CN101547782A

CN101547782A - 按坯件扩展终止点反馈调节方式由坯件制造容器的方法

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Publication number: CN101547782A
Application number: CN200780045013.9A
Authority: CN
Inventors: I·莫南; T·多
Original assignee: Sidel SA
Current assignee: Sidel SA
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: US8532814B2; FR2909303B1; JP5257948B2; ATE519590T1; MX2009005953A; JP2010511542A; FR2909303A1; WO2008081109A3; CN101547782B; EP2094467B1; WO2008081109A2; ES2370077T3; US20100204819A1; EP2094467A2

Abstract

利用塑料材料制的坯件(3)在模具(11)内通过吹制制造容器(2)的方法，所述方法包括以下操作：将至少在介于所述预吹信号(t_P)和所述吹制信号(t_S)之间的区间内的所述坯件(3)中压力(P)的变化加以储存；在该区间内检测一扩展终止时刻(t_c)，从该扩展终止时刻起，所述坯件(3)中的压力(P)以线性方式增加；根据所述扩展终止时刻(t_c)将所述吹制信号(t_s)推前。

Description

按坯件扩展终止点反馈调节方式由坯件制造容器的方法

技术领域

[01]本发明涉及通过吹制方式或通过拉伸吹制的方式、利用塑料材料制的坯件制造容器。

背景技术

[02]采用吹制技术制造容器，首先要将坯件(其可以是预成型件或是由预成型件已经过初步吹制成型的中间容器)加热至一温度，该温度高于坯件的构成材料的玻璃转化温度。然后将坯件放入模具中，再在高压(一般高于30巴)下往坯件中注入气体(例如空气)。拉伸吹塑的技术，除了吹塑之外，还在于：利用一滑动杆将坯件予以拉伸，尤其是以便尽量减小容器偏离轴线，并尽量使材料分布均匀。

[03]为了防止吹制作业时坯件破裂，一般在吹制之前设置一道预吹作业，在该预吹作业中，在较低压力(一般在5巴到16巴之间)下向坯件中注入一种气体。就是在预吹作业过程中进行坯件拉伸，随后才进行吹制。

[04]在工业生产的情况下——其生产速度达到每台机器每小时要处理数万件容器(一台机器一般具有多个安装于转动的循环输送装置上的模具)，一件容器的将坯件放入模具的时刻到成型后的容器被送出的时刻之间的生产时间通常只有几秒钟。至于预吹处理的时间，则通常只有十分之几秒钟。

[05]由于工业家们始终希望减少每件容器所用的材料量，同时保证生产工艺快捷，这使得生产很脆弱并且可能导致出现大的废品率。观察到的容器上的主要缺陷之一就是材料分布不均匀。既要节省用料又要增加生产速度的困难，使得工业家们更关心生产工艺的进程：监控生产过程中某些参量的变化，主要是坯件中的压力以及拉伸速度。

[06]某些公司，比如杜邦公司(Du Pont De Nemours)，在它的美国专利4042657中提出：坯件中压力的变化与容器的最终形状存在相互关联的关系；并且主张：废弃压力曲线不符合标准曲线的容器。如果说废弃不合格容器能提高总的生产质量的话，这却会严重影响到生产率，并且假定被废弃的容器不被回收，这会造成材料浪费，而这正是许多厂家希望避免的事。

