CN103221194A - 用于给预制坯件消毒的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于给由热塑性材料制成的预制坯件（1）消毒的方法和装置，所述预制坯件被设置用于制造吹塑成型容器。在消毒时将消毒介质引入到预制坯件（1）的区域中。所述消毒介质至少部分地由至少一个喷嘴（44）朝预制坯件（1）的方向输出。从喷嘴（44）排出的消毒介质的平均排出方向（45）相对于预制坯件（1）的纵轴线（47）设有一倾角（46）。

Description

用于给预制坯件消毒的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于给由热塑性材料制成的预制坯件消毒的方法，所述预制坯件被设置用于制造吹塑成型容器，以及在该方法中，将消毒介质引入到预制坯件的区域中，以及在该方法中，所述预制坯件在其吹塑成型之前被加热。

此外，本发明还涉及一种用于通过预制坯件的变形吹塑成型至少区域地消毒的容器的装置，该装置具有用于给预制坯件的至少一部分加载消毒介质的供应装置。

最后，本发明还涉及一种用于给由热塑性材料制成的预制坯件消毒的装置，所述预制坯件被设置用于制造吹塑成型容器。本发明还包括用于由热塑性材料制造至少区域地消毒的容器的装置。

本发明还涉及一种用于吹塑成型容器的装置，该装置具有至少一个设置在承载结构上的、用于使热塑性预制坯件成型为容器的吹塑站。

背景技术

消毒的吹塑成型容器的制造典型地以如下方式进行，即，该容器在其吹塑成型之后并且在灌装之前在使用过氧化氢或其他化学剂的情况下被消毒。同样还已经公知的是，对在吹塑成型容器时用作初始产品的预制坯件进行消毒，特别是给该预制坯件的内表面的区域进行消毒。

在通过吹塑压力作用来成型容器时，由热塑性材料制成的预制坯件、例如由PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）制成的预制坯件在吹塑机内部被供应到不同的工作站。典型地，这种吹塑机具有一个加热装置以及一个吹塑装置，在该吹塑装置的区域中，事先被调温处理的预制坯件通过双轴向的定向膨胀成容器。该膨胀借助于引导到待膨胀的预制坯件中的压力空气进行。在DE-OS 43 40 291中解释了在预制坯件的这种膨胀时的工艺过程。

在DE-OS 42 12 583中描述了用于形成容器的吹塑站的基本结构。在DE-OS 23 52 926中解释了用于调温处理预制坯件的可能性。

在用于吹塑成型的装置内部，预制坯件以及经吹塑的容器可以借助于不同的操作装置输送。输送芯棒的使用被证实是有利的，预制坯件插套到该输送芯棒上。但是，预制坯件也可以用其它承载装置操作。用于操作预制坯件的夹钳的应用以及为了保持而可以导入到预制坯件的嘴部区域中的撑开芯棒的应用同样属于可用的设计结构。

例如在DE-OS 199 06 438中描述了在使用转送轮的情况下操作容器，其中，转送轮设置在吹塑轮与输出路段之间。

预制坯件的已经解释过的操作一方面在所谓的双级方法中进行，在该方法中，预制坯件首先以注射成型方法被制造、紧接着被中间存储并且以后在其温度方面进行条件处理并且被吹塑成容器。另一方面在所谓的单级方法中实现应用，在该方法中，预制坯件直接在其注射成型技术的制造和充分固硬化之后被合适地调温处理并且紧接着被吹塑成型。

在使用的吹塑站方面公开了不同的实施方式。在设置于旋转的输送轮上的吹塑站中，经常遇见模具承载件的书式的可翻性。但是也可能的是，采用可相对于彼此移动的或者以其它方式被导向的模具承载件。在位置固定的吹塑站中（这些吹塑站尤其是适合于接收多个用于成型容器的模腔），典型的是使用彼此平行设置的板作为模具承载件。

