CN104275792A - 用于将塑料预制件成形为塑料容器的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将塑料预制件成形为塑料容器的方法，借助于膨胀剂和拉伸杆(8)，所述塑料预制件在吹塑模具(5)中膨胀以成形为所述塑料容器；且如果需要，至少所述吹塑模具(5)和/或所述拉伸杆(8)至少部分地通过灭菌剂(32)进行清洁和/或灭菌，其特征在于，为了对所述拉伸杆(8)的外侧(36)进行清洁和/或灭菌，所述拉伸杆(8)至少部分移动至所述吹塑模具(5)中；所述灭菌剂(32)从排出元件(31)引入至所述拉伸杆(8)的外表面(35)上；其中所述排出元件(31)设置在所述拉伸杆(8)的外侧。

Description

用于将塑料预制件成形为塑料容器的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种将塑料预制件成形为塑料容器的方法；其中，所述塑料预制件借助于膨胀剂和拉伸杆在吹塑模具内部膨胀以形成塑料容器；其中，如果需要，至少吹塑模具和/或拉伸杆通过灭菌剂在至少局部进行灭菌。

本发明进一步涉及一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备；所述吹塑设备具有至少一个包括吹塑模具和拉伸杆的吹塑装置，以及灭菌装置和/或清洁装置；所述吹塑装置通过所述灭菌装置和/或清洁装置可以至少局部地灭菌和/或清洁。

下文中，为了局部简化用语，仅采用用于“灭菌”代替“灭菌和/或清洁”。然而，需要指出的是，该用语同样指代清洁或在局部至少灭菌。这也相应地应用于包含部件“灭菌”例如“灭菌剂”或“灭菌装置”的用语中。

背景技术

用于将塑料预制件成形为塑料容器的通用方法和设备在现有技术中为人所熟知。由于即使蛭石区域性的，在塑料容器的生产过程中，这些部件自身常常会与这些塑料预制件和/或塑料容器相接触；因此，与实际的吹塑过程一样，特别是对于吹塑站上吹塑装置的部件进行适当的灭菌也是至关重要。特别是在食品的例子中，比如容易感染细菌、生成孢子或类似物的果汁等等，无菌工具是至关重要的；并为此使得个别工序也常常在洁净室的无菌条件下进行。

为了实现灭菌，多种不同的装置、方法和过程变量都已经发展起来，以采用合适的灭菌剂，比如臭氧(O3)、热量(热空气)、双氧水(H2O2)、过氧乙酸和其他化学物质，或者通过电子源产生的电荷载体，特别是电子(可选择的，另一方面可以为质子和阿尔法粒子)来处理塑料预制件和塑料容器，此外还处理各个吹塑装置的单个组件。应当尽可能广泛地确保，尤其确保当塑料容器灌装有易感染的食物时，所生产的塑料容器不会被细菌或其他类似物污染到严重的程度。其他的放射物，比如紫外线(UV)、伽马或X射线也可以用于灭菌。特别是气态双氧水已经发现具有特别的优势。如果只是打算进行清洁，则也可以采用清洁泡沫来进行。

发明内容

本发明的目的是进一步发展出通用方法和设备，用以更加有效地对用于将塑料预制件成形为塑料容器设备的吹塑装置的部件进行灭菌过程。

通过具有权利要求1和14中陈述的特征的方法可以实现本发明的目的。

本发明基于一般的现有技术，为了对拉伸杆外侧进行灭菌，拉伸杆至少局部或部分地移动至吹塑模具中，而且灭菌剂从设置在拉伸杆外侧的排出元件和/或吹塑嘴中引至拉伸杆的外表面的至少部分上；特别是当拉伸杆位于吹塑模具中时。

考虑到灭菌剂会从拉伸杆的外侧发射或者应用到拉伸杆外表面的部分或者整个表面，而拉伸杆移动进入吹塑模具和/或移出吹塑模具，特别是暂时地位于吹塑模具的两个半部之间；则尤其是在单个吹塑过程之间，拉伸杆的灭菌特别有效，而且无需进行大规模复杂的结构变化。因此，这使两个塑料预制件的相继的膨胀过程之间的时间间隔可以不因为考虑到拉伸杆的灭菌而不必要地延长。

一方面，灭菌可以在生产过程中进行，在另一方面，和/或者在没有容器生产的单独灭菌模式中进行；其中该单独灭菌模式在生产周期之前以特定的时间间隔进行。采用哪一种取决于容器生产的条件。比如说，如果拉伸杆完全连续地处于洁净室中；则不是绝对需要在每个吹塑瓶之后或者以连续的方式对拉伸杆进行灭菌。如果拉伸杆不在洁净室中，或者如果机器根本没有洁净室，则拉伸杆更可能受到污染。为此，在这种情况下，优选地应该更加频繁地进行灭菌。同样，灭菌的频率也取决于待灌装的产品。

在另一优选方法的例子中，在正常的生产过程中，拉伸杆外表面的区域被清洁和/或被灭菌；其中该拉伸杆外表面的区域连续地由吹塑嘴所覆盖；换句话说，特别地通过向上移动吹塑喷嘴和/或通过将拉伸杆向下移动至低于生产模式的位置(也就是说，和生产模式中拉伸杆的设置相比)。

比如，通过吹塑装置的合理设计，灭菌剂可以通过吹塑嘴上的一个或多个吹塑通道从外部引至拉伸杆外表面的部分或者全部区域上。如果拉伸杆以非正常的方式移动到吹塑模具内和/或移出吹塑模具(即，不用于塑料预制件的轴方向拉伸)，则当吹塑模具闭合并且吹塑模具内部中空时，这样的过程也可以完成。

举例来说，本例中的拉伸杆是由电机驱动的，特别是由直线电机驱动，在该例子中，当拉伸杆向下移动和/或向上移动和/或暂停在低位时，可以用灭菌剂对拉伸杆进行喷射、喷气或处理。拉伸杆也可以通过其他的驱动方式以相应的方式进行驱动，比如气压驱动、液压驱动或者导向凸轮驱动。为此，导向凸轮可以设计成可移动的，或者拉伸杆设计成可以从固定的导向凸轮上分离(decoupled)。

