CN112212038A - 一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，包括四合一节能阀组和吹嘴，所述四合一节能阀组为排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀组合模块，所述四合一节能阀组为排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀组合模块，所述四合一节能阀组的阀体一侧设有排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀，所述四合一节能阀组阀体另一侧设置吹嘴接口、回收气接口、先导气进气口、终吹进气口和预吹进气口，所述阀体的端部设有预吹流量调节单元、压力传感器接口、补偿气接口和消音器接口。本发明通过将排气阀、回收气阀、终吹阀、预吹阀组合，较大程度上减少了高压气体在吹制过程中的无效死腔气体空间浪费，并将压缩空气回收利用，减低了企业的能耗成本。

Description

一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置

技术领域

本发明涉及吹瓶设备技术领域，具体涉及一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置。

背景技术

随着人们对生活质量的要求不断提高和环保意识的不断增强，聚对苯二甲酸乙二醇酯（通常称为PET材料）双向拉伸吹塑瓶以其无毒、安全、材料可循环回收利用的特性日益得到重视，生产这些吹塑瓶的PET吹瓶机需求量也随之越来越大。目前，生产PET瓶的企业所使用的吹瓶机一般可以分为2种工艺，一种是一步法吹瓶机，就是将PET粒子通过注塑机将粒子电加热熔化，再将熔化后的原料注塑进塑料磨具冷却成高弹态瓶坯，然后再马上将瓶坯吹制成PET瓶，一般这种工艺用于一些批量比较少，规格品种切换比较少的产品，比如化妆品和部分日化的PET瓶，好处是没有中间预制的瓶坯，节约了场地和仓储，缺点是能耗高，效率低，品种切换时间长，不能适用于大批量生产；另一种是二步法吹瓶技术，通过专用的瓶坯机将粒子注塑到模具，冷却定型，由于采用了机械手将瓶坯在模具外再次辅助冷却定型，制好的瓶坯冷却定型再装箱仓储，吹制瓶子时再根据瓶型不同，选用不同规格的瓶坯，通过吹瓶机的加热吹制，利用模具冷却定型，该工艺的特点是工艺简单，分2部分生产，适用于大批量生产，产品切换比较方便，但价格贵，能耗高。因此，切实降低吹瓶机的能耗，是降低吹瓶生产的制造成本，提高企业的利润的一种现实追求，具有很大的经济效益和推广前景。吹瓶机吹制产品时，需要耗用大量的压缩空气。尽可能节约压缩空气的消耗，并将压缩空气回收利用，即保证产品的性能，又减低了用电量，是“节能”的关键。。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、节约压缩空气消耗、能够将压缩空气回收利用的集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置。

本发明公开了一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，包括四合一节能阀组和吹嘴，所述四合一节能阀组为排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀组合模块，所述四合一节能阀组的阀体一侧设有排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀，所述四合一节能阀组阀体另一侧设置吹嘴接口、回收气接口、先导气进气口、终吹进气口和预吹进气口，所述阀体的端部设有预吹流量调节单元、压力传感器接口、补偿气接口和消音器接口，所述排气阀的输入端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述排气阀的输出端连通消音器接口，所述消音器接口连接消音器，所述回收阀的输入端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述回收阀的输出端连通回收气接口，所述终吹阀的输入端连通终吹进气口，所述终吹阀的输出端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述预吹阀的输入端连通预吹进气口，所述预吹阀的输出端连通吹嘴接口和补偿气接口， 所述吹嘴接口通过管道连接吹嘴，所述补偿气接口通过管道连接模具，所述回收气接口通过管道连接气体回收罐，所述终吹进气口通过管道与提供终吹高压气体的输出端相连，所述预吹进气口通过管道与提供预吹气体的输出端相连。

所述终吹阀的输出端、预吹阀的输出端和回收阀的输出端均设置有单向阀，所述预吹阀的输入端与提供预吹气体的输出端之间设置有预吹比例调节阀。

所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀均包括主阀和电磁先导阀，所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀的输入端连通先导气进气口，所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀的输出端进入对应的主阀控制端口，所述回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀通电时，对应主阀通路，所述回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀断电时，对应的主阀断路，所述排气阀电磁先导阀失电时，对应主阀通路，所述排气阀通电时，对应的主阀断路。

