu)化形狀和/ 或質量。所述優(yōu)化例如通過引入開口和/或槽口和/或孔眼、和/或通過從表面去除材料 以降低壁厚等實施。在這種情況下,目的特別是在保持清潔機中使用所需的強度情況下降 低容器單元的質量、進而降低容器單元的熱容。在這種情況下,本發(fā)明所基于的知識是,通過坯件的注射成型之后必需的至少一 個另外的操作步驟,可以令人驚訝的方式制造容器單元,所述容器單元具有明顯減小的熱 容,但仍具有足夠的強度,而且在這種情況下,容器單元的隨后的處理的附加成本至少在大 的程度上正好通過簡化在注射成型過程中使用的工具加工而被補償,然而,無論如何,這種 類型的容器單元的使用者能夠通過能量成本的目標節(jié)省在短的時間內抵消這種類型的容 器單元的這些附加成本。本發(fā)明另外所基于的知識是,容器單元的表面的、和/或外殼的大的比例可在不 損害其強度的情況下被移除,從而,熱含量或熱容得到明顯地降低。詳細地講,通過使用根 據本發(fā)明的方法,與通過注射成型制造的傳統(tǒng)的容器單元的熱容相比,可容易地使容器單 元的質量、進而容器單元的熱容降低25-30%,在特別有利的實施例中,甚至降低40-50%。從下面對示例性實施例所作的描述和附圖可得到本發(fā)明的進一步的改進、優(yōu)點和 應用。在這種情況下,原則上,所有描述的和/或圖示的特征中的每個或任意組合都是本發(fā) 明的目的,而不管它們在權利要求中的概括或它們之間的引用關系。權利要求書的內容也 是說明書的一部分。
下面,借助于示例性實施例的附圖解釋本發(fā)明,附圖具體包括圖1示出了容器籃的簡化的局部透視圖,所述容器籃包括單元承載件,多個瓶子 或容器單元設置在所述單元承載件上;圖2示出了容器單元的詳細的透視圖;圖3示出了圖2中的容器單元的側視圖;圖4示出了與圖2類似的圖示,其具有已通過隨后的處理產生的不同的結構體;以 及圖5示出了用于解釋根據本發(fā)明的用于制造容器單元的方法的示意性框圖。
具體實施例方式圖1中總體上以附圖標記1表示的容器籃主要包括由鋼板制成的盒形單元承載件 2和多個瓶子或容器單元3,每個瓶子或容器單元以裝配的方式插入單元承載件2的容納結 構2. 1中,且不可轉動地保持在所述單元承載件上的固定位置處。所述容器籃1是用于清潔瓶子或類似的瓶狀容器的容器清潔機(未示出)的一個 構件,在這種情況下,尤其是容器清潔機的傳送系統(tǒng)的一個構件,所述傳送系統(tǒng)具有多個相 同的瓶子籃1,所述瓶子籃利用它們的單元承載件2分別在兩端借助于固定突緣2. 2保持在循環(huán)傳送元件上,例如保持在循環(huán)傳送鏈上,且待清潔的容器借助于所述瓶子籃被移動通 過清潔機的清潔區(qū)和處理區(qū)。在處理區(qū)中,對容器的處理在不同的溫度下實施,使得容器的 溫度、進而容器籃1的溫度、特別是容器單元3的溫度在以將容器導入容器籃1中的容器任 務開始而經過各個處理區(qū)時首先增大,然后在達到容器排放站之前該溫度再次下降返回, 在所述容器排放站處,已被清潔的容器從容器籃1移除。這意味著,在每個循環(huán)中,容器籃 1和容器單元3也被加熱和隨后再被冷卻,例如在35-40°C和80°C的溫度之間,因此,熱能 從溫度較高的處理區(qū)相當多地轉移到溫度較低的連接處理區(qū)。該轉移的熱能通常不能被利 用或最好僅可以大的成本被不充分地利用,并且還關鍵依賴于質量,因此依賴于容器單元3 的熱容。容器單元3的總體成形大致適于待清潔的容器或瓶子的成形,即,每個容器單元3 的外表面或壁由管狀部分4和收縮的嘴部區(qū)域或部分5組成,所述管狀部分4在所提供的 實施例中具有拐角圓滑的大致多邊形狀或方形外、內橫截面,且在圖1的圖示的情況下在 容器籃1的頂側敞開或在那里形成敞開的瓶子或容器單元端部,所述收縮嘴部區(qū)域或部分 5從下方連接到所述部分4。容納在容器單元3中的相應的容器利用其嘴部區(qū)域靠觸在部 分5的內表面上。容器單元通過鎖定不可轉動地由所述部分4固定地保持在單元承載件2 上,使得部分4局部突出到容器承載結構2的頂側以外、區(qū)段5局部突出到單元承載件2的 底側以外。為了使得可處理容納在容器單元中的相應的容器,在每個容器單元3的壁中設有 開口,特別是在部分5中設有開口 6以及在部分5的底部處還設有多個開口 7,在所提供的 實施例中,所述開口 6被實施為縫,所述縫沿著容器單元3的縱向L延伸。