特别地，在灭菌过程中，拉伸杆可以通过一个行程(stroke)移出，其中这一行程比生产过程中所覆盖的行程要大。通过这样的方法，也可以对通常位于密封件或同轴地围绕拉伸杆的吹塑嘴的上方(背离吹塑模具的方向)的拉伸杆局部进行灭菌。特别地，在预制件不处于吹塑模具中的情况下，因为拉伸杆最远可以移动到吹塑模具的底部，即通过预制件材料的厚度(在预制件底部有注射口的例子中，这个值大于2mm)；上述拉伸杆局部灭菌是可行的。

特别地，拉伸杆外表面与灭菌剂接触的部分比正常生产过程中最大程度地存在于吹塑空气密封件下方或者是在吹塑嘴的周围的部分还要大。

然而，具有决定性的不仅仅是吹塑模具空气密封件，而且也包括拉伸杆的部分是否被吹塑嘴或者阀块中的材料所覆盖。特别地，当对拉伸杆进行清洁或灭菌时，吹塑嘴位于上部位置或者在相对于吹塑模具背离该吹塑模具的位置。

考虑中的拉伸杆的部分可以说是径向自由地接触(access)。

如果吹塑模具的底部可以另外向下移动到某个区域内(通常是容器的排出区域，比如在吹塑轮的旋转方向上观察的排出星形轮和注入星形轮之间的区域)，那么拉伸杆可以经由更远的距离(至多是吹塑模具基本运动的最大行程)向下移动到这个区域。这样，拉伸杆外表面的主要部分可以再一次“自由”地灭菌。这个区域通常位于阀块中，很少能接触到。

如果基底部同样不能以固定的方式通过凸轮来控制，那么也可以通过其他方式来实现向下移动，比如通过电机在灭菌循环中以“非正常方式”来实现，从而把灭菌剂喷射到拉伸杆上很难接触到的区域上。

从本发明的意义上来说，“如果需要”意味着特别是要在单个膨胀过程之间对吹塑装置的拉伸杆和/或吹塑嘴进行灭菌。优选地，塑料预制件在膨胀过程中至少移动一次；特别优选地，塑料预制件至少局部地沿圆形路径移动。

理想情况下，本例中的塑料预制件和从塑料预制件中生产的塑料容器都不位于吹塑模具内部。这就意味着吹塑模具是空的。通过这种方式，拉伸杆和吹塑模具都可以至少局部地灭菌。

从本发明的意义上来说，用于“外表面”描述了拉伸杆甚至吹塑嘴的整个外表面，如果这些外表面也采用本例中的多种方法进行灭菌。

臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)、气体或液体、其他化学物质、蒸汽，或由电子源或UV光、热、伽马射线等产生的电荷载体都可以用作灭菌剂。

特别的，在应用、照射的方法中，蒸发或者气化可以位于机器的旋转部件上。液态或者气态的灭菌剂就可以通过旋转式分配器从固定的部件中传送到机器中。特别的，在本例中，如吹塑空气一样可以使用相同的线路和路径。上述情况的例子比如通过吹塑嘴对拉伸杆进行灭菌。

可替代的或附加的，在应用、照射的方法中，蒸发或者气化也可以位于固定部件上。

本发明的目的也可以通过将塑料预制件成形为塑料容器的设备来实现；简单来说，该设备为具有权利要求9所陈述的特征的成形设备。

本发明进一步基于普通的现有技术，至少一个灭菌装置相对于吹塑模具进行设置，由此使得当拉伸杆移动到吹塑模具中时，可以从拉伸杆的外部用灭菌剂处理拉伸杆。

通过这类型的成形设备，当拉伸杆以一种非正常方式(即，拉伸杆并非用于塑料预制件的轴向膨胀)移动或移位到吹塑模具中和/或从吹塑模具中移出时，拉伸杆的外表面至少局部可以非常方便地采用灭菌剂进行处理。

在这方面，根据本发明的方法特别地以非常有利的方式通过本发明的成形设备来完成。

不管怎样，吹塑装置上的部件上非常多的区域都可以通过成形设备和，特别是也通过根据本发明的方法来进行灭菌。

根据本发明的方法可以进一步非常有利地发展，如果吹塑嘴至少部分地移动到吹塑模具中，以对吹塑嘴进行灭菌，从而将膨胀介质引入到吹塑模具中。

结果，可以优选地采用灭菌剂以一种可累计或可替代方式处理吹塑嘴的外表面。由此，可以以大体上更加全面且更可靠的方式保证吹塑装置上抗菌条件。

对于合理设计的吹塑装置来说，为了这类型的灭菌，将吹塑嘴仅仅移动到吹塑模具上方通常是足够的。

如果当吹塑模具至少部分打开时，灭菌剂能够从外部引入到拉伸杆和/或吹塑嘴的外表面上，则该灭菌过程能以特别不显眼的方式集成在吹塑站中的吹塑循环中。

在本文中，本方法的一个有利的变形是，当吹塑模具经过旋转路径时，拉伸杆和/或吹塑嘴移动到吹塑模具中；其中该旋转路径位于用于由塑料预制件膨胀而成的塑料容器排出的排出区域和将塑料预制件引入吹塑模具中的注入区域之间。

特别的，相对于将塑料预制件成形为塑料容器的设备，其中该设备具有吹塑轮，而吹塑轮上装配有多个吹塑站，而在任意情况下该吹塑站进而还包括一个吹塑装置，则根据这种旋转路径的区域内的过程，打开各个吹塑装置的吹塑模具；以把先前吹塑的塑料容器从在相应的排出星形轮的区域内的打开的吹塑模具中移出。在吹塑轮旋转方向上位于排出星形轮之后的注入星形轮上的新的塑料预制件引入到吹塑模具中之前，特别的，拉伸杆和/或吹塑嘴能够引入到打开的吹塑模具中，并可以采用灭菌剂从外部对拉伸杆和/或吹塑嘴进行处理。

优选地，吹塑轮围绕垂直延伸的旋转轴进行旋转，即，该旋转轴指向地心。这些设备优选地具有洁净室，其中，塑料预制件在该洁净室内成形为塑料容器。在本例中，洁净室优选地可以包围通道形式的塑料容器的传送路径。另外，也可以设置密封装置，以相对于(非灭菌)环境来界定洁净室。在本例中，也可以使用水压密封，比如所谓的调压室。

