具有氣動吹塑空氣閥的吹塑機(jī)和用于操作該吹塑機(jī)的方法
【專利摘要】用于將塑料型胚(10)成型為塑料容器的設(shè)備(1)，包括至少一個成型單元(8)，成型單元包括具有閥單元(140)的施加單元(14)，閥單元具有工作腔室(142)、開口(146)、工作活塞(144)、控制活塞(154)。根據(jù)本發(fā)明，閥單元包括密封單元(148)，密封單元至少在工作活塞的一個位置大致阻止在工作腔室(142)和控制腔室(152)之間的氣體流動，閥單元還包括薄膜體(158)，薄膜體使控制活塞的至少一個區(qū)域(154a，154b)相對于控制腔室的至少一個區(qū)域(152a，152b)密封，密封單元被配置在薄膜體和工作活塞的至少一個部分之間。
【專利說明】具有氣動吹塑空氣閥的吹塑機(jī)和用于操作該吹塑機(jī)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將塑料型胚成型為塑料容器的設(shè)備。此類設(shè)備早已為人們所熟知。在此背景下，經(jīng)預(yù)熱的塑料型胚通常在吹塑模具中通過施加吹塑壓力被成型或膨脹成塑料容器。為此，吹塑噴嘴對準(zhǔn)塑料型胚的口部，所述吹塑噴嘴將諸如吹塑空氣或無菌空氣的氣態(tài)介質(zhì)施加到塑料型胚上。某些飲料的生產(chǎn)和灌裝有必要將該飲料引入到無菌的容器中。出于這個目的，通常使用殺菌劑來對例如已經(jīng)完成的吹塑容器進(jìn)行殺菌。

【背景技術(shù)】
[0002]但是，近來有以無菌的方式進(jìn)行這些塑料容器的制造(例如，吹塑過程)的趨勢。這意味著，用于使塑料容器膨脹的是無菌空氣而并非是傳統(tǒng)的吹塑空氣。就此而言，控制空氣供給的吹塑空氣閥(在任何情況下，如果吹塑空氣閥為氣動閥)相對會出現(xiàn)問題，因為這些閥的操作還依靠控制空氣來確保，并且所述控制空氣進(jìn)而可妨礙無菌吹塑過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明尤其基于改進(jìn)對吹塑過程(尤其是考慮到無菌的應(yīng)用)的吹塑空氣的控制的目標(biāo)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，這一目標(biāo)通過獨立權(quán)利要求的主題來實現(xiàn)。優(yōu)選的設(shè)計和拓展是從屬權(quán)利要求的主題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的用于將塑料型胚成型為塑料容器的設(shè)備具有至少一個成型單元，所述成型單元進(jìn)而包括形成空腔的吹塑模具單元，在所述空腔內(nèi)可通過對塑料型胚施加氣態(tài)介質(zhì)而使所述塑料型胚被成型為塑料容器。此外，成型單元包括施加單元，所述施加單元經(jīng)由其口部將氣態(tài)介質(zhì)施加到塑料型胚上。為此，施加單元包括至少一個閥單元，所述閥單元用于對待供給到塑料型胚的氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)行控制。
[0006]閥單元包括工作腔室，氣態(tài)介質(zhì)、尤其是還被用于使塑料型胚膨脹的氣態(tài)介質(zhì)可被施加到所述工作腔室中。除此之外，閥單元具有開口，氣態(tài)介質(zhì)可經(jīng)由所述開口而被從工作空間供給到塑料型胚(或從塑料容器被排出)。此外，閥單元包括工作活塞，所述工作活塞可在所述工作腔室內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中在所述工作活塞的第一位置，氣態(tài)介質(zhì)能夠經(jīng)由開口流動，并且其中在所述工作活塞的第二位置，氣態(tài)介質(zhì)穿過所述開口的流動被阻止。除了術(shù)語“工作腔室”之外，有時也使用術(shù)語“工作空間”。
[0007]此外，閥單元具有控制活塞，所述控制活塞可在控制腔室內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中所述控制活塞的移動至少有時(at times)與所述工作活塞的移動相耦合(couple) 0此外，所述控制腔室包括用于供給和/或排出(通常用于流過)控制介質(zhì)(尤其是氣態(tài)控制介質(zhì))的開口。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述閥單元包括密封單元，所述密封單元至少在所述工作活塞的至少一個位置大致阻止在所述工作腔室和所述控制腔室之間的氣體流動。此外，所述閥單元還包括薄膜體，所述薄膜體使控制活塞的至少一個區(qū)域相對于所述控制腔室的一個區(qū)域密封，其中所述密封單元被設(shè)置在所述薄膜體和所述工作活塞的至少一個部分(并且尤其是用于封閉所述開口的工作活塞的至少一個表面)之間。
[0009]因此提出將控制腔室的區(qū)域分隔開，并且尤其是將控制空間分隔開，用于控制閥的控制空氣被施加到所述控制空間，所述控制空間與閥的另一區(qū)域相對并且尤其還與工作空間相對，用于使塑料型胚膨脹的氣體穿過所述工作空間。這樣，可使用傳統(tǒng)空氣(尤其是非無菌的空氣)作為控制空氣，并且同時實現(xiàn)無菌的吹塑過程。
[0010]特別地，工作活塞的上述部分是用于并且能夠密封所述開口的部分，吹塑空氣可通過所述開口到達(dá)塑料型胚。
