用于將預(yù)制件膨脹成容器的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在吹塑模具內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)將預(yù)制件膨脹成容器的設(shè)備及方法。其中用于壓縮所述空氣介質(zhì)的壓縮機活塞單元與所述吹塑模具流體連通，以將所述空氣介質(zhì)的體積流引入到所述吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域。所述執(zhí)行單元由液體介質(zhì)驅(qū)動，且所述執(zhí)行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以在容器的膨脹過程中驅(qū)動所述壓縮機活塞單元以壓縮所述空氣介質(zhì)；并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質(zhì)的返回體積流返回至所述壓縮機活塞單元內(nèi)，從而驅(qū)動所述執(zhí)行單元。
【專利說明】用于將預(yù)制件膨脹成容器的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)專利的權(quán)利要求1和7的前序部分，本發(fā)明涉及一種在吹塑模具(blowmould)內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)(pressurized pneumatic medium)將預(yù)制件膨脹成容器的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于膨脹容器的設(shè)備和方法應(yīng)用到例如飲料容器制造行業(yè)中，其中通過相應(yīng)的處理系統(tǒng)，尤其是主要從塑料制成的預(yù)制件在吹塑模具中吹氣或膨脹成相應(yīng)的容器，其中所述容器同樣由塑料制成。
[0003]為此，相應(yīng)的預(yù)制件引入吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域，其中所述吹塑模具通常設(shè)計成兩部分，且所述吹塑模具在其內(nèi)部區(qū)域具有至少一個空腔，用于成形后來的膨脹容器。所述吹塑模具主要包圍在預(yù)制件的整個圓周上，至少包圍在所述預(yù)制件的底部區(qū)域。所述預(yù)制件的嘴部區(qū)域可至少部分地伸出所述吹塑模具或至少在所述空腔的區(qū)域內(nèi)不引入吹塑模具中，從而避免了在預(yù)制件的膨脹過程中，預(yù)制件嘴部區(qū)域的膨脹，尤其是嘴部區(qū)域的變形。其中，該預(yù)制件的嘴部區(qū)域具有相應(yīng)的完整的螺紋或內(nèi)部或外部刻制的螺紋。
[0004]預(yù)制件通過吹塑噴嘴吹塑或拉伸吹塑成膨脹的容器，其中該吹塑噴嘴尤其連接到在預(yù)制件的嘴部區(qū)域，通過該吹塑噴嘴將加壓空氣或氣體，可流動的介質(zhì)例如無菌氣體或空氣引入到吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域，由此引入到待膨脹容器或待膨脹預(yù)制件的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。
[0005]優(yōu)選地，在這里，拉伸桿額外地從吹塑模具的進口一直移動到吹塑模具的底部區(qū)域，相應(yīng)地移動到連續(xù)膨脹容器的底部區(qū)域。其中該吹塑模具的進口優(yōu)選地設(shè)置在預(yù)制件的嘴部區(qū)域內(nèi)。為此，根據(jù)吹塑模具的位置或定位，大體上沿著容器的縱軸，并因此大體上在相對于水平面直立或垂直方向進行了移動。然而，也有可能，吹塑模具(包括吹塑噴嘴)與相應(yīng)的待膨脹的預(yù)制件在拉伸桿和/或吹塑噴嘴的方向一起移動，通過這種方式，由于吹塑模具自身的移動，拉伸桿由此移動穿過待膨脹的預(yù)制件的內(nèi)部區(qū)域，從而使得引入的加壓空氣可大體上均勻地施加在預(yù)制件的內(nèi)部區(qū)域，由此導(dǎo)致壁和底部區(qū)域發(fā)生變形，其中該變形對于預(yù)制件的膨脹是必要的。其中，吹塑模具的移動以相當(dāng)于拉伸桿移動的方式，大體上在正交或垂直于水平面的方向上進行。
[0006]然而，也有可能在預(yù)制件的膨脹過程中，拉伸桿和/或吹塑噴嘴以及吹塑模具本身以分別定義的速度相向和/或相互遠離移動。
[0007]預(yù)制件膨脹成容器的膨脹過程僅僅是預(yù)制件或容器本身的很多可能的處理過程中的一個。因此，在處理容器的整個系統(tǒng)中，預(yù)制件可通過預(yù)加熱、加熱、消毒、干燥和/或膨脹或吹塑或拉伸吹塑的手段進行處理；同時，已膨脹的容器可采用例如消毒、干燥、填充、貼標(biāo)簽、用容器蓋密封和/或包裝進行處理。
[0008]膨脹所需的吹塑模具優(yōu)選地大體上相互等間距地設(shè)置在傳輸元件上，例如傳輸輪或星形輪上，并由此通過齒輪繞著其中心旋轉(zhuǎn)軸且相應(yīng)地以所定義的速度進行的旋轉(zhuǎn)從而移動。[0009]因此，預(yù)制件也沿著可指定的傳輸路徑進行傳輸，其中該傳輸路徑定位在，尤其是垂直于吹塑噴嘴和/或拉伸桿和/或吹塑模具的移動方向。
[0010]優(yōu)選地，待膨脹的預(yù)制件或容器采用至少另一個傳輸單元進行提供，S卩，用于吹塑模具的傳輸單元的供給傳輸單元；且該用于待膨脹的預(yù)制件的供給傳輸單元例如是傳輸帶或傳輸輪。相應(yīng)地，已膨脹的容器從吹塑模具傳輸單元中通過至少一個相應(yīng)的排出(discharge)傳輸單元進行接收，并供給例如隨后的處理站，例如消毒系統(tǒng)或用于填充容器的填充系統(tǒng)。待膨脹容器分別在供給傳輸單元和吹塑模具傳輸單元之間，或吹塑模具傳輸單元和排出傳輸單元之間的傳輸區(qū)域進行傳輸。