特别的，在灭菌过程中，吹塑轮至少旋转一次。

与传统方法相比，在本例中，以这种方式将拉伸杆或者吹塑嘴额外地引入吹塑模具中，能够以非正常的方式非常有利地完成。

在本例中，优选地以已知的方式打开或者关闭吹塑模具；其中，每个吹塑模具的半部都支撑在吹塑模具载体的载体元件上；在这种情况下，这些载体元件可以围绕公共的旋转轴进行安装，从而使得这些载体元件可以围绕该旋转轴朝向或者背离彼此旋转。

本例的优势在于：为了打开吹塑模具，可以使用一个已经出现的开合机构，该开合机构已经存在且包括例如用以启动开合装置的相应凸轮路径；由此使得甚至是已经在运行的成形设备也可以通过本灭菌装置以结构简单的方式进行改造，且设备也可以转变为根据本发明的方法中。

本方法也可以依靠不包含通过由吹塑轮产生的旋转路径而是具有其他设计(比如，静止的时钟机器)的成形设备来完成。

通过使用该方法的可替换的变形，可以在当吹塑模具经过吹塑模具更换区域时，把拉伸杆和/或者吹塑嘴移动到吹塑模具中；其中，如有需求，在这个更换区域中，可以更换不同的吹塑模具以用于吹塑不同容器。

因此，一个已经存在的开合机构可用于本方法。在这种情况下，根据本发明的方法也可以几乎没延迟地集成在现有的吹塑周期中。

例如，从吹塑轮旋转方向观看，吹塑模具更换区域位于注入行星轮后方20°的范围内，并在排出行星轮前方20°的范围内。

当吹塑模具至少部分地打开时，如果灭菌剂从吹塑模具外部移动到拉伸杆和/或吹塑嘴的外表面，则相应的灭菌装置可以以结构简单的方式安装在普通成形设备上。

在这方面，本实施例的一个优选变形可以使得至少一个灭菌装置能相对吹塑模具(或者在吹塑模具的区域)安装；由此使得当拉伸杆移动至吹塑模具中时，可以使用灭菌剂从吹塑模具外部对拉伸杆进行处理。对于吹塑装置的吹塑嘴，也可以进行相同的应用。

如果拉伸杆和/或吹塑嘴在分别移出灭菌装置的吹塑头或吹塑活塞的运动过程中，或者是在移入吹塑嘴的运动过程中，被灭菌剂辐射；则本方法大体上可以进一步地发展。因此，可以使用已经存在的拉伸杆或者吹塑嘴的驱动，以用于灭菌的目的。

在本实施例的另一实施例中，灭菌装置和/或清洁装置具备至少一个排除元件，用以排出灭菌剂和/或清洁剂；其中，灭菌装置和/或清洁装置的排出装置或喷嘴安置在吹塑站的阀块和吹塑模具之间的区域内的高度上(即沿纵向方向)。

如果至少一个灭菌装置具备至少一个排出元件或者加压装置来排出灭菌剂，那么，灭菌剂可以毫无困难地从外部辐射状地供应至拉伸杆或吹塑嘴上；其中，在本例中，至少一个排出元件放射状地排布在移动到吹塑模具中的拉伸杆旁。

如果至少一个排出元件安装(特别是以固定的方式)在包含有多个吹塑装置的吹塑轮的外周上，那么现有的成形设备可以以特别紧凑的方式来设计。在这种情况下，优选地，排出元件或者是加压装置以固定的方式排列，且单个吹塑站可以移动经过加压装置。然而，一个或多个排出元件也可以安排在装有单个吹塑装置的载体上。在本例中，一个排出元件关联着至少一个吹塑装置或者一个成形站也是可能的。

当至少一个排出元件相对于拉伸杆放射状和/或轴向可移动时，灭菌剂可以在拉伸杆的总长度上以一种特别可靠的方式传送远至拉伸杆或吹塑嘴上。为此，拉伸杆可以自由地接触。然而，常常不是这样，经常拉伸杆就只有部分区域可以被灭菌。

另外非常有利的是，至少一个排出元件包含着一个喷嘴和/或一个电子束发射器(beam emitter)。因此，可以使用不同的灭菌剂并以合适的方式辐射到待灭菌的表面上。

同样优选地，两个或更多的排出元件可以分布在吹塑轮外周的不同位置处；其中，在闭合状态和打开状态下可以分别对对吹塑模具或者吹塑模具载体各灭菌一次。另外，在至少两个排出元件的例子中，灭菌剂可以彼此不相同。另外，不同种类的灭菌剂可以通过排出元件连续使用。

需要明白的是，从本发明的意义来说，特别地，拉伸杆可以以非正常的方式在不同时期移动以对该拉伸杆进行灭菌。通过这种方式，可以在打开吹塑模具(至少部分打开)之前、过程中或者之后，把拉伸杆和/或吹塑嘴移动至两个模具半部之间。

特别的，如果有必要首先将之前膨胀的塑料容器从吹塑模具中移出；则优选地，仅在吹塑模具打开、塑料容器已经移出之后，把拉伸杆和吹塑嘴连续或同时下降到吹塑模具中间或下降到吹塑模具半部之间。

而且，优选地，把拉伸杆移动到至少部分超出预备操作的吹塑模具的底部部件位置。

为此，如果吹塑模具半部已经旋转至彼此之间距离足够远，则优选地底部部件也额外地下降。

因此，也可以保证拉伸杆可以比普通拉伸过程大体上更进一步移动至吹塑模具中；因此，甚至是常常被吹塑装置部件覆盖的拉伸杆区域也可以接触到灭菌剂。因此，细菌传播的风险由此可以降低，其中，如果不传播，则细菌会覆盖而由此不能被破坏。

可替代地，也可以在底部部件上设置一个可以打开的开口或是凹口；以为拉伸杆通过该底部部件提供通道；从而能够将拉伸杆移动至超过底部部件的位置。可替代地，底部部件也可以水平旋转离开拉伸杆的区域。

应当被进一步提及的是，同拉伸杆和吹塑嘴一样，通过合适地使用本方法，也能对吹塑装置的其他部件进行灭菌，比如对吹塑模具本身或吹塑模具的锁紧元件或夹紧元件、吹塑模具载体或者母模及其他类似部件等进行灭菌。

