CN116039051A - 将塑料预制件成型为带有可调节的节流阀的塑料容器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用成型装置将塑料预制件成型为塑料容器的设备，其具有多个成型站，每个站都有吹塑模具，塑料预制件可在其中成型为塑料容器，成型站包括拉伸杆，用于拉伸塑料预制件，和加压装置，用于用可流动介质对塑料容器加压，成型装置至少有四个压力容器用于可流动介质，每个容器有预定压力，和带有至少五个工艺阀的阀块，加压装置适合并旨在在阀块和塑料预制件的开口区之间产生流体连接，以便用加压的可流动介质对塑料预制件加压，且工艺阀适合并旨在以不同的压力对塑料预制件加压，至少一个工艺阀适合并旨在在塑料预制件和环境之间产生连接。根据本发明，至少一个可调节的节流阀被设置在压力容器和工艺阀之间，节流阀截面是可调节的，其大于50mm²。

Description

将塑料预制件成型为带有可调节的节流阀的塑料容器的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种将塑料预制件成型为塑料容器的设备和方法。成型装置，特别是吹塑机或拉伸吹塑机，包括多个带吹塑模具的吹塑站，形成一个与要生产的塑料容器的阴膜相对应的腔体。塑料预制件通常在吹塑模具内用拉伸杆纵向拉伸，然后通过施加流动的介质成型为塑料容器。在具有不同的压力水平的多个不同的压力阶段中，用流动的介质进行施压。

背景技术

从申请人的内部现有技术中可知，在拉伸吹塑工艺中回收压缩空气。当理想地设置回收时，较高的压力阶段的前一个塑料容器的回收供给下一个较低的压力阶段中当前的塑料容器的吹气消耗。在这样理想的工艺中，新鲜空气，即新的压缩空气，只在最高的压力水平上供应，然后在不同的容器中分阶段地通过压力阶段，然后在最后的容器中排出。

在调整良好的回收工艺中，每个容器的高压空气需求因此通过排放量决定。这又是通过容器体积、阀块的死区体积和泄压压力造成的。容器的体积是给定的，且是不可改变的，使得必须进行死区体积和泄压压力的减少。例如，可以通过适当设置阀门和小流道来减少死区体积，且通过适当的工艺设置来减少泄压压力。

然而，不可能以任何方式降低泄压压力。首先，泄压压力必须高于第一压力P1，因为否则没有额外的压缩单元，空气不能被回收。所需的压力P1除了取决于容器及其所需的材料分布以外，而且还取决于阀块的几何形状和流量值，不能轻易降低。典型的已知压力P1在6.5到11.5bar之间，所以泄压压力在7到12bar之间。另一方面，当预吹压力P1太低时，空气量不能从前面的回收阶段干净地利用，使得在压力P1和压力P2之间的差异太大时，只用中间阶段就不能理想地回收，空气必须从中间回路排出，或者泄压压力明显高于压力P1。

为了解决P1和P2之间的差异对于中间阶段太大的问题，可以再引入一个中间阶段或回收阶段。关于更好的回收的可能性，增加另一个压力阶段对于消耗是有利的，但也有缺点。

增加另一个中间等级需要更大的安装空间，这导致更大的死区，因为另一个阀门必须连接到容器。此外，控制空气消耗也会增加，因为另一个气动先导控制的阀门必须打开和关闭两次(吹气时和回收时)，以及压力上升时间，因为多个阶段必须连续切换，每次切换工艺都要花费时间，且较多小阶段的阀门前后的压力差比较少大阶段要小。这可能导致制模质量差或最终吹气压力要求高。

成型装置或阀块还包括一个可调节的预吹(节流阀)，其中通过预吹压力的变化来调节体积流量。从申请人的内部现有技术中可知，目前节流阀是4级可调的预吹气节流阀，其是手动调节的。在节流阀和阀门之间有一个未被节流的空气量，其预先填充了死区。

因此，目前有必要手动调整机器上的每个吹气站，这是一个误差来源。此外，必须停止机器。此外，在已知的设置下，节流阀和阀门之间的体积是预先确定的，使得当体积流量增加时压力水平也必须增加，这导致能量消耗增加。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种设备和方法，其能在较低的能量消耗下，特别是空气消耗，实现更快的吹塑。特别是在不降低瓶子质量或制模质量的情况下，在各种容器尺寸上实现最小的压缩空气需求。根据本发明，该任务是通过独立权利要求的主题实现的。有利的实施方案和进一步的实施方案是从属权利要求的主题。

因此，本发明涉及一种将塑料预制件用成型装置成型为塑料容器的设备，该成型装置具有多个成型站，每个站都有吹塑模具，塑料预制件可在其中成型为塑料容器，其中每个成型站包括拉伸杆，用于在其纵向拉伸塑料预制件，和加压装置，用于用可流动介质，特别是压缩空气对塑料容器加压。优选地，加压装置包括吹气活塞和吹嘴。

