CN102247610B - 生产塑料材料容器的装置的设备的处理方法及其吹塑模具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产塑料材料容器的装置的设备的处理方法，包括以下步骤：选择至少一个处理设备(1)，以灭菌温度作用于处理设备(1)以便灭菌处理设备(1)；提供至少一个塑料材料预制件给处理设备(1)；成形塑料材料预制件以形成塑料材料容器；从处理设备(1)移除至少一个塑料材料容器。

Description

生产塑料材料容器的装置的设备的处理方法及其吹塑模具
技术领域
本发明涉及生产塑料材料容器的装置（plant）内的处理设备(device)的灭菌方法，涉及使塑料材料预制件成形为容器的吹塑模具以及涉及用于回火吹塑模具的回火介质的使用。根据本发明的吹塑模具以特别优选的方式用于使预制件或塑料材料预制件成形为容器，比如例如PET瓶、小罐、桶和类似物。
背景技术
依照参照无菌灌装装置尤其是无菌处理装置的现代需求，在整个处理过程中有必要尽可能的在无菌环境提供容器。因此，不仅有必要保持容器或预制件的内部无菌或无微生物，而且同样有必要保持预制件或容器的外部无菌或无微生物，因此，不能发生存在于容器外部的细菌、病毒、微生物或类似物到容器或预制件的内部区域的转移，以及阻止灌装材料与细菌、病毒、微生物和/或类似物的接触。
发明内容
因此，本发明的目的在于，即使在预制件成形为容器期间，确保在塑料材料预制件成为容器的成形中尽可能少的微生物、细菌、病毒或类似物渗透入容器内部或渗透入容器的开口区域。
根据本发明，上述目的通过处理生产塑料材料容器的装置的设备的方法实现，所述方法包括以下步骤。特别优选的，以上装置是具有至少一个净化室的装置。
优选地，以下陈述的方法步骤精确按照以下特定的顺序实施，这样的话，与下述示例不同或部分方法步骤相同也是可行的。
这样，在第一步骤优选地实施至少一个处理设备的选择，所述处理设备尤其是以特别优选的方式排列在净化室至少一段时期的吹塑模具；所述处理设备优选地装入(enclose)至少部分的塑料材料容器至少一段时期（at least a time）或所述处理设备适合于接收或装入塑料材料预制件和/或容器。
特别地，“装入”也用于指通过一或多个处理设备，大概装框（brief framing）或围绕所述塑料材料预制件，并且与所述预制件部分直接接触，部分不直接接触。
在第二步骤，优选地在灭菌温度下运行所述处理设备以便灭菌处理设备。在这之后，优选地设定将要实施的处理温度，所述处理温度在处理步骤期间是必要的，例如，在多个预制件成形为塑料材料容器，特别地成形为塑料瓶的步骤期间。
依照设定处理温度的可选步骤，优选地将至少一个塑料材料预制件提供给处理设备，在所述处理设备中在进一步的步骤中实施将塑料材料预制件成形为塑料材料容器的步骤。当成形完成后，塑料材料容器特别优选地从处理设备移除。
特别优选的，在净化室中出现比环境温度高的压力。另外，所述处理设备优选地排列在灌装装置(filling means)和预制件的传送设备之间。至少一个传送预制件和/或容器的传送设备排列在净化室中是有益的。
由于所述装置的灭菌可能在操作步骤之前，尤其是预制件的成形或容器的生产的操作步骤之前，本发明因此是有益的。结果，有可能在全部吹塑站或吹塑模具中实现微生物的减少达到完全无菌的程度，所述吹塑站或吹塑模具装配在相应的吹塑器中。
优选的，在操作步骤完成后或在生产结束时和/或生产暂停时干燥所述装置，尤其是处理设备。这可能是必要的，例如如果所述吹塑站或吹塑模具在生产操作期间冷却（例如在室温），取决于环境条件，这导致在各个吹塑站或吹塑模具中形成析出水(precipitation water)和冷凝水。已知的是，在有水分的位置，微生物存在和增加的风险高。因此优选的在可伸缩的(stretch)吹塑站的生产操作中阻止冷凝水的出现和/或累积。优选地，这通过回火所述处理设备实施，尤其是通过加热至所述处理设备中的液体（例如冷凝液体）蒸发的温度。有水的情况中，例如在高于100℃的温度、1巴的压强条件下，这是可能的，以便确保冷凝水的物理蒸发。
在本发明的进一步的优选实施例中，提供至少一个以热方式（thermalmanner）与所述处理设备优选固定连接的回火介质，通过所述回火介质在所述灭菌温度回火或能够回火所述处理设备。