发明内容

[07]该发明尤其旨在克服这些弊病，而提出一种能改进所生产的容器的质量、同时限制废弃率并维持甚至加快生产速率的方法。

[08]因此，根据第一对象，本发明指出一种利用塑料材料制的预成型件在模具内通过吹制制造容器的方法，所述方法包括以下操作：

[09]-将预成型件放入所述模具中；

[10]-在称为预吹信号的预定时刻，控制打开一电动阀门，以使所述预成型件的内部与具有预定预吹压力的气源相连通；

[11]-测量所述预成型件内部的压力；

[12]-在所述预吹信号之后的一称为吹制信号的预定时刻，控制打开一电动阀门，以使所述坯件的内部与吹制压力高于所述预吹压力的气源相连通；

[13]-将至少在介于所述预吹信号和所述吹制信号之间的区间内的所述坯件中压力的变化加以储存；

[14]-在该区间内检测一扩展终止时刻，从该扩展终止时刻起，所述坯件中的压力以线性方式增加；

[15]-根据所述扩展终止时刻将所述吹制信号推前。

[16]可以注意到，同传统方法获得的容器相比，这样制成的容器不仅由于材料分布均匀而质量更好，并且该质量随着时间的推移而显得更恒稳。

[17]可考虑以下的补充操作，其在于：

[18]-测量所述扩展终止时刻和一实际的吹制开始时刻之间的时间间隔，所述实际的吹制开始时刻在该扩展终止时刻之后，此时所述坯件中的压力变化；

[19]-将所述吹制信号推前一等于该时间间隔的数值。

[20]作为变型，可以采用以下操作：

[21]-测量所述扩展终止时刻和所述吹制信号之间的时间间隔；

[22]-将所述吹制信号推前这样一数值：该数值等于所述时间间隔加所述吹制电动阀门的预定响应时间。

[23]根据第二个对象，本发明提出由塑料材料制的预成型件制造容器的机器，其包括：

[24]-具有空腔的模具，所述空腔用于接纳预成型件；

[25]-具有预定的预吹压力的气源；

[26]-一电动阀门，其用于使被接纳于所述空腔内的所述坯件的内部与所述预吹气源相连通；

[27]-控制所述预吹电动阀门打开和关闭的装置；

[28]-具有预定的吹制压力的气源；

[29]-一电动阀门，其用于使被接纳于所述空腔内的所述坯件的内部与所述吹制气源相连通；

[30]-在称为吹制信号的预定时刻控制所述吹制电动阀门打开的装置；

[31]-用于测量所述坯件内的压力的传感器；

[32]-检测称为扩展终止时刻的一时刻的装置，从该扩展终止时刻起，所述坯件内的压力以线性方式增加；

[33]-根据所述扩张结束时刻调节所述吹制信号的装置。

[34]根据一实施方式，所述机器另外包括将所述扩展终止时刻和一吹制开始时刻加以比较的装置，所述吹制开始时刻在所述扩展终止时刻之后，从此时起所述坯件内的压力变化。

[35]根据第三个对象，本发明还提出一种计算机程序产品，其用于安装在如上所述的制造容器的机器上，包括如下指令：

[36]-控制吹制电动阀门打开和关闭的指令；

[37]-考虑扩展终止时刻；

[38]-根据所述扩展终止时刻调节所述吹制电动阀门打开的时刻。

附图说明

[39]本发明的其他目的和优点，根据下面参照附图对该发明所作的描述中体现出来，附图中：

[40]-图1是容器制造机器的示意图；

[41]-图2是局部示出图1机器中的一模制单元的示意性剖面图；

[42]-图3是一线图，在该线图上描划出一条示意表示在容器生产过程中坯件内压力变化的曲线；

[43]-图4是一线图，在该线图上描划出一条示意表示在预吹作业过程中坯件内部压力变化的曲线；

[44]-图5A至图5H是表示坯件在模具中于预吹过程中的不同阶段的剖面图；

[45]-图6是一线图，同时示出分别对应控制预吹电动阀门打开的两个不同时刻的两条压力曲线；

[46]-图7是一线图，同时示出分别对应于预吹压力或预吹流量的两个不同数值的两条压力曲线；

[47]-图8是一线图，同时示出分别对应拉伸速度的两个不同数值的两条压力曲线；

[48]-图9是一线图，同时示出分别对应坯件加热温度的两个不同数值的两条压力曲线；及

[49]-图10是一线图，同时示出分别对应控制吹制电动阀门打开的两个时刻的两条压力曲线。

具体实施方式

[50]图1所示的是由塑料材料例如PET(polyéthylène téréphtalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)制的坯件3制造容器2的机器1。根据一优选实施方式，坯件3是无需经过中间容器而直接获得最终容器2的预成型件。每个坯件3都包括一颈部4(在容器2成形期间该颈部不承受变形)、和终止于半球形底部6的柱形主体5。

[51]该机器1包括一隧道式炉7，在炉中，预成型件3依次被加热至一温度，该温度高于其构成材料的玻璃转化温度。在玻璃转化温度大约为80℃的PET的情况下，加热温度优选在100℃到140℃之间。

[52]此外，该机器1还包括许多模制单元8，所述模制单元安装在旋转的循环输送装置9上，循环输送装置布置于炉7的出口，并间置有输送轮10，以保证对预成型件3的加热作业和模制作业同步。

[53]每个模制单元8包括一个由钢或铝合金制成的模具11，该模具具有两个半模12、13及一模底14，两个半模及模底一起限定一内部的空腔15，该空腔用来接受来自炉7的预成型件3。

[54]此外，每个模制单元8包括：

[55]-一伸引杆16，其安装成沿着模具11的(一般为回转型的)主轴线X相对于模具11、在高位置(图2)和在低位置(图5H)之间滑动，其中所述高位置允许插放预成型件3，而在所述低位置，在拉伸预成型件3结束时，伸引杆16到达模底14，紧贴预成型件的底部6；