此外，成型装置有至少四个用于可流动介质的压力库，每个压力库包括预定的压力P1、Pi、P+、P2，其中压力Pi小于压力P+，压力P+小于压力P2，及带有至少五个工艺阀V1，Vi，V+，V2，V_Ex的阀块，其中加压装置适合并旨在用于在阀块和塑料预制件的开口区之间建立流体连接，为了用加压的可流动介质对塑料预制件加压。工艺阀适合并旨在以不同的压力对塑料预制件加压，其中至少有一个工艺阀适合并旨在建立塑料容器和环境之间的连接。

优选的是，工艺阀用可流动介质独立地对塑料预制件加压，其中特别优选的是，这些阀门相互平行地设置。通过工艺阀，特别是工艺阀V_Ex，建立塑料容器和环境之间的联系，优选是与塑料容器的泄气相对应，优选是在最后的回收阶段。例如，如果对塑料预制件施加四个压力，优选接着有四个回收或泄压阶段，其中回收阶段的被释放或被回收的压缩空气被用来对下一个较低压力阶段的后续塑料预制件的加压。在最后回收阶段之后，存在剩余的压缩空气或未用于后续容器的吹气过程的压缩空气被释放到环境中。因此，该压缩空气量可能越低越好。

成型设备优选是吹塑机，特别优选是拉伸吹塑机。因此，成型站优选是吹塑站，特别优选是拉伸吹塑站。成型装置的拉伸杆优选是电动拉伸杆或拉伸单元。电动拉伸单元的最大拉伸速度大于1.4m/s，优选大于1.8m/s，尤其是优选大于2.2m/s。优选的是，电动拉伸单元是直线电动机，特别优选的是电磁直接驱动装置，优选是管状的。还可以考虑的是，通过优选的导向凸轮或气动驱动的拉伸杆，或气动和电动驱动的组合来控制拉伸杆。

优选的是，在下游或工艺阀之后提供连接空间。连接空间可以理解为阀块和要成型的塑料容器之间的区域或空间，或者下游在阀门和塑料容器之间的阀门之后的区域。优选地，每个工艺阀与连接空间处于连接或与连接空间相连。压力P1优选是预吹压力，压力Pi和P+是中间吹气压力，压力P2是最终吹气压力。压力P1可以大于、小于或等于压力Pi和/或P+。

根据本发明，在压力容器P1和工艺阀V1之间设置至少一个可调节的节流阀，该调节阀的流量由可调节的节流阀截面确定，其中节流阀截面是可调节的，其大于28mm²，优选大于38mm²，特别优选大于52mm²。因此，节流阀的横截面调整优选是可重复的。特别优选的是，节流阀或压力容器与阀门之间的体积是变化的或被改变。

优选的是，至少一个节流阀的流量是由可调节的节流阀截面确定的，其中节流阀截面是可调节的，其不小于19.7mm²，优选不小于12.6mm²，特别优选不小于7.1mm²。

特别优选的是，节流阀截面可以调节到最大29mm²，优选至最大38mm²，特别优选的是最大52mm²。因此，节流阀截面的调节范围优选是19.7mm²至52mm²，优选是12.6mm²至38mm²，特别优选是7.1mm²至29mm²。特别优选的是，节流阀截面的调节范围是7.1mm²到52mm²，优选是在这个范围内的任何范围。

因此，根据本发明，建议提供用于成型塑料预制件的设备，特别是阀块，该阀块将额外的中间或回收阶段和可调节的节流阀相互结合。优选的是，这能促使阀块中小的死区，小的开关量，快的开关时间，好的流量值，及优化的工艺设置。

有利的是，这也使得容器质量和工艺阀V1的开关时间实现更好的可重复性，从而使吹气轮的旋转速度更大。在工艺空气的描述时，通过根据本发明的设备实现了压力曲线的陡峭上升和下降，这导致了更高的站功率。此外，可调节的节流阀和额外的中间压力阶段的结合实现了更低的死区，更低的控制空气压力/体积，这导致更低的能量消耗。此外，还可以提供带有低成本基本设计的模块化阀块。

优选的是，额外的中间阶段P+，如在图中特别详细解释，减少了压缩空气消耗。由于这些优化的压力流，可以实现快速的压力上升时间，从而实现快速的站性能，以便于减少吹气时间，且使容器更快地被吹气。吹嘴优选从容器开口取下，或在容器内仍有压力时从容器中除去。以前，从申请人的内部现有技术中可知，当容器中没有压力时才被取下的。

特别优选的是，当施加最大压力P2时，保持时间也会增加。这特别导致了容器质量的提高。特别是，迅速达到P2压力水平是有利的，因此，在达到从90％的压力P2到工艺阀V_Ex打开的期间优选将(绝对)保持时间最大化。

