CN102729456B - 用于控制和调节中空体制造单元的方法和装置 - Google Patents

用于控制和调节中空体制造单元的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制和调节中空体制造单元的方法，所述中空体制造单元具有压缩机、吹塑机和控制单元，其中所述控制单元既可以控制所述压缩机，又可以控制所述吹塑机。此外设有从吹塑完好的容器至所述压缩机的吹塑空气回流回路。此外本发明涉及一种用于制造中空体的装置，具有压缩机、吹塑机和控制机构，其中该控制单元为了数据交换既与所述吹塑机连接，又与所述压缩机连接。

Description

用于控制和调节中空体制造单元的方法和装置
本申请是申请日为2006年08月18日、申请号为200680032946.X、发明名称为“用于控制和调节中空体制造单元的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于制造中空体的装置和一种根据用于控制和调节中空体制造单元的方法。
背景技术
这种中空体制造单元用于各种不同的工业领域，例如用于玻璃工业或塑料工业中。因此在玻璃工业中例如制造玻璃瓶。在塑料工业中，这种单元用于制造中空体，特别是制造诸如瓶子的容器。经预先加热的瓶子坯件被置于模具中，在模具中为这些坯件供应压缩空气，由此得到其最终形状。这些机器始终具有控制机构，有时还具有调节装置，以确保尽可能最佳的容器质量，同时产出率尽可能高。
根据现有技术，具有控制单元的中空体制造单元是公知的，其中控制单元仅负责控制中空体制造机。提供用于制造中空体的压缩空气的压缩机以恒定功率运行，其中应以最大压力（例如40bar）还是以较小压力（例如32bar）制造容器并不重要。并非通过压缩机，而是通过中空体制造机中的压力降低来进行压力调节。
此外由现有技术已知一种中空体制造单元，其中无论中空体制造机还是压缩机都具有自己的控制单元。如果要在中空体制造机中调整容器生产，则分别单独地调整该中空体制造机的控制单元和压缩机的控制单元。
这些装置的一个问题是，生产调整时的能量消耗非常高，因为必须操纵多个控制机构。尤其是当存在必须并行调整的多个容器制造机和多个压缩机时会产生所述问题。这种情况例如可能是：多个压缩机与一个容器制造机连接；一个压缩机与多个容器制造机连接；或者多个压缩机的组负责具有多个容器制造机的组。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种方法，利用该方法可以以简单的方式在中空体制造单元中进行生产调整。此外本发明的目的是，提供一种简单且高效的制造中空体的装置。
在根据本发明的用于控制和调节中空体制造单元的方法中，所述中空体制造单元包括至少一个多级的压缩机、至少一个拉伸吹塑机和至少一个控制单元，使吹塑空气从所述拉伸吹塑机回流至所述压缩机,其中，在加工前不久将预成形件加热，以便随后将预成形件导入到吹塑模具中，在吹塑模具中利用受压的吹塑空气在第一步骤中对这些预成形件进行预吹塑并且在另外一个步骤中将这些预成形件吹塑完好，其中，所述拉伸吹塑机是环绕的结构方式的机器。
根据本发明的用于制造容器的装置包括至少一个多级压缩机、至少一个用于瓶子的拉伸吹塑机和至少一个控制单元，其中，所述拉伸吹塑机通过空气回流机构气动地与所述压缩机连接，在加工前不久将预成形件加热，以便随后将预成形件导入到吹塑模具中，其中，这些预成形件在吹塑模具中利用受压的吹塑空气在第一步骤中进行预吹塑并且在另外一个步骤中被吹塑完好，其中，所述拉伸吹塑机是环绕的结构方式的机器。为此，利用一个控制单元既控制压缩机，又控制中空体制造单元中的中空体制造机。中空体制造机既可以是玻璃瓶制造机，又可以是塑料容器制造机。优选是用于制造PET容器、特别是PET瓶的机器，其中根据对本发明的一种优选的改进，该机器是圆形转子拉伸吹塑机。不言而喻，也可以考虑直线转子。
中空体制造单元优选由压缩机、拉伸吹塑机以及控制单元构成，该控制单元既与拉伸吹塑机连接又与压缩机连接。同样处于本发明的范围内的是：多个拉伸吹塑机与一个压缩机连接；多个压缩机与一个拉伸吹塑机连接；以及多个拉伸吹塑机与多个压缩机连接。所有这些变形方案的共同之处在于，它们由一个共同的中央的控制单元控制和/或调节。
控制单元处于何处并不重要。可以安装在拉伸吹塑机上或中，同样可以安装在压缩机上或中，或者安装在自己的开关柜中。
在拉伸吹塑机中，通常在加工前不久将预成形件加热，以便随后将其导入到吹塑模具中，在吹塑模具中利用受压的吹塑空气在第一步骤中对这些预成形件进行预吹塑，在第二步骤中将这些预成形件吹塑完好。根据对本发明的一种优选的改进，吹塑空气从吹塑完好的容器中回流至压缩机，其中可以通过各种不同的方式进行所述回流。例如可以在压缩机之前将所回收的吹塑空气流导入，从而该吹塑空气流可以与由压缩机抽吸的空气汇合。也可以考虑在压缩机之后将吹塑空气导入，从而两个经压缩的空气流相互汇合。如果使用多级压缩机，则也可以考虑在两个压缩级之间引入回流的空气流。在使用压缩机时，使用哪种类型完全无关紧要。其中可以使用活塞式压缩机，同样可以使用螺杆压缩机、罗茨式鼓风机以及它们的组合，同样可以使用其它类型。