[56]-一箱体17，其限定伸引杆16在其中滑动的通道18，并且在容器2的制造期间，其与预成型件3的颈部4配合。

[57]模制单元8另外还包括多个经箱体17通到通道18内的流体回路，即：

[58]-中等压力(在5巴到16巴之间)式的预吹空气回路19，该回路19包括一预吹气源20、和将所述气源20连接至通道18的一导管21(其可以至少部分地形成在箱体17中)，并间置有第一电动阀门22——又称为预吹电动阀门；

[59]-高压力(在30巴到40巴之间)式的吹制空气回路23，该回路包括一吹制气源24、和将该气源24连接到通道18的一导管25(其可以至少部分地形成在箱体17中)，并间置有第二电动阀门26——又称为吹制电动阀门；

[60]-排气回路27，其包括排气口28、和一条连接通道18到该排气口28的导管29，并间置有第三电动阀门30——又称为排气电动阀门。

[61]电动阀门22、26、30电气连接到一控制单元31，该控制单元控制这些电动阀门的打开和关闭(要适当考虑电动阀门的响应时间)。这些电动阀门22、26、30可以离开箱体安设；但是，为了紧凑起见，根据公开的法国专利申请FR 2 872 082或其相应的公开的国际专利申请WO2006/008380中所描述的实施方式，它们优选是至少部分地包含于箱体内，以上两件专利申请均在本专利申请人的名下，本领域技术人员可以予以参考。

[62]另外，模制单元8还装备有压力传感器32，借助该压力传感器，在容器2制造过程中测量预成型件3内部的压力。为此，与存储所进行过的压力测量的控制单元31相连接的传感器32，配设有通到通道18(该处压力与预成型件3内部的压力相同)内的敏感部件33。

[63]从预成型件3制造容器2实施如下：

[64]首先，安装在传动机上的预成型件3被送入炉7内，在炉中，使颈部4向下，按以上所述条件对预成型件进行加热。离开炉7后，预成型件3由输送轮10的一夹具夹持住，并在把预成型件翻转以使颈部4朝上以后，放入事先已经打开了的一模具11内。在这个位置，伸引杆16处于高位置。

[65]随着循环输送装置9的旋转，模具11闭合于预成型件3上。一旦模具11闭合(图5A)，在一预先确定的时刻——称为启始信号，伸引杆16就开始在模腔15内下降(图5B)。启始信号构成图3、图4和图6到10中的时间(横坐标)轴的原点。从此时刻开始，连续测量预成型件内的压力P，每个数值都被存储于控制单元31中。术语“连续”是指：相对于预成型件3内的压力变化所必需的时间，实施压力测量的时间周期很短。为此，选择高性能传感器32，以便允许以小于或等于5ms(毫秒)的周期实施压力测量，所述周期优选小于或等于2ms，最理想是以为1ms的周期进行测量。

[66]模具11在循环输送装置9的圆周上的预定角位置对应于该启始信号。根据第一实施方式，对伸引杆16移动的控制纯粹是机械性的，是通过一凸轮予以实现的，其中连接于伸引杆16的一凸轮随动装置靠于该凸轮上滚动或滑动。在这种情况下，伸引杆16开始下降的时刻与启始信号一致，其对应于凸轮随动装置与凸轮相接触的时刻。

[67]根据第二实施方式，伸引杆16的移动由控制单元31控制的一电机系统予以保证。在这种情况下，伸引杆16开始下降的时刻相对于启始信号错开一偏移值，该偏移值等于电机系统的响应时间。由系统的制造商提供的该偏移值，在对启始信号的调整中要予以考虑，以便在模具11关闭之后，使伸引杆16尽可能早地下降。用V_E表示伸引杆16的移动速度，该速度又被称为拉伸速度。

[68]在一预定时刻——称为预吹信号t_P，控制单元31控制打开所述预吹电动阀门22，以使预成型件3的内部与预吹气源20相连通。

[69]称为实际的预吹开始时刻并用t_A表示的时刻——从该时刻开始预成型件3内的压力P开始增加，相对于预吹信号t_P具有一等于预吹电动阀门22响应时间的延时。

[70]或由电动阀门22的制造商提供的或被测量的该延时，在调整预吹信号t_P中要予以考虑，以便实际的预吹开始时刻t_A是在伸引杆16抵达预成型件3底部后开始，该时刻可以采用很简单的方式由伸引杆16的下降速度(已知)和预成型件3的长度(也已知)计算出来。

[71]在图4和图6中，曲线的以实际的预吹开始时刻t_A为横坐标的点记为A。该点对应于基本为零的(相对)压力，事实上，在预成型件3放入模具11中时该预成型件内的压力基本与大气压力相等。