工艺阀的设置方式是有利的，使得在阀块内形成最小的死区。优选的是，至少四个阀门被设置在两个以上的平面上，以便于死区体积小于150mL，优选小于100mL，特别优选小于80mL。通过小的死区可以进一步减少空气消耗。阀块的死区优选理解为容器的喷嘴与阀座和压力传感器之间可以充满空气的整个空间。使连接空间与环境相连的工艺阀优选是独立的工艺阀。

成型设备优选有一个压力垫，其中连接和/或管道和/或到压力垫的死区体积的总共优选小于120mL，优选小于80mL，特别优选小于60mL，以便进一步减少压缩空气消耗。如果成型装置或吹塑模具的设计允许，即具有合适的模架结构，优选也可以省略压力垫。因此，无压力垫的成型装置也是可以考虑的，这也减少了压缩空气消耗。

优选的是，在BKIR(串联底部冷却)拉伸杆和相关阀门中的死区也小于50mL，优选小于30mL，特别优选小于15mL。串联底部冷却优选也可以省略。

如上所述，使用过的拉伸吹塑空气至少有一部分被回收并用于吹塑下一个容器。有利的是，在空气消耗方面，特别是在最后到环境的回收阶段保持低的空气泄压。优选的是，泄压压力小于8bar，优选小于7bar，特别优选小于6bar。如果对塑料预制件和/或塑料容器施加四个压力或压力水平，如上所述，优选也有四个回收阶段。

工艺阀V_Ex和V2优选有较小的开关量，并且在塑料容器的成型工艺中，每个阀门只开关一次。另一方面，工艺阀P1、Pi和P+优选开关两次，一次是在塑料容器以相应的压力水平加压时，一次是在相关的回收阶段时。因此，有利的是，将工艺阀P1、Pi和P+设计为这种形式，使得需要少的控制空气量和少的控制空气压力。优选的是，待生产的塑料容器的整个工艺周期的控制体积小于60mL，优选小于45mL，特别优选小于30mL。空气消耗相应地优选小于0.6g，优选小于0.45g，特别优选小于0.3g。这优选能通过压力补偿阀来实现。

在一个优选的装置中，压力P1是可变化调节的，优选小于8bar，特别优选小于6bar，优选大于3bar，特别优选大于4bar和/或压力P2是可变化调节的，优选大于16bar，优选大于18bar，特别优选大于22bar。因此，这些压力阶段的压力水平可以容易地适应实际的要求，如不同的容器尺寸。P1和P2的压力是对比性的要求，因为P1的压力小，空气消耗会减少，但P2的压力大，可以达到良好的容器质量。

在另一个优选的实施方案中，压力容器和阀块通过管路连接，特别是压缩空气管路，其最小横截面大于或等于110mm²，优选大于或等于140mm²，特别优选大于或等于155mm²。优选的是，这是为了压力Pi和/或P+和/或P2在加压装置和压力容器之间的连接。

在另一个优选的实施方案中，加压装置可移动地被安装在阀块中。特别优选的是，加压装置，特别是吹气活塞和/或吹嘴可在塑料容器的纵向移动和/或可向塑料容器移动。

在一个优选的实施方案中，成型站，特别优选的每个成型站，包括至少一个用于确定压力的传感器，其中压力特别是在工艺阀和塑料预制件之间的压力。通过这种方式，可以确定和/或监测压力值和间接的空气消耗。例如，当压力过高和/或过低时，优选也能以合适的或已知的方式输出错误信息。

在一个特别优选的实施方案中，该设备正好有五个工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)，即，五个阀门被设置在阀块中和/或阀块上。因此，建议将额外的(中间)压力阶段、五个工艺阀和可调节的节流阀结合起来，以达到尽可能小的死区并节约能源。在根据本发明的实施方案中，在高容器质量的同时，这种组合可以实现低压缩空气消耗。

在另一个优选的实施方案中，在各个的工艺阀和加压装置之间的工艺阀Vi和V+和/或V2和/或V_Ex的流动截面在每种情况下大于或等于150mm²，优选大于或等于200mm²。在内径小于22mm的开口区，通过被优化的吹嘴内部几何形状，塑料预制件的开口区内壁与拉伸杆之间的环形间隙的流动截面优选缩小小于50％。

在一个优选的实施方案中，吹气活塞的冲程运动或冲程运动的振幅大于15mm，优选大于12mm，优选大于10mm，小于60mm，优选小于45mm，优选小于30mm。

工艺阀Vi和/或V+和/或V2和/或V_Ex优选是气动先导控制的座阀，该座的横截面积大于150mm²，优选大于200mm²。优选的是，工艺阀Vi和/或V+和/或V2和/或V_Ex是气动先导控制的座阀，其工作冲程小于6mm。冲程对阀门的使用寿命和控制空气消耗起决定性作用。小的冲程相应地导致了更长的使用寿命和更低的空气消耗。