[0011]在待膨脹的預(yù)制件在吹塑模具內(nèi)的膨脹過程中，采用了高吹塑壓力，例如35到40巴(bar)，尤其是為了能夠確?；蝾A(yù)制件的塑料或壁能夠膨脹或變形。通過這種方式，從而使得預(yù)制件可插進或壓進吹塑模具空腔內(nèi)的所有預(yù)定義區(qū)域，從而以預(yù)定義的方式膨脹的容器可以生產(chǎn)。為此所需的吹塑壓力在這里尤其取決于塑料的組成、預(yù)制件的加熱以及預(yù)
制件壁的厚度等等。
[0012]預(yù)制件的膨脹所必需的吹塑空氣或加壓空氣的產(chǎn)生已知為需要大量能量，尤其是因為在壓縮吹塑空氣至預(yù)定義壓力的壓縮機里產(chǎn)生廢熱。在高壓壓縮機的例子中，所產(chǎn)生的廢熱通常通過相應(yīng)設(shè)置的冷卻器釋放到系統(tǒng)的外部環(huán)境中，以避免例如壓縮機的過熱以及由此產(chǎn)生的壓縮機的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備和方法，其中盡可能大比例的能量可在膨脹過程后的弛豫過程中恢復(fù)；其中該能量用于壓縮吹塑空氣、空氣、或空氣介質(zhì)。
[0014]通過根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1所述的設(shè)備以及根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法實現(xiàn)該目的。優(yōu)選實施例和發(fā)展是從屬權(quán)利要求的主題。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的用于在吹塑模具內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)將預(yù)制件膨脹成容器的設(shè)備特別地包括用于壓縮所述空氣介質(zhì)的壓縮機活塞單元，所述壓縮機活塞單元與所述吹塑模具流體連通，以將所述空氣介質(zhì)的體積流引入到所述吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域。
[0016]所述壓縮機活塞單元這里主要包括壓縮空間或壓力室，以及至少一個活塞元件。所述空氣介質(zhì)在所述壓縮空間或壓力室內(nèi)壓縮。所述至少一個活塞元件用于在所述壓縮空間內(nèi)壓縮所述空氣介質(zhì)。所述活塞元件主要地直接、中間地或間接地與所述吹塑模具通過相應(yīng)的用于引導(dǎo)所述加壓空氣的連接線路連通，以主要非冷卻地加壓壓縮吹塑空氣或壓縮空氣介質(zhì)到進入吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域并由此進入預(yù)制件的內(nèi)部區(qū)域。從而，由于壓縮空氣介質(zhì)直接從壓縮機活塞單元轉(zhuǎn)移至吹塑模具，至少僅有小部分熱量輸出到環(huán)境中。因此，與已知的吹塑方法相比，即使在早期階段也可實現(xiàn)節(jié)能。
[0017]由此，壓縮機活塞單元直接地或至少間接地通過相應(yīng)的連接線路設(shè)置在單個吹塑站上。優(yōu)選地，提供了多個這樣的壓縮機活塞單元。優(yōu)選地，一個壓縮機活塞單元分別地提供給每個吹塑模具或吹塑站。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還包括執(zhí)行單元(actuator unit)，所述執(zhí)行單元可由液體介質(zhì)驅(qū)動，且所述執(zhí)行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以在所述容器的膨脹過程中驅(qū)動所述壓縮機活塞單元以壓縮所述空氣介質(zhì)；并在短暫跟隨(temporallyfollow)所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質(zhì)的返回體積流流動至所述壓縮機活塞單元內(nèi)從而驅(qū)動所述執(zhí)行單元。
[0019]在這點上，所述執(zhí)行單元優(yōu)選地可以為所述壓縮機活塞單元的至少部分或元件，尤其為壓縮機活塞單元的活塞元件的至少一個元件。然而，也有可能所述執(zhí)行單元以及所述壓縮機活塞單元構(gòu)成彼此各異的兩個單元，且所述執(zhí)行單元與所述壓縮機活塞單元例如相互機械連接或以信號傳輸?shù)姆绞竭M行連接。通過這種方式，由于所述執(zhí)行單元的移動，使得所述壓縮機活塞單元尤其是所述壓縮機活塞單元的活塞元件的移動成為可能；或由于所述壓縮機活塞單元尤其是所述壓縮機活塞單元的活塞元件的移動，使得所述執(zhí)行單元的移動成為可能。
[0020]所述空氣介質(zhì)優(yōu)選為氣體介質(zhì)，例如加壓空氣或可壓縮氣體，例如無菌氣體或其他。
[0021]所述執(zhí)行單元自身主要包括執(zhí)行活塞元件和執(zhí)行介質(zhì)空間，在所述執(zhí)行介質(zhì)空間內(nèi)主要引入液壓介質(zhì)，以移動所述驅(qū)動活塞單元。由于所述驅(qū)動活塞單元的移動，與所述執(zhí)行活塞元件操作連接的所述壓縮機活塞單元的活塞元件也移動；從而在待膨脹的容器的膨脹過程中，所述壓縮機活塞單元的活塞元件壓縮存在于所述壓縮空間內(nèi)的空氣介質(zhì)，所述空氣介質(zhì)隨后大部分地傳輸?shù)?吹塑模具的)吹塑噴嘴或傳輸?shù)酱邓苣＞咧小?br> [0022]然而，也有可能，執(zhí)行單元，或至少執(zhí)行單元的一個元件接收例如來自控制單元的電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的機械運動，以通過這種方式控制或驅(qū)動所述壓縮機活塞單元。
[0023]在優(yōu)選實施例中，容納有液體介質(zhì)的至少一個存儲器與所述執(zhí)行單元通過至少一個連接線路連通，以將所述液體介質(zhì)至少間歇地且至少部分地提供到所述執(zhí)行單元。
[0024]所述液壓單元這里優(yōu)選地為液體，特別優(yōu)選地為可流動的介質(zhì)例如水、水溶液或潤滑劑例如油或其他。
