CN103085257A - 自动优化处理角度的吹塑机 - Google Patents

Abstract

一种将塑料材料预成型件(10)成型为塑料材料容器(10a)的方法和设备，所述方法具有步骤：将塑料材料预成型件(10)引入吹塑模具(6)；沿预设的运送路径(Tp)运送带有塑料材料预成型件(10)的吹塑模具(6)；在预设的时间段内用气态介质作用于塑料材料预成型件(10)，以使所述塑料材料预成型件(10)膨胀，其中以受控的方式进行气态介质的供应；在预设的时间点(t2)处释放容器(10a)中的压力。根据本发明，所述预设的时间点(t2)是可变的。

Description

自动优化处理角度的吹塑机

技术领域

本发明涉及用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的方法和设备。在下文中被称作吹塑机的这种类型的机器长期以来已经从现有技术中获知。在这种情况下，通常将塑料材料预成型件转移到吹塑站并且将这种吹塑站布置在可移动的承载器上，例如可旋转的吹塑轮。在运送位于吹塑站内部的塑料材料预成型件期间，通过将压缩空气作用于塑料材料预成型件向塑料材料预成型件吹气或使塑料材料预成型件膨胀，以便形成塑料材料容器。为了这个目的，在非常高的压力(例如超过40巴(bar))下作用塑料材料预成型件。

背景技术

从现有技术中还已知，这种类型的吹塑模具或其承载器在膨胀处理期间彼此锁定(lock)。在实际膨胀后，容器内部的压力再次减少并且释放容器。在这种情况下，应该注意：沿着容器的运送路径在吹塑站上的特定点处再次释放容器，从而使得可以在没有损坏的情况下再次打开容器。

在这种情况下，在现有技术中通常在一处理角度下或者在一预设的处理时间处开始释放容器，使得在每种情况下在上述时间点处完全释放容器，使得通过这种方式可以在没有风险的情况下打开吹塑站。因此，将开始释放塑料材料预成型件的起始时间设置为相对较早以便确保在上述时间点处充分地释放压力。

然而，在许多情况下，这导致处理时间的浪费，因为通常期望尽可能长时间地维持该处理时间或者容器内部的压力。

发明内容

因此，本发明的目的是改进使塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的方法并且改进相应的吹塑机，通过这种方式使得能获得的处理时间可以被更好地利用。根据本发明，这可以通过根据独立权利要求的方法和设备来实现。有利的实施例和进一步开发构成了从属权利要求的主题。

就根据本发明用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的方法而言，将塑料材料预成型件引入吹塑模具，然后，沿预设的运送路径运送带有所述塑料材料预成型件的所述吹塑模具。特别地，在该运送期间，在预设的时间段内利用气态介质作用于所述塑料材料预成型件，以使所述塑料材料预成型件膨胀，在这种情况下，以受控的方式进行所述气态介质的供应。

此外，在预设的时间点t2处释放所述容器中的压力，所述预设的时间点t2特别地处在所述预设的时间段之后或者终结所述预设的时间段。根据本发明，所述容器中的压力被释放的所述预设的时间点t2是可变的。

所述时间点t2在下文中理解为所述容器的压力释放开始时的时间点。然而，还可以采用上述时间点的另一定义作为依据，例如在打开相应的放气阀(releasevalve)之后的预设时间段。

由于预设的时间点的可变性，可以特别地对于每个单个的(individual)吹塑站将处理时间延长到最大限度，并且在每种情况下能够调整所述处理时间。

有利地，沿圆形路径运送容器，在这种情况下，例如可以在吹塑轮上布置多个吹塑站。由于该原因，特别地分别对于每个吹塑站，指定的处理角度或者在不是沿着圆形路径进行运送的情况下的指定的轨迹部分由此可以与时间点t2相关联(还可与所述方法的其他时间点特性相关联)。通过这种方式，有利地，时间点被理解为与指定的吹塑站或指定的塑料材料预成型件相关联的时间点。

优选地，以所述模具在另一时间点被完全释放的方式设置开始释放的时间点。当吹塑站必须没有压力或者实质上没有压力时，在构造或构建用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的设备期间通常固定时间点以及处理角度。该时间点被固定或者设定。