在另一个优选的实施方案中，工艺阀Vi和/或V+和/或V2和/或V_Ex是气动先导控制的至少部分补偿的座阀。优选地，工艺阀Vi和/或V+和/或V2和/或V_Ex是气动先导控制的座阀，其由控制装置驱动，例如优选是电动先导，其以程序控制的方式开关。

所述连接空间，特别是连接空间外壁的基本形状是一个大于40mm且小于80mm的圆。阀门的连接孔优选几乎在一个高度上穿透连接空间外壁的基本形状。

在一个优选的实施方案中，至少一个节流阀可以在至少两个，优选至少四个，特别优选至少五个固定位置之间进行调节，其中该调节优选是通过带有不同通道孔的可旋转气缸来实现。

有利的是，至少一个节流阀可以通过两个挡板部件的距离变化进行可变调整，这两个挡板部件通过运动而相互阻挡，或者通过交换插入部件。

在另一个优选的实施方案中，至少一个节流阀可以手动、电动或免工具地调整。特别优选的是，通过至少一个节流阀的调节可以改变在节流阀或压力容器和工艺阀之间的体积。特别是，通过线性或旋转的运动进行节流阀的调整。

用于电动调节的电机优选选自一组电机或驱动器，其包括步进电机、伺服电机、气动驱动器、电磁驱动器或压电驱动器。

然而，也可以考虑，可以通过上述可能性的组合进行节流阀的调整，例如机械式的粗调和细微分层的压电式调整。

优选的是，用步进电机调整节流阀。优选的是，该阀块包含至少两个节流阀位置，其通过连接杆连接。在这些节流阀位置之间产生了另一个体积，其中可以为小瓶提供一个助推器设置，为大瓶提供一个设置，以便调整或改变节流阀设置。

特别优选的是，该设备，特别是阀块有两个节流阀，其通过连接杆相互连接在一起。节流阀优选能有选择地或根据实际的要求进行调整。

特别优选的是，通过步进电机进行节流阀的调节，步进电机的每一步都描述了节流阀的位置。当机器启动时，优选进行节流阀的参考运行，其中优选将节流阀行驶到其碰撞。然后有必要打开相同数量的步骤，据此找到起始位置。之后，只需统一预吹的曲线即可。

优选可以通过存放表格来避免预吹曲线的统一化，使得通过间接控制进行节流阀的调整，例如，节流阀的横截面，例如1.1mm、1.2mm......8.5mm，都被分配了步骤，使得例如，5.4mm的横截面对应2350个步骤。

这样处理方法是有利的，因为在不增加压力的情况下对P1的体积流量进行无阶段的调节。这导致了机器的显著节能。此外，有可能对不同的容器尺寸作出更好的反应，特别是在预吹期间改善材料的分布。此外，所有的吹气站也可以进行调整，使得获得几乎相同的预吹气曲线。

该设备还可以包括测量装置，用于测量整个机器的空气消耗。优选的是，测量的消耗或结果可以显示在HMI(人机界面)上，存储在云端和/或传输到手持设备上。优选地，可以通过例如颗粒密度和大小或空气供应中的压力露点来测量空气质量。

如果塑料预制品由回收的PET组成，优选能通过低于1.4m/s的可调拉伸速度进行加工。优选的是，也考虑扩展的吹气曲线监测。

阀块是成型装置的重要装置。特别是，阀块充当加压装置或吹嘴的控制，并使塑料预制件或塑料容器的内部与各个在成型装置中主要的压力水平处于流动连接。为此目的，该阀块包括至少五个阀门，其中优选是在瓶内压力升高时，五个阀门中的三个控制不同的压力水平。优选一个阀门负责对容器的内部压力进行泄压，即所谓的排气阀(V_EX)。通过这个阀门和优选是下游的消音器，容器的内部压力被输送到环境中。

在申请人现有技术中已知的阀块中，排气阀被设置在阀块的一侧，消音器被设置在面向拉伸模块的轴承座的一侧。因此，阀门和消音器的轴向不同，且在申请人内部现有技术中已知的实施方案中，彼此呈90°角。

然而，这种设置对阀块中的流量控制是特别不利的。应非常快地进行容器的压力释放，以便流量控制应尽可能地是直接的。然而，在申请人现有技术中已知的阀块中，流量必须至少分流一次，这产生了相当大的流动阻力。另一个缺点是安装空间消耗。阀块结合了多种功能，这就是为什么其他各种部件/组件也连接在阀块上的原因。在申请人现有技术中已知的设计中，排气阀和消音器都消耗了阀块外壳上的安装空间。