本发明公开的一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，所述吹嘴包括上密封塞、进气阀头、上阀套、阀芯、填塞、压簧套筒、压簧、行程顶块、行程顶块座、下阀套，阀芯由上阀芯和下阀芯组成，所述上密封塞设置于进气阀头顶部，进气阀头内部设置有上行程填充塞；所述上阀套套设在上阀芯处，进气阀头设置于上阀芯顶部并与上阀套顶部密封连接，所述上阀芯套设有上阀芯填充块；所述填塞、压簧套筒、压簧和行程顶块依次设置于下阀塞内；所述行程顶块座设置于下阀芯端部并埋设于下阀套内，所述下阀套套设于下阀芯端部外侧，并与阀芯密封连接。

本发明的有益效果：

1、本发明将排气阀、回收气阀、高压吹阀、预吹阀四个分离电磁阀进行重新设计安装定位，组合成四合一节能电磁阀，在生产工艺基本不变的情况下，较大程度上减少了高压气体在吹制过程中的无效死腔气体空间浪费，防止了原多个分离电磁阀组装定位衔接的复杂性，降低压缩空气的压强数值，尽可能节约压缩空气的消耗，并将压缩空气回收利用，即保证产品的性能，又减低了企业的能耗成本。

2、本发明对吹瓶机吹嘴结构进行改进，利用在原有设备的空腔之间设置有填充块，有效、减少吹嘴内无用多空余空腔，生成能耗降低，降低制造成本。

附图说明

图1是本发明公开的吹气控制装置的气路原理图。

图2是本发明公开的四合一节能阀组一侧结构示意图。

图3是本发明公开的四合一节能阀组另一侧结构示意图。

图4是本发明公开的四合一节能阀组的端部的平面图。

图5是本发明公开吹嘴结构示意图。

其中，1、阀体，2排气阀，201排气主阀，202排气电磁先导阀，3回收气阀，301回收气主阀，302回收气电磁先导阀，4终吹阀，401终吹主阀，402终吹电磁先导阀，5预吹阀，501预吹主阀，502预吹电磁先导阀，6预吹进气口，7预吹流量调节单元，8吹嘴接口，9回收气接口，10先导气进气口，11终吹进气口，12消音器接口，121消音器，13补偿气接口，14气体回收罐，15瓶腔，16压力传感器接口，17上密封塞，18上行程填充塞，19进气阀头，20上阀套，21上阀芯填充块，22阀芯，23填塞，24压簧套筒，25压簧，26行程顶块，27行程顶块座，28下阀套，29模具。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

吹瓶生产在吹瓶时，压缩气体分别利用预吹阀，高压吹阀，回收气阀和排气阀这四种单独的阀来依次进行预吹，高压吹，回收气体和排气这四个动作。本发明提供了一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，包括四合一节能阀组和吹嘴，将预吹阀，高压吹阀，回收气阀和排气阀进行组合在一个模块上，再通过模块的连接管道和吹嘴连接，吹嘴再和瓶坯连接，将气吹进瓶坯成型。

如图2、图3和图4所示，所述四合一节能阀组为排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5组合模块，所述四合一节能阀组的阀体1一侧设有排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5，所述四合一节能阀组阀体1另一侧设置吹嘴接口8、回收气接口9、先导气进气口10、终吹进气口11和预吹进气口6，所述阀体1的端部设有预吹流量调节单元7、压力传感器接口16、补偿气接口13和消音器接口12。

所述吹嘴接口8通过管道连接吹嘴，所述补偿气接口13通过管道连接模具29，所述回收气接口9通过管道连接气体回收罐14，所述终吹进气口11通过管道与提供终吹高压气体（P2）的输出端相连，所述预吹进气口6通过管道与提供预吹气体（P1）的输出端相连，所述消音器接口12上连接消音器121。