[72]预成型件3的轴向扩展阶段从A点开始。如这可以从图4和图6上所示的，压力曲线在A点的斜率在左侧为零，而在右侧则为正数。从A点开始，预成型件3内的压力随着它被拉伸而增大，输入预成型件3内的空气流量大于预成型件3的内部容积的增加(但其并不经受任何径向扩展，参见图5C)，直至一时刻——称为伸展时刻并记为t_B，在该时刻达到预成型件3的塑性流阈值。在此时刻t_B，产生压力峰值，图4和图7到图9上，相应的点称为伸展点，记为B。在B点，吹制曲线的斜率为零，该斜率从B点的左侧(在此斜率为正)至右侧(在此斜率为负)反过来。相应的压力，称为伸展压力，用P_B表示。

[73]预成型件的轴向的和径向的扩展阶段从伸展时刻t_B开始。在这个阶段开始时，紧接伸展点之后，可看到在预成型件内部的压力P暂时下降ΔP(图5D)。该压力下降ΔP是由于预成型件3的径向扩展的突然开始造成的，超过其塑性流阈值以后，预成型件因而经受塑性变形。

[74]在下降大约为1巴的数值ΔP后，压力P得以保持，预成型件3的容积的增加补偿被注入其内的空气流量(图5E、5F)。这个径向和轴向的扩展阶段在拉伸结束时终结，这时伸引杆16处于其低位置，在该低位置，伸引杆靠着模底14并紧贴预成型件3的底部6(图5G)。

[75]预成型件3的径向变形和轴向变形的这种结合，导致材料大分子的双向式取向(轴向和径向)，这尤其会增大容器2的机械强度并减小它的对气体和液体的渗透性。要了解更多详情，请参考Rosato和DiMattia的著作，“吹塑成型工艺手册(Blow Molding Handbook)”(第2版，Hanser，2004)。

[76]在拉伸结束之后，伸引杆16保持在其低位置，预成型件3处于径向扩展阶段，这时看不到压力P变化，压力继续保持平稳。这就是为什么拉伸结束的时刻——用t_E表示——没有对应于压力曲线上的任何特定点，但是该时刻t_E是已知的，因为它由拉伸速度V_E的数值(可根据需要调整)及容器2的高度来预先确定。这个径向扩展阶段结束于一时刻，该时刻称为扩展终止时刻，用t_C表示，在该时刻，预成型件3基本在其整个高度上抵达空腔15的表面，换言之，此时预成型件3的内部容积基本与容器2的最终容积相等，但要除去预成型件3与空腔15之间的接触不完全的一些局部区域，比如设置有旨在赋予容器2更佳强度或某种美观性的肋、凹槽或其它加强件的区域(图5H)。扩展终止时刻t_C在压力曲线上对应一独特的点，该点称为扩展终止点并在图4和图10上用C表示，在该C点，曲线弯曲并且其斜率增加。在C点的压力，称为扩展终止压力，用P_C表示。

[77]从扩展终止C点开始进入一在具有恒定容积的预成型件3内的压力P增加的阶段。由于记为D_P的预吹空气流量和记为P_P的预吹空气压力保持恒定，因而预成型件3内的压力P以线性方式增加，直到用t_D表示的吹制开始时刻，从该时刻起进入一吹制阶段：预成型件3的内部连通于吹制气源24，预成型件3内部的压力P陡然上升，直到达到吹制压力值。考虑到吹制电动阀门26的响应时间，相对于称为吹制信号并用t_S表示的一时刻，吹制开始时刻t_D会稍有延迟，在该吹制信号，控制单元31同时操控关闭预吹电动阀门22和打开吹制电动阀门26。吹制开始时刻t_D在压力曲线上对应于一独特的点——称为吹制开始点并用D表示，在此所述曲线弯曲且其斜率大幅增加。

[78]本发明者认为，预吹是决定最终容器的质量的一决定性因素。对预吹的控制通过相应压力曲线的轨迹来实现。理想地，所有容器都相同。但实际上，由于物理参量(压力，温度)及机械参量(电动阀门的响应时间，气动回路的堵塞，预吹回路和吹制回路中的泄漏等)的变化——这可能会影响到容器2制造过程中机器1中的不同模制单元8，因而不能保证制造工艺的完全可重复性。这也是为什么容器2之间会有明显的差异。为了保证所获得容器的质量的稳定性，使其尽量符合预定的标准，发明者们提出确保对预吹作业进行持续的调整：对以下参量的至少之一进行反馈调整：

