在容器处理单元中真空再循环用的装置和方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及在容器处理单元中真空再循环用的装置和方法。特别地，本发明涉及与灌装系统、吹塑和拉伸吹塑装置以及组合的成形灌装装置相关的装置和方法，灌装系统用于将基本上为液体的灌装产品(例如，饮料或保健产品)灌装到容器(例如，瓶子)中，吹塑和拉伸吹塑装置用于通过用压缩空气对适当预制体进行冲击来制备诸如PET瓶等的塑料容器，组合的成形灌装装置用于通过在压力下将灌装产品灌装到预制体中来同时成型并灌装塑料容器，其中在处理站的真空室中建立负压，以使成型和/或灌装工艺加速。【
背景技术：
】[0002]用于灌装容器的灌装装置以及吹塑和/或拉伸吹塑装置在装瓶(特别是饮料装瓶)
技术领域：
是熟知的。近些年，也已经使用了用于同时成型并灌装塑料容器的成形灌装机。[0003]如已知的，塑料容器能够在拉伸吹塑工艺中由预制体制得。[0004]特别地，塑料容器膨胀之前的预制体优选具有试管的形状和/或具有单个孔。该孔附近具有出口区域，该出口区域装配有例如用于密封的、在注塑成型期间已经成形的螺纹。另外，为了运输的目的，能够为出口区域设置支撑环。[0005]作为用加压空气对容器进行充气的替代，EP1529620B1说明了一种将预制体液压再成型为塑料瓶的方法。为此，首先对预制体加热，并且将预制体放入中空模具，在中空模具中沿纵向拉伸预制体。此外，利用过压来加入矿泉水等，以制得最终的容器形状。矿泉水被保留在容器中，使得能够省略随后单独的装瓶步骤。[0006]US2011/0031659A1还说明了如下方法:在该方法中，借助于拉伸杆来拉伸被加热了的预制体，接着借助于不可压缩的流体(特别是水)而液压扩大成容器。此后，用加压空气替换流体并使流体流出容器。[0007]根据定义，成形灌装机包括至少一个处理站，处理站用于在中空模具中将塑料预制体膨胀再成形为塑料容器，并且用于将基本上为液体的产品或产品的至少液体或固体成分灌装到塑料容器中。[0008]相比于在功能上被定义为可压缩流体的气体，液体以及含有溶解的二氧化碳等的那些液体根据对其的定义以及关于在容器的成型并灌装期间的功能为不可压缩的流体。[0009]正如在灌装单元或者吹塑和/或拉伸吹塑系统中那样，能够借助于在加工室中建立部分真空来使成型和/或灌装工艺加速，因此加工室被设计为气密的真空室。然而，在加入预制体或待被加入的容器之后，首先必须将真空室抽至期望的加工压力，这通常借助于通过适当的抽吸线路与真空室连接的真空栗直接地进行。当再次打开真空室以取出被处理完的容器时，建立的真空会归因于与环境的压力平衡而失去，由此未使用由真空栗所供应的大部分能量。【
发明内容】[0010]因此，本发明的目的在于，尽可能最佳地利用真空栗能的该未使用的部分。宽泛地讲，本发明的目的包括提高容器处理单元的能量效率以及降低真空栗的能量消耗。另外，通过真空栗的减少，能够以更紧凑的方式设计该单元。[0011]上述问题通过如下容器处理单元中真空再循环的装置解决:所述容器处理单元包括多个处理站，所述多个处理站均具有能够密封的真空区域，所述装置包括:多条连接线路，所述连接线路使所述真空区域彼此连接和/或使所述真空区域与中央真空蓄积器连接；以及控制和/或调整单元，其以真空区域中建立的真空被部分地转移至另一真空区域和/或真空蓄积器的方式被构造。[0012]这里和在以下部分中，概念“真空”将被以真空中的主导压力比环境压力低的方式理解。特别地，该主导压力能够在0.1巴至0.9巴的范围，优选地在0.3巴至0.8巴的范围，甚至更优选地在0.5巴至0.7巴的范围。