这种情况中，所述回火介质可以被设计为例如，例如具有加热线圈的电加热设备的形式。单个吹塑模具主体同样有可能形成由通过的电流加热的加热电阻器。这种情况中，所述回火介质通过触头或电气端子形成。优选地，至少在所述吹塑模具的表面，以特别优选的方式在所述吹塑模具的内表面提供温度。这通过例如热传导和/或热辐射实施。
因此，同样有可能将一或多个辐射加热器引入到吹塑模具的半体（halve）或吹塑模具的半体之间。这种类型的辐射加热器可以被设计为例如板或杆状的辐射加热器的形式。另外为了将热辐射作用于吹塑模具或部分吹塑模具，有可能在吹塑模具开放或闭合状态提供辐射加热器。所述吹塑模具的半体因此可以开放状态排列在辐射加热器之间以及可以被热作用。
另外，导热流体有可能优选地通过闭合线路将所述吹塑站或所述吹塑模具或所述吹塑模具的一个部分升温至预设温度。所述导热流体优选地通过管道系统提供给所述吹塑模具的单个部分。
由于例如能够设置或调节必要的灭菌温度、加热速度、加热持续时间和/或类似参数，这一实施例是有益的。
一般而言，所述表达“回火”被理解为供热，尤其是加热吹塑模具或部分吹塑模具。
在本发明的进一步的优选实施例中，由回火介质回火的流体至少局部地围绕和/或穿过所述处理设备流动。这种情况中，有可能在吹塑模具的一或两个部分内形成管道或多个管道。另外，流体连通有可能从吹塑模具的一个部分到吹塑模具的另一个部分或到吹塑模具的其他部分(further part)。这样，例如所述流体能够提供给吹塑模具的两个部分和从吹塑模具的两个部分移除；或者只能够提供给吹塑模具的一个部分和能够从另一个部分移除；或者所述流体可以提供给吹塑模具的一个部分和能够从该部分移除，在所述情况下，通过吹塑模具的两个或多个（或全部）部分传送或能够传送流体。因此，明显的是，所述吹塑模具的各个部分优选地能够以相同方式或不同方式加热。
为了热量在将灭菌的所有部件中均匀分布(simple distribution)，这些部件优选地由金属制成由于金属良好的热导率，优选铝质材料由于它们的高导热系数。但是，同样有可能使用钢和高级钢质材料或类似材料。或者，不同材料的结合，这些部件中同样有可能是比如例如一或多种其他金属加固的铝。
已用作或随后将用作工作液的流体，例如优选地用于所述装置其他设备的加热、操作和/或冷却，优选地通过所述回火介质提供给所述吹塑模具。
实现描述的所述吹塑站或所述吹塑模具的加热的另一可能性在于使用额外的管道系统，所述管道系统仅提供用于这一加热，所述管道系统允许使用系统（比如例如加热设备）和流体，除了那些在生产中或操作步骤中供给回火的系统和流体。例如，提供热水、过热水或过热蒸汽尤其适合。特定情况中，同样有可能以可切换方式操作单一导管系统与各个流体用于生产和灭菌。
由于所述吹塑模具或部分所述吹塑模具以定义的方式被或能够被加热，这一实施例是有益的。并且与所述装置联系的其他设备的余热和/或通过回火介质的特别的加热是可能的。
在本发明的进一步的优选实施例中，所述流体包含至少部分的水/乙二醇混合物、热油、水和/或类似物。但是，如上所述，蒸气形式的介质，比如例如蒸汽或过热蒸汽同样有可能用作流体。
由于多个不同的流体能够用于向所述吹塑模具或部分所述吹塑模具传递热量，这一实施例是有益的。结果，在不同情况下，最适合的流体取决于需要，可以按照成本、流程模式、生态方面或类似条件进行选择。
在本发明的进一步的优选实施例中，所述处理设备回火至至少60℃的灭菌温度，优选地100℃，以特别优选的方式高于121℃，在所述情况下灭菌温度优选地通过或能够通过电加热和/或电磁加热完成，尤其是感应。因此特别优选的，灭菌温度由至少一个与所述吹塑模具或加热设备相关的回火介质产生，比如例如至少一个加热线圈和/或至少一个线圈。
上述特定的温度优选地在吹塑模具的介质或环境的压力为从0.2巴到50巴的范围内提供，以特别优选的方式压力在大约1巴和大约15巴之间，在所述情况下灭菌温度也有可能以取决于给定压力的方式假定不同的值或适应各个压力的值。这种情况中，例如，在低压情况下，在相对低温下同样有可能能够实施吹塑模具的灭菌。
在本发明的进一步的优选实施例中，所述处理设备回火至少10分钟，优选地至少20分钟，以特别优选的方式至少30分钟。这种情况中，但是，处理设备也有可能回火相当地更短的时间，例如1分钟或3分钟。
优选地，以上特定的时间相位描述在不同情况下吹塑模具关闭与打开之间的时间，在所述情况下，也有可能只认为实施吹塑模具的有效加热的时间是回火时间。