而且，在移出底模(或者吹塑模具)之后，也可以使得吹塑轮旋转(特别是完全地旋转)；以在这段时间内对拉伸杆和/或吹塑嘴进行灭菌处理。

本发明进一步涉及一种将塑料预制件成形为塑料容器的方法；此方法使用到至少在生产模式或操作模式中连续驱动的吹塑轮，多个吹塑站设置在这个吹塑轮上；每个吹塑站都包括相对于吹塑轮可移动的元件，比如用于预制件的纵向膨胀的拉伸杆，或者能够打开以用于排除膨胀的塑料容器的至少一个吹塑模具；其中，塑料预制件在吹塑模具中膨胀，并借助于膨胀剂和拉伸杆以形成塑料容器。其中，移动元件的至少一个部分表面会在清洁和/或灭菌模式和/或在生产模式中，使用灭菌剂和/或清洁剂来清洁和/或灭菌。

根据本发明，至少这个移动元件会在清洁和/或灭菌模式下移动到一个不同于正常操作模式下的位置和/或方向的位置或方向。因此，介绍中所述的目标也同样达到。

在旋转吹塑轮例子中，其不同之处在于：这个元件以一个不同的方式定位(朝向)在吹塑轮的圆周方向上一个特定的位置处，从而使得在常规操作时该元件正好位于圆周位置处。在另一发展中，这个元件也可以移动到常规操作中从未到达的位置(或朝向)。

参照吹塑模具的更换，在更换过程中，待插入的吹塑模具可以以在生产操作例如在更换操作，并在不存在于生产操作中的位置和/或方向中移动的元件的形式进行灭菌。

通过这种方式，可以对例如甚至是在生产模式中无法灭菌的表面进行灭菌。一个会被提到的例子是夹紧表面，吹塑模具在该夹紧表面上支撑在吹塑模具支撑件上；另一个例子是吹塑模具的外表面，在生产循环中，吹塑模具的外表面通常抵靠在吹塑模具支撑件上，特别是在整个区域上。

在更换模式中，移动元件，尤其是吹塑模具或底模，由此会先从支撑件上释放，然后离开支撑件，最后进行灭菌处理。

同样的，在更换模式中，待插入的新的元件可以先移动到远离支撑件的位置处，然后进行灭菌，最后插入。

同样的，用于该元件的支撑件上的邻接面(abutment face)可以分别在新元件插入前或者旧元件移出后进行灭菌。

特别的，这一更换可以通过自动机器，比如机器人来完成；机器人设有夹臂来夹取待更换的元件。特别的，这个机器人可以固定安装，且该机器人可以连续更换多个吹塑站中的元件。为此，吹塑轮可以步进地旋转经过这个机器人，并短暂地停止以更换吹塑站的元件。理论上来说，也可以进行连续的更换。

为此，灭菌嘴特别地安装在机器人也能到达的区域内。如果操作员要完成这次更换，则灭菌嘴安装在这个操作员可以接触到的区域内。

如果吹塑站的吹塑嘴用于灭菌，那么特别的，仅有刚刚完成更换的吹塑站喷嘴就将会喷射灭菌剂。在这种情况下，机器人或者操作者可以在灭菌时把吹塑模具安置在喷嘴下方。

特别的，更换用的机器人和/或吹塑轮可以至少局部设置在洁净室中，但是此方法也仅在卫生条件下适用。

自动机器或者机器人也可以理解为用来传送元件、特别是传送吹塑模具的移出和/引入星形轮。吹塑模具优选地在组装状态下存储以尽可能地节约空间。这一组装可以在将吹塑模具从吹塑模具载体上移出前后完成。为此，附加的夹紧装置可以安装在吹塑模具上，来夹紧两个吹塑模具半部，而且，可选择地以彼此为底部。

如果吹塑轮至少部分地安置于洁净室中，同时生产中使用的吹塑模具安置于洁净室中，则用来存储尚未使用的吹塑模具的仓储装置(magazine)优选地也安置于洁净室中。

特别地，机器人或者至少是机器人上接触吹塑模具的元件(比如夹具)都应当定期灭菌。

洁净室重要的特征是需要用无菌空气保持过压状态，由此使得尽可能少的空气从外部环境渗入洁净室中。

另外，所述元件的至少一个面在所述位置或朝向上进行灭菌和/或清洁；其中，由于在密封件后方的结构或其他元件使得，所述元件的至少一个面的可接触性(accessibility)受到限制，以在正常操作模式下进行清洁和/或灭菌。

特别的，在灭菌模式下，吹塑轮可以以连续方式驱动；其中在该灭菌模式下，拉伸杆可以通过吹塑空气线路和吹塑嘴进行灭菌。通过这种方式，通过旋转空气，灭菌剂可以传送到其他元件的其他表面上。为此，至少一个，并优选地所有的吹塑模具能同时打开。

为了使用灭菌剂彻底冲洗吹塑模具，也可以在灭菌循环中的一段时间内保持吹塑模具的闭合。特别的，为此拉伸杆可以做成中空结构，在这段时间内，从底部开口(或侧孔)的拉伸杆顶部到吹塑嘴之间形成灭菌剂的连续流，以对吹塑嘴进行灭菌；其中，灭菌剂通过该吹塑嘴在空气线路方向上再次提供。在另一个方向自然也可以形成上述的情况(从吹塑嘴到拉伸杆顶部)。为此，拉伸杆特别地也朝下。

移动元件可以是例如拉伸杆、吹塑模具或者吹塑模具的一个半部、吹塑模具的底部部件、吹塑模具的载体或者是设置在载体和吹塑模具之间的中间壳体、锁紧元件(比如钩子或是皱褶(corrugation))、吹塑嘴、拉伸站、压垫、吹塑阀的活塞、控制凸轮、用于接收预制件或容器的吹塑站上的夹具、或是用于驱动移动部件的杠杆或轴。

如果所述元件是吹塑模具的至少一个部件，那么在两个生产模式之间进行的模具更换模式过程中，这个部件可以被另一吹塑模具的部件所代替。特别的，可以对移出的部件(5)在移出之后进行清洁和/或灭菌，和/或在插入前对新插入部件(5)进行清洁和/或灭菌。