在预制坯件的消毒方面，由现有技术已经公开了不同的方法和装置，但是其具有所有方法特有的缺点，所述缺点对于在同时高传输率的情况下可靠地对预制坯件进行消毒起相反作用。

在EP-A 1 086 019中例如描述了用热的气态消毒介质对热的预制坯件进行消毒。使用前后相继设置的单独的处理站，也就是第一加热模块、消毒模块以及第二加热模块。在此缺点是预制坯件在消毒过程的温度变化以及消毒介质在加热装置内部从预制坯件中不受控制地逸出。

在EP-A 1 896 245中描述了一种方法，在该方法中，在加热之前将气态消毒介质引入到冷的预制坯件中并且在此冷凝。在此，问题是预制坯件整个内表面上的完全冷凝物形成的确保，因为流入的热消毒介质会提高预制坯件的内壁温度。此案为，在此消毒介质在加热区域中蒸发后在加热装置内部不受控制地从预制坯件中逸出。

在EP-A 2 138 298中描述了一种装置，在该装置中，防备性地不仅在使用的吹塑模块前面而且在所使用的吹塑模具后面都设置消毒装置。由此导致非常高的机器结构耗费。

在WO 2010/020530 A1中描述了消毒装置在加热装置和吹塑模具之间的布置。在该方法中，非常难于预见消毒介质引入到吹塑模块区域中的引入量。此外，消毒介质排出到周围环境中的排出量不可控并且不能排除相应的污染。

发明内容

因此本发明的任务是，这样地改善本文开头所述类型的方法，使得能够以简单的方式实施可靠的消毒。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，所述消毒介质至少部分地由至少一个喷嘴朝预制坯件的方向输出，其中，从喷嘴排出的消毒介质的平均排出方向相对于预制坯件的纵轴线设有一倾角。

本发明的另外的任务是，这样地设计本文开头所述类型的装置，使得能够用小的耗费实施高效的消毒。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，至少一个用于输出消毒介质的喷嘴这样地具有平均排出方向，使得该平均排出方向相对于预制坯件的纵轴线具有一倾角。

通过消毒介质的平均排出方向相对于预制坯件纵轴线的倾斜有助于在预制坯件内部形成涡流以及有助于消毒介质与预制坯件内表面之间的强烈接触。流动介质的平均排出方向的参照考虑的是，流动介质典型地并非平流地从喷嘴排出，而是从喷嘴起进行流动的扩宽。典型的是，该扩宽至少在喷嘴附近为锥形。

最后，本发明的任务在于，这样地设计本文开头所述类型的用于吹塑成型容器的装置，使得支持消毒容器的制造。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，至少一个用于输出消毒介质的喷嘴这样地具有平均排出方向，使得该平均排出方向相对于预制坯件的纵轴线具有一倾角。

通过以下方式有利地影响流动，即，所述倾角在10°至80°的范围内。

特别是考虑，所述倾角在20°至60°的区间内。

已被证实特别有利的是，所述倾角在30°至35°的范围内。

通过以下方式支持消毒介质与预制坯件内部的强烈接触，即，消毒介质从喷嘴流出并且流入到预制坯件的嘴部区域中。

同样有助于有利的流动引导的是，所述喷嘴的排出开口比相对于纵轴线更靠近所述嘴部区段的边缘定位（或者说所述喷嘴的排出开口与所述嘴部区段的边缘之间的距离小于所述喷嘴的排出开口与所述纵轴线之间的距离）。