[0011]在優(yōu)選的實施例中，成型單元被設(shè)置在可移動的載運(yùn)裝置上。所述可移動的載運(yùn)裝置尤其可以是吹塑輪。優(yōu)選地，多個成型單元被布置在所述可移動的載運(yùn)裝置上并且尤其是吹塑輪上。關(guān)于這一點，每個上述的吹塑單元有利地包括側(cè)部，所述側(cè)部可相對彼此移動或樞轉(zhuǎn)，所述側(cè)部形成空腔，塑料型胚在所述空腔內(nèi)被膨脹成塑料容器。在另一有利的實施例中，施加單元包括吹塑噴嘴，所述吹塑噴嘴可應(yīng)用于塑料型胚的口部以便以這種方法將吹塑空氣施加到塑料型胚上。因此，有利地，施加單元至少有時與閥單元流體連通。
[0012]在另一有利的實施例中，成型單元包括桿狀體，所述桿狀體能夠被插入到塑料型胚中以便對所述塑料型胚進(jìn)行拉伸。所述桿狀體尤其被稱為拉伸桿。
[0013]在另一有利的實施例中，成型單元是潔凈室，塑料型胚在其膨脹期間在所述潔凈室內(nèi)被輸送。有利地，至少成型單元的部件被引入到所述潔凈室中。特別地，吹塑單元在所述潔凈室內(nèi)被引導(dǎo)和輸送。就此而論，所述設(shè)備包括至少一個并且優(yōu)選地多個壁，所述壁相對外界環(huán)境密封所述潔凈室。就此而論，潔凈室的壁相對于該潔凈室的另外的壁被可移動地布置。此外，有利地，配置有至少一個密封單兀，所述密封單兀對一個壁相對其另一壁的移動進(jìn)行密封。
[0014]尤其優(yōu)選地，所述密封單元為所謂的調(diào)壓室。此處，所述調(diào)壓室具有充注有流體的圓周通道，所述另外的壁浸入到所述通道中，從而實現(xiàn)密封，
[0015]有利地，所述拉伸桿在上述的吹塑噴嘴內(nèi)被引導(dǎo)。
[0016]在另一有利的實施例中，工作腔室具有另一開口，以便將吹塑空氣供給到所述工作腔室。此處，所述吹塑空氣可例如來自儲氣器，尤其是來自加壓空氣儲氣器。所述儲氣器例如為環(huán)形通道。
[0017]在另一有利的實施例中，工作活塞可在另個位置之間移位并且尤其能夠以直線移動的方式移位。在另一有利的實施例中，薄膜體由彈性材料制成。上述密封單元尤其為滑動墊片(sliding gasket)。
[0018]在另一有利的實施例中，高達(dá)60ba(優(yōu)選地至少高達(dá)50ba)的壓力可被施加到工作空間或工作腔室。氣態(tài)介質(zhì)尤其為無菌空氣。
[0019]在另一有利的實施例中，存在多個上述類型的閥單元。就此而論，可以利用所述多個閥單元向塑料型胚連續(xù)地施加不同的壓力。因此，例如，最初可施加預(yù)吹塑壓力到塑料、隨后可施加中間吹塑壓力到塑料、最后可施加完成吹塑壓力到塑料，其中壓力等級優(yōu)選地從預(yù)吹塑壓力直至增加到完成吹塑壓力。有利地，使用多個上述的閥。優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括多個儲氣器，以便將吹塑空氣供給到塑料型胚和/或儲存所述吹塑空氣。優(yōu)選地，這些儲氣器被成形為環(huán)形通道，所述環(huán)形通道向多個成型站供給吹塑空氣。此外，閥單元還可被配置成:對從塑料容器中排放氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)行控制，例如隨著完成吹塑過程的排放。
[0020]在另一有利的實施例中，薄膜體被配置在控制腔室中。此處，薄膜體可界定所述控制腔室或控制空間，控制空氣被施加到所述控制腔室或控制空間?？刂魄皇一蚩刂瓶臻g具有變化的內(nèi)部容積，所述內(nèi)部容積優(yōu)選地根據(jù)控制活塞的位置變化。有利地，所述內(nèi)部容積通過薄膜體的移動而改變。因此，有利地，薄膜體被配置在控制活塞和控制空氣空間之間。優(yōu)選地，控制活塞的移動始終與工作活塞的移動相耦合。此處，工作活塞和控制活塞能夠被整體成形，這意味著工作活塞和控制活塞成一體。此處這意味著控制活塞同時也是工作活塞，但是尤其是在其縱向方向上，不同的部分可執(zhí)行工作活塞的功能和控制活塞的功能。因此，整個組件的位于工作腔室中的部分或在工作腔室中移動的部分可被稱為工作活塞，并且位于控制腔室中的部分或在控制腔室中移動的部分可被稱為控制活塞。特別地，所述部分被理解為:無論在工作操作期間閥的位置如何，一直位于工作腔室中的工作腔室；以及所述部分被認(rèn)為是:無論在工作操作期間閥的位置如何，一直位于控制腔室中的控制活塞。
[0021]因此，優(yōu)選地，控制活塞和工作活塞的單元將不被薄膜體打斷。
[0022]在另一有利的實施例中，密封單元大致阻止在工作腔室和控制腔室之間的氣體流動，并且控制腔室處于第一位置和/或第二位置或處于工作活塞的第一位置和/或另一位置。此處，詞語“大致”被理解為:表示氣體的流動可被完全阻止，但是盡管不是有意的，在某些情況下可發(fā)生少量的氣體流動。有利地，控制腔室被薄膜體分成兩個空間部分，這兩個空間部分還通過薄膜體相互分隔開。此處，第一空間部分為上述的控制空間，控制空氣被施加到所述控制空間。第二空間位于所述控制空間和所述密封單元之間，并且所述第二空間根據(jù)控制活塞相對于所述控制空間的位置而擴(kuò)大或縮小?？稍O(shè)想到的是:僅在一個位置(并且尤其是閥單元的封閉位置)，阻止在工作腔室和控制腔室之間的氣體流動。
[0023]優(yōu)選地，在上述的兩個位置(即，意味著在第一位置和第二位置)，通過密封單元大致阻止沿控制腔室的方向的流動。這樣，可以在工作操作期間阻止無菌空氣從工作腔室中沿控制腔室的方向逸出。
[0024]但是，有利地，工作腔室中的內(nèi)部壓力一直高于控制腔室中的內(nèi)部壓力。這樣，可以阻止被污染的空氣到達(dá)工作腔室。