通常，清洁和/或灭菌模式可以与模具更换模式和/生产模式重叠至少一次。在这种情况下，元件，比如拉伸杆，可以在生产模式中灭菌，吹塑模具可以在模具更换模式中灭菌。

在模具更换模式下，机器的内部，如壳体和吹塑模具载体的壁以及传送星形轮的壁，会持续升温，从而在模具更换模式下引入的灭菌剂(气态过氧化氢)会浓缩到仅有小程度内，或完全不在这些壁上，但仍然可以对这些壁进行灭菌。特别地，气体可以通过吹塑嘴引入内部。特别地，移出的吹塑模具和/或至少一个待新插入的吹塑模具可以在这些工序中加热和灭菌。在灭菌过程之后，吹塑模具可以插入到支撑件中。移出的吹塑模具中可以从内部移出(尤其是通过排出槽(sluice))并存储在仓储装置内的机器外部，或保持在用于该吹塑模具的支撑件或存储位置上的内部中。

在另一优选方法的例子中，提供了以下步骤：

在设置在吹塑轮上的多个吹塑站中容器的生产(生产模式)；

生产的停止；

从环形地围绕拉伸杆的吹塑嘴中排出灭菌气体(灭菌模式)；

在灭菌气体排出过程中，相对于吹塑嘴移动拉伸杆。

已经阐释的本方法或设备的实施例分别能够整合在方法的设置中。

附图说明

本发明其他优点、目的和性质结合附图及以下描述进行解释；其中用于将塑料预制件成形为塑料容器，并用于实现根据本发明的方法的成形设备通过示例进行阐释和描述。附图中：

图1以图示的方式示出成形设备的吹塑站的透视图，所述成形设备包括用于将塑料预制件成形为塑料容器的吹塑装置；

图2以图示的方式示出成形设备的俯视图；该成形设备具有多个图1所示的吹塑站，以及灭菌装置；多个吹塑站排列在吹塑轮上；灭菌装置位于排出星形轮和注入星形轮(run-in star wheel)之间，且灭菌剂通过该灭菌装置可以从吹塑模具的外侧放射状地传送至下降到打开的吹塑模具中的拉伸杆；

图3是图2中打开的吹塑模具沿着剖面线B-B方向的局部剖视图，在图中，拉伸杆和吹塑嘴下移且底部部件(base part)下降；

图4是图2中打开的吹塑模具沿灭菌装置的方向上的另一局部剖视图；

图5是成形设备的另一俯视图，具有指示在吹塑轮旋转方向的角度尺寸分布；

图6是具有300°角度尺寸的吹塑装置的局部剖视图；图中，拉伸杆插入，且吹塑嘴向下运动；

图7是具有350°角度尺寸的吹塑装置的局部剖视图；图中拉伸杆向下运动，且图中插入吹塑嘴；

图8是具有10°角度尺寸的吹塑装置的局部剖视图；图中，拉伸杆再次部分插入，且吹塑嘴向下运动；

图9是具有300°角度尺寸的吹塑装置的另一局部剖视图；图中插入拉伸杆以及吹塑嘴；

图10是具有350°角度尺寸的吹塑装置的另一局部剖视图；图中，插入拉伸杆和吹塑嘴，其中用于排出灭菌剂的排出元件设置在吹塑头和吹塑模具之间；

图11是具有10°角度尺寸的吹塑装置的另一局部剖视图，；图中，插入拉伸杆和吹塑嘴，其中用于排出灭菌剂的排出元件设置在吹塑头和吹塑模具之间；以及

图12是可替代的吹塑装置的阀块的局部剖视图；其中灭菌剂通过吹塑空气通道从外部传送至拉伸杆。

标号清单

1   吹塑站

2   成形设备

3   吹塑装置

4   主载体(main carrier)

5   吹塑模具

6   吹塑模具载体

6A  吹塑模具载体的第一半部

6B  吹塑模具载体的第二半部

7   空腔

8   拉伸杆

9   吹塑模具的第一半部

10  吹塑模具的第二半部

11  底部部件

11A 底部部件的功能位置

12  吹塑头

13  吹塑嘴

20  吹塑轮

21  旋转方向

22  旋转路径

23  排出星形轮

24  注入星形轮

25  操作元件

30  灭菌装置/清洁装置

31  排出元件

32  灭菌剂/清洁剂

33  喷嘴

35  外表面

36  外侧

37  下端部

38  上端部

39  外表面

40  吹塑空气通道

41  阀块

45  角度范围

46  角度子范围

47  零点设置

50  母模(master mould)内部

51  旋转方向

55  可替代的加压装置

56  吹塑空气通道

57  可替代的阀块

58  第一吹塑空气通道

59  另一吹塑空气通道

L   纵向方向

具体实施方式

图1中所示的吹塑站1是图2中所示的成形设备2的多个吹塑站1中的一个；其中该成形设备用于将塑料预制件(未示出)成形为塑料容器(同样未示出)。

在任意情况下，吹塑站1包括吹塑装置3，吹塑装置3具有主载体4；吹塑模具5在该主载体4上设置在吹塑模具载体6(仅部分地示出)中。

吹塑模具5中形成空腔7；塑料预制件在该空腔7内通过压缩空气的作用膨胀以形成塑料容器。

另外，吹塑装置3具有拉伸杆8；在本例中，该拉伸杆可以在纵向方向L上移动，以将在膨胀过程中通过压缩空气额外地拉伸塑料预制件。

吹塑模具5具有第一半部9和第二半部10，在任意情况下，第一半部9和第二半部10支撑在吹塑模具载体6相应的半部6A和6B中。在这个例子中，这些吹塑模具半部可以设置在吹塑模具载体壳上，而吹塑模具载体壳进而可以设置在吹塑模具载体半部上。

另外，吹塑模具5具有底部部件11，在吹塑模具5处于预备操作(ready foroperation)状态时，这个底部部件界定了(terminate)空腔7的底部。根据图1所示的示例可知，在吹塑模具5处于预备操作状态时，底部部件11处于底部部件的功能位置11A；其中，该底部部件11在功能位置11A也对空腔7进行约束(bound)。当吹塑模具5打开时，底部部件11可以在纵向方向L下降；并在本例中，该吹塑模具5可以从吹塑模具半部9和10中移出。吹塑模具半部预先在与纵向方向L成直角的方向旋转离开是非常常见的。吹塑站也可以是这种类型，其中仅有一个半部可以旋转离开，同时另一个固定。