通过以下方式支持简单的设计结构，即，所述预制坯件在一个固定地设置的消毒装置旁边被输送。

通过以下方式支持在实施消毒期间的连续运动流程，即，所述喷嘴的排出区域相对于所述嘴部区段的边缘以一个距离定位。

为了实现消毒介质的激活，建议，所述预制坯件的内表面区域中的温度在实施消毒期间为至少80℃。

对于激活已被证实特别有利的是，所述温度在100℃至130℃的范围内。

附图说明

在附图中示意性示出本发明的实施例。其中：

图1是一个用于由预制坯件制造容器的吹塑站的透视图；

图2是一个吹塑模具的纵剖视图，一个预制坯件在该吹塑模具中被拉伸和膨胀；

图3是一个用于吹塑成型容器的装置的基本结构的草图；

图4是一个改型的、加热能力增大的加热路段；

图5是吹塑机的加热模块的示意图，在该吹塑机中，在加热模块的区域中设置消毒装置；

图6是相对于图5变型的实施方式；

图7是预制坯件和配属的用于输出消毒介质的喷嘴的示意性纵截面图。

具体实施方式

在阐述用于通过使用消毒介质对预制坯件1进行消毒的装置的细节结构之前以及在阐述相应装置在吹塑机中的具体安装之前，下面首先描述吹塑机的基本结构。

在图1和2中示出一个用于使预制坯件1成型为容器2的装置的原理结构。

用于使容器2成型的装置基本上包括一个吹塑站3，该吹塑站设有一个吹塑模具4，预制坯件1可以被放入到该吹塑模具中。预制坯件1可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的注射成型件。为了允许将预制坯件1放入到吹塑模具4中并且为了允许成品容器2的取出，吹塑模具4由一些模具半部5、6和一个底部件7构成，该底部件可以由一个提升装置8定位。预制坯件1可以由一个输送芯棒9保持在吹塑站3的区域中，该输送芯棒与预制坯件1一起经过所述装置内部的多个处理站。但是也可以的是，例如通过夹钳或者其它操作机构将预制坯件1直接置入到吹塑模具4中。

为了允许导入压力空气，在输送芯棒9下方设置一个接合活塞10，该接合活塞向预制坯件1供应压力空气并且同时进行相对于输送芯棒9的密封。但是在变换的构型中原则上也可以考虑的是，使用固定的压力空气输入管路。

预制坯件1的拉伸借助于一个拉伸杆11进行，该拉伸杆由一个缸12定位。但是原则上也可以考虑的是，通过凸轮段进行拉伸杆11的机械式定位，这些凸轮段被一些作用轮加载。当在一个旋转的吹塑轮上设置多个吹塑站3时，凸轮段的采用尤其是符合目的要求的。当提供位置固定地设置的吹塑站3时，缸12的使用是符合目的要求的。

在图1所示的实施方式中，拉伸系统这样构成，使得提供了两个缸12的串联布置。拉伸杆11由一个初级缸13首先在开始真正的拉伸过程之前一直移动到预制坯件1的底部14的区域中。在真正的拉伸过程期间，初级缸13连同伸出的拉伸杆与一个承载该初级缸13的滑座15一起由次级缸16或者通过一个凸轮控制装置定位。尤其是考虑，次级缸16被凸轮控制地以如下方式安装，使得由一个导向滚轮17预给出当前的拉伸位置，在执行拉伸过程期间，该导向滚轮沿着一个凸轮轨道滑动。导向滚轮17由次级缸16压到导轨上。滑座15沿着两个导向元件18滑动。

当设置在承载件19、20的区域中的模具半部5、6闭合之后，借助于锁止装置40进行这些承载件19、20相对于彼此的锁止。

为了适配于预制坯件1的嘴部区段21的不同形状，根据图2，在吹塑模具4的区域中使用单独的螺纹嵌入件22。

图2除了经吹塑的容器2之外也用虚线示出预制坯件1并且示意性示出正在展开的容器泡23。

图3示出吹塑机的基本结构，其设有一个加热路段24以及一个旋转的吹塑轮25。从预制坯件入口26起，预制坯件1由转送轮27、28、29输送到加热路段24的区域中。沿着加热路段24设置了一些加热辐射器30以及风机31，用于对预制坯件1进行调温处理。在预制坯件1充分调温处理之后，该预制坯件转送到吹塑轮25，吹塑站3设置在该吹塑轮的区域中。完成吹塑的容器2由另外的转送轮供应给一个输出路段32。

为了可使预制坯件1这样地成型为容器2，使得容器2具有如下所述的材料特性：所述材料特性保证填充在容器2内的食品、尤其是饮料的长的应用可能性，在加热和定向预制坯件1时必须遵守特定的方法步骤。此外，可以通过遵守特定的尺寸设计规定而获得有利的效果。