[0025]在另一有利的實施例中，閥單元包括供給和/或排出開口，所述供給和/或排出開口用于供給和/或排出清潔劑。所述清潔劑尤其可以是用于清潔工作空間的清潔劑。此處，有利地，所述供給和/或排出開口被配置在密封單元和薄膜體之間。在另一有利的實施例中，所述供給和/或排出開口被配置在控制腔室的區(qū)域中，但是有利的是，不位于控制空間的區(qū)域中而位于控制腔室的被薄膜體分隔開的區(qū)域中。
[0026]在另一有利的實施例中，密封單元沿所述工作活塞的周向包圍所述工作活塞的一部分。換言之，工作活塞的所述部分穿過密封單元。因此，密封單元可以例如包圍工作活塞或控制活塞的過渡部分，所述過渡部分將用作控制活塞的部分和用作工作活塞的部分連接起來。在本發(fā)明的上下文中，活塞尤其被理解為表示:能夠相對于限定空間沿軸向或平直方向移動的元件。
[0027]在另一有利的實施例中，薄膜體倚靠控制活塞的表面。有利地，薄膜體至少在控制活塞的某些位置倚靠所述控制活塞的表面。
[0028]在一個優(yōu)選的實施例中，控制活塞的所述表面被設(shè)計成弧形的，從而能夠避免薄膜體上單側(cè)的和升高的載荷。但是，薄膜體還能夠以逐點的方式被固定到控制活塞上。
[0029]有利地，工作活塞和/或控制活塞還可被轉(zhuǎn)移到第三位置；在第三位置中，介質(zhì)可從工作空間或工作腔室流動到控制腔室中或介質(zhì)可沿反方向流動。在第三位置，活塞被安裝成使得漸縮部144b位于密封件148的高度處，因此可在工作腔室和控制腔室之間建立流體連接。但是，尤其在工作操作的情況下不行經(jīng)所述第三位置，而是在清潔操作的情況下行經(jīng)所述第三位置，在所述清潔操作中其用于使清潔劑從工作空間傳送到控制腔室。所述清潔劑可經(jīng)由上述的開口排出。優(yōu)選地，清潔劑為液體介質(zhì)和/或氣態(tài)介質(zhì)。清潔劑尤其能夠通過薄膜體下方的開口來供給。
[0030]清潔劑還被理解為殺菌劑，所述殺菌劑尤其為氣態(tài)過氧化氫和/或過乙酸，或所述殺菌劑尤其包含氣態(tài)過氧化氫和/或過乙酸。
[0031]為此，例如工作活塞或控制活塞可包括沿徑向漸縮的部分，使得工作活塞或控制活塞的外表面與上述的控制單元之間產(chǎn)生距離。清潔劑進(jìn)而可通過所述距離流動。有利地，所述漸縮的部分沿所述活塞的周向形成。
[0032]特別地，所述設(shè)備包括多個成型站。每個成型站上或每個成型站的頂部尤其配置有閥塊，所述閥塊上配置有至少兩個(優(yōu)選地，至少三個)閥單元。
[0033]所述至少兩個閥單元尤其與不同的功能相關(guān)聯(lián)，因此通過開關(guān)第一閥單元可將具有例如4巴至30巴壓力的預(yù)吹塑介質(zhì)引入，并且可以引入用于完成中空體的成型的具有例如10巴至40巴的第二壓力的介質(zhì)。此處，每個閥優(yōu)選地連接到所謂的環(huán)形通道，所述環(huán)形通道被用作通到多個吹塑站的加壓空氣的分配器。為了配置不同的壓力，尤其配置了兩個環(huán)形通道，介質(zhì)在所述兩個環(huán)形通道內(nèi)被分配在剛剛提及的壓力下。此處，第一環(huán)形通道被連接到成型站上的多個第一閥，第二環(huán)形通道被連接到多個第二閥。
[0034]在殺菌操作期間，殺菌介質(zhì)經(jīng)由環(huán)形通道到達(dá)閥單元，并且在從閥單元進(jìn)入清潔空間的內(nèi)部或到達(dá)另一閥單元。
[0035]在另一有利的實施例中，至少兩個、優(yōu)選地至少三個閥單元被配置在閥塊上或閥塊中，所述閥塊優(yōu)選地被配置在成型站上。優(yōu)選地，這些閥單元中的至少一個是上述類型的閥單元；優(yōu)選地，這些閥單元中的多個是上述類型的閥單元；并且尤其優(yōu)選地，所有這些閥單元都是上述類型的閥單元。
[0036]本發(fā)明還涉及用于對到容器的介質(zhì)供給進(jìn)行控制的氣動控制閥。就此而論，閥單元包括:工作腔室，可流動的介質(zhì)可被施加到所述工作腔室；以及開口，可流動的介質(zhì)可通過所述開口從工作腔室或工作腔室的工作空間被供給容器。此外，閥單元包括工作活塞，所述工作活塞可在所述工作腔室內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中在所述工作腔室的第一位置，可流動的介質(zhì)能夠經(jīng)由開口流動，并且其中在所述工作腔室的與工作空間相反的第二位置(封閉位置)，可流動介質(zhì)穿過所述開口的流動被阻止。
[0037]此外，閥單元具有控制活塞，所述控制活塞可在控制腔室內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中所述控制活塞的移動至少有時與所述工作活塞的移動相耦合，并且其中所述控制腔室具有用于供給氣態(tài)控制介質(zhì)的開口。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，所述閥單元包括密封單元，所述密封單元在所述工作腔室的第一位置和第二位置大致阻止在所述工作腔室和所述控制腔室之間的氣體流動，并且所述閥單元還包括薄膜體，所述薄膜體使控制活塞的至少一個區(qū)域相對于所述控制腔室的至少一個區(qū)域密封，其中所述密封單元被設(shè)置在所述薄膜體和所述工作活塞的至少一個部分之間，并且其中所述薄膜體界定所述控制腔室的控制空間，氣態(tài)控制介質(zhì)被施加到所述控制空間。
[0039]優(yōu)選地，所述閥單元用于吹塑機(jī)并且尤其用于無菌吹塑機(jī)。但是，通常還能設(shè)想到將此處描述的閥單元用于其它領(lǐng)域，例如用于無菌灌注機(jī)。在這種情況下，可流動的介質(zhì)將是液體，但是所述可流動的介質(zhì)也可以是氣態(tài)介質(zhì)，例如待施加到容器的頭部空間的殺菌介質(zhì)。此外，這種閥單元還可以用于殺菌單元，例如用于祛除無菌空氣的吹塑容器的單元。除此之外，還能設(shè)想到的是，用于凈化單元及其類似物。 申請人:保留要求保護(hù)此處描述的閥單元的應(yīng)用權(quán)利。