[79]-预成型件的加热温度T；

[80]-预吹压力P_P；

[81]-预吹流量D_P；

[82]-拉伸速度V_E；

[83]-预吹信号t_P；

[84]-吹制信号t_S。

[85]假定有一条预吹的理论曲线(即压力曲线的从作为时间原点的启始信号到D点之间的部分)，对于该理论曲线，所获容器的质量看来符合预定标准，所述预定标准例如包括容器底部的材料量——假设其介于一数值范围内、壁厚的均匀度、底部和颈部的同轴性等。

[86]发明者们认为，试图使每件所生产的容器获得一条与预吹的理论曲线严格相同的曲线是不现实的，发明者们因此建议使用一种更为简单且有效的控制方法。根据这个方法，在理论曲线上选择至少一个特征点，所述特征点由时间/压力组对定义，视为能代表典型的预吹作业良好进行；然后在该特征点周围确定一容差区域，该容差区域是时间容差(沿横坐标轴)和压力容差(沿纵坐标轴)的组合，以便尤其考虑到进行测量时的误差容限。

[87]针对该特征点或每个所述特征点，将例如源自制造过程中进行的测量的实际点、与相应的理论特征点相比较。实际上，可通过检验实际点的时刻是否在时间容差内和其压力是否在压力容差内，来验证例如测量到的实际点是否位于确定在理论特征点附近的容差区域中。假设实际点有效地位于容差区域内，则可认为实际点和理论点重合。相反地，当实际点在容差区域以外时，则可认为实际点和理论点不一致，在此情况下，正如后面将要看到的，可以进行一些反馈测量以便调节上面列出的参量的至少一个，从而在下一容器的压力曲线上使实际点向理论点靠拢。

[88]在实践中，可以单独控制或组合控制A、B、C和D点。现在说明如何控制和作用于这些点中的每一点。

[89]A点

[90]已知道，A点对应于时刻t_A，从该时刻起，在控制单元31已经控制打开了预吹电动阀门22(在预吹信号t_P)以使预成型件3的内部与预吹气源20相连通之后，预成型件3内的压力开始上升。

[91]重要的是，A点的位置对于所有模制单元8都基本上相同。因此要监测A点的出现，即检测预成型件3内的压力P开始增加的时刻t_A。这种测量可在容器2的制造过程中进行，也可以凭经验直接在预吹曲线上来推断。

[92]然后将实际A点与理论A点进行比较。在A点的压力为零的情况下，事实上就将实际A点的时刻t_A、与理论A点的时刻即理论的预吹开始时刻加以比较，以便核实实际A点的时刻t_A是否在为A点所限定的容差范围内。

[93]假如实际的预吹开始时刻t_A是在理论的预吹开始时刻之后(要考虑到容差)，则将预吹信号t_P推前。

[94]相反地，假如实际的预吹开始时刻t_A是在理论的预吹开始时刻之前(要考虑到容差)，则将预吹信号t_P推后。

[95]图6上以实线划出的两条曲线示意性表示对预吹信号t_P的两种不同调整。左曲线显示的是预吹信号t_P推前；而右曲线显示的是预吹信号t_P推后。这两条曲线之间的用虚线划出的是理论曲线。

[96]更准确地说，优选测量实际的预吹开始时刻t_A与理论的预吹开始时刻之间的差距。如果实际的预吹开始时刻t_A后于、相应地先于理论的预吹开始时刻，则使预吹信号t_P推前、相应地延迟为所述差距的数值。

[97]在以下表格中以对前述内容示意的方式提供一数字示例。所提供的测量数据对应于图4的压力曲线。

[98]为了能调节A点，机器1包括：

[99]-检测实际的预吹开始时刻t_A的装置；

[100]-将该时刻t_A与理论的预吹开始时刻加以比较的装置；及

[101]-根据该比较的结果调整预吹信号t_P的装置。

[102]必要的话，机器1也具有存储装置，其储存在一系列所制出的容器2上检测到的许多个A点(例如十来个)，特别是为了方便统计研究。

[103]所述装置也可呈安装在机器1的控制单元31中的计算机程序产品的指令形式。

[104]B点

[105]需提醒的是，B点对应于预成型件3的塑性流阈值，预成型件的径向扩展就是从此开始。

[106]调整伸展时刻t_B(B点的横坐标)，可允许控制预成型件3的径向扩展。扩展B点的过早出现或相反地过迟出现，都同样地可能使材料分布不均，从而导致容器2强度上的瑕疵。

[107]因此要检测B点的出现，即检测在预吹信号t_P后(但在吹制信号t_s之前)预成型件3内产生压力峰值的时刻t_B。和A点一样，这种测量可以是在容器2制造过程中进行，也可以凭经验直接从预吹曲线上来实施。