微生物减少至完全无菌的程度优选地在一个吹塑站或吹塑模具上或全部吹塑站或吹塑模具上实施，且因此优选地在生产作业至以上特定的温度前通过加热吹塑站或吹塑模具实施，所述吹塑站或吹塑模具装配在相应的吹塑模具机器中。在微生物减少的需求较低的情况下，即使从大约50℃或大于60℃开始可以获得好的效果。
在本发明的进一步的优选实施例中，所述处理设备在吹塑模具灭菌后打开以便提供容器。这样，吹塑模具优选地在灭菌期间关闭，但是在灭菌期间同样有可能部分打开或完全打开吹塑模具。特别优选的，可伸缩的杆引进至吹塑模具或引进至由部分吹塑模具形成的腔或优选地在灭菌期间或在灭菌阶段(phase)至少部分的关闭吹塑模具，特别优选的，灭菌期间没有预制件或容器排列在处理设备中。
由于优选地当吹塑模具至少部分关闭或完全关闭时实施灭菌，这一实施例是有益的。因此，吹塑模具内表面区域的热量加强且能够以有效的方式实施回火。
在本发明的进一步的优选实施例中，灭菌温度下加压前和/或期间为处理设备提供至少一种消毒剂，尤其是提供给吹塑模具的内表面。这种情况中，有可能在吹塑模具附近或在吹塑模具的单个部分内形成供应设备，通过所述供应设备能够以液态和/或气态方式提供消毒剂。这种情况中，可以热提供消毒剂，例如在高于或等于灭菌温度的温度，或可以冷提供消毒剂，例如在灭菌温度以下的温度。优选的，自动提供消毒剂，优选地以取决于定义的时间或温度值或类似参数的方式自动提供。但是，同样有可能通过分配设备且因此手动地为处理设备提供或能够提供消毒剂。
由于，尤其是由于加热过程期间消毒剂的蒸发或吹塑模具回火期间消毒剂的蒸发和/或消毒剂与微生物的接触促进微生物在很大程度上减少，这一实施例是有益的。
本发明同样涉及用于容器内预制件成形的吹塑模具。所述吹塑模具包括至少一个吹塑模具壁第一部分和一个相对所述第一部分移动的吹塑模具壁第二部分，且在不同情况下具有一个内表面和一个外表面，由内表面至少局部地形成负容器形状(negative container shape)，且所述吹塑模具壁的所述第一部分和第二部分能够通过连接设备彼此连接以产生闭合状态。根据本发明，在灭菌温度用于所述吹塑模具回火的回火介质至少局部地至少排列在吹塑模具壁部分的附近。
另外，优选地提供控制设备，所述控制设备以这种方式设计以致基本在外部实施和优选地完全在工作过程外实施所述吹塑模具的灭菌或温度加压。工作过程优选地描述使用相同的吹塑模具连续执行多个预制件成形为容器的阶段，有可能并行使用和/或相继使用多个吹塑模具。因此优选的，存在为了控制用于回火吹塑模具的回火介质而设计的控制设备，在所述情况下在实际操作外使或能够使吹塑模具达到特定的灭菌温度。优选地，排列在模具载体上的至少一个吹塑模具、一个吹嘴、一个可伸缩杆、一个底模和/或一个夹钳由控制设备和/或其他数据处理单元或输入单元选择作为处理设备，用于从传送设备拿起预制件用于随后的灭菌。
另外，本发明涉及在灭菌温度用于回火容器处理装置的吹塑模具的回火介质的使用。
在这一点上应该进一步指出，本申请文件公开的所有特征有益于单独地或彼此结合地根据现有技术的分类或已知进一步开发吹塑模具。
附图说明
参照附图的以下描述解释本发明的进一步的优点、目标和特征，在所述附图中用于塑料材料预制件成形为容器的吹塑模具通过实例阐明。所述吹塑模具的部件至少基本符合参照他们在图中的功能，在这种情况下，可以指定所述吹塑模具的部件相同的标号，没有必要在所有图中对这些部件编号或解释。图中
图1是具有回火设备的处于第一闭合状态的吹塑模具的示意图；
图2是具有回火设备的处于第二开放状态的吹塑模具的示意图；
图3是吹塑站的一或多个回火介质的附件的示意图；
图4是旋转吹塑站的二维示意图。
标号清单
1  吹塑模具
2  吹塑模具的第一部分
4  吹塑模具的第二部分
6a-6d 回火介质
8  内表面
10 外表面
12 盖子/底座单元(lid/base element)
14 定位设备
16 啮合单元
18 保持单元
20 连接设备
23 旋转介质分配器
24a、24b 通路
24 传感器
28 回火介质
30 回火介质（替代性的/可选择的）
31 其他回火介质（电的和/或可选择的饿）
32 开关阀组
具体实施方式