[0040]所述閥單元還可以是液壓驅(qū)動的閥單元，使得液體介質(zhì)取代氣態(tài)介質(zhì)來施加到控制空間。
[0041]本發(fā)明還涉及一種用于將塑料型胚成型為塑料容器的方法。就此而言，塑料型胚被沿規(guī)定的輸送路徑輸送并且在輸送期間通過施加氣態(tài)介質(zhì)而被成型為塑料容器。在這一過程中，無菌的氣態(tài)介質(zhì)被供給到塑料型胚并且所述氣態(tài)介質(zhì)的供給由至少一個閥單元控制，其中所述閥單元是由另一氣態(tài)介質(zhì)控制并且具有工作空間的閥單元，所述氣態(tài)介質(zhì)可被施加到所述工作空間。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，所述另一氣態(tài)介質(zhì)是非無菌介質(zhì)，并且所述另一氣態(tài)介質(zhì)被施加到控制空間以便使控制活塞移動，并且所述控制空間由柔性的薄膜體界定。
[0043]優(yōu)選地，所述工作空間由密封單元界定，所述密封單元可相對于所述工作活塞移動。
[0044]優(yōu)選地，以小于50巴的壓力供給工作介質(zhì)，優(yōu)選地以小于40巴但大于8巴的壓力供給工作介質(zhì)，尤其優(yōu)選地以小于35巴但大于25巴的壓力供給工作介質(zhì)。
[0045]在另一優(yōu)選的方法中，在塑料型胚的膨脹期間，塑料型胚至少有時利用桿狀體和拉伸桿來被拉伸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]通過附圖，進(jìn)一步的優(yōu)點和實施例將變得清晰，其中:
[0047]圖1示出了用于將塑料型胚成型為塑料容器的設(shè)備的高度示意性視圖；
[0048]圖2示出成型單元的另一視圖；
[0049]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的閥單元的視圖；
[0050]圖4示出另一實施例中的根據(jù)本發(fā)明的閥單元的視圖；
[0051]圖5a至圖5c示出處于不同工作位置的閥單元的三個視圖；
[0052]圖6示出工作活塞和控制活塞的結(jié)合的視圖。

【具體實施方式】
[0053]圖1示出了用于生產(chǎn)塑料容器的系統(tǒng)的示意圖。所述系統(tǒng)50具有加熱單元30，塑料型胚10在所述加熱單元30中被加熱。在加熱過程中，利用輸送單元34 (此處為回轉(zhuǎn)鏈)來運(yùn)送這些塑料型胚10，塑料型胚10經(jīng)過加熱單元并且被多個加熱元件31加熱。將型胚10輸送到殺菌單元32的轉(zhuǎn)移單元36緊隨著所述加熱單元30。此處所述殺菌單元32還具有輸送輪37，并且殺菌元件能夠被設(shè)置在所述輸送輪37上或者殺菌元件還能夠以固定的方式設(shè)置。在這一區(qū)域中，例如可通過過氧化氫氣體或電磁輻射來進(jìn)行殺菌。特別地，所述塑料型胚的內(nèi)部殺菌在這一區(qū)域中實施。
[0054]附圖標(biāo)記20在總體上標(biāo)示潔凈室，所述潔凈室的外邊界由虛線L標(biāo)示。在另一優(yōu)選的實施例中，潔凈室20不僅被配置在輸送論2和灌裝單元40的區(qū)域中而且可早在加熱單元30的區(qū)域中、殺菌單元32的區(qū)域中、塑料型胚供給區(qū)域中和/或塑料型胚生產(chǎn)區(qū)域中開始。可看出，所述潔凈室20在所述殺菌單元32的區(qū)域中開始。所述區(qū)域中，可設(shè)置閘門單元，以便將所述塑料型胚引入到所述潔凈室29中而不會有太多的氣體在所述潔凈室中流動，隨后所述氣體將從潔凈室中流失。
[0055]如虛線L標(biāo)示出的，潔凈室適合于單獨的系統(tǒng)部件的外形。按照這種方式，所述潔凈室的體積能夠被減小。
[0056]附圖標(biāo)記I總體上指示成型設(shè)備，其中，多個吹塑站或成型站8被設(shè)置在輸送輪2上，在此僅示出了所述吹塑站8的其中一個。這些吹塑站8被用于使塑料型胚10膨脹為容器10a。盡管在此未詳細(xì)示出，并非所述輸送輪2的全部區(qū)域都處于潔凈室20內(nèi)，但是所述潔凈室20或各個隔離室在一定程度上被實現(xiàn)為在整個設(shè)備內(nèi)的小型隔離室。因此,潔凈室可被實施成:至少在成型設(shè)備I的區(qū)域中的通道式路徑。
[0057]附圖標(biāo)記22涉及將所述塑料型胚轉(zhuǎn)移到所述成型單元的供給單元，并且附圖標(biāo)記24涉及將所制造的塑料容器20從所述成型設(shè)備I排出的排出單元?？梢钥闯?，潔凈室20包括既位于供給單元22的區(qū)域中又位于排出單元24的區(qū)域中的凹部，所述凹部容納這些單元22、24。在特別有利的方式中，這能夠?qū)崿F(xiàn)將塑料型胚10轉(zhuǎn)移到成型設(shè)備I或從成型設(shè)備I接收塑料容器10a。
[0058]轉(zhuǎn)移單元42被用于將經(jīng)膨脹的塑料容器轉(zhuǎn)移到灌裝單元40并且隨后將它們從所述灌裝單元40排出至另一輸送單元44。這這一過程中，灌裝單元40還被布置在所述潔凈室20內(nèi)部。還在灌裝單元的情況下，可能的是如果并非整個灌裝單元都被布置在潔凈室20內(nèi)，例如用于飲料的儲液器，但是此處僅僅是容器實際被引導(dǎo)的那些區(qū)域被布置在潔凈室20內(nèi)。在這個范圍內(nèi)，灌裝單元可以按照與用于成形塑料型胚10的設(shè)備I相似的方式設(shè)計。