就另一有利的方法而言，运送了多个塑料材料预成型件以及多个吹塑站，针对这些吹塑站，有利地，开始进行上述释放的相应的时间点t2是可变的。

就另一有利的方法而言，将塑料材料预成型件引入打开的吹塑模具，此后关闭吹塑站，按照特别优选的方式还锁定吹塑站。在这些方法步骤期间，单个的吹塑站有利地移动，且特别优选地以连续的方式移动。在塑料材料预成型件膨胀为塑料材料容器后有利地松开锁定，此后，再次打开吹塑模具以便能够移除现在制成的塑料材料容器。因此上述时间点涉及塑料材料预成型件的运送，使得按照如上所述，可替换地还可能提及预设的处理角度。优选地，所述方法为所谓的拉伸吹塑方法，即：塑料材料预成型件不仅通过气态介质的作用而膨胀而且还沿它们的纵向方向延伸(特别地借助于拉伸杆)。

就另一有利的方法而言，在预设的时间点t2处向放气阀发送信号，发送该信号的结果是开始压力释放过程。有利地，通过控制装置将信号发送到上述放气阀。

就另一有利的方法而言，以基于随后的第二时间点的方式固定发生压力释放或开始发生压力释放的所述时间点，在所述第二时间点处，所述吹塑模具的压力被释放或者必须被释放。因此，这个规定的时间点可以制定为处理角度(差)。

就另一有利的方法而言，在容器的内部，气态介质的压力是确定的。有利地，容器内部的气态介质的压力被连续地、至少在容器的膨胀处理和/或随后的释放处理期间被连续地确定。

在这种情况下，可以将压力测量仪器引入到容器内，但是有利地，在容器的外面确定容器的内部压力。

就另一有利的方法而言，确定一时间点t3，在该时间点t3处，容器的内部压力下降到预设的压力阈值(pressure threshold)以下。在开始释放之后，容器内部的压力将下降。压力阈值可以被认为是例如0.5巴的压力值，即：从该压力起可以即刻打开吹塑模具，并且可以认为该吹塑模具的压力已经释放。有利地，该压力阈值在0.2巴和4巴之间，优选在0.2巴和2巴之间，特别优选地在0.3巴和1巴之间。优选地，该压力为相对于大气压力的压力。

因此，有利地，上述这种阈值还是吹塑模具的压力被释放的时间点的特征。因此，有利地，在开始压力释放的时间点和容器的内部压力下降到阈值以下的时间点之间测定时间。例如，开始压力释放的时间点可以等同于将使放气阀打开的电信号发送到放气阀的时间点。有利地，确定上述两个时间点，即没有达到压力阈值的时间点与打开放气阀的时间点之间的时间差。

有利地，提供多个这种类型的吹塑模具或吹塑站，在各种情况下将塑料材料预成型件引入这些吹塑模具或吹塑站中，在各种情况下确定相应的时间点t3和时间点t2之间的时间差。有利地，在各种情况下，在相同的可移动承载器上布置单个的吹塑站。

然而，作为对所述时间差的替代和/或附加，还可以确定处理角度的差。就另一有利的方法而言，将针对每个单独的吹塑站测量的单独的时间差彼此比较，确定这些时间差中的最大时间差。有利地，基于该最大时间差即刻确定时间点t2(优选地对所有吹塑站来说都相同)或者与该时间点t2相关的处理角度。通过这种方式，有利地，针对每个单个的吹塑站测量通向放气阀的电信号与瓶子中的压力低于上述阈值的点之间的时间，此后，确定最大时间差或最大的角度以便确定释放时间或释放角度。在这种情况下，这个较大的角度可以借助于最大角度(或最大时间)来反向计算，并且可以使这个较大角度对所有吹塑站来说都相等。

通过这种方式，可以为所有吹塑站优化开始释放容器的处理角度。然而，还可以为每个单个的吹塑站单个地进行上述优化，从而对于单个的吹塑站来说上述优化还可以是不同的。

就另一优选的方法而言，所述预设的时间点(t2)能够以基于处理角度和/或所述运送路径的拉伸部分的方式改变。通过这种方式，可以按照优化的方式延长压力作用在塑料材料预成型件上的处理时间。因此，在这种情况下，优选地，该时间点的调整或改变以基于与例如处理角度和/或输送路径的拉伸部分(例如其上存在相应的塑料材料预成型件的处理角度和/或拉伸部分)的位置相关的变量的方式发生。