图1是包含吹塑模具第一部分2和吹塑模具第二部分4的吹塑模具1的示意图。在一侧吹塑模具1被底座单元和/或盖子单元(lid element)12封闭。在吹塑模具第一部分2和吹塑模具第二部分4中，在不同情况下吹塑模具1具有回火介质6a-6d。这种情况中，回火介质6a-6d可以以任何需要的数量提供或可以形成仅仅一个或在不同情况下形成仅仅一个回火介质且可以在不同情况下依据它们的操作彼此连接。特别优选的，有可能在回火介质6a、6b或6a、6d或6a、6c间的交换流体。回火介质6a-6d有利地排列在吹塑模具1的内表面8和外表面10之间的壁区域内。另外，回火介质6a-6d同样有可能在吹塑模具1或一个或两个吹塑模具部分2的外表面10局部延伸。当然，回火介质6a-6d同样有可能排列或提供在底座单元或盖子单元12上。优选的，回火介质6a-6d以电阻加热器的形式设计，以特别优选的方式以具有至少一个管道的流体加热器的形式设计，指定标号6a-6d的单元为横截面图中的管道或一或多个管道的部分。也可连带包括设排列在模具载体上的吹嘴、可伸缩杆和/或夹钳，以便在灭菌期间从传送设备上拿起预制件。这可以意味着，例如单个或全部特定的单元不可能部分或完全灭菌。
与图1相反，图2是吹塑模具1开放状态而非闭合状态的示意图。另外，此图中明显的是，提供定位设备14，比如例如夹钳（gripping clamp），以便移动保持单元18，在所述保持单元18上形成啮合单元16进入吹塑模具1的内部或在吹塑模具第一部分2与吹塑模具第二部分4之间。标号20指定连接设备20。连接设备20可设计成使得吹塑模具部分2、4在闭合状态连接或能够与彼此连接，例如通过刚性锁定(positive locking)、磁场锁定和/或摩擦锁定。
图3是必要设备和/或可选设备间吹塑模具1的回火结构（frame）中的可能的通路的示意图。未描述但是优选地图示的通路描述流体传递、数据交换和/或信号交换、能量交换或类似过程，在所述情况下，连通可以发生在两个方向或在不同情况下发生在仅仅一个方向。
吹塑模具1以互通(communicating)方式通过通路24a与24b与旋转介质分配器23连接。一旦吹塑模具1的回火通过至少一个工作液或导热流体发生，由于回火流体必须能够提供给吹塑模具1，通路24a与24b是必要的。但是，可能提供额外的或替代的通路。
另外，在各个吹塑模具1的区域内有可能提供或能够提供电加热设备或光加热设备用于回火吹塑模具1。这样，例如，有可能替代发生或可选择性地发生使用流体回火介质28、30的回火，所述回火通过电阻加热器31或辐射器31，尤其是红外和/或紫外辐射器。
标号24指定可以选择性提供的传感器，通过所述传感器，例如检查温度的标称值和/或温度的持续时间，和/或监控污染物能够被实施。特别优选的，传感器24以互通方式或以交换数据或信号的方式与机器控制装置26连接。机器控制装置26特别优选地用于控制至少一个回火介质28，所述回火介质28将其他设备优选地至少位于需要的灭菌温度的工作液传送至旋转介质分配器23。应该指出的是，在这种情况下，同样可以提供线型分配器代替旋转介质分配器23。
标号30指定能够替代提供或选择性提供给回火介质28和/或电或光加热或回火的特殊回火介质。在两个回火介质28、30或其他回火介质31的情况下，特别优选地提供调节单元，尤其是提供开关阀组32，所述开关阀32通过回火介质28、30同时将回火的流体提供给吹塑模具1或从吹塑模具1移除。通过回火介质28、30中的一个仅仅一个回火的流体同样有可能能够通过开关阀组32提供给吹塑模具1。例如，开关阀组32因此可以导致或设置流体提供给通向吹塑模具1的管道6a-6d。调节单元32可以手动驱动或自动驱动，但是优选的，自动驱动以取决于特定的操作参数的方式发生，比如例如流体温度、吹塑模具1的温度、吹塑模具1的传输速度、温度的持续时间和/或类似参数。
图4是旋转介质分配器23的二维示意图。此图中明显的是，旋转介质分配器23可以与多个吹塑模具1一起提供，所述吹塑模具1优选地通过至少一条供应线24a和排出管路24b提供有工作液或导热流体。
本申请文件公开的所有特征对本发明是必要的，在与现有技术相比的范围内，他们单独地或结合地具有新颖性。

Claims (20)

1.一种生产塑料材料容器的装置的设备的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
选择至少一个处理设备（1）；
以灭菌温度作用于所述处理设备（1）以便灭菌所述处理设备（1）；