[0059]如上所述，在所述設(shè)備I的區(qū)域中，所述潔凈室20被減小至盡可能小的區(qū)域(即，基本上減小至所述吹塑站8自身的大小)。由于潔凈室20的這種緊湊的設(shè)計，可更容易地并且更快速地產(chǎn)生潔凈室并且在操作階段期間維持無菌不太復(fù)雜。另外只需要較少的無菌空氣，這導(dǎo)致過濾系統(tǒng)變小并且還減小了形成任何不受控制的渦流的風(fēng)險。
[0060]圖2示出了設(shè)備I在吹塑站8的區(qū)域中的詳細(xì)視圖。多個所述吹塑站8通過輸送裝置2或載運(yùn)裝置以旋轉(zhuǎn)的方式繞軸線X移動。如圖2中所能看出的，吹塑站8在潔凈室20內(nèi)被引導(dǎo)，此處所述潔凈室以通道式路徑的方式形成。所述潔凈室20被可移動的側(cè)壁19和蓋17終止，所述蓋17與所述側(cè)壁19整體成形。側(cè)壁19和蓋17與所述吹塑站8 一起旋轉(zhuǎn)。
[0061]附圖標(biāo)記18涉及界定所述潔凈室20的另一壁。此處，壁18是外壁，所述外壁被布置為固定的。在蓋17和壁18之間設(shè)置有密封單元25，所述密封單元使元件17和18(所述元件17和18可彼此相對移動)相互密封。例如如上所述的利用調(diào)壓室(surge chamber)。壁18的底部區(qū)域以固定且密封的方式被配置在底板13上。在潔凈室20內(nèi)，并且此處配置有直接抵靠壁19的載運(yùn)裝置26，所述載運(yùn)裝置26也以旋轉(zhuǎn)的方式移動并且所述載運(yùn)裝置26上進(jìn)而配置有保持器具23，所述保持器具23保持吹塑站8。
[0062]附圖標(biāo)記11涉及隨動單元，所述隨動單元11能夠被導(dǎo)向凸輪9驅(qū)動以便在其經(jīng)過所述潔凈室20的過程中打開和封閉所述吹塑站，尤其是以便將所述塑料型胚10插入到所述吹塑站8中以及還將所述塑料型胚10從所述吹塑站8再次移除。所述導(dǎo)向凸輪9也被設(shè)置在所述潔凈室20內(nèi)。然而，例如還可能的是，部分11在單獨的吹塑站8的下方被引導(dǎo)到所述潔凈室20外部。
[0063]輸送單元2可包括被設(shè)置在潔凈室20上方的另外的元件。
[0064]此處，載運(yùn)裝置26被固定地配置在保持體29上，并且所述保持體進(jìn)而可相對于地板13移動。為此，附圖標(biāo)記27涉及另一密封單元，該密封單元影響區(qū)域13和區(qū)域29的密封，所述區(qū)域13和區(qū)域29在這一區(qū)域中可彼此相對移動。
[0065]附圖標(biāo)記5涉及拉伸桿桿，所述拉伸桿5可相對于所述吹塑站移動以便沿所述塑料型胚10的縱向方向拉伸所述塑料型胚10。為此，此處在蓋17上配置有滑道(slide) 12，拉伸桿可相對所述滑軌沿Y方向移動。附圖標(biāo)記21涉及到用于拉伸桿5的滑道12的另外的支撐物。
[0066]可以看出，在吹塑過程期間，拉伸桿的某些區(qū)域既位于潔凈室20的外部又位于潔凈室20的內(nèi)部。為此，可配置保護(hù)裝置(例如，潔凈室20外部或滑道12上方的波紋管)，所述保護(hù)裝置包圍拉伸桿5，使得沒有拉伸桿5的區(qū)域?qū)⑴c外界環(huán)境接觸。標(biāo)記符號U標(biāo)示潔凈室20的外界環(huán)境(非無菌)。附圖標(biāo)記28標(biāo)示用于載運(yùn)底部模具的載運(yùn)裝置，所述底部模具也形成吹塑模具的部件。此處，所述載運(yùn)裝置還可以沿方向Y移動。
[0067]附圖標(biāo)記55涉及殺菌單元，此處所述殺菌單元優(yōu)選地配置在潔凈室20的內(nèi)部并且用于對單獨的成型站或這些成型站8的部件進(jìn)行殺菌。此處，殺菌單元55可將例如過氧化氫或其它殺菌介質(zhì)施加到成型站8上。殺菌單元55能夠以固定的方式配置并且成型站可相對于所述殺菌單元55移動。所述殺菌單元或施加單元55可被布置在輸送輪2或固定壁18上，或可被通常以固定的方式配置并且可包括噴嘴或類似物。此外，有利的是，經(jīng)由通風(fēng)系統(tǒng)將用于對潔凈室殺菌的殺菌空氣引入到所述潔凈室20中。
[0068]吹塑模具或吹塑單元(未示出)被配置在吹塑模具載運(yùn)裝置6內(nèi)。更具體地，此處可配置兩個吹塑模具載運(yùn)裝置部分，所述兩個吹塑模具載運(yùn)裝置部分可相對于彼此樞轉(zhuǎn)并且每個模具載運(yùn)裝置部分保持一個吹塑模具部分。由于這一樞轉(zhuǎn)過程，吹塑模具可被打開以便引入塑料型胚以及移除完成吹塑的容器。此處，這些吹塑模具載運(yùn)裝置也被配置在潔凈室內(nèi)。
[0069]但是，優(yōu)選地以及還可能的是(與圖2中所示的不同)，輸送單元2或載運(yùn)單元包括C形的外周，所述C形的外周還部分地形成潔凈室的外壁。因此，C形的潔凈室壁與輸送單元2(即，吹塑輪)一起旋轉(zhuǎn)。在這一實施例中，潔凈室的下邊界與地板13隔開并且相對于地板移動。這樣，潔凈室可被設(shè)計的甚至比圖2中所示的更小。此處，輸送單元的C形輪廓的密封優(yōu)選地僅相對于潔凈室的外壁，所述輸送單元的C形輪廓的密封形成潔凈室的內(nèi)壁和底部以及頂蓋。此處，有利地，外壁以固定的方式配置。
[0070]附圖標(biāo)記14標(biāo)示施加單元的高度示意性的視圖,所述施加單元將吹塑空氣施加到塑料型胚上。此處，該施加單元可包括吹塑噴嘴，所述吹塑噴嘴可以對準(zhǔn)塑料型胚的口部邊緣并且用這種方法允許以密封的方式施加吹塑空氣。附圖標(biāo)記15標(biāo)示閥塊的高度示意性的視圖，所述閥塊包括多個閥單元(未在圖2中示出)，以便控制到塑料型胚的吹塑空氣供給。此處，這些閥單元優(yōu)選地以如上所示的方式實施。但是，此處描述的閥單元還優(yōu)選地為施加單元的一部分。
