[发明专利]多阶段流体操作致动器

说明书

技术领域

下述实施例涉及流体操作致动器，更具体地说，涉及带有多件式活塞组件的多阶段流体操作致动器。

背景技术

流体操作致动器在本领域中众所周知的。流体操作致动器使用致动器来将流体压力转换至工件，所述致动器一般由气缸中的活塞构成。联接至活塞的活塞杆一般作用于工件，以执行一些任务。虽然存在可以被使用的各种适当的流体，但是施加至致动器的流体一般包括例如气压或者液压流体。流体操作致动器的一个特定应用是吹塑成型系统。

吹塑成型是用于将预制坯模制成所需产品的众所周知的工艺。预制坯大致呈管状，在一端带有开口，以引入加压气体，一般为空气；然而，也可以使用其它气体。吹塑成型的一个特定类型是拉伸吹塑成型(SBM)。在一典型的SBM应用中，阀组箱提供低压和高压气体来将预制坯膨胀到模具型腔中。模具型腔包括所需产品的外形。SBM可以用于各种各样的应用；然而，最广泛使用的应用之一是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)产品，比如饮料瓶等。通常，SBM工艺使用与插入预制坯中的拉伸杆组合的低压流体源，来沿纵向方向和沿径向向外拉伸预制坯，然后使用高压流体源来将预制坯膨胀到模具型腔中。可以使用一个或多个吹塑阀来控制低压和高压源。所得产品一般是外部形状与模具型腔的形状一致的中空形状。预制坯中的气体然后经由一个或多个排气阀排放。该工艺在每个吹塑周期中重复。

对于每个吹塑周期而言，吹塑缸(也称为封盖缸)朝预制坯延伸喷嘴，以便与预制坯和/或模具型腔形成流密(fluid-tight)密封。由于在吹塑成型系统中遇到的极高压，所以重要的是喷嘴能够以精确而且可重复的方式定位。现有技术的吹塑缸一般提供相对较大的活塞头，以便增大喷嘴对于给定致动压力来说能够被下降的速度。该途径的问题是：随着活塞头尺寸的增大，系统在活塞和喷嘴被下降到预制坯上时，面对着维持同心度(活塞在孔内的对中)的难度逐渐增加的任务。另外，由于喷嘴因增大的行进速度而以相对较高的力量冲击预制坯，所以这些现有技术的途径可能导致喷嘴、预制坯或两者的过早损坏。现有技术的途径没有满意地开发出在喷嘴被下降到预制坯上时减缓冲击的方法。

下面描述的实施例克服了这些以及其它问题，从而实现了本领域中的进步。实施例提供带有多件式活塞组件的多阶段流体操作致动器。在一些实施例中，流体操作致动器包括带有多件式活塞组件的用于吹塑成型系统的吹塑缸组件。多件式活塞组件能够维持增大程度的同心度，并且同时在喷嘴到达行进末尾以接触预制坯和/或吹塑型腔时减缓喷嘴的冲击。

发明内容

根据一种实施例提供了一种多阶段流体操作致动器。所述多阶段流体操作致动器包括：壳体，所述壳体包括具有第一截面积的第一孔和具有第二截面积的第二孔；和活塞组件。根据一种实施例，所述活塞组件包括在所述第一孔内可移动的第一活塞和在所述第一孔和第二孔内可移动的第二活塞。根据一种实施例，所述活塞组件将所述第一和第二孔分成：选择性地与加压流体源或者排放部流体连通的第一流体室；气密的第二流体室；和选择性地与加压流体源或者排放部流体连通的第三流体室。

根据一种实施例提供了一种用于操作多阶段流体操作致动器的方法。根据一种实施例，所述多阶段流体操作致动器包括：壳体，其包括具有第一截面积的第一孔和具有第二截面积的第二孔；活塞组件，其包括在所述第一孔内可移动的第一活塞和在所述第一孔和第二孔内可移动的第二活塞，所述第一孔和第二孔被分成第一流体室、气密的第二流体室和第三流体室。根据一种实施例，所述方法包括以下步骤：加压所述第一流体室；和在防止流体进入或者离开所述气密的第二流体室的同时，排放所述第三流体室，以将所述第一活塞和第二活塞从第一位置致动到第二位置。根据一种实施例，所述方法进一步包括以下步骤：在防止所述第一活塞移动至第三位置的同时，加压形成于所述第一活塞中与所述第一流体室和所述第二活塞流体连通的流体通路，以将所述第二活塞从所述第二位置致动到第三位置。

方面

根据一个方面，一种设备包括：

壳体，所述壳体包括具有第一截面积的第一孔和具有第二截面积的第二孔；

活塞组件，所述活塞组件包括：

在所述第一孔内可移动的第一活塞；

在所述第一孔和第二孔内可移动的第二活塞；

其中，所述活塞组件将所述第一孔和第二孔分成：

第一流体室，其选择性地与加压流体源或者排放部流体连通；

气密的第二流体室；和

第三流体室，其选择性地与加压流体源或者排放部流体连通。