[108]然后将实际B点与理论B点进行比较。在实践中，一方面比较实际扩展时刻t_B和理论扩展时刻，另一方面比较实际扩展压力P_B和理论扩展压力，以便检验这二者是否都处在对B点所规定的容差范围内。

[109]当实际B点位于确定于理论点B周围的容差区域内时，则可以认为实际B点与理论B点重合。

[110]相反地，当实际B点与理论B点不一致时，也就是实际B点在容差区域之外时，则就通过反馈来调节以下参量的至少一个：

[111]-预吹信号t_P；

[112]-预吹压力P_P；

[113]-预吹流量D_P；

[114]-拉伸速度V_E；

[115]-预成型件的加热温度T。

[116]根据实际扩展时刻t_B在理论扩展时刻之前、同时(即在容差区域内)或之后，并且根据实际扩展压力P_B小于、等于(即在容差区域内)或大于理论扩展压力，可能出现多种情形。

[117]已经看到：改变预吹信号t_P会导致A点的移动，当预吹信号t_P被推后时则A点在时间轴上移向右边，相反地，当预吹信号t_P被推前时则A点移向左边。实际上，这种改变会影响整条预吹曲线，其朝与A点相同的方向移动。因此，改变预吹信号t_P也会影响到扩展时刻t_B，即B点的横坐标。假如实际扩展时刻t_B是在理论扩展时刻之前或之后，则一种简单的方法在于：推迟或相应地推前预吹信号t_P。然而，这样会不必要地影响到实际的预吹开始时刻t_A(A点的横坐标)。这就是为什么看来优选的是：只有当改变其它参量不足以使扩展B点回到其容差区域中时，才采用反馈调节预吹信号t_P以改变扩展时刻t_B。

[118]其他参量的影响如图7、8和9所示。

[119]图7示意性表示预吹压力P_P或预吹流量D_P对预吹进程的影响。可以注意到，压力P_P的影响和预吹流量D_P的影响相似。因此这两个参量的共同影响可以用它们的乘积P_P×D_P来表示：该乘积的增加可以源自流量D_P恒定而预吹压力P_P增加、预吹压力P_P恒定而预吹流量D_P增加，或者这两者P_P和D_P同时增加；反之，乘积P_P×D_P的减小可以源自流量D_P恒定而预吹压力P_P减小、预吹压力P_P恒定而预吹流量D_P减小，或是压力P_P和流量D_P同时减小；当然其中之一增加而另一个减小看来不会有效果。

[120]在图7上，左曲线对应于乘积P_P×D_P的一数值，该数值大于对应右曲线的数值：可以注意到，乘积P_P×D_P的增加使得压力曲线在A点(也就是在实际的预吹开始时刻t_A)的斜率增加、扩展时刻t_B提前，并且扩展压力P_B增加(在曲线上，B点因而向上和向左移动)。相反地，乘积P_P×D_P的减小使得：压力曲线在A点的斜率减小，扩展时刻t_B推迟，并且扩展压力P_B减小(在曲线上，B点因而被移向下和移向右)。

[121]图8示意性表示拉伸速度V_E对预吹进程的影响。下部曲线对应的拉伸速度V_E大于上部曲线所对应的拉伸速度。可以注意到，增加拉伸速度V_E会导致扩展时刻t_B提前并使扩展压力P_B减小(在曲线上，B点因而被移向下和移向左)，而拉伸速度V_E减小则会导致扩展时刻t_B推后并使扩展压力P_B增加(在曲线上，B点因而被移向上和移向右)。然而看不出拉伸速度V_E对A点和B点之间的压力曲线斜率的影响。

[122]图9示意性表示加热温度T对预吹过程的影响。下部曲线对应的加热温度T比上部曲线对应的加热温度更高。可以注意到，增加加热温度T和增加拉伸速度V_E具有相似的效果：扩展时刻t_B提前并且扩展压力P_B减小；而降低加热温度T和减小拉伸速度V_E也有相似的效果：扩展时刻t_B推后并且扩展压力P_B增加。

[123]后文介绍推荐的方法，用以在各种可能的情况下，根据以上所列参量体现出的影响、并根据某些参量相对其它参量的给定优先性，使扩展B点回复到其容差区域内。在实践中，压力P_P或流量D_P比起加热温度T更优先得到考虑。由于预吹信号t_P对整条压力曲线的影响，尤其是对实际的预吹开始点A的影响，因而事实上，只有当压力P_P、流量D_P或加热温度T的改变不足以使扩展B点回到其容差区域内时才改变该预吹信号t_P。至于拉伸速度V_E，它通常只在用于对扩展B点的定位进行微调(并且条件是：机器1配有调节拉伸速度V_E的装置)才加以改变。