[0071]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的閥單元；此處，閥單元具有工作活塞144，所述工作活塞可相對于工作空間142移動并且此處被設(shè)置成可沿雙向箭頭P的方向移位。如圖3所示，，所述工作活塞在一個位置可封閉開口 146，使得工作空間或工作腔室中存在的氣態(tài)介質(zhì)不能沿塑料型胚(未示出)的方向穿過所述開口 146。附圖標(biāo)記164標(biāo)示供給開口，工作介質(zhì)(尤其是吹塑空氣)經(jīng)由所述供給開口被供給到工作空間142。在第二位置(此處在圖3中示出)，工作活塞144 (具體來說是工作活塞144的前表面144a)開放所述開口 146,使得吹塑介質(zhì)可以經(jīng)由該開口離開并且以這種方法來使塑料型胚膨脹。
[0072]附圖標(biāo)記144b標(biāo)示工作活塞的漸縮的區(qū)域，如下文中將詳細(xì)描述的那樣，所述工作活塞的漸縮的區(qū)域用于在清潔模式下允許清潔劑從工作腔室142朝著控制腔室152流動。在工作活塞下方，示出了位置P1、P2和P3，在所述位置P1、P2和P3中開口被打開或封閉或可進(jìn)行清潔。
[0073]附圖標(biāo)記148標(biāo)示清潔單元，至少在工作活塞的位置Pl和位置P2或它們之間的位置，所述清潔單元大致防止氣態(tài)介質(zhì)從工作腔室142朝著控制腔室152行進(jìn)。優(yōu)選地，密封單元148被實施為無菌的密封單元。關(guān)于這點，如圖所示，密封單元148可被配置在包圍所述活塞的殼體中。此處，所述殼體包括用于容納密封單元148的容置凹部。但是，還可以設(shè)想的是，密封單元148被集成到活塞本體中。為此，活塞可包括凹部，密封單元的一部分被插入到所述凹部中。還可以設(shè)想的是，將清潔劑供給到密封單元。
[0074]在控制腔室152中，配置有控制活塞154，所述控制活塞154也可以沿雙向箭頭P移位。利用所述控制活塞，可實現(xiàn)所述工作活塞的至少向左的移動。
[0075]此外，配置有薄膜體158，所述薄膜體158將控制腔室152分成控制空間和另一空間152b?？刂瓶諝饨?jīng)由開口 168被施加到所述控制空間152a，所述控制空氣進(jìn)而影響控制活塞154在控制腔室152中的移動。此處，薄膜體158同時還是無菌空間邊界S。在圖3中，非無菌介質(zhì)(即，控制空氣)被配置在所述無菌空間邊界或薄膜體158的右側(cè)。而在所述薄膜體的左側(cè)具有無菌區(qū)域。
[0076]附圖標(biāo)記162標(biāo)示開口，例如清潔劑可在清潔操作期間經(jīng)由所述開口排出，但是尤其是殺菌操作期間的氣態(tài)殺菌介質(zhì)。
[0077]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的閥單元的另一高度示意性的視圖；此處與圖3中所示的實施例的本質(zhì)區(qū)別是:工作活塞144和控制活塞154被成形成一體件。此處，整個控制活塞154也被配置在非無菌區(qū)域中。此處，所述非無菌區(qū)域由薄膜體158密封。
[0078]在這一實施例中，整個控制活塞154/工作活塞144因此位于無菌區(qū)域中，在圖3所示的情況中，所述薄膜體158密封所述控制活塞或所述控制活塞154的與控制空間152b相對的區(qū)域154a (并且密封控制活塞154的與控制空間152a相對的區(qū)域154b)，在后續(xù)的附圖中示出的實施例中，所述薄膜體使整個控制活塞相對于控制空間152a密封。
[0079]因此，在圖3所示的實施例中，控制空氣直接作用在控制活塞上，而在后續(xù)的實施例中，控制空氣優(yōu)選地經(jīng)由薄膜體158作用到控制活塞154上。但是，還在圖3所示的實施例中，控制活塞的一部分被設(shè)置在控制空間152b中(S卩，向右突出超過密封單元148的區(qū)域154b)。這一區(qū)域仍然與控制活塞相關(guān)聯(lián)，因為其仍然位于控制空間中。所述區(qū)域154b能夠在薄膜體的另一邊，與控制活塞的區(qū)域154a始終連接。
[0080]優(yōu)選地，此處提出的閥還適于循環(huán)吹塑空氣。為此，所述閥不僅能夠用于控制實際的吹塑操作，而且還能夠在容器被吹塑完成后允許空氣經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的閥從容器流回到環(huán)形空間或環(huán)形管線中。
[0081]因此，在本申請的上下文中，控制活塞被尤其理解為那些在工作操作期間(大致)在控制空間內(nèi)移動的部分，并且工作活塞被理解為那些在工作腔室142內(nèi)移動的部分。
[0082]圖5a至圖5c以三個不同的開關(guān)位置不出根據(jù)本發(fā)明的閥單兀。在圖5a不出的閥單元中，開口 146被工作活塞144或工作活塞144的前表面144a封閉。在這一位置，沒有吹塑空氣到達(dá)塑料型胚。此處，控制活塞154或控制活塞部分處于底部位置。此處，薄膜體158可倚靠控制活塞154的表面，但是這并非是必須的?？梢钥闯觯刂苹钊臋M截面大致大于工作活塞或工作活塞的前表面142a。這樣，即使工作空間142中存在例如40巴的高壓，也可以使用比較低的控制氣壓來將閥置于封閉位置。