[0025]也有可能，設(shè)備包括總共兩個或兩個以上的存儲器，用于存儲液壓介質(zhì)，并將所述液壓介質(zhì)通過用于傳輸液壓介質(zhì)的傳輸線路傳輸?shù)綀?zhí)行單元中。在一連接中，優(yōu)選地，在每次僅有一個存儲單元通過相應(yīng)的閥門打開，以能夠?qū)⑺鲆簤航橘|(zhì)提供到所述執(zhí)行單元。
[0026]在另一優(yōu)選實施例中，至少一個泵單元與所述存儲器操作連接，以至少間歇地影響所述液體介質(zhì)從所述存儲器到所述執(zhí)行單元的傳輸。
[0027]在本例中，例如至少一個驅(qū)動機構(gòu)與所述泵單元操作連接，以驅(qū)動所述泵單元和/或以通過所述激活的泵單元對所述驅(qū)動機構(gòu)進行驅(qū)動或至少釋放。
[0028]因此，所述驅(qū)動機構(gòu)與所述泵單元優(yōu)選地大體上直接通過軸，和/或大體上間接地通過耦合單元，例如設(shè)置在驅(qū)動機構(gòu)的相應(yīng)軸以及泵單元上的嚙合齒輪有效地連接；以使得所述執(zhí)行單元的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動影響所述泵單元的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動；從而影響所述液壓介質(zhì)通過連接線路在執(zhí)行單元的方向上從一個存儲器中抽出。其中所述驅(qū)動機構(gòu)優(yōu)選地可選擇地作為電驅(qū)動馬達和電驅(qū)動發(fā)電機。
[0029]在另一優(yōu)選實施例中，控制單元以信號傳遞的方式與所述驅(qū)動機構(gòu)和/或與至少一個閥單元相連接，所述閥單元設(shè)置在所述存儲器和所述執(zhí)行單元之間；以控制所述驅(qū)動機構(gòu)和/或所述閥單元至少間歇地符合需求。優(yōu)選地，所述控制單元為閉環(huán)控制電路，即，優(yōu)選地存在閉環(huán)。[0030]因此，有可能所述閥單元與驅(qū)動機構(gòu)大體上同時地激活，以允許液壓介質(zhì)的體積流從至少一個存儲器在執(zhí)行單元的方向流動；并把所述驅(qū)動機構(gòu)作為驅(qū)動馬達提供并控制所述泵單元。因此，當(dāng)既沒有執(zhí)行膨脹過程也沒有執(zhí)行弛豫過程時，即，尤其是沒有執(zhí)行容器的處理時，所述閥單元可關(guān)閉。所述閥單元在所述弛豫過程中也開啟，即，當(dāng)所述容器已經(jīng)膨脹時，所述壓進吹塑模具的加壓空氣從所述吹塑模具中逸出。這里，從所述吹塑模具中逸出的空氣介質(zhì)引導(dǎo)返回至所述壓縮機活塞單元內(nèi)，尤其是到壓縮機活塞單元的壓縮空間內(nèi)。其中，所述空氣介質(zhì)膨脹并因此將所述活塞單元移出所述壓縮空間。原則上，沒有機械力作用到活塞元件上，由此所述活塞元件可從在所述壓縮空間內(nèi)膨脹的返回空氣介質(zhì)以大體上無阻礙的方式進行移動。
[0031]由于所述活塞元件的移動，優(yōu)選地所述執(zhí)行單元受激發(fā)，尤其是所述執(zhí)行活塞元件移動。通過這種方式，存在于執(zhí)行介質(zhì)空間內(nèi)的液壓介質(zhì)移出該空間，并通過連接線路以及開啟的閥單元在存儲器方向上傳輸。在膨脹過程中，液壓介質(zhì)從該存儲器取出。在這個過程中，液壓介質(zhì)也流通整個泵單元，通過這種方式，泵單元通過返回液壓介質(zhì)的體積流而受激動或激活，因此驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)此時作為驅(qū)動發(fā)電機。
[0032]因此，用于在吹塑模具內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)將預(yù)制件膨脹成容器的方法也請求保護。根據(jù)該方法，在膨脹所述容器的膨脹過程中，用于壓縮所述空氣介質(zhì)的壓縮機活塞單元，通過由液體介質(zhì)所驅(qū)動的執(zhí)行單元所控制，且所述執(zhí)行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以將所述空氣介質(zhì)引入到所述吹塑模具的內(nèi)部區(qū)域；以及在接著所述膨脹過程的弛豫過程中，所述空氣介質(zhì)返回至所述壓縮機活塞單元內(nèi)部，從而引起所述執(zhí)行單元的所述液體介質(zhì)的返回。
[0033]在一優(yōu)選實施例中，所述液壓或液體，優(yōu)選為可流動的介質(zhì)例如無菌介質(zhì)、水、水溶液或油，大部分通過至少一個連接線路供給到泵單元；其中所述泵單元與驅(qū)動機構(gòu)操作連接；從而由于通過返回液壓介質(zhì)的體積流的泵單元的驅(qū)動的驅(qū)動，形式為驅(qū)動發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)也運行起來。
[0034]這意味著，由所述返回液壓介質(zhì)的體積流所驅(qū)動的泵單元，優(yōu)選地因此驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)作為用于產(chǎn)生電能的驅(qū)動發(fā)電機，和/或?qū)⑺鲆后w傳輸?shù)郊訅喝萜鲀?nèi)。
[0035]因此，所述驅(qū)動機構(gòu)，主要為可作為驅(qū)動馬達和驅(qū)動發(fā)電機的電驅(qū)動機構(gòu)，優(yōu)選地與電路連接，并優(yōu)選地與中間電路連接，其中該中間電路優(yōu)選地包括至少一個電容或類似的用于存儲電能的存儲元件。因此，在弛豫過程中，由驅(qū)動機構(gòu)產(chǎn)生的電能供給到電路中，并主要供給到電路的中間電路中，從而例如給電容充電。該供給電能在膨脹過程例如另一待膨脹預(yù)制件的膨脹過程中，對于電驅(qū)動機構(gòu)至少部分地且至少間歇地可再次使用，以驅(qū)動或激發(fā)所述電驅(qū)動機構(gòu)再次成為驅(qū)動馬達的形式。通過這種方式，所述驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動所述泵單元的轉(zhuǎn)子，以影響所述液壓介質(zhì)從所述存儲器的移出，以及所述液壓介質(zhì)從所述存儲器到所述執(zhí)行單元的傳遞。