可以采用不同的合成材料作为热塑性材料。例如可采用PET、PEN或者PP。

预制坯件1在定向过程期间的膨胀通过供入压力空气实现。压力空气的供入分成一个预吹塑阶段和一个紧接着的主吹塑阶段，在预吹塑阶段供入具有低压力水平的气体、例如压缩空气，在主吹塑阶段供入具有较高压力水平的气体。在预吹塑阶段期间，典型地采用压力区间在10巴至25巴的压力空气，并且在主吹塑阶段期间供入压力区间在25巴至40巴的压力空气。

由图3同样可见，在所示的实施方式中，加热路段24由多个环绕的输送元件33构成，这些输送元件链式地依次排列并且沿着一些转向轮34被导向。尤其是考虑，通过链式布置而展开一个基本上矩形的基本轮廓。在所示的实施方式中，在加热路段24的向着转送轮29和输入轮35的伸展区域中使用一个单个的尺寸较大的转向轮34并且在相邻转向部的区域中设置两个尺寸较小的转向轮36。但是原则上也可以考虑任意其它的导向装置。

为了允许转送轮29和输入轮35彼此间的尽可能紧密的布置，所述的布置方式被证明是特别有利的，因为在加热路段24的相应的伸展区域中定位了三个转向轮34、36，确切地说分别是较小的、定位在通向加热路段24的直线延伸的过渡区域中的转向轮36和较大的、定位在向着转送轮29和输入轮35的直接过渡区域中的转向轮34。取代应用链式的输送元件33地，例如也可能的是，采用旋转的加热轮。

在容器2完成吹塑之后，所述容器由取出轮37从吹塑站3的区域中导出并且通过转送轮28和输出轮38输送至输出路段32。

在图4所示的改型的加热路段24中，通过加大数量的加热辐射器30可以在单位时间内对更大量的预制坯件1进行调温处理。在此，风机31将冷却空气导入到冷却空气通道39的区域中，这些冷却空气通道分别位于配属的加热辐射器30对面并且通过流出开口给出冷却空气。通过流出方向的设置，对于冷却空气实现了一个基本上横向于预制坯件1的输送方向的流动方向。这些冷却空气通道39可以在位于加热辐射器30对面的表面的区域中提供用于加热辐射的反射器，同样可能的是，通过给出的冷却空气也实现加热辐射器30的冷却。

图5示意性地并且大大简化地示出类似于图3的图示的布置，附加地在加热量路段24的区域中设有消毒装置41。根据图5中所示的实施例，在消毒装置41的区域中设置被回转驱动的、用于保持元件43的输送装置42，所述保持元件允许至少在消毒过程的持续时间的一部分期间对预制坯件1进行固定和/或定位。

图6示出一个变型的实施方式，在该实施方式中，在消毒装置41的区域中没有设置附加的保持元件42。此外，示出加热路段24的输送元件33。

根据图7中的实施例，消毒装置41具有用于输出消毒介质的喷嘴44.所述喷嘴44定义了消毒介质的平均排出方向45。所述排出方向45具有相对于预制坯件1的纵轴线47的倾角46。在预制坯件1具有在竖直方向上取向的纵轴线47的所示布置中，所述倾角46也相应于排出方向45与竖直方向之间的角度。

在按照图7所示实施消毒过程期间特别是考虑，喷嘴44位置固定地设置并且预制坯件1在所述喷嘴44旁边运动。特别符合目的要求的是，在所示的预制坯件1以其嘴部区段21朝上取向的实施例中，喷嘴44以一个距离48定位在所述嘴部区段21的稍稍上方。从喷嘴44排出的消毒介质典型地从所述喷嘴44开始以扩张角度49传播。

原则上也可以的是，将喷嘴插入到预制坯件1的内空间50中或者将喷嘴44的排出区域与预制坯件1的边缘齐平地设置。在预制坯件1以其嘴部区段21在竖直方向上朝下布置时，图7中的布置可以旋转180°。