另外，吹塑装置3还包括加压装置；该加压装置具有吹塑头或者吹塑活塞12，以及吹塑嘴13；其中该吹塑嘴13通过压缩空气作用在塑料预制件上；从而使得塑料预制件可以在吹塑模具5中膨胀以形成相应的塑料容器。

图2中更详细地示出成形设备2，该成形设备2具有吹塑轮20，吹塑轮20在旋转方向21上旋转。共计八个吹塑站1与吹塑轮20一起循环，通过这种方式使得单个吹塑装置3的吹塑模具5(例如参见图1)在旋转路径22的区域内可以通过开合机构(opening and closing mechanism)再次打开和关闭(在本例中不示出)。

在本实施例中，旋转路径22位于排出星形轮23以及位于注入星形轮24的区域内；其中，在任意情况下该排出星形轮23将预备吹塑的塑料容器从经过的打开的吹塑模具5中移出；而在任意情况下该注入星形轮24将塑料预制件引入到经过的打开的吹塑模具5中。为此，注入星形轮24和排出星形轮23都具有合适的操作元件25(仅通过示例的方式编号)；塑料预制件(注入星形轮24)或者塑料容器(排出星形轮23)通过这些操作元件25可以被操作。

在旋转路径22的区域内，具有用于排出灭菌剂32的排出元件31的灭菌装置30位于与吹塑轮20间隔径向距离的位置上。其中，吹塑模具5沿该旋转路径22被打开，相应的底部部件11下降到底部部件相应的功能位置(11A)下方(见图1)。

在本实施例中，在任意情况下，排出元件31包括喷嘴33(分别参见图4、7、8和10或11)，用以将灭菌剂32从拉伸杆8和吹塑模具5的外部喷在拉伸杆8的外表面35上(尤其参见图1)；由此使得拉伸杆8的外侧36就能以简单的方式在集成在吹塑循环过程中的灭菌过程中进行灭菌。在这种情况下，应当再次提出，喷嘴33也可以喷清洁剂。用于“清洁”和“消毒”在此处和下文中同义使用。

如图3中清晰地看到，为此，在旋转路径22的区域中，拉伸杆8移动至吹塑模具5的空腔7中。在这种情况下，拉伸杆8移动至超出底部部件的功能位置11A的拉伸杆8的下端部37，因此，位于拉伸杆8的上端部38处的区域就不再被加压装置所覆盖，通过这种方式，这些区域也可以通过从外侧喷灭菌剂32来灭菌。

如果吹塑嘴13以可替代或者可随后累积的方式至少局部地移动至吹塑模具5的部件中；则可同时完成吹塑嘴13的外表面39的灭菌过程。

另外，拉伸杆8和/或吹塑嘴13的吹塑空气通道40的灭菌过程也可同时进行。

从图3可见吹塑嘴13是如何被带入吹塑模具5内部的位置中的，而这个位置不能通过普通的吹塑工序到达。通常，吹塑嘴位于吹塑模具5的表面或位于待吹塑的预制件上，以在吹塑过程中实现密封。为了实现灭菌的目的，吹塑嘴可以比在密封位置更进一步地向下移动。

进一步地从图4中容易看出，喷嘴或者灭菌剂32分别仅在吹塑模具5方向上的加压装置的吹塑头12的阀块41中移出，以到达喷嘴33的工作区域。

拉伸杆8可以通过这种方式移动经过喷嘴33，同时喷嘴33喷出灭菌剂32。在拉伸杆8旁边沿径向方向放射状地放置且一个放置在另一个上方的多个喷嘴33是可行的。在可替代或者可积累的方式，喷嘴33可以沿着纵向方向L移动，因此该喷嘴33也可以沿着拉伸杆8移动，从而从顶端到低端向拉伸杆8喷射灭菌剂32。喷嘴也可以通过电机驱动而可移动，和/或通过同样的驱动方法或附加的驱动可旋转。也可以进行三轴设置，以“从后部”喷射拉伸杆，即，从吹塑轮的中心放射状地向外喷射，或者从拉伸杆支撑件的吹塑模具中心轴的方向喷射。

可选地，至少两个或更多的喷嘴也可以定位在拉伸杆附近(未示出)。此外，在喷射过程中，拉伸杆和吹塑嘴可以朝着彼此相互移动至少有一次，以沿着拉伸杆和/或吹塑嘴纵向方向采用清洁和/或灭菌剂对不同区域进行清洁和/或灭菌。

可选地，吹塑嘴和/或拉伸杆可以设计成可绕其自身的纵向轴旋转，并在灭菌过程中可通过驱动进行旋转(未示出)。通过这种方式，只用一个在拉伸杆或者吹塑嘴圆周方向上的排出装置或者喷嘴，即可对所有的表面进行清洁。

关于图5的示例，可以清楚地看到角度范围45，上述的旋转路径22在该角度范围内延伸。旋转路径22在角度分布范围46中延伸，其中该角度分布范围46在角度尺寸大于300°和小于60°之间；其中，旋转路径22在这种情况下是相关的，且吹塑模具5沿着该旋转路径22打开。在这种情况下，零点设置47的位置位于排出星形轮23和注入星形轮24之间的中心。如果仅有一个星形轮用于引入和排出容器，那么该星形轮则相应地位于0°位置处(未示出)。在角度分布范围46中，拉伸杆8和吹塑嘴13通常向上插入到阀块41中。在根据发明的方法的例子中，至少拉伸杆8向下移动出阀块41，从而该拉伸杆8可以被喷上灭菌剂32，如前面所述。

此处需要进一步明确地提出，如果成形设备2相应地设计，则根据本发明的灭菌过程也可以在吹塑轮20的其他周边区域来进行。例如当吹塑模具载体6或者底部部件11分别由电机驱动时(本例中未示出)，上述过程尤为适用。另外，为了这个目的，也可以进一步设置引导凸轮。