本发明进一步涉及用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的设备。该设备具有运送装置，在该运送装置上布置有用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的多个吹塑站。在这种情况下，运送装置沿着预设的运送路径运送吹塑站。在各种情况下，吹塑站具有吹塑模具，在该吹塑模具内部将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器，此外，在各种情况下，吹塑站具有加压装置，该加压装置用气态介质作用到塑料材料预成型件，以使塑料材料预成型件膨胀。此外，该设备具有控制装置，该控制装置利用气态介质控制对单个的塑料材料预成型件进行的加压，并且每个吹塑站具有至少一个放气阀，该放气阀控制(特别是允许或防止)气态介质从塑料材料容器中逸出。

在这种情况下，针对每个吹塑站，控制装置在预设的时间点处使气态介质开始逸出。根据本发明，所述预设的时间点是可变的。

然而，还可以提供多个控制装置，在每种情况下，所述多个控制装置针对单个的吹塑站开始塑料材料容器的释放。在这种情况下，有利地，用于释放的指定时间点在每种情况下均与吹塑站相关联。然而，还可以确定指定的处理角度，在每种情况下均在该指定的处理角度处开始释放处理或者在该处理角度处相应地打开放气阀。

就有利的实施例而言，所述设备具有压力检测装置，该压力检测装置用于检测容器内的内部压力或者所述内部压力的测量值特性。有利地，压力检测装置连续地或者至少在预设的时间段内连续地检测内部压力。有利地，所述控制装置被设计为使得在达到或者未达到上述压力阈值时设定所述控制装置。有利地，每个单个的处理站具有这种类型的压力检测装置。就另一有利的实施例而言，所述控制装置被设计为使得控制装置单个地计算上述规定的时间，并且以特别优选的方式，所述控制装置以基于规定的时间值或差值的方式来控制所述设施。

如上所述，有利地，预设的时间点(t2)能够以基于处理角度和/或运送路径的拉伸部分的方式变化。由此，预成型件作用有压力的实际处理时间可延长或以优化的方式调整。

附图说明

从附图中显现出其他优点和实施例，在附图中：

图1是根据本发明的设备的图解示图；

图2是对本发明进行解释的压力模型(pressure pattern)的示图；

图3是吹塑站的示图；以及

图4a、图4b是阀组的两幅示图。

具体实施方式

图1是根据本发明用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器的设备1的图解示图。该设备1具有诸如运送星轮32的供给装置，该供给装置将塑料材料预成型件供应给设备1。此外，还可以沿塑料材料预成型件的运送方向在设备1的上游提供用于加热塑料材料预成型件的加热装置。设备1具有承载器2，承载器2可绕旋转轴D旋转，并且在承载器2上布置有多个吹塑站8。在各种情况下借助于这些吹塑站8将塑料材料预成型件10成型为塑料材料容器10a。借助于移除轮34将通过这种方式产生的塑料材料容器移除。

附图标记P1表示转移点，在转移点P1处将塑料材料预成型件相应地转移到设备1或者吹塑站8。因此，通过作为整体的设施1的布置，该转移点P1被清晰地设定。附图标记P7涉及转移点，在转移点P7处将经吹气的容器转移到移除装置34。该转移点被设定。时间点(尤其是针对单个吹塑站的单个时间点)还可以与单个的点P1至P7相关联。吹塑模具从点P2起关闭并且选择性地被锁定，并且从点P3起开始向容器吹气。

在这种情况下，有利地以不同的压力水平(pressure level)(例如初始吹气压力以及最终吹气压力)作用塑料材料预成型件10。有利地，根据本发明的设备还具有多个阀门以便控制压力，尤其是在指定的不同的压力级(pressurestage)处控制压力。控制装置20用于控制单个的压力级。