提供至少一个塑料材料预制件给所述处理设备（1）；
成形所述塑料材料预制件以形成塑料材料容器；
从所述处理设备（1）移除至少一个塑料材料容器；
其中提供至少一个以热方式与所述处理设备（1）固定连接的回火介质（6a-6d），通过所述回火介质（6a-6d）在所述灭菌温度回火所述处理设备（1）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）至少部分地装入塑料材料容器至少一段时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择排列在模具载体上、用于从传送设备拿起所述预制件用于随后的灭菌的至少一个吹塑模具、一个吹嘴、一个可伸缩杆、一个底模和/或一个夹钳作为处理设备（1）。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述回火介质（6a-6d）回火的流体至少局部地围绕和/或穿过所述处理设备（1）流动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流体包含至少部分的水/乙二醇混合物、热油或水。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至至少60℃的灭菌温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述灭菌温度通过电加热或电磁加热完成。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至少10分钟。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）在灭菌后打开以提供至少一个容器。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在灭菌温度在加压前和/或加压期间提供给所述处理设备（1）至少一种消毒剂。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将灭菌温度作用于所述至少一个处理设备（1），所述处理设备（1）是所述吹塑模具、吹嘴、可伸缩杆和/或底模。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至至少100℃的灭菌温度。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至至少121℃的灭菌温度。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述灭菌温度通过感应加热完成。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至少20分钟。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述处理设备（1）回火至少30分钟。
17.一种用于预制件成形为容器的吹塑模具，包括至少一个吹塑模具壁第一部分（2）和一个相对所述第一部分移动的吹塑模具壁第二部分（4），在不同情况下具有一个内表面（8）和一个外表面（10），其中通过内表面至少局部地形成负容器形状，且所述吹塑模具壁部分能够通过连接设备彼此连接以产生闭合状态，其特征在于，在灭菌温度用于所述吹塑模具回火的回火介质（6a-6d）至少排列在吹塑模具壁第一和第二部分（2,4）的附近至少一段时间。
18.根据权利要求17所述的吹塑模具，其特征在于，存在为了控制用于所述吹塑模具（1）回火的所述回火介质（6a-6d）而设计的控制装置（26），其中所述吹塑模具（1）能够在实际操作外达到至少60℃的灭菌温度。
19.根据权利要求17所述的吹塑模具，其特征在于，所述灭菌温度由加热线圈或与所述吹塑模具（1）相关的线圈产生。
20.一种在灭菌温度用于回火容器处理装置的吹塑模具（1）的回火介质（6a-6d）的使用，其中提供以热方式与所述吹塑模具（1）固定连接的所述回火介质（6a-6d），通过所述回火介质（6a-6d）在所述灭菌温度回火所述吹塑模具（1）。
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