在所示的实施例中，预制坯件1在消毒过程的持续时间期间由一个保持元件51定位。所述保持元件可构造为钳状。在实施消毒过程之前或之后，预制坯件1也可以由一个保持元件52定位，所述保持元件插入到所述嘴部区段21中或者钟形地包围所述嘴部区段21。该保持元件52在此优选固定地夹紧在所述嘴部区段21上。该保持元件52在所述纵轴线47的方向上优选高度可调地设置。

消毒介质优选被以气态送入到所述内空间48中。特别是考虑消毒介质的高于100℃的温度。优选预制坯件1在实施消毒过程时在其待消毒的内表面的区域中具有高于80℃的温度。在消毒介质方面尤其考虑使用过氧化氢。

根据典型的过程条件，消毒介质在实施消毒期间具有100℃至130℃的温度。预制坯件1在实施消毒期间至少在其内表面的区域中具有100℃至130℃的温度。典型的消毒持续时间为约0.1至0.5秒。优选使用蒸发的、与热空气混合的过氧化氢作为消毒介质。过氧化氢浓度在此为约15至35重量百分比。

根据图7中的实施例，喷嘴44具有3.9mm的内直径并且相对于排出方向45具有56mm的延伸尺寸。在所示的实施例中，所述距离45为10mm。

消毒介质典型地在150℃的蒸发温度下转变为气态。前面已经提及的过氧化氢浓度相应于约0.05至0.5公斤H2O2/Nm³的含量。

在消毒装置41位置固定地布置并且预制坯件1在消毒装置41旁边引导的情况下特别是考虑，连续地输出消毒介质。多余的消毒介质或又从预制坯件1逸出的消毒介质可被吸走以避免不受控制地传播。

Claims (15)

1.一种用于给由热塑性材料制成的预制坯件消毒的方法，所述预制坯件被设置用于制造吹塑成型容器，以及在该方法中，将消毒介质供应到预制坯件的区域中，以及在该方法中，所述预制坯件在其吹塑成型之前被加热，其特征在于，所述消毒介质至少部分地由至少一个喷嘴（44）朝预制坯件（1）的方向输出，其中，从喷嘴（44）排出的消毒介质的平均排出方向（45）相对于预制坯件（1）的纵轴线（47）设有一倾角（46）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预制坯件（1）的内表面区域中的温度在实施消毒期间为至少80℃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述温度在100℃至130℃的范围内。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述倾角（46）在10°至80°的范围内。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述倾角在20°至60°的区间内。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述倾角（46）在30°至35°的范围内。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述消毒介质从喷嘴（44）流出并且流入到预制坯件（1）的嘴部区段（21）中。

8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述喷嘴（44）的排出开口比相对于纵轴线（47）更靠近所述嘴部区段（21）的边缘定位。

9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述预制坯件（1）被输送经过一个固定地设置的消毒装置（41）。

10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述喷嘴（44）的排出区域相对于所述嘴部区段（21）的边缘以一个距离（48）定位。

11.一种用于给由热塑性材料制成的预制坯件消毒的装置，所述预制坯件被设置用于制造吹塑成型容器，该装置具有用于给预制坯件的至少一部分加载消毒介质的供应装置，其特征在于，至少一个用于输出消毒介质的喷嘴（44）这样地具有平均排出方向（45），使得该平均排出方向（45）相对于预制坯件（1）的纵轴线（47）具有一倾角（46）。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述倾角（46）在10°至80°的区间内。

13.根据权利要求10或12所述的装置，其特征在于，所述喷嘴（44）的排出开口比相对于纵轴线（47）更靠近所述嘴部区段（21）的边缘定位。

14.根据权利要求11至13之一所述的装置，其特征在于，所述预制坯件（1）被输送经过一个固定地设置的消毒装置（41）。

15.根据权利要求11至14之一所述的装置，其特征在于，所述喷嘴（44）的排出区域相对于所述嘴部区段（21）的边缘以一个距离（48）定位。

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