如图1所示，所述四合一节能阀组的内部的通路为：所述排气阀2的输入端连通吹嘴接口8和补偿气接口13，所述排气阀2的输出端连通消音器接口12，所述回收阀3的输入端连通吹嘴接口8和补偿气接口13，所述回收阀3的输出端连通回收气接口9，所述终吹阀4的输入端连通终吹进气口11，所述终吹阀4的输出端连通吹嘴接口8和补偿气接口13，所述预吹阀5的输入端连通预吹进气口6，所述预吹阀5的输出端连通吹嘴接口8和补偿气接口13。具体的，吹嘴接口8与排气阀2的输入端、回收阀3的输入端、终吹阀4的输出端、预吹阀5的输入端、补偿器借口13连通，即吹嘴接口8与补偿气接口13的通路上分别设有连通排气阀2输入端、回收阀3输入端、终吹阀4输出端和预吹阀5输出端的节点。通过四合一节能阀组，减少生产过程中使用四个单独分离的阀体产生的空腔占用空气，同时，防止了原多个分离阀组装定位衔接的复杂性，降低压缩空气的压强数值。

具体的，所述四合一节能阀组的气路原理为：

预吹：预吹气体从预吹进气口6进入预吹阀5，从预吹阀5的输出端经管道从吹嘴接口8和补偿气接口13输出，从吹嘴接口8输出的气体通过管道进入吹嘴，从补偿气接口13输出的气体通过管道进入模具29。

终吹：终吹高压气体从终吹进气口11进入终吹阀4，从终吹阀4的输出端经管道从吹嘴接口8和补偿气接口13输出，从吹嘴接口8输出的气体通过管道进入吹嘴，从补偿气接口13输出的气体通过管道进入模具29。

回收：瓶腔15内的气体通过管道经过吹嘴接口8、模具29内的气体通过管道经过补偿气接口13，汇入回收阀3，从回收阀3的输出端经回收接口9连接的管道进入气体回收罐14。

排气：瓶腔15内的气体通过管道经过吹嘴接口8、模具29内的气体通过管道经过补偿气接口13，汇入排气阀2，从排气阀2的输出端经过消音器接口12连接的消音器121排出。

如图1所示，在本实施例中，所述终吹阀4的输出端、预吹阀5的输出端和回收阀3的输出端均设置有单向阀，预吹阀5输出端和终吹阀4输出端的单向阀用来防止预吹气体、终吹高压气体互串。具体的，所述终吹阀4输出端的单向阀和预吹阀5输出端的单向阀连通吹嘴接口8和补偿气接口13，所述回收阀3输出端的单向阀连通回收气接口9。所述预吹阀5的输入端与提供预吹气体的输出端之间设置有预吹比例调节阀。

如图1所示，所述排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5均包括主阀和电磁先导阀，所述排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5的电磁先导阀的输入端连通先导气进气口10，所述排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5的电磁先导阀的输出端进入对应的主阀控制端口，所述回收阀3、终吹阀4和预吹阀5的电磁先导阀通电时，对应主阀通路，所述回收阀3、终吹阀4和预吹阀5的电磁先导阀断电时，对应的主阀断路，所述排气阀2电磁先导阀失电时，对应主阀通路，所述排气阀2通电时，对应的主阀断路。具体的，所述排气阀2包括排气电磁先导阀202和排气主阀201，所述回收阀3包括回收电磁先导阀302和回收主阀301，所述终吹阀4包括终吹电磁先导阀402和终吹主阀401，所述预吹阀5包括预吹电磁先导阀502和预吹主阀501。所述排气电磁先导阀202、回收阀磁先导阀302、终吹电磁先导阀402和预吹电磁先导阀502经过先导进气口10通过管道与提供先导气（PAS）的输出端相连。

排气阀2的通路和断路的控制过如下：当排气电磁先导阀202失电时，排气主阀201通路，瓶腔内15和模具29内的气体能够通过管道经排气主阀201向外排气。 当排气电磁先导阀202通电时，先导气（PAS）通过先导气接口10进入排气电磁先导阀202进入对应的排气主阀201的控制端口，使得排气主阀201断路。