此外，同时可以借助于拉伸杆(stretch bar)沿塑料材料预成型件10的纵向方向拉伸塑料材料预成型件10。在点P4处或在与该点P4关联的时间点t2处，单个的容器再次被释放或者打开相应的放气阀。针对容器的生产，期望尽可能晚地设定该时间点t2，使得如果可能的话可以利用大量处理时间(processtime)来使塑料材料容器10a冷却或回火(tempering)。因此，为了开始释放容器10a，在时间点t2处借助于控制装置20驱动放气阀(参照图1)。

从同样通过设施的布置来优选地设定的点P6起，使吹塑站解除锁定并打开以便能够移除成品容器。因此，时间点t4表示(例如通过控制凸轮)开始进行这些过程时的时间点。

时间点t3表示一时间点和容器的内部压力已经下降到预设的阈值以下处的点P5。在该阈值以下，可以打开吹塑模具。在图1中，尤其是如果在打开吹塑模具之前考虑一段指定的安全时间，则时间点t3先于时间点t4。

因此，各个点P1至P7可具有与它们相关联的指定的处理角度，在这种情况下例如0°的角度可与点P1关联。附图标记Tp表示运送路径(在这种情况下为圆形的)，容器10、10a在膨胀期间在该运送路径上被运送。

图2示出了要进行膨胀的容器内部的压力曲线K的模型。将看到在时间点t1或点P3处相应地已经开始向塑料材料预成型件吹气。首先利用初始吹气压力作用塑料材料预成型件直到时间点t1a，然后维持该初始吹气压力直到时间点t1b，然后在该时间点t1b之后利用最终吹气压力作用容器。该最终吹气压力基本上维持预设的一段时间。附图标记dp表示在开始释放时的压力水平。

相应地在点P4和与点P4对应的时间点t2处，打开膨胀阀并且空气从现在制成的、经吹气的塑料材料容器中逸出。因此，时间点t2表示在时间段dt3期间延长的或固定的释放开始的时间点。相应地在时间点t3或t3a处，释放容器中的压力并且容器内部的压力低于上述阈值px。

附图标记P6表示在最后已经关闭压力释放以能够安全地打开吹塑站的点。因此，附图标记dt表示可以通过根据本发明的方法获得的、关于处理时间的时间段。时间点t4是固定的，时间点t3通过压力测量来确定。此外，放气阀打开的时间点t2是已知的。

因此，可针对单个的吹塑站计算时间段dt3a、dt3b...(标志a、b...代表单个的吹塑站)，这些时间段在打开放气阀与压力下降到上述阈值以下之间持续。此外，可以确定这些单个的确定的时间段dt3a、dt3b...的最大值dt3max，并且可以从在任何情况下必须释放容器的时间点t4开始，反向计算该最大时间值dt3max，从而确定对所有吹塑站都相同的时间点t2。然而，这意味着至少针对剩余的吹塑站(没有针对这些剩余的吹塑站假定上述最大值)，可以比现有技术更好地使用所述处理时间。通过这种方式，可以自动优化处理角度(processangle)。

图3是吹塑站8的图解示图。在这种情况下，该吹塑站具有吹塑模具6，吹塑模具6以可移除的方式布置，并且由于被吹塑模具承载器保持且由此不能直接看到，所以吹塑模具6在此情况下仅由虚线示出。附图标记14涉及加压装置(stressing device)，比如吹塑喷嘴，该加压装置14利用吹动的空气作用于塑料材料预成型件。在承载器44上布置有用于移动拉伸杆42的驱动装置46。附图标记26整体上涉及阀组(valve block)。有利地在该阀组内布置多个阀门，这些阀门以各个(individual)压力水平对塑料材料预成型件的加压进行控制。附图标记48表示消声器，消声器48可以布置在承载器44内部。

图4a、图4b是阀组的两幅示图。在这种情况下，附图标记52涉及排放管路，吹动的空气可以通过该排放管路52从容器中释放出。附图标记56表示压力测量仪器，附图标记22表示放气阀。

本申请人保留要求保护本申请文件所公开的本发明所有必要特征的权利，只要这些特征在与现有技术单独对比或者组合对比时具有新颖性。

附图标记列表

1      设备

2      运送装置

6      吹塑模具

8      吹塑站

10     塑料材料预成型件

10a    塑料材料容器

14     加压装置，吹塑喷嘴

20     控制装置

22     放气阀

26     阀组

32     供给装置

34     移除装置

42     拉伸杆

44     承载器

46     驱动器

48     消声器

52     排放管路

56     压力测量仪器

K      曲线

P1     塑料材料预成型件10转移到设备1的转移点

P2     开始关闭吹塑模具的点

P3(t1) 开始吹塑过程的点(时间点)