[0036]在另一優(yōu)選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的單個設(shè)備包括公共電路，從而使得根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的能量流，即，由形式為電驅(qū)動發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)所產(chǎn)生的電能的流動，大體上相互平衡。且這樣的設(shè)置原則上有利于具有多個吹塑站并因此具有多個根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的圓盤傳送帶。優(yōu)選地，每個吹塑站具有其根據(jù)本發(fā)明的自身的設(shè)備與之相連。其中，該單個設(shè)備優(yōu)選地相互串聯(lián)設(shè)置。[0037]因此，由于根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)設(shè)置的且也相應(yīng)地與電網(wǎng)或電路連接的設(shè)備，電能不僅僅從電路的中間電路中獲得，并以大體上連續(xù)的方式提供到該中間電路中。在這點上，所述容器處理過程，特別是將預(yù)制件膨脹成容器的過程相互適配，或相互聯(lián)系，或延遲。通過這種方式，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備從電路中獲得電能，例如以開始膨脹過程的同時，根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)備已經(jīng)例如到達膨脹過程的結(jié)尾，或尤其是處于隨后的弛豫過程的開始，從而使得根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)備既不從電路中獲得電能，也不向電路提供電能。同時例如根據(jù)本發(fā)明的第三設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)?shù)亟咏谠ミ^程的結(jié)尾，并完成弛豫過程，大體上與第一設(shè)備的膨脹過程的開始同時發(fā)生，該弛豫過程由此完成將電能提供到電網(wǎng)或電路的過程。
[0038]由于由驅(qū)動發(fā)電機所產(chǎn)生的電能的供給，電能得以恢復(fù)，從而在膨脹過程中所需的至少大部分電能可以返回至中間電路中。其中該驅(qū)動發(fā)電機通過液壓介質(zhì)的返回體積流至少間接地驅(qū)動。
[0039]在另一優(yōu)選實施例中，所述設(shè)備包括電存儲構(gòu)件，尤其用于存儲由驅(qū)動機構(gòu)所產(chǎn)生的電能。該存儲構(gòu)件例如可以是電池或電容。該存儲構(gòu)件可集成到中間電路中。
[0040]在另一優(yōu)選實施例中，至少一個控制單元控制所述驅(qū)動機構(gòu)和/或至少一個閥單元，所述驅(qū)動機構(gòu)和/或所述至少一個閥單元設(shè)置在用于存儲液體介質(zhì)的至少一個存儲器和所述執(zhí)行單元之間，以允許在所述膨脹過程中，所述液體介質(zhì)可從所述存儲器傳輸?shù)剿鰣?zhí)行單元中；并在所述弛豫過程中，將所述液體介質(zhì)從所述執(zhí)行單元傳輸?shù)剿龃鎯ζ髦小?br> [0041]因此，所述控制單元與所述驅(qū)動驅(qū)動機構(gòu)連接，并優(yōu)選地與所述閥單元以信號傳遞的方式連接。通過這樣的方式，在膨脹過程中，當(dāng)所述閥單元打開時，所述驅(qū)動機構(gòu)主要由作為驅(qū)動馬達的控制所激發(fā)，從而所述液壓介質(zhì)可從所述存儲器在所述執(zhí)行單元的方向上流動。其中所述控制單元可與所述驅(qū)動機構(gòu)和/或所述閥單元例如以無線方式或通過相應(yīng)的連接線路進行連接。在所述弛豫過程中，所述閥單元通常也打開，同時所述驅(qū)動機構(gòu)由于所述控制單元和所述驅(qū)動機構(gòu)之間的信號傳遞，優(yōu)選地運作為驅(qū)動發(fā)電機；從而使得所述返回液壓介質(zhì)的體積流優(yōu)選地通過軸，可驅(qū)動所述泵單元并由此驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)，因而電能可由驅(qū)動機構(gòu)或驅(qū)動發(fā)電機所產(chǎn)生。其中所述執(zhí)行單元與所述泵單元操作連接。
[0042]這里指出，本發(fā)明不僅僅適用于吹塑模具設(shè)備，一般也可用于任何應(yīng)用場景，其中加壓空氣產(chǎn)生并逸出至空間，且在該空間內(nèi)加壓空氣可再次應(yīng)用(或逸出至其他空間)，尤其是以間歇的方式。
[0043]本發(fā)明由此也通常涉及用于產(chǎn)生加壓空氣介質(zhì)的設(shè)備，其中用于壓縮空氣介質(zhì)的壓縮機活塞單元與所述氣體介質(zhì)應(yīng)用的空間流體連通，以將所述空氣介質(zhì)的體積流引入到所述空間的內(nèi)部區(qū)域。還包括執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元可通過液壓介質(zhì)驅(qū)動，且所述執(zhí)行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個部件交互，以在壓力施加到該空間時，驅(qū)動所述壓縮機活塞單元，從而壓縮所述空氣介質(zhì)；并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，通過所述空氣介質(zhì)的返回體積流進入壓縮機活塞單元內(nèi)從而驅(qū)動所述執(zhí)行單元本身。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的以及特征將在以下通過附連在以下說明后的圖中進行說明；其中附圖，尤其是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實施例以及其運行模式將通過例子進行說明。