吹塑空气也可以回流到暂存器中，并从那里回流到压缩机中，以补偿一定的不希望的压力波动。在使用该方法时，回流来自吹塑过程的全部吹塑空气还是仅仅其中一部分是无关紧要的。
根据对本发明的另一种优选的改进，吹塑空气至压缩机的回流由控制单元来控制。优选根据拉伸吹塑机的工作状况进行所述控制。也就是说，控制单元例如根据被吹塑的容器中的压力水平预先给定不同长短的回流时间。这具有如下优点：控制单元由此可以在最佳的空气回流和最佳的处理时间之间采取中间路线。工作状况也可以理解成在吹塑完好的容器中可供使用的吹塑空气量。由此例如产生如下情况：例如当吹塑完好的容器容积小于一定的阈值时，尽管机器操作人员预先设定希望吹塑空气回流至压缩机，但控制机构却不进行回流。
根据对本发明的另一种改进，通过将涉及压缩机的参数输入到控制单元中对压缩机进行控制。也可以通过控制单元直接控制压缩机。
但优选并非直接地，而是间接地控制压缩机。为此通过控制单元输入涉及拉伸吹塑机的参数，这些参数调用与其相应的、涉及压缩机的程序或程序段。间接地对压缩机进行控制的这些参数例如可以是预吹塑时的压力、吹塑完时的压力、拉伸吹塑机的产量、容器容积或空气回流至压缩机的预备程度。也就是说，通过将在吹塑完时容器中的压力值输入在控制机构中来调用程序，该程序为压缩机预先给定一定的待提供的额定功率。该值可以是通过控制单元传输至吹塑机的任意值，由此继续给定对压缩机的一定的标定或标准。
根据对本发明的另一种优选的改进，压缩机的额定功率通过由控制单元对测量值的处理来调节。这种测量值例如可以是从吹塑工位至压缩机的回流回路中的压力。由此可以使压缩机的功率更精确地与拉伸吹塑机的实际功率状况适配。因此可以通过一个共同的控制机构使吹塑机和压缩机（或者也可以是多个吹塑机或多个压缩机）及其连接的单元相互最佳地协调，使得吹塑介质或能量的消耗最优化。
尤其是就具有多个压缩机或多个吹塑机的实施方式而言，各个单元最好不与中央的控制单元进行有线连接，而是建立无线的数据交换。这种无线通信例如可以通过对蓝牙标准的应用，由红外线、微波或其它电磁波来实现。
不言而喻，中空体制造单元不仅由吹塑机、压缩机和控制单元构成，而且这种单元还含有其它部件，例如传感器、输送线路、阀等。
根据对本发明的一种优选的改进，控制单元是可存储程序的控制机构（SPS）。
控制机构为了数据交换既与拉伸吹塑机连接，又与压缩机连接。其中根据对本发明的一种优选的改进，进行双向数据交换。
优选中空体制造机具有引至压缩机的气动的回流回路，对于这些改进/实施方式来说无关紧要的是，该回流回路直接接入到压缩机级中或不同的压缩机级之间或者在压缩机之前接入、即接入到压缩机的空气抽吸区域中或者在压缩机之后接入、即接入到压缩机的压缩空气排出区域中。
优选中空体制造机是用于塑料瓶、特别是PET瓶的拉伸吹塑机，其中优选采用环绕的拉伸吹塑机的结构方式。
此外对本发明的一种改进在于，中央的控制单元位于吹塑机中，其中也可以考虑安装在压缩机中。控制单元具有输入设备，通过该输入设备可以输入参数和进行调节。根据对本发明的另一种改进，该输入设备是触摸屏。也可以使用其它输入设备，如开关、键、或其它键盘。
对本发明的另一种优选的改进在于，控制单元位于吹塑机中，且输入设备位于吹塑机上。作为替代方案，也可以将控制单元安装在自己的开关柜中或安装在压缩机中。
一个或多个压缩机、控制单元以及一个或多个吹塑机优选配设有用于无线的数据交换的模块，其中这些模块例如可以是蓝牙、红外线、微波或其它电磁的发送或接收单元。
附图说明
对本发明的具体设计将对照附图详细说明。图中示出：
图1为具有吹塑机、压缩机和控制单元的单元的示意图。
具体实施方式
图1示出压缩机2，其通过空气供应机构8和空气回流机构9与吹塑机4联接。压缩机2具有空气抽吸机构10，通过该空气抽吸机构来抽吸和压缩经过滤的新鲜空气。经压缩的空气通过空气供应机构8被供应给吹塑机4，其中通过接至容器5的吹塑喷嘴6和这里未示出的环形管道进行供应。该容器通过至少两个吹塑阶段，即预吹塑阶段和主吹塑阶段，从坯件被吹塑成完好的容器5。如果容器5已被吹塑完好，则可以将吹塑空气从容器经由吹塑喷嘴6和空气回流机构9被重新供应给压缩机2。
所述过程由控制单元3进行控制，该控制单元通过双向的信号传输机构7与吹塑机4以及压缩机2连接。由此可以通过控制单元3调用、检查和改变所连接的机器的所有功能。
空气回流机构9配设有压力传感器11，该压力传感器监视来自容器5的待回流的吹塑空气的压力状况。这些数据通过压力传感器11的发送/接收单元12被无线发送至控制单元3的发送/接收单元12′。借助于该结果和其它结果，控制单元3可以最佳地调节压缩机2，以便优化或降低整个中空体制造单元1的能量消耗。控制和调节压缩机2的一种可行方案是功率控制和功率调节。