然而，在角度分布范围46内，优选地，吹塑模具5在任何情况下都必须打开，以移出塑料容器，或者装配塑料预制件。以同样的方式，吹塑模具底部通常在这个区域中向下移动，以将容器从模具中移出。特别地，如果吹塑模具5和基底通过凸轮方式移出，由于在任意情况下随后的驱动器都已经存在，则角度范围46比较有利。在这种情况下，为了目前的灭菌工艺，可以以非常有利的方式适用上述角度范围46。然而，也可以通过能够在灭菌模式中提供的凸轮，在角度范围外分别打开模具载体或者底部；并可以在该角度范围外进行灭菌。

在吹塑模具的底部部件和横向部件专由电驱动的例子中，吹塑轮20已经完成清洁或消毒的圆周区域并不重要。在某些情况下，即使从旋转方向21来观察，位于60°到300°间的区域也更加合适。在这种情况下，因为不存在传送星形轮23、24，则存在更多可用的空间。

根据图6的示例可知，吹塑模具5在角位置300°的地方仍然闭合。如果吹塑轮20在旋转方向21上继续旋转，同时吹塑模具5到达角位置350°(图7)，则吹塑模具5已经打开。拉伸杆8以一种不定期的方式移动到两个模具半部9和10之间的吹塑模具5中，由此可以通过喷嘴33把灭菌剂32喷射到拉伸杆8。在本例中，吹塑嘴13完全地插入到加压装置的吹塑头12中，从而使得吹塑嘴13不再在阀块41前方突出。通过这种方式，也可以在向内和向外运动中进一步地朝向拉伸杆8的上端部38对拉伸杆8进行灭菌。如果吹塑模具旋转在10°的角位置(图8)，则拉伸杆8会再一次向内移动，而吹塑嘴13会向外移动；从而本例中的吹塑嘴13的外表面39此时可以被灭菌。

接着图6和8所示的灭菌过程，也可以以一种积累的方式对包围实际吹塑模具5的母模内部50的立即联合灭菌，如图9至11所示。此外，也可以对吹塑模具的内壁进行灭菌，其中，塑料预制件抵靠吹塑模具的内壁进行膨胀。

为此，喷嘴33的设置使得其例如在灭菌装置30上可移动；由此，该喷嘴33相对于角位置350°(图10)和10°(图11)，可中心设置在吹塑模具5上方；并由此使得灭菌剂32可以在纵向方向L上从上方往下喷到吹塑模具5上(或者是辐射或电荷载体可以直接放射到吹塑模具5上)。

图9至11展示了在吹塑模具的更换过程中对母模内壁进行灭菌的方法。在这种情况下，吹塑模具的外壁也可以灭菌。

与图9所示的示例一致，吹塑模具5在角位置300°处仍保持闭合。拉伸杆8和吹塑最13移动到阀块41中。如果吹塑轮20沿着圆周方向21进一步旋转，同时吹塑模具5在这种情况下到达角位置350°处(图10)，那么吹塑模具5已经打开，且喷嘴33位于吹塑头12和吹塑模具5之间。拉伸杆8和吹塑嘴13保持插入。灭菌剂32现在可以从上方应用于吹塑模具5和母模内侧50上。在这种情况下吹塑模具5可以按照旋转方向51绕着水平轴旋转，以便可以使用灭菌剂32从外部和内部对吹塑模具5进行处理。此后，在角位置10°高度处(图11)的吹塑模具5(或者新的吹塑模具)移回到吹塑模具载体6中，并由此准备用于另一吹塑过程。当使用新的吹塑模具时，旧的吹塑模具和新的吹塑模具可以在插入吹塑站前和从吹塑站中移出后分别通过这种方式进行灭菌。特别地，为了更换，机器人或者自动机器是合适的，这些机器人或自动机器由此可以将吹塑模具移动经过灭菌嘴，由此所有的表面都可以被灭菌或者清洁(未示出)。

这时需要再次说明，除了喷嘴33之外，也可以将发射体用作灭菌剂32的排出元件31；以通过电荷载体的形式发射灭菌剂。

在图12所示的实施例中，使用灭菌剂32对拉伸杆8的处理是通过在以可替代方式设计的阀块57上的可替代加压装置55所提供的吹塑空气通道56来完成的。在这种情况下，当拉伸杆8从可替代阀块57中移出时，灭菌剂32通过第一吹塑空气通道58移动远达拉伸杆8的外表面35上。当吹塑模具5闭合时，这一过程会理想地发生；由此从第一吹塑通道58中引入的灭菌剂32可以通过另一吹塑空气通道59从吹塑模具5中传送出去。如上所述，在正常工序中，这些通道可以用来通过吹塑空气对塑料预制件加压。在可替代的结构中，灭菌剂可以从至少一个通道中传去，特别是从通道58、59中传送出去；以对已经向下和/或向下、向上移动的拉伸杆8进行灭菌。在本例中特别使用的灭菌剂为气态的H₂O₂，该灭菌剂随后到达拉伸杆的外表面，该灭菌剂并进一步分散到吹塑模具中，并随意地在机器内部分散到吹塑模具的外侧。重要的是，当灭菌剂从阀块流出时，拉伸杆可以延伸至少一次。另外，也是在这一工序中，吹塑嘴可以完全移出至少一次；从而吹塑嘴的外壁可以以同一方式进行灭菌。在图12所示的实施例中，吹塑嘴可以与阀块57一起移动。在这种情况下，阀块的表面实际上可以在移出过程中进行灭菌。在图1至11的例子中，吹塑嘴能够相对于阀块移动。

在以上的例子下，吹塑模具可以在灭菌过程中打开或者闭合，或者可以以替代方式解开或者扣合。

在拉伸杆8和块57之间没有标明标号的黑色方形表面构成了上面提到的吹塑空气密封件(air seal)。特别地，在灭菌或清洁过程中，拉伸杆8的至少小部件(当拉伸杆在拉伸过程中移出至最大程度时，该部件暂时处于在密封件)与密封件间距的距离(本例中在密封件下方)使得该部件也可以被灭菌。在朝向顶部拉伸的吹塑站的例子中，例如在从远离地心朝向顶部拉伸的吹塑站的例子中，这一小部件随后处于顶部。

吹塑空气密封件并未在图1至11中显示，但是它存在于所有的实施例中。

需要理解的是，上面介绍的实施例仅仅是根据本发明的用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备的初步设计。从这方面来看，本发明的设计并不局限在这些实施例中。

