以橫截面變化的體積流成形塑料預(yù)制件的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將塑料預(yù)制件成形(form)為塑料容器的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中已知用于將塑料預(yù)制件成形(form)為塑料容器的方法和設(shè)備。通常情況下，通過采用壓縮氣體加壓將加熱的塑料預(yù)制件成形為塑料容器。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用數(shù)個(gè)壓力階段(pressure stages)膨脹(expand)所述塑料預(yù)制件。眾所周知，首先采用低壓進(jìn)行預(yù)充氣，接著最后采用高壓充氣(inflate)所述塑料預(yù)制件。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常施加暫時(shí)地處于所述預(yù)充氣和所述最終充氣之間的中間充氣。多個(gè)不同的壓力階段導(dǎo)致通常配置為環(huán)形通道的存儲器復(fù)雜化。并且，成型塑料預(yù)制件的實(shí)際程序比較復(fù)雜。另一方面，在先認(rèn)為，提供中間吹塑壓力水平可以極大地簡化或改進(jìn)吹塑成型過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的目地是提供這樣一種可能性，其首先可以降低不同的壓力存儲器造成的極大的復(fù)雜性，其次可以產(chǎn)生滿意的吹塑效果。根據(jù)本發(fā)明，這些目的是通過權(quán)利要求I的內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選實(shí)施例和進(jìn)一步的拓展構(gòu)成了從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0004]在根據(jù)本發(fā)明的用于將塑料預(yù)制件成形為塑料容器，特別是塑料瓶的方法中，沿著預(yù)定傳輸路徑由傳輸裝置在設(shè)置在所述傳輸裝置上的多個(gè)成形站中傳輸所述塑料預(yù)制件，在該傳輸過程中，至少有時(shí)采用流體介質(zhì)轟擊(bombard)所述塑料預(yù)制件以將其膨脹。此外，在第一方法步驟中，所述流體介質(zhì)以第一壓力Pl轟擊所述塑料預(yù)制件；而在緊跟(temporally following)所述第一方法步驟的另一方法步驟中，所述流體介質(zhì)以第二壓力P2轟擊所述塑料預(yù)制件，其中所述第二壓力p2高于所述第一壓力pi。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，在以第一壓力轟擊(bombard)所述塑料預(yù)制件的過程中，至少有時(shí)改變(特別是增加)進(jìn)入容器的所述流體介質(zhì)的體積流(volume flow)。
[0006]因此優(yōu)選建議，沒有中間充氣發(fā)生，而是僅僅(特別是暫時(shí)延長(temporallyextended))在較低壓力pi發(fā)生預(yù)充氣或轟擊。然而，在膨脹過程中，優(yōu)選改變流橫截面(flow cross-sect1n)，特別是增加流橫截面。因此，舉例來說，在預(yù)充氣或之后，可以運(yùn)行自動(dòng)程序以打開閥門的橫截面，特別是完全打開，從而將相關(guān)的壓力完全地應(yīng)用于塑料預(yù)制件或容器。在以下記載中，術(shù)語“器皿”與“容器”同義。
[0007]優(yōu)選地，僅使用兩個(gè)不同的壓力水平加壓塑料預(yù)制件。因此，特別優(yōu)選地，不需要為中間充氣提供另一壓力水平。優(yōu)選地，在采用第一壓力轟擊之后，緊接著使用第二壓力水平轟擊，而無需另一中間壓力水平。