预吹阀5的通路和断路控制过程如下：当预吹阀先导阀501通电时，先导气（PAS）通过先导气接口10进入预吹阀先导阀501进入对应的预吹主阀501的控制端口，使得预吹主阀501通路，此时预吹气体（P1）通过预吹主阀501经吹嘴接口8和模具接口13通过管道进入瓶腔15和模具29内进行预吹，当预吹先导阀502失电时，预吹主阀501断路。回收阀3和终吹阀4与预吹阀5通路断路控制过程相同，不再赘述。

在本实施例中，所述先导气（PAS）压力范围6-7BAR，所述预吹气体（P1）压力范围7-12BAR，所述终吹高压气体（P2）压力范围3-40BAR。所述消音器121通过螺纹连接在阀体1的消音器接口12上，消音器121能有效降低排气时产生的噪音。所述压力传感器接口16连接压力传感器，压力传感器用于测量补偿气接口13的气体压力，由于补偿气接口13与吹嘴接口8连通，因此压力传感器可以测量通过管道连接的瓶腔15的气体压力，通过压力曲线变化，可以检测四合一节能阀组是否工作正常。

吹瓶时，压缩气体分别利用预吹阀5、终吹阀4、回收气阀3和排气阀2依次进行预吹、终吹、回收气体和排气这四个动作，具体控制过程如下：

第一步预吹：在排气阀2和预吹阀5通电，回收阀3和终吹阀4失电的状态下，即排气电磁先导阀201通电，排气主阀202断路，预吹电磁先导阀502通电，预吹主阀501通路，回收阀电磁先导阀302失电，回收主阀301断路，终吹电磁先导阀402失电，终吹主阀401断路，预吹气输出端输出预吹气（P1），预吹气（P1）通过预吹比例调节阀进入预吹进气口6，预吹气体（P1）经预吹进气口6输出至预吹阀5的输入端，预吹气体（P1）通过预吹主阀501经单向阀，通过预吹流量调节单元进入吹嘴接口8和补偿气接口13，预吹气体（P1）通过吹嘴接口8连接的管道进入吹嘴，最终进入瓶腔15内进行预吹，预吹气体（P1）通过补偿气接口13连接的管道进入模具29，使得模具29左右平衡。

第二步终吹：在排气阀2和终吹阀4通电，回收阀3和预吹阀5失电的状态下，即排气电磁先导阀201通电，排气主阀202断路，终吹电磁先导阀402通电，终吹主阀401通路，预吹电磁先导阀502失电，预吹主阀501断路，回收阀电磁先导阀302失电，回收主阀301断路，终吹高压气输出端输出终吹高压气（P2），终吹高压气（P2）经过管道通过终吹进气口11，终吹高压气（P2）经终吹进气口11输出至终吹阀4的输入端，终吹高压气（P2）通过终吹主阀401经过单向阀进入吹嘴接口8和补偿气接口13，终吹高压气（P2）通过吹嘴接口8连接的管道进入吹嘴，最终进入瓶腔15内进行终吹，终吹高压气（P2）通过补偿气接口13连接的管道进入模具29，使得模具29左右平衡。

第三步回收：在排气阀2和回收阀3通电，终吹阀4和预吹阀5失电的状态下，即排气电磁先导阀201通电，排气主阀202断路，回收阀电磁先导阀302通电，回收主阀301通路，预吹电磁先导阀502失电，预吹主阀501断路，终吹电磁先导阀402失电，终吹主阀401断路，成型后的瓶腔15和模具29内的气体通过管道经过吹嘴接口8和补偿气接口13，进入回收阀3的输入端，从回收阀3的输出端经过单向阀进入气体回收罐14。当气体回收罐14内的气体压力与瓶腔15和模具29内的气体压力相同时，回收阀3输出端的单向阀关断，使得回收阀3断路。气体回收罐14内的气体可以被重复使用，作为提供预吹气体、拉伸气缸拉伸气以及其他气体输出。

第四步排气：在排气阀2、回收阀3、终吹阀4和预吹阀5失电的状态下，即排气电磁先导阀201失电，排气主阀202通路，回收阀电磁先导阀302失电，回收主阀301断路，终吹电磁先导阀402失电，终吹主阀401断路，预吹电磁先导阀502失电，预吹主阀501断路，瓶腔15和模具29内的气体通过管道经过吹嘴接口8和补偿气接口13，进入排气阀2的输入端，从排气阀2的输出端经过消音器121排出。