因此，在一个特别优选的实施方案中，同轴地设置排气阀或工艺阀V_Ex与阀块的消音器。消音器优选是设置或安装在阀门上。在一个可能的方案中，阀门活塞可以被设计成空心活塞。

密封装置优选设置在阀门和消音器之间。密封点优选能设计成平面密封，其中为密封配体选择合适的材料。优选的是，考虑软密封。上述的空心活塞优选能设计成通过控制空气主动保持关闭。当控制压力被释放时，吹气活塞优选被移动在打开位置。这种运动优选由工作空间中的压力的密封边缘的特定设计来支持。然后，工作介质优选通过肾形的阀门和空心活塞的出口开口流入消音器，并通过该消音器供应给环境。

在另一个实施方案中，该阀门优选与消音器被同轴地设置，此外，排气阀门是压力补偿的。然后，阀门活塞优选直接密封在阀块外壳上，从而产生最小的死区。压力补偿是通过阀门活塞的中心孔实现的。在完全补偿的阀门中，阀门活塞优选保持主动关闭和主动打开。如果阀门只是部分补偿，优选放弃主动打开活塞，因为当工作压力被释放时，该活塞会通过工作压力被打开。如果阀门被打开，工作介质沿着消音器的方向流过活塞单元，并供给环境。

在另一个实施方案中，阀门活塞被部分补偿，且被工作介质相应打开，并在控制压力下主动关闭。阀门活塞优选在内部居中，再次同轴设置消音器和阀门。

代替同轴地，优选的是，消音器也可以与阀门成角度设置，其中阀门轴线与消音器轴线之间的角度优选小于50°。

关于工艺阀V_Ex，消音器的设置有利地实现了更好的流量控制和更高的排气性能。此外，通过消音器的有利设置，由通风时间的缩短，增加了工艺时间窗口。在阀块外部将通过改变后设置而空置的空间用于其他附件。

本发明还涉及一种将塑料预制件用成型装置成型为塑料容器的方法，该成型装置具有多个成型站，塑料预制件在其中成型为塑料容器，其中通过拉伸杆在其纵向上拉伸塑料预制件，并通过带有可流动介质，特别是压缩空气的加压装置进行加压，并提供至少四个压力容器，这些容器包括预定的压力(P1、Pi、P+和P2)，其中压力Pi小于压力P+，压力P+小于压力P2，并提供有至少五个工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)的阀块，其中加压装置在阀块和塑料预制件的开口区之间产生流体连接，以便用处于加压下的可流动介质对塑料预制件加压，且工艺阀以不同压力对塑料预制件加压。

根据本发明，工艺阀的压力和开关时间的选择方式是，在回收阶段后，每个塑料容器排入环境的空气质量可以用公式m＝x*V来描述，其中V是以升为单位的容器体积，m是以克为单位的空气质量，x是容器体积与空气质量的相关性因子，其中7≤x≤15，优选8≤x≤13，特别优选8.5≤x≤12。

因子x特别描述了一条曲线的斜率，特别是图中压力曲线的图像。因此，7≤x≤15或8≤x≤13或8.5≤x≤12的范围在每种情况下都是一组曲线，优选用上述公式描述。

在回收阶段中，回收阶段是将塑料容器的压力或空气质量排放到环境中，优选是最后一个回收阶段。如上所述，在其他回收阶段进行排气的情况下，被释放的压缩空气被用来给下一个较低压力阶段的后续塑料预制件加压。

在一个优选的方法中，可变化地设置压力P1，优选小于8bar，更优选小于6bar，优选大于3bar，更优选大于4bar和/或可变化地设置压力P2，优选大于16bar，优选大于18bar，更优选大于28bar。

在一个优选的方法中，在阀块中的压力未超过0.1bar，优选是0.2bar，特别是0.5bar的超压之前，加压装置被提升。加压装置的提升是指加压装置远离塑料容器，优选是在吹气过程之后。

在另一个的优选方法中，工艺阀的开关时间被选择，使得从开关时刻Pi直到达到P2的90％的压力上升时间t90高于180ms，优选高于160ms，特别优选高于140ms。从第一回收阶段的开关直到工艺阀V_Ex的开关的压力下降时间高于140ms，优选高于180ms。优选地，P1＝y*P1_base，其中2<y<5，优选2.5<y<4，P1与P1_base成正比或P1取决于P1_base。这里，P1_base是在第一次压力P1上升后的最低压力，这在图中有更详细的描述。

快速的压力上升优选是通过被流量优化的压缩空气控制以及通过快速开关时间来实现，和/或通过被优化的压缩空气软管在软管连接器、吹气块、切换阀、吹气筒和吹气活塞中的流动截面。根据ISO 6358，在两个流动方向都可以达到非常好的电导率值(C值)。在压力Pi和P+或工艺阀Vi和V+下，从压力分配器到吹嘴的C值大于700L/(min*bar)，优选大于800L/(min*bar)，特别优选大于900L/(min*bar)。