Claims (23)

1.一种用于制造容器(5)的装置，包括至少一个多级压缩机(2)、至少一个用于瓶子的拉伸吹塑机(4)和至少一个控制单元(3)，其特征在于，所述拉伸吹塑机(4)通过空气回流机构(9)气动地与所述压缩机(2)连接，在加工前不久将预成形件加热，以便随后将预成形件导入到吹塑模具中，其中，这些预成形件在吹塑模具中利用受压的吹塑空气在第一步骤中进行预吹塑并且在另外一个步骤中被吹塑完好，其中，所述拉伸吹塑机是环绕的结构方式的机器，其中通过所述空气回流机构(9)回流的吹塑空气能够在两个压缩机级之间被引入。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元既与压缩机连接又与拉伸吹塑机连接。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，回收的吹塑空气在压缩机之后被导入。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，两个空气流相互汇合。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，回收的吹塑空气在压缩机之前被导入。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，回收的吹塑空气流与由被抽吸的空气汇合。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，回收的吹塑空气在供应给压缩机之前被导入暂存器中。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，仅仅一部分来自吹塑过程的吹塑空气被回流。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，吹塑空气向瓶子中的供应是经由环形管道和吹塑喷嘴实现的。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制单元(3)为了数据交换既与拉伸吹塑机(4)连接，又与压缩机(2)连接。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，能够进行双向数据交换。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元(3)位于所述拉伸吹塑机(4)中。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在空气回流机构中存在压力传感器。
14.一种用于控制和调节中空体制造单元(1)的方法，所述中空体制造单元(1)包括至少一个多级的压缩机(2)、至少一个拉伸吹塑机(4)和至少一个控制单元(3)，其特征在于，使吹塑空气从所述拉伸吹塑机(4)回流至所述压缩机(2),其中，在加工前不久将预成形件加热，以便随后将预成形件导入到吹塑模具中，在吹塑模具中利用受压的吹塑空气在第一步骤中对这些预成形件进行预吹塑并且在另外一个步骤中将这些预成形件吹塑完好，其中，所述拉伸吹塑机是环绕的结构方式的机器，其中，在所述压缩机(2)的两个压缩机级之间引入被回流的吹塑空气。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据所述拉伸吹塑机(4)的工作状况由所述控制单元(3)来控制吹塑空气至所述压缩机(2)的回流。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据在吹塑完好的中空体中可供使用的吹塑空气量由所述控制单元(3)来控制吹塑空气至所述压缩机(2)的回流。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过将有关所述压缩机(2)的参数输入到控制单元(3)中对压缩机(2)进行控制。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过将有关拉伸吹塑机的参数输入到控制单元(3)中和通过由此产生的对配属于这些参数的有关所述压缩机(2)调节的程序或程序段的调用来对所述压缩机(2)进行控制。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过将涉及拉伸吹塑机的参数输入到控制单元(3)中来预先给定所述压缩机(2)的额定功率。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，通过对在所述中空体制造单元(1)中获得的测量值的处理来调节压缩机(2)的实际功率。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，通过对存在于一个空气回流机构(9)中的实际压力的值的处理来调节所述压缩机(2)的实际功率，所述回流回路将吹塑空气从吹塑工位回流至压缩机(2)。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，使用预吹塑时的压力和/或吹塑完好时的压力和/或拉伸吹塑机的产量和/或中空体的大小和/或空气回流至所述压缩机的预备程度作为参数。
23.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法用于控制如权利要求1至13之一项所述的装置。
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