[124]下面的表格中提供了一数字示例，以表示扩展时刻和扩展压力的数值。所提供的测量数据对应于图4的压力曲线。

^＊以每秒标准升(normolitre)(相当于在大气压下每秒一升)为单元的数据

[125]值得注意的是，扩展点B的移动(特别是其横坐标：扩展时刻t_B)对扩展终止时刻t_C有影响(C点的横坐标)。因此影响B点位置的参量变化，可能导致必须改变D点的位置(也说是视情况不同，使吹制信号t_S推前或延迟)，D点实际上可以相对C点错开；下面描述相应的调节。

[126]为了可调节B点，机器1具有：

[127]-检测扩展时刻t_B的装置；

[128]-将扩展时刻t_B和扩展压力P_B分别同理论扩展时刻和理论扩展压力加以比较的装置；

[129]-根据该比较的结果调节预吹流量D_P的装置。

[130]这些装置可呈安装于机器1的控制单元31中的计算机程序产品的指令的形式。

[131]另外，为了有效地进行对预吹流量D_P的调节，机器1例如包括安装在预吹电动阀门上的流量调节器34，其由控制单元31来控制(见图2)。

[132]根据选择要调节的参量，机器1可以例如以辅助的计算机程序指令的形式包括：

[133]-根据实际B点和理论B点之间的比较来调节预吹压力P_P的装置；

[134]-根据实际B点和理论B点之间的比较来调节加热温度T的装置；

[135]-根据实际B点和理论B点之间的比较来调节预吹信号t_P的装置；

[136]-根据实际B点和理论B点之间的比较来调节拉伸速度V_E的装置。

[137]作为变型，可能希望以独立于扩展压力P_B的方式调节扩展时刻t_B，或者相反地，以独立于扩展时刻t_B的方式调节扩展压力P_B。

[138]在第一种情况下，检测压力峰值并作用于以下参量的至少之一以便推前或相反地推迟扩展时刻t_B：预吹压力P_P，预吹流量D_P，预吹信号t_P，拉伸速度V_E，加热温度T。

[139]在第二种情况下，检测压力峰值并作用于以下参量的至少之一以便增加或者相反地减小扩展压力P_B：预吹压力P_P，预吹流量D_P，预吹信号t_P，拉伸速度V_E，加热温度T。

[140]必要的话，机器1也具有存储装置，其储存许多个在一系列所制造的容器2上检测到的B点(例如十来个)，特别是为了方便统计研究。

[141]C点，D点

[142]需提醒的是，C点对应于预成型件3扩展结束，此时预成型件基本在其整个高度上抵达空腔15的表面，即此时预成型件3的内部空间基本上达到了容器2的最终容积。在C点，压力曲线弯曲并且其斜率增加。

[143]一旦预成型件3的扩展结束，继续注入预吹空气是无益的，因为其压力P_P是不足以使材料(材料还在继续冷却，因此越来越难以变形)完全吻合空腔15的表面：因此，这样的操作只会是浪费时间，从而减缓生产力而不会对容器2的质量产生影响。因此，看来比较合适的做法是在预成型件3的扩展刚结束就开始吹制。换句话说，比较合适的做法是采取措施，以便在压力曲线上，使D点(吹制开始)朝C点(预成型件3的扩展结束)靠拢。

[144]因此要检测C点的出现，也就是预成型件3内的压力开始以线性方式增加的时刻t_C(扩展终止时刻)。假定吹制信号t_P在扩展终止时刻之后，则使吹制信号推前以使D点向C点靠拢。

[145]更准确地，测量扩展终止时刻t_C与吹制信号t_S之间的时间间隔，并将吹制信号t_S推前等于该时间间隔的一数值。事实上，还必须考虑吹制电动阀门26的响应时间，由于该响应时间，实际的吹制开始时刻t_D(D点的横坐标)稍微在吹制信号t_S之后。

[146]换句话说，要么测量扩展终止时刻t_C与吹制开始时刻t_D之间的时间间隔，并将吹制信号t_S推前一等于该时间间隔的数值；或者测量扩展终止时刻t_C与吹制信号t_S之间的时间间隔，并将吹制信号t_S推前等于该时间间隔加上吹制信号电动阀门26响应时间的一数值。

[147]正如与A点和B点一样，可接受C点的一定容差。换句话说，当扩展终止时刻t_C与吹制开始时刻t_D之间的时间间隔(或者扩展终止时刻t_C与吹制信号t_S之间的时间间隔加上吹制信号电动阀门26的响应时间)小于一事先预定的数值，就可以认为C点和D点一致。