对于快速的过程，泄压时间也是决定性的，使得通过容器开口区的流量、吹气块和消音器也是非常重要的。这里被优化的流量设计是优选C值超过1200L/(min*bar)，优选超过1500L/(min*bar)，特别优选超过1700L/(min*bar)。

用根据本发明描述的成型站，甚至在大于2250Beh/h(容器/小时)，优选大于2500Beh/h，特别优选大于或等于2700Beh/h的高站产量下，也可以生产容积在1至2.5升之间的高质量容器。对于容积小于1L的容器，可以产生大于2500Beh/h，优选大于2650Beh/h，特别优选大于2800Beh/h的站功率。

此外，用根据本发明描述的成型站，即使在高站功率大于2500Beh/h，优选大于2600Beh/h，特别优选2700Beh/h的情况下，也可以生产出高质量的CSD应用的容器，并对小于1L的容器进行气动内部冷却。

上述设备特别是也被设置和用于实施该被描述的工艺，即，为上述描述的设备的所有特征也被公开用于这里描述的方法，反之亦然。

附图说明

从附图中可以看到进一步的优点和实施方案。

显示如下：

图1显示了根据现有技术的压缩空气曲线的变化图；

图2显示了根据本发明的设备/方法的压缩空气曲线的变化图；

图3显示了根据现有技术和根据本发明的设备/方法的压力曲线的变化图；

图4a和4b显示了根据现有技术的阀块的示意图；

图5显示了根据本发明的阀块的示意图；

图6显示了根据现有技术的消音器和工艺阀的设置的示意图；

图7显示了根据本发明第一个实施方案的消音器和工艺阀的设置的示意图；

图7a显示了图7所示的密封圈的详细图；

图7b显示了根据本发明第一个实施方案的另一个示意图；

图7c显示了根据本发明第一个实施方案的另一个示意图；

图8a显示了根据本发明第二个实施方案的消音器和工艺阀的设置的示意图；

图8b显示了根据本发明第二个实施方案的另一个示意图；

图9显示了根据本发明第三个实施方案的消音器和工艺阀的设置的示意图；

图10显示了根据本发明实施方案的可调节的节流阀设置的示意图；以及

图11显示了根据本发明另一个实施方案的可调节的节流阀设置的示意图。

具体实施方式

图1显示了根据现有技术的压缩空气曲线的变化图100。图100显示了压力曲线P与时间t的关系。图中左侧的三列标有P1、Pi和P2，代表施加在塑料容器上的压力P1、Pi和P2。右边的三列显示了泄压阶段，其中泄压压力P_Ex从塑料容器中被释放。

箭头A表明，在第一(上)泄压阶段释放的压力用于在下一个较低的压力阶段Pi中对后续的塑料容器加压，且在第二(中)泄压阶段释放的压力用于在压力阶段P1中对后续的塑料容器加压。因此，优选用较高压力阶段的前一个容器的泄压提供给下一个较低压力阶段的后续容器的吹气消耗。新的压缩空气(理想化)只有在施加压力P2时才会被供应。然后，这些压缩空气在不同的容器中逐级通过压力级，然后在最后一个容器中泄压(下个泄压阶段)。

关于压力和能量消耗，第三个(较低的)泄压阶段应尽可能小，但也必须高于压力P1，因为，否则如果没有额外的压缩单元，就不可能回收空气。

图2显示了根据本发明的设备/方法的压缩空气曲线的变化图110。与图1中的图相比，这里还有一个额外的中间阶段，在这个阶段中，容器额外被施加压力P+。

也可以看出，泄压压力P_Ex用于下一个较低的压力阶段。通过额外的压力阶段P+，最后的泄压阶段可以大大减少，因此可以减少压缩空气消耗。

附图标记P1_base表示用压力P1加压时在第一次加压后的最低压力。

图3显示了根据现有技术130和根据本发明的设备/方法140的压力曲线的变化图120。可以看出，根据本发明的设备，加压开始的时间较早，结束的时间也较早，以便成型方法发生的速度更快。同时，通过在最大压力P2下较长的保持时间，改善了容器质量。

时间t90描述了施加压力P1的时刻，直到达到90％的压力P2。这个时间优选是尽可能短。

图4a和4b显示了根据现有技术的阀块50的示意图。这里的阀块50包括四个或五个工艺阀V1、Vi、V2、V_Ex。然而，由于阀门V1、Vi、V2、V_Ex的设置，这里的死区TR相对较大，这导致了较大的安装空间和较高的泄压压力。