為了加強敞開的 瓶子或容器單元端部,部分4在容器單元3的上側以加厚的邊緣區(qū)域8實施,所述加厚的邊 緣區(qū)域8相對于容器單元的外表面的其余部分突出。此外,容器單元3在部分4的外表面 上設有成鎖定突緣或鎖定條10-12的形式的固定結構。容器單元3借助于注射成型方法由 合適的塑料一體地制造,且在注射成型之后通過處理去除材料,這將在下面更詳細地進行 解釋。為了使容器單元3的質量和熱容盡可能低、從而為了使在清潔機中從溫度較高的 處理區(qū)轉移到溫度較低的處理區(qū)的熱量盡可能低,以及為了能夠以簡化的注射成型方法或 以簡單的注射成型工具制造容器單元3,每個容器單元3的制造以與圖5對應的至少兩個步 驟實施。在第一步驟中,坯件3a首先通過使用注射成型模具或注射成型站13形成。所述 坯件3a已具有容器單元3的基本形狀而包括部分4和5,相應的坯件3a例如至少還設有對 于功能和/或連接和/或穩(wěn)定性來說必需的基本結構部分,即至少設有開口 6、7和/或加 強端部區(qū)域8和/或邊緣9和/或鎖定元件10、11和/或12部分,只要這些功能元件或結 構可容易地在注射成型過程中從模具脫模即可。制造的每個坯件3a然后根據預定的程序 在操作站14中被處理以機加工材料或去除材料,例如通過使用至少一個機械式材料機加 工工具進行、例如通過銑削和/或通過水噴射切割和/或激光切割、優(yōu)選通過具有在液體噴 射或水噴射中引導的激光束的激光切割,用于例如在坯件3a的部分4和/或5中引入開口 和/或孔和/或孔眼和/或槽口和/或用于通過以結構化的方式減小部分4和/或5上或 所述部分的局部區(qū)域上的壁厚。水切割方法、以及具有在液體噴射或水噴射中引導的激光束的激光切割方法可以以高的操作速度處理坯件3a,而不會損害用于制造的塑料的特性。在隨后的處理中,可例如產生對功能和/或連接來說必需的結構、特別是難以從 模具脫模的這種結構。因此,例如,也可利用隨后的處理在處理站14中產生開口 6和7以 及產生邊緣9和鎖定突緣10,通過在邊緣9與相應的條形鎖定突緣10之間降低壁的厚度或 部分4的厚度或通過在部分4中引入開口 15形成邊緣9和與所述邊緣相對的條形鎖定突 緣10。也能夠通過隨后的處理產生對于容器單元3的功能和/或連接來說必需的其他結 構,特別是形成相對于容器單元的縱向尺度或縱向軸線垂直或橫向定向的底切部的所有結 構。除了對于容器單元的功能和/或連接來說必需且只是使用注射成型方法難以產 生或只有在加工方面經過相當大的努力之后才可產生的這些結構以外,用于降低質量、進 而降低熱容量的另外的結構在隨后的處理過程中再次通過引入孔和/或孔眼和/或槽口和 /或通過材料機加工等產生,而不會以任何方式損害相應的容器單元3的功能和強度。坯 件3a的該隨后的結構化處理或機加工例如在操作站14中實施,使得在部分4和5中產生 用于容器單元3的網狀、格狀、籠狀和/或桿狀結構,優(yōu)選產生在整個圓周上或至少在圓周 的最大部分上分布和/或沿相應的容器單元3的縱向L或大致沿該縱向在容器單元的長度 的盡可能大的部分上延伸的結構。例如,隨后處理可被實施,使得槽口 16形成在部分4的上邊緣處、且包括多個開口 17且在開口之間具有連接部18的格狀結構位于這種槽口下方。除了縫形開口 6,沿縱向軸 線L的方向延伸的另外的縫形開口 19也可被引入(圖4)。此外,隨后的處理也可用于執(zhí)行 材料機加工,即,減小單元外殼的壁厚,如圖3中的陰影區(qū)域20所示。借助于注射成型過程制造容器單元坯件3a并隨后相應地處理坯件3a以去除材料 的根據本發(fā)明的方法使得可令人驚訝地以經濟方式制造具有足夠的強度、明顯減小的質量 和明顯減小的熱容的容器單元3,從而可至少部分通過簡化工具加工補償坯件3a的隨后處 理的附加成本。在不損害容器單元3的功能和/或強度的情況下,與由塑料制成的相同尺 寸的傳統(tǒng)容器單元相比,容器單元3的質量、進而其熱容可通過根據本發(fā)明的方法減小至 少25-30%,在特別有利的實施例中,甚至減小40%以上,例如甚至減小近似50%。上面,已借助于一個示例性實施例描述了本發(fā)明。顯而易見的是,在不脫離體現本 發(fā)明的本發(fā)明的概念的情況下可進行多種修改和變換。因此,例如還提供了一種根據本發(fā)明的方法,其中,在容器單元坯件3a的處理過 程中產生的材料片或材料片段或材料殘留物用于制造新的容器單元坯件3a。該操作方法使 得可減小為產生容器單元坯件3a所需的塑料量,且可更多地降低制造成本。附圖標記列表