[0008]優(yōu)選地，塑料預(yù)制件沿著大致環(huán)形的路徑傳輸。在此，有可能的是，所述傳輸裝置具有旋轉(zhuǎn)輪，例如吹塑輪，在其上設(shè)置成形站。并且，成形站可以與所述旋轉(zhuǎn)輪一起移動(dòng)。優(yōu)選地，所述第一壓力是恒定壓力，即在所述成形過程的第一階段(即預(yù)充氣)中，壓力保持恒定。有利的是，第二壓力也是恒定壓力，即在所述成形過程的第二階段(即最終充氣)中，壓力保持恒定。
[0009]在另一優(yōu)選方法中，在所述成形過程中，在縱向上拉伸所述塑料預(yù)制件。有利的是，為此將桿狀體(如特別但非必須是伸縮桿)引入所述塑料預(yù)制件以對其進(jìn)行拉伸。
[0010]在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，第一和/或第二壓力由蓄壓器提供。有利的是，這些蓄壓器可以是能夠?qū)⒓訅航橘|(zhì)提供給數(shù)個(gè)，優(yōu)選整個(gè)設(shè)備的全部的成形站的環(huán)狀通道。有利的是，提供給容器的壓力是通過使用閥門控制的。因此，例如閥門可以控制預(yù)充氣壓力和最終充氣壓力。
[0011]優(yōu)選地，所述第二壓力在10巴和50巴之間，優(yōu)選在15巴和40巴之間，特別優(yōu)選在20巴和30巴之間。優(yōu)選地，所述第一壓力在5巴和40巴之間，優(yōu)選在10巴和30巴之間，特別優(yōu)選在15巴和25巴之間。在另一優(yōu)選方法中，所述第一壓力和第二壓力彼此之間的比例在1:3和2:3之間，優(yōu)選在2:5到3:5之間。特別優(yōu)選的是，第一壓力約為第二壓力的一半。有利的是，轟擊所述塑料預(yù)制件的流體介質(zhì)是氣體介質(zhì)，特別吹塑氣體。
[0012]特別有利的是，使用水力學(xué)中已知的比例閥，因?yàn)槠溟_關(guān)迅速并且可以配置用于高通流(high through-flow)。
[0013]在有利的方法中，可以提供各種監(jiān)控功能。因此如果需要的話，可以糾正質(zhì)量流(mass flow)在容器上產(chǎn)生的質(zhì)量偏差。因此，可以“在線”檢查容器，即在容器生產(chǎn)出來但是仍在設(shè)備或工廠中時(shí)檢查例如容器的壁厚，底部質(zhì)量或者幾何形狀，從而調(diào)整所述質(zhì)量流或者體積流。
[0014]此外，可以測量的質(zhì)量流(mass flow)和/或體積流，并對其進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0015]當(dāng)使用比例閥時(shí)，可同時(shí)用于在吹塑過程結(jié)束之后清理(purge)容器，因此不需要另外的設(shè)置。
[0016]結(jié)合另一閥門，比例閥可優(yōu)選易用于循環(huán)吹塑氣體。
[0017]可以采用各種方式(例如閥門滑塊(valve slider)或閥錐)配置比例閥。此外，雖然如果滑塊或閥錐是由固定塊固定的，那么結(jié)構(gòu)變換可能會影響滑塊或閥錐，但是，其也可以是位置可調(diào)的。位置調(diào)節(jié)確實(shí)更復(fù)雜，但其更精確。
[0018]在整個(gè)說明書中，提及了流體的體積流或質(zhì)量流的“控制”或“調(diào)節(jié)”。由于質(zhì)量流是通過流體的密度與體積流直接相關(guān)的，因此在此描述的方法可以以質(zhì)量流控制替代體積流控制的方式實(shí)施。
[0019]在另一優(yōu)選實(shí)施例中，塑料預(yù)制件在第一時(shí)間段受到第一壓力的轟擊，在第二時(shí)間段受到第二壓力的轟擊，在此這些時(shí)間段的彼此之間的比例在1:2到1:20之間。優(yōu)選地，所述塑料預(yù)制件受到壓力Pl轟擊的時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)間長。
[0020]在另一有利的方法中，第一壓力由第一蓄壓器提供，且至少有時(shí)，將流體介質(zhì)從至少一個(gè)成形站供應(yīng)給所述第一蓄壓器。因此，在此建議循環(huán)用于吹塑的一部分壓縮氣體。因此如上所述，最終充氣壓力大大高于預(yù)充氣壓力，在所述塑料預(yù)制件成形之后，可以將部分壓力從容器返回到蓄壓器以用于預(yù)充氣壓力。