图5显示了根据本发明的阀块50的示意图。这里，阀块50也有五个阀门V1、Vi、V+、V2、V_Ex，但与图4b相比，还有一个额外的阀门V+用于额外的中间阶段。与图4a和4b相比，由于阀门V1、Vi、V+、V2、V_Ex的设置，死区TR也减少了。

图6显示了根据现有技术消音器15和工艺阀V_Ex的设置示意图。阀门V_Ex负责释放容器的内部压力，其中被释放的空气通过该阀门和下游的消音器被送入环境。

消音器15和阀门V_Ex被设置在阀块50的阀体52的不同面，以便消音器15和阀门V_Ex的轴线相互成90°角。因此，压缩空气必须被分流，这特别导致了空气的高流量路径。附图标记12表示阀门的先导空气供应。

图7显示了根据本发明第一个实施方案的消音器15和工艺阀V_Ex的设置的示意图。与现有技术不同的是，消音器15和阀门V_Ex在这里被设置在一个轴线上或同轴地放在阀块50的阀体52上。这样的设置特别是大大缩短了压缩空气的流动路径。附图标记20表示阀座或密封装置，这里示范性地设计为平面密封软密封，附图标记21表示阀门活塞，这里设计为空心活塞。

图7的左侧插图显示了泄压开口18的放大图，该泄压开口设计为示例的肾形。

在该实施方案中，阀门活塞21，特别是空心活塞，被设计成由控制空气主动保持关闭，并在泄压时打开。然后，压缩空气通过肾形的泄压开口18和阀门活塞21流入消音器15，并通过该消音器供应给环境。

在本图中，过程空间19通过阀门V_Ex对出口关闭，且用于控制空气供应的控制空气空间(未显示)加压，以便阀门V_Ex被主动保持关闭。

图7a显示了图7中所示的密封装置20的详细图。该密封装置20的密封面向内偏移，以便当控制压力在过程空间中主要的压力的支持下释放时，阀门被打开。密封平面的比例如此实现，阀门可以在控制压力下保持关闭。

图7b显示了根据本发明第一个实施方案的另一个示意图。特别是，从该图中可以再次知晓，消音器15和阀门V_Ex的同轴排列。附图标记18再次表明肾形的泄压开口。

图7c是根据本发明第一个实施方案的另一个示意图。特别地，在该图中可知，在阀门V_Ex被打开时，气流L从阀门V_Ex到消音器15通过箭头被标记的流动路径。

图8a显示了根据本发明第二个实施方案的消音器15和工艺阀V_Ex的设置的示意图。在这个实施方案中，消音器15和工艺阀V_Ex再次相互同轴设置。附图标记L再次通过箭头表示气流从阀门V_Ex进入消声器15。

与图7不同的是，这里的阀门活塞21不是一个空心活塞，而是一个内部导向或体心的活塞，其有部分压力补偿。阀门活塞21也是由压缩空气打开，并通过控制压力主动保持关闭。

图8b显示了根据本发明第二实施方案的另一个示意图。肾形的泄压开口18在放大的右图中再次被说明。

图9显示了根据本发明第三个实施方案的消音器15和工艺阀V_Ex的设置的示意图。在这里，消音器15不是沿轴向设置在阀门V_Ex上，而是与之成角度。优选的是，阀轴和消音器轴之间的角度小于50°。

图10显示了根据本发明的可调节的节流阀60、62的设置的示意图。设置两个节流阀60、62，其可以在活塞杆70上沿箭头方向移动。根据节流阀60、62的设置，存在于阀块50中的空气量68的更多或更少的空气量69进入塑料容器10。

附图标记65表示驱动装置，如电机，通过该电机该节流阀60、62可以沿着活塞杆70移动。附图标记66表示阀块50的压缩空气输入管路。

图10中所示的节流阀60、62的设置对小型塑料预制件和塑料容器特别有利。

图11显示了根据本发明另一个实施方案的可调节的节流阀60、62设置的示意图。该设置与图10中所示的设置相对应。然而，这里显示的节流阀60、62的位置对于较大的塑料预制件和塑料容器是特别有利的。

申请人保留对申请文件中披露的所有对发明至关重要的特征提出权利，只要这些特征与现有技术相比是单独或组合的新特征。进一步指出的是，各个附图也描述了本身可能是有利的特征。技术人员立即认识到，一个图中描述的某个特征也可以是有利的，而不需要从这个图中采用其他特征。此外，技术人员认识到，将单个图或不同图中所示的多个特征结合起来，也能产生优势。