[148]图10显示了两条曲线：右曲线对应于扩展终止时刻t_C和吹制开始时刻t_D之间存在一差距。用虚线表示的左曲线，对应于基于右曲线采用反馈法进行过的调节：已将吹制信号t_S推前了为右曲线上时刻t_C和时刻t_D之间差距的数值。

[149]以下的表格中以对前述示意性的方式提供了一数字示例。所提供的测量数据对应于图4的压力曲线。

[150]为了能调节D点，机器1具有：

[151]-检测扩展终止时刻t_C的装置；及

[152]-根据扩展终止时刻t_C调节吹制信号t_S的装置。

[153]更准确地说，机器1可包括：

[154]-检测吹制开始时刻t_D的装置；及

[155]-将扩展终止时刻t_C与吹制开始时刻t_D进行比较的装置，设有调节装置以便将吹制信号t_s推前为前两者差距的数值。

[156]必要的话，机器1也可包括存储装置，其储存许多个在一系列所制造的容器2上检测到的C点和/或D点(例如十来个)的，特别是为了方便统计研究。

[157]作为选择(或者补充)，机器1也可具有将扩展终止时刻t_C与预吹信号t_S加以比较的装置，设有调节装置以便将吹制信号t_S推前为前两者之间的差距加上吹制信号电动阀门26的响应时间的数值。

[158]这些装置可呈安装于控制单元31中的计算机程序产品指令形式。

Claims

1.利用塑料材料制的坯件(3)在模具(11)内通过吹制制造容器(2)的方法，所述方法包括以下操作：

-将坯件(3)放入所述模具(11)中；

-在称为预吹信号(t_P)的预定时刻，控制打开一电动阀门(22)，以使所述坯件(3)的内部与具有预定预吹压力(P_P)的气源(20)相连通；

-测量所述坯件(3)内部的压力(P)；

-在所述预吹信号(t_P)之后的一称为吹制信号(t_s)的预定时刻，控制打开一电动阀门(26)，以使所述坯件(3)的内部与吹制压力(P_S)高于所述预吹压力(P_P)的气源(24)相连通；

-将至少在介于所述预吹信号(t_P)和所述吹制信号(t_S)之间的区间内的所述坯件(3)中压力(P)的变化加以储存；

-在该区间内检测一扩展终止时刻(t_c)，从该扩展终止时刻起，所述坯件(3)中的压力(P)以线性方式增加；

-根据所述扩展终止时刻(t_c)将所述吹制信号(t_s)推前。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括以下操作：

-测量所述扩展终止时刻(t_c)和一实际的吹制开始时刻(t_D)之间的时间间隔，所述实际的吹制开始时刻在该扩展终止时刻(t_c)之后，此时所述坯件中的压力(P)变化；

-将所述吹制信号(t_s)推前一等于该时间间隔的数值；

3.根据权利要求1所述的方法，其包括以下操作：

-测量所述扩展终止时刻(t_c)和所述吹制信号(t_s)之间的时间间隔；

-将所述吹制信号(t_s)推前这样一数值：该数值等于所述时间间隔加所述吹制电动阀门(26)的预定响应时间。

4.由塑料材料制的坯件(3)制造容器(2)的机器(1)，其包括：

-具有空腔(15)的模具(11)，所述空腔用于接纳坯件(3)；

-具有预定的预吹压力(P_P)的气源(20)；

-一电动阀门(22)，其用于使被接纳于所述空腔(15)内的所述坯件(3)的内部与所述预吹气源(20)相连通；

-控制所述预吹电动阀门(22)打开和关闭的装置(31)；

-具有预定的吹制压力(P_S)的气源(24)；

-一电动阀门(26)，其用于使被接纳于所述空腔(15)内的所述坯件(3)的内部与所述吹制气源(24)相连通；

-在称为吹制信号的预定时刻(t_S)控制所述吹制电动阀门(26)打开的装置(31)；

-用于测量所述坯件(3)内的压力(P)的传感器；

-检测称为扩展终止时刻的一时刻(t_c)的装置，从该扩展终止时刻起，所述坯件(3)内的压力(P)以线性方式增加；

-根据所述扩张结束时刻(t_C)调节所述吹制信号(t_S)的装置。

5.根据权利要求4所述的机器(1)，包括将所述扩展终止时刻(t_c)和一吹制开始时刻(t_D)加以比较的装置，所述吹制开始时刻在所述扩展终止时刻(t_c)之后，从此时起所述坯件内的压力(P)变化。

6.计算机程序产品，其用于安装在根据权利要求4或5所述的制造容器(2)的机器(1)上，包括如下指令：

-控制吹制电动阀门(26)打开和关闭的指令；

-考虑扩展终止时刻(t_c)；

-根据所述扩展终止时刻(t_c)调节吹制电动阀门(26)打开的时刻。