[0083]在圖5b所示的狀況中，閥140處于打開位置，這意味著開口 146被前表面144a開放。但是，另一方面，在這一位置中，吹塑空氣沿控制空間或控制腔室152的方向的行進(jìn)被阻止。此處，控制活塞優(yōu)選地倚靠薄膜158。薄膜進(jìn)而構(gòu)成無菌室邊界。
[0084]在圖5c所示的狀況中，工作活塞的漸縮區(qū)域144b或工作活塞和控制活塞的單元的漸縮區(qū)域144b現(xiàn)在位于密封單元148的區(qū)域中。在此狀況下，清潔劑可從工作空間142流動到控制腔室152。在此處示出的實施例中，漸縮部144b被成形為完全一致的圓形，但是這并非是必須的。還可以保留一定的引導(dǎo)效果，其中，漸縮部不被成形為完全一致的圓形。
[0085]在圖5c所示的實施例中，薄膜體158被控制活塞154加載。
[0086]圖6示出工作和控制活塞的視圖。此處，附圖標(biāo)記144再次指向工作活塞的部分，附圖標(biāo)記154指向控制活塞的部分?？梢钥闯?，此處控制活塞154具有弧形前表面154a，弧形前表面154a在此處是接觸薄膜體(未示出)的表面。由于這種弧形表面，薄膜體可被高度保護(hù)(尤其在閥的清潔操作期間)。
[0087]在此處示出的變體中，閥可以處于三個位置，S卩，封閉位置，打開位置和清潔位置。但是，還可能的是，在閥的打開位置可同時進(jìn)行清潔，例如通過使閥的漸縮區(qū)域已經(jīng)位于密封單元的區(qū)域中。除此之外，可配置另一個閥(未在圖中示出)，該閥能夠打開或關(guān)閉清潔劑或SIP劑的支路。在另一有利的實施例中，還可將單獨的SIP管線導(dǎo)入到閥單元的一個或多個所示空間或腔室中。本 申請人:保留要求所有在申請材料中公開的特征作為本發(fā)明必不可少的部分的權(quán)利，倘若單獨的這些特征或組合對于現(xiàn)有技術(shù)是新穎的。
[0088]附圖標(biāo)記清單
[0089]I 成型設(shè)備
[0090]2 輸送輪
[0091]5 拉伸桿
[0092]6 吹塑模具載運(yùn)裝置
[0093]8 吹塑/成型站
[0094]9 導(dǎo)向凸輪
[0095]10塑料型胚
[0096]1a 容器
[0097]11隨動單元
[0098]12滑道
[0099]13地板
[0100]14施加單元
[0101]15閥塊
[0102]17蓋
[0103]18另一壁
[0104]19側(cè)壁
[0105]20潔凈室
[0106]21用于滑道的支撐物
[0107]22供給單元
[0108]23保持單元
[0109]24排出單元
[0110]25密封單元
[0111]26載運(yùn)裝置
[0112]27另一密封單元
[0113]28用于載運(yùn)底部模具的載運(yùn)裝置
[0114]29保持體
[0115]30加熱單元
[0116]31加熱元件
[0117]32殺菌單元
[0118]34輸送單元
[0119]36轉(zhuǎn)移單元
[0120]37輸送輪
[0121]40灌裝單元
[0122]42轉(zhuǎn)移單元
[0123]44輸送單元
[0124]50用于生產(chǎn)塑料容器的系統(tǒng)
[0125]55殺菌單元
[0126]140 閥
[0127]142工作空間/工作腔室
[0128]144工作活塞
[0129]144b漸縮區(qū)域
[0130]146開口
[0131]148密封單元
[0132]152控制腔室
[0133]152a，152b 控制空間
[0134]154控制腔室
[0135]154a, b控制活塞的區(qū)域
[0136]158薄膜體
[0137]162 排出開口
[0138]164 供給開口
[0139]168 開口
[0140]P雙向箭頭
[0141]P1-P3 位置
[0142]S無菌室邊界
[0143]L潔凈室邊界
[0144]X 軸線
【權(quán)利要求】
1.一種用于將塑料型胚(10)成型為塑料容器的設(shè)備(I)，包括至少一個成型單元(8)，所述成型單元(8)包括形成空腔的吹塑模具單元，在所述空腔內(nèi)能通過施加氣態(tài)介質(zhì)而使所述塑料型胚(10)被成型為塑料容器，其中所述成型單元(8)包括施加單元(14)，所述施加單元(14)經(jīng)由其口部將氣態(tài)介質(zhì)施加到塑料型胚上，并且其中所述施加單元(14)包括至少一個用于對待供給到塑料型胚的氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)行控制的閥單元(140)，并且其中所述閥單元(140)具有工作腔室(142)和開口(146)，氣態(tài)介質(zhì)能被施加到所述工作腔室(142)，氣態(tài)介質(zhì)能經(jīng)由所述開口(146)而被從工作空間(142)供給到所述塑料型胚(10)和/或從所述塑料型胚(10)被排出，并且其中所述閥單元(140)具有工作活塞(144)，所述工作活塞(144)能在所述工作腔室(142)內(nèi)在至少兩個位置(Pl，P2)之間移動，其中在所述工作活塞(144)的第一位置(P2)，氣態(tài)介質(zhì)能經(jīng)由所述開口(146)流動，并且其中在所述工作活塞(144)的與所述工作腔室(142)相反的第二位置(P1)，氣態(tài)介質(zhì)穿過所述開口(146)的流動被阻止，并且其中所述閥單元(140)具有控制活塞(154)，所述控制活塞(154)能在控制腔室(154)內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中所述控制活塞(154)的移動至少有時與所述工作活塞(144)的移動相耦合，并且其中所述控制腔室(152)具有用于供給和/或排出控制介質(zhì)的開口(168)，其特征在于，所述閥單元(140)包括密封單元(148