附图标记说明

10 塑料容器

12 先导空气供应

15 消音器

18 泄压开口

19 过程空间

20 阀座，密封装置

21 阀门活塞

50 阀块

52 阀体

60 节流阀

62 节流阀

65 驱动器

66 压缩空气输入管路

68 空气量

69 空气量

70 活塞杆

100 图

110 图

120 图

130 根据现有技术的压力曲线

140 根据本发明的设备/方法的压力曲线

A 箭头

TR 死区

L 气流

R 箭头

P1 压力P1，预吹压力

Pi 压力Pi，中间阶段

P+ 压力P+，中间阶段

P2 压力P2，最终吹气压力

P_Ex 泄压压力

V1 工艺阀

Vi 工艺阀

V+ 工艺阀

V2 工艺阀

V_Ex 工艺阀

Claims (16)

1.将塑料预制件用成型装置成型为塑料容器(10)的设备，所述成型装置有多个成型站，每个所述成型站都有吹塑模具，所述塑料预制件在所述吹塑模具中成型为所述塑料容器(10)，其中每个所述成型站包括拉伸杆，用于在所述塑料预制件的纵向拉伸所述塑料预制件，和加压装置，用于用可流动介质对所述塑料容器(10)加压，其中所述成型装置包括至少四个用于可流动介质的压力容器，每个所述压力容器包括预定的压力(P1、Pi、P+、P2)，其中压力Pi小于压力P+，压力P+小于压力P2，及带有至少五个工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)的阀块(50)，其中所述加压装置适合并旨在用于在阀块(50)和所述塑料预制件的开口区之间建立流体连接，用于用处于加压的可流动介质对塑料预制件加压，所述工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)适合并旨在用不同的压力对塑料预制件加压，其中至少一个工艺阀(V_Ex)适合并旨在建立塑料容器和环境之间的连接，

其特征在于，

在所述压力容器(P1)和所述工艺阀(V1)之间设置至少一个节流阀(60，62)，所述节流阀的流量由可调节的节流阀截面确定，其中节流阀截面是可调节的，所述节流阀截面大于28mm²。

2.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述压力(P1)是可调节的，小于8bar且大于3bar，和/或所述压力(P2)是可调节的，并且大于16bar。

3.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述压力容器和所述阀块(50)通过管道连接，所述管道的最小横截面大于或等于110mm²。

4.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述加压装置可移动地安装在所述阀块(50)中。

5.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

每个成型站包括至少一个用于确定压力的传感器，其中所述压力是工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)和所述塑料预制件之间的压力。

6.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述设备正好包括五个工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)。

7.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

被打开的所述工艺阀Vi和V+和/或V2和/或V_Ex和/或所述工艺阀和所述加压装置之间的最小流动截面大于或等于150mm²。

8.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述加压装置的冲程运动大于15mm，且小于60mm。

9.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

所述工艺阀Vi和/或V+和/或V2和/或V_Ex是气动先导控制的至少是部分补偿的座阀。

10.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

至少一个节流阀(60，62)在至少两个固定位置之间是可调节的，其中调整通过带有不同通道孔的可旋转气缸来实现。

11.根据权利要求1所述的设备，

其特征在于，

至少一个节流阀(60，62)是手动、电动或免工具地可调节的。

12.根据权利要求11的设备，

其特征在于，

所述节流阀(60，62)和所述工艺阀(V1)之间的体积通过调节至少一个节流阀(60，62)是可改变的。

13.将塑料预制件用成型装置成型为塑料容器(10)的方法，所述成型装置有多个成型站，所述塑料预制件在所述吹塑模具中成型为所述塑料容器，其中通过拉伸杆在所述塑料预制件的纵向拉伸塑料预制件，并通过带有可流动介质的加压装置进行加压，并且提供至少四个压力容器，所述压力容器包括预定的压力(P1、Pi、P+和P2)，其中压力Pi小于压力P+，压力P+小于压力P2，并提供有至少五个工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)的阀块(50)，其中所述加压装置在所述阀块(50)和所述塑料预制件的开口区之间建立流体连接，以便用处于加压下的可流动介质对所述塑料预制件加压，且所述工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)以不同压力对所述塑料预制件加压，

其特征在于，

所述工艺阀(V1、Vi、V+、V2、V_Ex)的压力和开关时间的选择方式是，在回收阶段后，每个所述塑料容器(10)排入环境的空气质量可以用公式m＝x*V来描述，其中V是以升为单位的所述容器体积，m是以克为单位的所述空气质量，x是所述容器体积与所述空气质量的相关性因子，其中7≤x≤15。

14.根据权利要求13的方法，

其特征在于，

在所述阀块(50)中的压力未超过0.1bar的超压之前，所述加压装置被提升。

15.根据权利要求13的方法，

其特征在于，

所述工艺阀(V1，Vi，V+，V2，VEx)的开关时间被选择为从开关时刻Pi达到P2的90％的压力上升时间t90高于180ms。

16.根据权利要求13的方法，

其特征在于，

所述压力(P1)可变化地被设置，小于8bar，大于3bar和/或所述压力(P2)可变化地被设置，并且大于16bar。

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