[0045]在圖中在其功能方面至少大體上相同的部件這里可采用相同的標(biāo)號進行識別，但這些部件不一定需要在所有圖中進行識別和說明。
[0046]附圖中:
[0047]圖1示出了用于將預(yù)制件膨脹成容器的吹塑模具的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的設(shè)備在第一運行狀態(tài)開始時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明圖2a所示的實施例中的設(shè)備在第一運行狀態(tài)結(jié)束時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明圖2a和圖2b所示的多個第一實施例的設(shè)備的組合的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0051]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]標(biāo)號清單
[0053]I吹塑模具
[0054]la, Ib 吹塑半模(Blow mould half)
[0055]2a, 2b 空腔
[0056]3上部區(qū)域
[0057]10 設(shè)備
[0058]11壓縮機活塞單元
[0059]Ila壓縮空間
[0060]Ilb活塞元件
[0061]12執(zhí)行單元
[0062]12a執(zhí)行介質(zhì)空間
[0063]12b執(zhí)行活塞元件
[0064]13泵單元
[0065]14存儲器
[0066]15驅(qū)動機構(gòu)
[0067]16 軸
[0068]17用于液壓介質(zhì)的連接線路
[0069]18具有中間電路和電容的電路
[0070]19閥單元
[0071]20 容器
[0072]21吹塑噴嘴
[0073]22用于空氣介質(zhì)的連接線路
[0074]Mf液壓介質(zhì)/液體介質(zhì)
[0075]Mg空氣介質(zhì)/氣體介質(zhì)
【具體實施方式】
[0076]圖1示出了用于將預(yù)制件(此處并未顯示)膨脹成容器(此處并未顯示)的吹塑模具I的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。為此，吹塑模具I包括例如兩個吹塑半模la、lb，其中每個吹塑半模依次分別具有空腔2a和2b ;待膨脹容器或預(yù)制件至少間歇地且至少部分地容納于該空腔2a和2b中。至少在膨脹過程中，兩個所述吹塑半模Ia和Ib緊密結(jié)合，通過這種方式，加壓空氣可優(yōu)選地只壓在吹塑模具I的上部區(qū)域3上，進入到吹塑模具I的內(nèi)部，尤其是進入到預(yù)制件內(nèi)，其中該預(yù)制件引入到空腔2a和2b內(nèi)；上部區(qū)域3包圍了預(yù)制件(此處并未顯示)的嘴部區(qū)域。
[0077]圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的設(shè)備10在第一運行狀態(tài)開始時的結(jié)構(gòu)示意圖，尤其是在壓縮機活塞單元11處于容器膨脹過程或壓縮空氣介質(zhì)的壓縮過程的初始或起始位置時的結(jié)構(gòu)示意圖。人們認(rèn)為預(yù)制件(此處并未顯示)應(yīng)該被膨脹。特別地因為清晰的原因，圖2a也沒有示出用于膨脹容器的吹塑模具。
[0078]與驅(qū)動機構(gòu)15連接的電路18為驅(qū)動機構(gòu)15提供了電能，以驅(qū)動或運行該驅(qū)動機構(gòu)15。其中，電路18特別地也包括中間電路，并且該中間電路中設(shè)有電容(此處并未顯示)。其中，驅(qū)動機構(gòu)15優(yōu)選地可由電能驅(qū)動，且該驅(qū)動機構(gòu)15形式為驅(qū)動馬達，特別為電驅(qū)動馬達。
[0079]泵單元13由驅(qū)動機構(gòu)15并主要由驅(qū)動機構(gòu)15的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進行驅(qū)動，通過這種方式，存在于至少一個存儲器14內(nèi)的液壓或液態(tài)介質(zhì)Mf在用于傳輸液壓介質(zhì)Mf的連接線路17的方向上從存儲器14進行傳輸，并在執(zhí)行單元12的方向上從連接線路17進行傳輸。其中，泵單元13有效地連接到驅(qū)動機構(gòu)15上，尤其是通過軸16連接到驅(qū)動機構(gòu)15上。
[0080]由液壓介質(zhì)Mf的體積流所驅(qū)動的執(zhí)行單元12輪流與壓縮機活塞單元11操作連接。其中壓縮機活塞單元11包括壓縮空間Ila以及活塞元件11b，其中該活塞元件Ilb至少部分地伸到壓縮空間Ila內(nèi)并可在壓縮空間Ila內(nèi)移動。
[0081]由于至少執(zhí)行單元12的至少一個元件或一個部件的主要機械運動，尤其是活塞元件Ilb在壓縮空間Ila的底部方向移動，由此存在于壓縮空間Ila內(nèi)的空氣或氣體介質(zhì)Me壓縮并逸出，或在吹塑模具(此處并未顯示)的方向上引導(dǎo)，以影響預(yù)制件成形為容器的膨脹或充氣或變形。