)，所述密封單元(148)至少在所述工作活塞的一個位置大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之間的氣體流動，并且其中所述閥單元(140)還包括薄膜體(158)，所述薄膜體(158)使所述控制活塞(154)的至少一個區(qū)域(154a，154b)相對于所述控制腔室(152)的至少一個區(qū)域(152a，152b)密封，其中所述密封單元(148)被配置在所述工作活塞(154)的至少一個部分和所述薄膜體(158)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述薄膜體(158)被配置在所述控制腔室(152)中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述薄膜體(158)界定所述控制腔室(152)和/或控制空間(152a，152b)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，在所述工作活塞(142)的所述第一位置和/或第二位置，所述密封單元(148)大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之間的氣體流動。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述工作活塞(142)能夠相對于所述工作腔室(142)被置于第三位置(P3)，并且在所述位置處，能夠在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之間形成介質(zhì)流動。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述閥單元(140)包括用于供給清潔劑的供給開口。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述密封單元(148)沿所述工作活塞(142)的周向包圍所述工作活塞(142)的一部分。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述薄膜體(158)倚靠所述控制活塞(154)的表面(154a)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設(shè)備(I)，其特征在于，至少兩個、優(yōu)選地至少三個閥單元(140)被配置在閥塊(15)上或所述閥塊(15)中，所述閥塊(15)被配置在成型站⑶上。
10.一種用于對到容器中的介質(zhì)供給進(jìn)行控制的氣動控制閥單元(140)，其中，所述閥單元(140)具有工作腔室(142)以及開口(146)，可流動的介質(zhì)被施加到所述工作腔室(142)，所述可流動的介質(zhì)能夠經(jīng)由所述開口(146)從所述工作腔室(142)供給到容器(10)，并且其中所述閥單元(140)包括工作活塞(144)，所述工作活塞(144)能在所述工作腔室(142)內(nèi)在至少兩個位置(Pl，P2)之間移動，其中在所述工作活塞(144)的與所述工作腔室(142)相反的第一位置，所述可流動的介質(zhì)能夠經(jīng)由所述開口(146)流動，并且其中在所述工作活塞(144)的與所述工作腔室相反的第二位置，所述可流動的介質(zhì)穿過所述開口(146)的流動被阻止，并且其中所述閥單元(104)具有控制活塞(154)，所述控制活塞(154)能在控制腔室(152)內(nèi)在至少兩個位置之間移動，其中所述控制活塞(154)的移動至少有時與所述工作活塞(142)的移動相耦合，并且其中所述控制腔室(152)具有用于供給和/或排出氣態(tài)控制介質(zhì)的開口(168)， 其特征在于，所述閥單元(140)包括密封單元(148)，所述密封單元(148)至少在所述工作腔室的第一位置和第二位置大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之間的氣體流動，并且其中所述閥單元(140)還包括薄膜體(158)，所述薄膜體(158)使所述控制活塞(154)至少一個區(qū)域(154a，154b)相對于所述控制腔室(152)的至少一個區(qū)域密封，其中所述密封單元(148)被配置在所述薄膜體(158)和所述工作活塞(144)的至少一個部分之間，并且其中所述薄膜體(148)界定所述控制腔室(152)的控制空間(152a)，氣態(tài)控制介質(zhì)被施加到所述控制空間(152a)。
11.一種用于將塑料型胚(10)成型為塑料容器的方法，其中塑料型胚(10)沿著規(guī)定的輸送路徑被輸送并且在該輸送期間通過施加氣態(tài)介質(zhì)而被成型為塑料容器，其中無菌的氣態(tài)介質(zhì)被供給到塑料型胚(10)，并且其中所述氣態(tài)介質(zhì)的供給由至少一個閥單元(140)控制，其中所述閥單元(140)是由另一氣態(tài)介質(zhì)控制并且包括工作空間的閥單元(140)，所述氣態(tài)介質(zhì)能被施加到所述工作空間，其特征在于，所述另一氣態(tài)介質(zhì)是非無菌介質(zhì)，并且所述另一氣態(tài)介質(zhì)能夠被施加到控制空間(152a)以便使控制活塞(154)移動，其中所述控制空間(152a)由柔性薄膜(158)界定。
【文檔編號】B29C49/78GK104441586SQ201410468632
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】愛德華·漢德舒, 弗洛里安·杰爾丁格, F·溫扎基爾 申請人:克朗斯股份公司