1容器籃
2單元承載件
2. 1單元承載件的容納結構
2. 2單元承載件2的固定突緣
3容器單元
3a容器單元坯件
4,5容器單元殼的部分
4. 1部分4的部分長度6,7開口8加強部9突出邊緣10,11,12鎖定突緣13注射成型站14操作站15凹部或開口16槽口17開口18連接部19縱向縫20減小的壁區(qū)域L容器單元的縱向軸線
權利要求
1.一種用于容器清潔機、特別是用于瓶子清潔機的容器單元或瓶子單元(3)的制造方 法,所述容器單元或瓶子單元具有由單元殼G,5)圍出的單元內部,且借助于注射成型由 塑料制成,其特征在于,所述方法包括以下方法步驟-借助于注射成型由塑料相應地制造容器單元坯件(3a);以及-隨后以材料機加工和/或材料去除和/或材料分離方式處理容器單元坯件(3a),以 用于產生對容器單元(3)的操作和/或固定來說必需的結構(6,7,9,10,11)和/或用于在 至少一個隨后的處理步驟中降低容器單元(3)的質量。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述處理在容器單元殼(4,5)上實施。
3.如權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述處理借助于水噴射切割和/或激光 切割、優(yōu)選借助于液體噴射或水噴射中的激光切割和/或通過使用至少一個機械式材料機 加工或材料去除或材料分離工具、例如借助于銑削執(zhí)行。
4.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,在容器單元坯件C3)中和/或容器 單元坯件(3)上的處理過程中,至少一個結構被產生有至少一個表面,所述至少一個表面 至少部分位于相對于軸線(L)橫向定向的平面上,容器單元坯件(3a)在注射成型過程中沿 所述軸線從模具移除。
5.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,相應的容器單元坯件(3a)以材料 機加工和/或材料去除的方式被處理,使得產生的容器單元(3)的質量僅為容器單元坯件 (3a)的質量的近似50-60%或近似70-85%。
6.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,在所述處理過程中,孔和/或開口 和/或槽口形成在相應的容器單元坯件(3a)中和/或容器單元坯件(3a)的壁厚至少在局 部區(qū)域被減小。
7.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,容器單元坯件(3a)被處理成使其 外表面的至少一部分區(qū)域具有網狀和/或格狀和/或籠狀和/或桿狀結構。
8.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,對容器單元坯件(3a)的所述處理 在多軸處理機上實施。
9.如前面權利要求中任一所述的方法,其特征在于,在容器單元坯件(3a)的所述處理 過程中產生的材料片或材料片段用于制造新的容器單元坯件(3a)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于容器清潔機、特別是用于瓶子清潔機的容器單元或瓶子單元的制造方法,所述容器單元或瓶子單元具有由單元殼圍出的單元內部,且借助于注射成型由塑料制成。所述方法包括以下方法步驟借助于注射成型由塑料相應地制造容器單元坯件(3a);以及隨后以材料機加工和/或材料去除和/或材料分離方式處理容器單元坯件(3a),以用于產生對容器單元(3)的操作和/或固定來說必需的結構和/或用于降低如此制造的容器單元的質量。
文檔編號B23K26/38GK102076476SQ200980124737
公開日2011年5月25日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者B·莫利托, T·施蒂嫩 申請人:Khs有限責任公司