P4(t2) 开始释放的点(时间点)

P5(t3) 内部压力下降到阈值以下时的点(时间点)

P6(t4) 吹塑磨具打开或解除锁定的点(时间点)

P7     塑料材料容器10a转移到移除装置上的转移点

dt3          压力释放的时间段

dt3a、de3b...针对单个的吹塑站进行压力释放的时间段

dt3max       单个的时间段dt3a、de3b...中的最大值

dt           能够为处理而获得的时间段

Tp           塑料材料容器的运送路径

t1a、t1b     时间点

D            转动轴

dp           开始释放时的压力水平

px           阈值压力等级，低于该阈值压力等级时可以解除锁定

Claims (12)

1.一种将塑料材料预成型件(10)成型为塑料材料容器(10a)的方法，具有步骤：

将塑料材料预成型件(10)引入吹塑模具(6)；

沿预设的运送路径(Tp)运送带有所述塑料材料预成型件(10)的所述吹塑模具(6)；

在预设时间段内用气态介质作用于所述塑料材料预成型件(10)，以使所述塑料材料预成型件(10)膨胀，其中以受控的方式进行所述气态介质的供应；

在预设的时间点(t2)处释放所述容器(10a)中的压力，

其特征在于，所述预设的时间点(t2)是可变的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预设的时间点(t2)处向放气阀(22)发送信号，发送该信号的结果是开始压力释放过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以基于随后的第二时间点(t3)的方式固定发生压力释放的所述时间点(t2)，在所述第二时间点(t3)处，所述吹塑模具(6)的压力被完全地释放或者被释放到至少低于阈值压力水平(px)，在所述阈值压力水平(px)下，能够无困难地使上述模具承载器解除锁定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述容器(10、10a)的内部，所述气态介质的压力是确定的。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定一时间点(t3)，在该时间点(t3)处，所述容器(10a)的内部的压力下降到预设的压力阈值以下。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述时间点(t3)和所述时间点(t2)之间的时间差(dt3a)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，提供多个吹塑模具(6)，在每种情况下均将所述塑料材料预成型件引入所述吹塑模具(6)，并且确定时刻(t3)和时刻(t2)之间的时间差(dt3a、de3b...)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使所述时间差(dt3a、de3b...)互相比较，并且确定这些时间差(dt3a、de3b...)中的最大时间差(dt3max)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述最大时间差(dt3max)确定所述时间点(t2)。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的时间点(t2)能够以基于处理角度和/或所述运送路径的拉伸部分的方式改变。

11.一种用于将塑料材料预成型件(10)成型为塑料材料容器(10a)的设备(1)，具有运送装置(2)，在所述运送装置(2)上布置有用于将所述塑料材料预成型件(10)成型为所述塑料材料容器(10a)的多个吹塑站(8)，其中所述运送装置(2)沿预设的运送路径(Tp)运送所述吹塑站(8)，其中在每种情况下所述吹塑站(8)均具有吹塑模具(6)，所述塑料材料预成型件(10)在所述吹塑模具(6)中被成型为所述塑料材料容器(10a)，并且其中在每种情况下所述吹塑站(8)均具有作用装置(14)，该作用装置(14)将气态介质作用于所述塑料材料预成型件(10)以使所述塑料材料预成型件(10)膨胀，其中所述设备(1)具有控制装置(20)，该控制装置(20)利用气态介质控制对单个的所述塑料材料预成型件(10)进行的加压，每个吹塑站(8)具有至少一个放气阀(22)，所述放气阀(22)对所述气态介质从所述塑料材料容器(10a)中的逸出进行控制，其中对于每个吹塑站(8)，所述控制装置(20)在预设的时间点(t2)处使所述气态介质开始逸出，其特征在于，所述预设的时间点(t2)是可变的。

12.根据权利要求11所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)具有压力测量仪器(56)，所述压力测量仪器(56)用于检测所述容器(10a)内的内部压力或者所述内部压力的测量值特性。

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