[0082]圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的圖2a所示的實施例中的設(shè)備10的結(jié)構(gòu)示意圖，然而此時設(shè)備10處在第一運行狀態(tài)結(jié)束時，并由此處于或暫時處于第二運行狀態(tài)開始之前，尤其是處于圖示的壓縮機活塞單元11在容器的膨脹過程或空氣介質(zhì)的壓縮過程后的結(jié)束位置。這意味著，將預(yù)制件形成容器的膨脹或充氣以及由此的膨脹過程后設(shè)有弛豫過程。在該弛豫過程中，用于膨脹容器的空氣介質(zhì)并非如一般現(xiàn)有技術(shù)已知的一樣輸出到外部環(huán)境中，而是從吹塑模具(此處并未顯示)返回到壓縮機活塞單元11的壓縮空間Ila內(nèi)。這意味著，壓縮空間Ila再次填充有空氣介質(zhì)，由此現(xiàn)在主要設(shè)置在底端且在壓縮空間Ila的底部區(qū)域的活塞元件Ilb壓回，即沿著壓縮空間Ila優(yōu)選地在垂直方向壓回，從而因此活塞元件Ilb的移動,執(zhí)行單元12也開始移動。
[0083]優(yōu)選地,活塞元件Ilb以及執(zhí)行單元12的至少一元件或模塊相互結(jié)合。通過這種方式，由于活塞元件Ilb的移動，執(zhí)行單元12的元件或部件，主要為執(zhí)行活塞元件(此處并未顯示)也移動；由此設(shè)置在例如執(zhí)行介質(zhì)空間(此處并未顯示)內(nèi)的液壓介質(zhì)Mf通過執(zhí)行活塞元件的移動，壓出執(zhí)行介質(zhì)空間，并進入與執(zhí)行介質(zhì)空間相鄰的用于傳輸液壓介質(zhì)Mf的連接線路17內(nèi)。[0084]液壓介質(zhì)Mf返回的體積流然后將沿著連接線路17流向泵單元13，其中該泵單元13由此通過體積流啟動起來，并由此優(yōu)選地運作為流體馬達。隨后，驅(qū)動機構(gòu)15也通過例如泵單元13或流體馬達的旋轉(zhuǎn)運動而驅(qū)動，并由此作為電驅(qū)動發(fā)電機，輸出相應(yīng)的電力到相鄰的電路18中，特別是輸出到設(shè)置在電路18中的具有相應(yīng)的電容的中間電路中。其中驅(qū)動單元15優(yōu)選地與泵單元13相f禹合。
[0085]除了電容，然而，例如也可以設(shè)置可充電電池，其中可充電電池通過由驅(qū)動發(fā)電機相應(yīng)產(chǎn)生的電能進行充電。
[0086]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明如圖2a和圖2b所示的多個第一實施例的設(shè)備10的組合結(jié)構(gòu)示意圖。其中，單個設(shè)備彼此相鄰地設(shè)置，并包括公共電路18。除此之外，單個設(shè)備的設(shè)計與圖2a和圖2b所不的設(shè)備10的設(shè)計相對應(yīng)。
[0087]優(yōu)選地，每個設(shè)備10與它自身的吹塑模具(此處并未顯示)相關(guān)聯(lián)，由此每個吹塑模具可獨立于其他同樣設(shè)置在相同的傳輸單元上的另一吹塑模具，開始用于膨脹待膨脹容器的吹塑過程。
[0088]圖3說明了能量流(energy current),即，由驅(qū)動機構(gòu)15所產(chǎn)生的電能的流動大體上相互平衡，如圖3所示的這樣的設(shè)計主要有利于具有多個吹塑站的圓盤傳送帶。其中，該驅(qū)動機構(gòu)15形式為設(shè)備10的電驅(qū)動發(fā)電機，且設(shè)備10相互緊挨地串聯(lián)設(shè)置。
[0089]因此，在那些串聯(lián)設(shè)置且相應(yīng)地也與電網(wǎng)18或電路18連接的設(shè)備10中，電能不僅僅是從電路18的中間電路中獲得，也可以供給電路18的中間電路。關(guān)于此點，容器的處理過程，特別是將預(yù)制件膨脹成容器的過程相互匹配或相互關(guān)聯(lián)或延遲。通過這種方式，例如在第一設(shè)備10 (圖3中左側(cè)的設(shè)備)從電路18中獲得電能以開始膨脹過程的同時，第二設(shè)備10 (圖3中間的設(shè)備)已經(jīng)處于它自身的膨脹過程的結(jié)尾，尤其是將要開始隨后的弛豫過程，從而第二設(shè)備既不需要從電路18中獲得電能，也不需要向電路18供給電能。同時第三設(shè)備10 (圖3中右側(cè)的設(shè)備)已經(jīng)相當(dāng)?shù)亟咏谠ミ^程的結(jié)尾，并完成弛豫過程，由此將電能供給電網(wǎng)18或電路18的供給過程大體上與第一設(shè)備開始的膨脹過程同時發(fā)生。
[0090]因此，優(yōu)選地，供給到電路18的能量的總量，大體上與從電路18所獲得的能量的總量相同。
[0091]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的設(shè)備10的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該設(shè)備10采用了與圖2a和圖3相類似的方式，圖4中的設(shè)備10也包括執(zhí)行單元12以及與該執(zhí)行單元12操作連接的壓縮機活塞單元11。此外，圖4還示出了容納有液壓介質(zhì)Mf的兩個存儲器14，其中兩個存儲器14與至少一個泵單元13通過相應(yīng)的連接線路17進行流體連通。泵單元13依次至少間歇地且至少部分地如通過軸16機械地連接到驅(qū)動機構(gòu)15上。其中該驅(qū)動機構(gòu)15運行為驅(qū)動馬達或驅(qū)動發(fā)電機。泵單元13可用于在兩個存儲器14之間建立壓差。
[0092]進一步地，圖4示出了兩個閥單元19，其中該兩個閥單元19設(shè)置在各自的存儲器14和執(zhí)行單元12之間的相應(yīng)的連接線路17上。
[0093]根據(jù)圖4，執(zhí)行單元12包括用于接收可流動的液壓或液體介質(zhì)Mf的執(zhí)行介質(zhì)空間12a，以及執(zhí)行活塞元件12b，其中該執(zhí)行活塞元件12b主要通過引入執(zhí)行介質(zhì)空間12a內(nèi)的在至少預(yù)定的移動界線內(nèi)的液壓介質(zhì)Mf進行移動。