申请人保留请求保护申请文件中所开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的单个或组合的权利。

Claims (19)

1.一种将塑料预制件成形为塑料容器的方法，借助于膨胀剂和拉伸杆(8)，所述塑料预制件在吹塑模具(5)中膨胀以成形为所述塑料容器；且如果需要，至少所述吹塑模具(5)和/或所述拉伸杆(8)至少部分地通过灭菌剂(32)进行清洁和/或灭菌，其特征在于，为了对所述拉伸杆(8)的外侧(36)进行清洁和/或灭菌，所述拉伸杆(8)至少部分移动至所述吹塑模具(5)中；当所述拉伸杆(8)位于所述吹塑模具(5)中时，所述灭菌剂(32)从排出元件(31)引入至所述拉伸杆(8)的外表面(35)的至少部分上；其中所述排出元件(31)设置在所述拉伸杆(8)和/或吹塑嘴(13)外侧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉伸杆的外表面的区域被清洁和/或灭菌；其中所述区域在正常生产操作时由所述吹塑嘴持续地盖住；即与生产模式相比，将吹塑嘴向上移动和/或将拉伸杆向下移动至更远的距离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹塑嘴(13)至少部分移动至所述吹塑模具(5)中，以对所述吹塑嘴(13)进行清洁和/或灭菌，从而将膨胀介质引入至所述吹塑模具(5)中。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，当所述吹塑模具(5)至少部分打开时，灭菌剂(32)和/或清洁剂从外部引入至所述拉伸杆(8)的外表面(35)和/或移动至所述吹塑嘴(13)的外表面(39)上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，当所述吹塑模具(5)至少部分打开时，灭菌剂(32)和/或清洁剂从所述吹塑模具(5)的外部引入至所述拉伸杆(8)的外表面(35)和/或所述吹塑嘴(13)的外表面(39)上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在从吹塑头(12)或阀块(41、57)中移出的过程中，和/或在移入所述吹塑头(12)的过程中，所述拉伸杆(8)和/或吹塑嘴(13)通过灭菌剂(32)和/清洁剂辐射。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述拉伸杆(8)至少部分超出预备操作的吹塑模具(5)的底部部件的功能位置(11A)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，当所述吹塑模具(5)移动经过旋转路径(22)时，所述拉伸杆(8)和/或吹塑嘴(13)移动到吹塑模具(5)中；其中所述旋转路径(22)位于用于排出已膨胀的塑料容器的排出区域(23)和用于将塑料预制件引入所述吹塑模具(5)中的注入区域(24)之间。

9.一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备(2)，所述设备具有包括吹塑模具(5)和拉伸杆(8)的至少一个吹塑装置(3)；具有至少一个灭菌装置和/或清洁装置(30)，其中所述吹塑装置(3)通过所述至少一个灭菌装置和/或清洁装置能够至少部分地灭菌和/或清洁；所述设备特别地用于实现根据任一项前述权利要求所述的方法；其特征在于，在所述吹塑模具(5)的区域内设置有至少一个灭菌装置和/或清洁装置(30)；从而当所述拉伸杆(8)移动至所述吹塑模具(5)中时，通过灭菌剂(32)和/或清洁剂从所述拉伸杆(8)的外部对所述拉伸杆(8)进行处理。

10.根据权利要求9所述的设备(2)，其特征在于，所述至少一个灭菌装置和/或清洁装置(30)设置在所述吹塑模具(5)的区域内，以使得当所述拉伸杆(8)移动至所述吹塑模具(5)内时，通过灭菌剂(32)和/或清洁剂从所述吹塑模具(5)的外部对所述拉伸杆(8)进行处理。

11.根据权利要求9或10所述的设备(2)，其特征在于，所述灭菌装置(30)和/或清洁装置具有至少一个用于排出所述灭菌剂(32)和/或清洁剂的排出元件(31)；所述灭菌装置(30)和/或清洁装置的排出装置或喷嘴设置在所述吹塑站的阀块(57、41)和所述吹塑模具(5)之间的区域的沿纵向方向L的高度上。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的设备(2)，其特征在于，所述至少一个排出元件(31)放射状地设置在移动至所述吹塑模具(5)中的拉伸杆(8)旁。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的设备(2)，其特征在于，所述至少一个排出元件(31)固定设置在吹塑轮(20)的外周上；其中，所述吹塑轮(20)包括多个吹塑装置(3)。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的设备(2)，其特征在于，所述至少一个排出元件(31)的设置使得所述至少一个排出元件(31)相对于所述拉伸杆(8)放射状地可移动和/或轴向可移动和/或可旋转。

15.根据权利要求9-14中任一项所述的设备(2)，其特征在于，所述至少一个排出元件(31)包括喷嘴(33)或电子束发射器。

16.一种将塑料预制件成形为塑料容器的方法，包含有吹塑轮，所述吹塑轮至少在生产或操作模式下持续地驱动；且所述吹塑轮上设置有多个吹塑站；其中，每个吹塑站包括相对于所述吹塑轮可移动的元件，比如尤其是用于所述预制件的纵向膨胀的拉伸杆(8)，或者能够打开以用于排出已膨胀的塑料容器的吹塑模具(5)；其中，借助于膨胀剂和所述拉伸杆(8)，所述塑料预制件在所述吹塑模具(5)内膨胀以形成塑料容器；在清洁和/或灭菌模式和/或生产模式下，至少一个移动元件通过清洁剂和/或灭菌剂(32)进行清洁和/或灭菌；其特征在于，在清洁和/或灭菌模式下，所述至少一个移动元件移动至不同于正常操作模式下的位置或朝向。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述元件的至少一个面在所述位置或朝向上进行灭菌和/或清洁；其中，由于在密封件后方的结构或其他元件使得，所述元件的至少一个面的可接触性受到限制，以在正常操作模式下进行清洁和/或灭菌。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述元件为吹塑模具(5)的至少一个部件，且在模具更换模式过程中，所述部件(5)由另一吹塑模具(5)的部件所替代；其中所述模具模式在一个接一个的两个生产模式之间进行的；其中，移出的部件(5)在移出之后进行清洁和/或灭菌，和/或在插入前对新插入部件(5)进行清洁和/或灭菌。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述清洁和/或灭菌模式与模具更换模式和/或生产模式重叠至少一次。