如图5所示，所述吹嘴包括上密封塞17、进气阀头19、上阀套20、阀芯22、填塞23、压簧套筒24、压簧25、行程顶块26、行程顶块座27、下阀套28，所述阀芯22由上阀芯和下阀芯组成，所述上密封塞17设置于进气阀头19顶部，进气阀头19内部设置有上行程填充塞18，所述上阀套20套设在上阀芯处，进气阀头19设置于上阀芯顶部并与上阀套20顶部密封连接，所述上阀芯套设有上阀芯填充块21，所述填塞23、压簧套筒24、压簧25和行程顶块26依次设置于下阀塞内；所述行程顶块座27设置于下阀芯端部并埋设于下阀套28内，所述下阀套28套设于下阀芯端部外侧，并与阀芯22密封连接，所述吹嘴接口8通过管道连通吹嘴的进气阀头19。在进气阀头内部的上行程填充塞2，在阀芯上套设上阀芯填充块5，在不限制阀芯运动的情况下，将进气阀头与阀芯之间的空间进行填充压缩，减少剩余不必要空腔的存在。

综上所述，本发明通过对 “吹瓶机吹嘴”技术改造和“四合一”电磁阀的重新安装定位组合，在生产工艺基本不变的情况下，较大程度上减少了高压气体在吹制过程中的无效死腔气体空间浪费，在保证产品质量性能的前提下，减低了企业的能耗成本。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，其特征在于：包括四合一节能阀组和吹嘴，所述四合一节能阀组为排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀组合模块，所述四合一节能阀组的阀体一侧设有排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀，所述四合一节能阀组阀体另一侧设置吹嘴接口、回收气接口、先导气进气口、终吹进气口和预吹进气口，所述阀体的端部设有预吹流量调节单元、压力传感器接口、补偿气接口和消音器接口，所述排气阀的输入端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述排气阀的输出端连通消音器接口，所述消音器接口连接消音器，所述回收阀的输入端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述回收阀的输出端连通回收气接口，所述终吹阀的输入端连通终吹进气口，所述终吹阀的输出端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述预吹阀的输入端连通预吹进气口，所述预吹阀的输出端连通吹嘴接口和补偿气接口，所述吹嘴接口通过管道连接吹嘴，所述补偿气接口通过管道连接模具，所述回收气接口通过管道连接气体回收罐，所述终吹进气口通过管道与提供终吹高压气体的输出端相连，所述预吹进气口通过管道与提供预吹气体的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，其特征在于：所述终吹阀的输出端、预吹阀的输出端和回收阀的输出端均设置有单向阀，所述预吹阀的输入端与提供预吹气体的输出端之间设置有预吹比例调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，其特征在于：所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀均包括主阀和电磁先导阀，所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀的输入端连通先导气进气口，所述排气阀、回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀的输出端进入对应的主阀控制端口，所述回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀通电时，对应主阀通路，所述回收阀、终吹阀和预吹阀的电磁先导阀断电时，对应的主阀断路，所述排气阀电磁先导阀失电时，对应主阀通路，所述排气阀通电时，对应的主阀断路。

4.根据权利要求1所述的一种集成四合一节能阀组的吹瓶机吹气控制装置，其特征在于：所述吹嘴包括上密封塞、进气阀头、上阀套、阀芯、填塞、压簧套筒、压簧、行程顶块、行程顶块座、下阀套，阀芯由上阀芯和下阀芯组成，所述上密封塞设置于进气阀头顶部，进气阀头内部设置有上行程填充塞；所述上阀套套设在上阀芯处，进气阀头设置于上阀芯顶部并与上阀套顶部密封连接，所述上阀芯套设有上阀芯填充块；所述填塞、压簧套筒、压簧和行程顶块依次设置于下阀塞内；所述行程顶块座设置于下阀芯端部并埋设于下阀套内，所述下阀套套设于下阀芯端部外侧，并与阀芯密封连接。

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