[0094]執(zhí)行單元12優(yōu)選地通過在設(shè)備10內(nèi)的至少一個相應(yīng)的軸承單元30進行支撐；其中該執(zhí)行單元12優(yōu)選地與壓縮機執(zhí)行單元11和存儲器14，以及驅(qū)動機構(gòu)15、泵單元13和閥單元19之間存在一定距離。
[0095]然而，也有可能執(zhí)行單元12，或者尤其是執(zhí)行活塞元件12b為壓縮機活塞單元11尤其是活塞元件Ilb的部件，從而由于執(zhí)行活塞元件12b的移動或運動，壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb的移動得以直接執(zhí)行，而不需要在單個元件Ilb和12b之間設(shè)置或連接任何連接元件或單個傳輸線路；反之亦然。
[0096]進一步地，示出了吹塑噴嘴21，該吹塑噴嘴21優(yōu)選地至少部分地附連在待膨脹容器的嘴部區(qū)域。通過這種方式，一方面避免了在膨脹過程中以及在弛豫過程中的空氣或氣體介質(zhì)Mg的逸出；另一方面空氣介質(zhì)Mg可引入吹塑模具(此處并未顯示)的內(nèi)部區(qū)域，并由此引入待膨脹容器20的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。另一連接線路22至少分段地延伸進這個用于傳輸空氣介質(zhì)Me的吹塑噴嘴，這樣在壓縮機活塞單元11和待膨脹容器20之間建立了連接，其中待膨脹容器20優(yōu)選地設(shè)置在吹塑模具(此處并未顯示)內(nèi)部，從而壓縮空氣介質(zhì)Mg可從吹塑模具的壓縮機活塞單元11的壓縮空間Ila傳輸，并由此傳輸?shù)筋A(yù)制件或容器20內(nèi)。
[0097]關(guān)于膨脹過程或弛豫過程大體上與上面圖2a和圖3中的說明相同。因此，驅(qū)動機構(gòu)15在膨脹過程中激活，特別如驅(qū)動機構(gòu)15的轉(zhuǎn)子(此處并未顯示)開始旋轉(zhuǎn)，從而與驅(qū)動機構(gòu)15結(jié)合的泵單元13也被激活，且存儲在存儲器14內(nèi)的液壓介質(zhì)傳輸?shù)綀?zhí)行單元12處，特別是沿著連接線路17通過閥單元19進入執(zhí)行介質(zhì)空間12a內(nèi)。然而，這里指出在圖4所示的實施例中，驅(qū)動機構(gòu)的運行或運作也可獨立于膨脹過程。
[0098]在圖4所示的實施例中，膨脹過程可通過打開閥門19，尤其是打開具有較高壓力水平的存儲器的閥門19開始。其他閥門19優(yōu)選地保持關(guān)閉。
[0099]因此，液壓介質(zhì)Mf在執(zhí)行介質(zhì)空間12a內(nèi)傳送，并大體上連續(xù)地填充空間12a，從而在執(zhí)行介質(zhì)空間12a內(nèi)移動執(zhí)行活塞元件12b，并由此壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb大體上與執(zhí)行活塞元件12b同時移動，并移動至壓縮空間Ila內(nèi)部。通過這種方式，設(shè)置在壓縮空間Ila內(nèi)的空氣或氣體介質(zhì)Me被壓縮，并沿著至少一個連接線路22在待膨脹容器20的方向在壓縮或加壓條件下離開壓縮空間11a，從而將待膨脹容器20吹塑或膨脹。其中,壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb優(yōu)選地與執(zhí)行活塞元件12b相連接或者操作連接。
[0100]膨脹過程，即，當(dāng)容器大體上完成膨脹或吹塑時，緊接著的是弛豫過程；在弛豫過程中，存在于容器20內(nèi)的空氣介質(zhì)Me通過連接線路22在壓縮機活塞單元11的方向移出到容器20外。這是可能的，例如因為驅(qū)動機構(gòu)15的停用，使得驅(qū)動機構(gòu)15不再驅(qū)動泵單元13，從而沒有其他液壓介質(zhì)Mf從所示的兩個存儲器14中的至少一個，引入到執(zhí)行單元12內(nèi)部；因此預(yù)定義的壓力施加到活塞元件Ilb上。然而，也有可能并優(yōu)選地，驅(qū)動機構(gòu)繼續(xù)運行。優(yōu)選地，上面的效果通過關(guān)閉與具有高壓力水平的存儲器相連接的閥門19得以實現(xiàn)。隨后，與具有低壓力水平的壓力容器相連的閥門19打開。
[0101]因此，由于空氣介質(zhì)Me的壓力流動至容器20外，活塞元件Ilb此時壓回并離開加壓室11b，從而燃燒室Ila可再次填充有空氣介質(zhì)Me。由于活塞元件Ilb的向后移動，以及由于在執(zhí)行介質(zhì)空間12a內(nèi)流動的介質(zhì)^而引起的執(zhí)行活塞元件12b的在相反方向的再次移動，因此存在于執(zhí)行介質(zhì)空間12a的液壓介質(zhì)Mf經(jīng)由至少一個連接線路17傳輸回來，并通過至少一個閥單元19進入至少一個存儲器14內(nèi)。由此有可能，由于返回液壓介質(zhì)Mf的體積流，以及形式為液體馬達的泵單元13的運行；與泵單元13相結(jié)合的形式為驅(qū)動發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)15受到驅(qū)動并產(chǎn)生電能，該電能可以供給到所提供的電路(此處并未顯示)的相應(yīng)的中間電路(此處并未顯示)。然而，也有可能，并優(yōu)選的，泵單元13將液體從一個容器內(nèi)的低壓力水平抽送到其他容器內(nèi)的高壓力水平處。
[0102]由于電能的供給，能量得以恢復(fù)；從而容器處理設(shè)備，例如用于吹塑或拉伸吹塑或?qū)㈩A(yù)制件膨脹成容器的吹塑設(shè)備的低成本操作成為可能。
[0103]由于壓縮單元直接安裝在吹塑模具上，因此可以實現(xiàn)絕熱壓縮。這比分散壓縮機單元或等溫壓縮的效率更高。在圖2和圖3所示的實施例中，能量返回至中間電路中；而在圖4所示的實施例中，能量返回至液體容器中，其中壓力施加到該液體容器上。這兩種方法的組合也是可能的。
[0104] 申請人:保留請求保護申請文件中所開的、對本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有新穎性來說所有關(guān)鍵特征的單個或組合的權(quán)利。