[0021]在進(jìn)一步的有利方法，根據(jù)各個(gè)成形站的周邊位置(peripheral posit1n)控制供應(yīng)到/進(jìn)所述塑料預(yù)制件的流體介質(zhì)。因此，特別建議基于旋轉(zhuǎn)角度控制吹塑過程。
[0022]如上所述，優(yōu)選建議通過電動(dòng)閥控制流橫截面，特別是允許電動(dòng)調(diào)節(jié)所述流橫截面的電動(dòng)閥。在此通過該閥的橫截面或開口橫截面調(diào)節(jié)體積流。因此，在預(yù)充氣之后，可以運(yùn)行自動(dòng)程序以完全打開所述流橫截面。在此可能的是，所述流橫截面的打開是連續(xù)的，然而具有漸進(jìn)發(fā)展的打開也是可以想象的。在打開閥之后，優(yōu)選該程序切換到第二壓力水平P2，在此優(yōu)選該切換在閾值發(fā)生。這可在低于pi壓力I巴的壓力水平發(fā)生。
[0023]由于循環(huán)只發(fā)生在一個(gè)通道，因此理論上氣體的消耗更高。然而，較高壓力p2越小，這種差異越小，這是因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中已知的系統(tǒng)中，預(yù)充氣壓力Pi和中間充氣壓力Pi具有大致相同的壓力水平，然而，申請人發(fā)現(xiàn)，最終需要對其進(jìn)行改善。
[0024]然而，由于清理技術(shù)的近期發(fā)展，中期(medium term)的壓力p2處于從20到30巴的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選在25巴左右，這使得中間充氣的Pi壓力位于12巴附近，即在壓力pi的壓力水平的范圍內(nèi)?；诮ㄗh的方法，壓縮氣體的循環(huán)更容易且更快，因?yàn)殚y橫截面是完全打開的。此外，可設(shè)定固定的限值以用于控制和壓力水平。以前，不知道有多少氣體來自蓄壓器以用于Pl壓力，不知道有多少氣體來自蓄壓器以用于P2壓力，也不知道有多少氣體來自蓄壓器以用于Pi壓力。因此，還可以改變各個(gè)處理角度(process angle)。
[0025]此外，有一個(gè)開關(guān)時(shí)間延時(shí)較少?？梢院雎园ㄩy的完整的環(huán)形通道以及在控制單元(如觸摸屏)中的參數(shù)數(shù)量。因?yàn)橹虚g壓力水平是完全省略了的，因此氣體循環(huán)得以大大簡化。并且可以避免Pi系統(tǒng)的不正確調(diào)整和循環(huán)。
[0026]因此，本發(fā)明還涉及用于將塑料預(yù)制件成形為塑料容器或塑料瓶的設(shè)備。該設(shè)備具有可移動(dòng)傳輸裝置。所述移動(dòng)傳輸裝置具有多個(gè)設(shè)置在所述傳輸裝置上并且在所述傳輸裝置上傳輸?shù)亩鄠€(gè)成形站。每個(gè)成形站具有至少一個(gè)轟擊裝置以用于以流體介質(zhì)轟擊所述塑料預(yù)制件。此外，該設(shè)備具有第一壓縮氣體存儲器以在第一壓力提供所述流體介質(zhì)，以及第二壓縮氣體存儲器以在第二壓力提供所述流體介質(zhì)，其中所述第二壓力高于所述第一壓力，并且所述設(shè)備還具有控制所述流體介質(zhì)到所述塑料預(yù)制件的供應(yīng)的控制裝置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備具有至少有時(shí)允許流入所述容器的流體介質(zhì)的流橫截面改變的流橫截面改變裝置。此外，所述控制裝置設(shè)置為，在以所述第一壓力轟擊所述塑料預(yù)制件的過程中，至少有時(shí)改變(特別是增加)流入所述塑料預(yù)制件的所述流體介質(zhì)的體積流。因此，建議在所述設(shè)備中，流橫截面是通過流橫截面改變裝置改變的。
[0028]有利的是，所述流橫截面改變裝置是控制所述流體介質(zhì)在所述第一壓力的供應(yīng)的比例閥。
[0029]在進(jìn)一步有利的實(shí)施例中，所述設(shè)備具有至少一個(gè)連接管線