【權(quán)利要求】
1.用于在吹塑模具(I)內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)(Me)將預(yù)制件膨脹成容器(20)的設(shè)備(10)，其特征在于，包括: 用于壓縮所述空氣介質(zhì)(Me)的壓縮機活塞單元(11)，所述壓縮機活塞單元(11)與所述吹塑模具(I)流體連通，以將體積流的所述空氣介質(zhì)(Me)引入到所述吹塑模具(I)的內(nèi)部區(qū)域；以及 執(zhí)行單元(12)，所述執(zhí)行單元(12)由液體介質(zhì)(Mf)驅(qū)動，且所述執(zhí)行單元(12)與所述壓縮機活塞單元(11)的至少一個元件交互以在所述容器(20)的膨脹過程中驅(qū)動所述壓縮機活塞單元(11)以壓縮所述空氣介質(zhì)(Me)，并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質(zhì)(Me)的返回體積流進入所述壓縮機活塞單元(11)內(nèi)，從而驅(qū)動所述執(zhí)行單元(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，容納有液體介質(zhì)(Mf)的至少一個存儲器(14)與所述執(zhí)行單元(12)通過至少一個連接線路(17)進行連接，以將所述液體介質(zhì)(Mf)至少間歇地且至少部分地提供到所述執(zhí)行單元(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個泵單元(13)與所述存儲器(14)操作連接，以至少間歇地影響所述液體介質(zhì)(Mf)從所述存儲器(14)到所述執(zhí)行單元(12)的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個驅(qū)動機構(gòu)(15)與所述泵單元 (13)操作連接，以驅(qū)動所述泵單元(13)和/或以通過所述激活的泵單元(13)對所述驅(qū)動機構(gòu)(15)進行驅(qū)動或釋放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)(15)可選擇地作為電驅(qū)動馬達和電驅(qū)動發(fā)電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，控制單元與所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或至少一個閥單元(19)以信號傳遞的方式相連接，以控制所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或所述閥單元(19)至少間歇地符合需求；其中所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或所述閥單元(19)設(shè)置在所述存儲器(14)和所述執(zhí)行單元(12)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備(10)包括電存儲構(gòu)件，特別用于存儲由所述驅(qū)動機構(gòu)(15)所產(chǎn)生的電能。
8.用于在吹塑模具(I)內(nèi)通過加壓空氣介質(zhì)(Me)將預(yù)制件膨脹成容器的方法，其特征在于，包括 在膨脹所述容器(20)的膨脹過程中，用于壓縮所述空氣介質(zhì)(Me)的壓縮機活塞單元(11)，通過由液體介質(zhì)(Mf)所驅(qū)動的執(zhí)行單元(12)所控制，且所述執(zhí)行單元(12)與所述壓縮機活塞單元(11)的至少一個元件交互，以將所述空氣介質(zhì)(Me)引入到所述吹塑模具(I)的內(nèi)部區(qū)域；以及 在跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，所述空氣介質(zhì)(Me)返回至所述壓縮機活塞單元(11)內(nèi)部，從而引起所述執(zhí)行單元(12)的所述液體介質(zhì)(Mf)的返回。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述弛豫過程中，所述液體介質(zhì)⑶^通過至少一個連接線路(17)供給到泵單元(13)，其中所述泵單元(13)與驅(qū)動機構(gòu)(15)操作連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述泵單元(13)由所述液體介質(zhì)(MfMA體積流所驅(qū)動，并由此驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或?qū)⑺鲆后w傳輸至加壓容器內(nèi)；所述驅(qū)動機構(gòu)(15)為用于產(chǎn)生電能的驅(qū)動發(fā)電機。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，控制單元控制所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或至少一個閥單元(19)，以允許在所述膨脹過程中，所述液體介質(zhì)(Mf)可從所述存儲器(14)排出到所述執(zhí)行單元(12)中，并在所述弛豫過程中，將所述液體介質(zhì)(Mf)從所述執(zhí)行單元(12)排出到所述存儲器(14)中；其中所述驅(qū)動機構(gòu)(15)和/或所述至少一個閥單元(19)設(shè)置在用于存儲液體介質(zhì)(Mf)的至少`一個存儲器(14)和所述執(zhí)行單元(12)之間。
【文檔編號】B29C49/58GK103770318SQ201310497368
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
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