然而，根据处理站的不同，其它压力范围也能够用于真空。本发明明确地不限于所提及的范围，而是在原理上能够适用于任何真空压力。[0013]特别地，还能够在真空区域中实现0.1巴至0.4巴的负压。[0014]特别地，在即将要进行灌装加工之前，待被灌装的容器中的压力为0.05巴至0.9巴，优选地在0.1巴和0.8巴之间。[0015]特别地，在即将要进行灌装加工之前，真空区域中的压力与容器中的压力的偏差小于0.2巴。然而，也能够为相同的压力。[0016]这里和在以下部分中，真空区域将被理解为用于对一个或多个容器和/或预制体执行处理加工的处理站的能够密封的容积，其中将用于执行处理加工的容积抽至比环境压力低的压力。由此，环境能够包括容器处理单元或隔离器(insulator)(即，无尘室(cleanroom))的内部的环境。通常，环境压力将与大气压力相等。例如，处理站能够为用于灌装容器的灌装站、成型机(特别是吹塑成型机)、已经提及的成形灌装机中的一种、涂覆站或类似的装置。因此，待被执行的处理加工能够包括将灌装产品(特别是液体食物产品)灌装到容器中、借助于吹塑工艺或拉伸吹塑工艺来成型塑料容器、在成型塑料容器的同时将液体灌装产品灌装到塑料容器中(该液体灌装产品同样用于成型)、真空基涂覆加工(vacuum-basedcoatingprocess)等。[0017]原理上，所提及的工艺在本领域中均是已知的，因此本文不对其作更详细地解释。我们仅应当指出的是，执行所提及的灌装、成型和/或成形灌装工艺是以在部分真空中(即，利用负压)支撑和/或加速工艺。在下文中，为简化起见，即使真空区域中残留了相当大的剩余压力也使用术语“真空”。例如，能够通过在灌装工艺之前将待被灌装的容器的内部抽成真空来使灌装工艺加速。特别地，这能够通过在已经被抽成真空的闭合的室中灌装待被灌装的容器来进行。而且，能够借助于在吹塑模具的内壁和预制体之间建立真空来支撑吹塑成型和/或拉伸吹塑工艺。这同样适用于如下成形灌装工艺:在该成形灌装工艺中，能够将待被灌装的预制体的内部以及吹塑模具的内壁和预制体之间的空间均抽成真空。特别地，还能够在为了该目的而被精确设计的真空室中执行成形灌装工艺。[0018]根据本发明，真空区域是能够密封的，即真空区域是指具有能够被以气密的方式密封的一个或多个孔的密封的、气密的容积。为此，特别地，该孔装配有诸如可调节阀、可调节瓣(adjustableflap)、可调节滑块(adjustableslider)等的可控或可调节的密封系统。其它选择也是可以的并且在本领域中是已知的。决定因素仅在于，一个或多个孔能以可控的方式闭合和再打开，使得在真空区域内存在可控气氛。由此，借助于控制和/或调整单元来实现密封系统(特别是可调节阀)的开闭，该控制和/或调整单元被构造成使得真空区域中所建立的真空被部分地转移至另一真空区域和/或中央真空蓄积器。因此，根据本发明，通过多个连接线路使真空区域彼此连接和/或使真空区域与中央真空区域连接，多个连接线路能够借助于安装在连接线路处或安装在连接线路中的密封系统的切换而开闭。因此，能够通过适当的阀的系统性开闭来确保两个真空区域之间和/或真空区域与中央真空蓄积器之间的压力平衡。为简化起见，当我们谈及阀时，通常是指上述可选的密封装置。[0019]根据本发明，通过使被抽成真空的真空区域通过一条连接线路与压力较高的另一真空区域系统性的流体接触(hydrodynamiccontact)来实现真空区域中的真空的部分再循环。由此，气体从该另一真空区域流入被抽成真空的真空区域，由此降低了该另一真空区域中的压力。因此，通过打开连接线路，能够确保该另一真空区域被部分抽成真空，使得真空栗将该另一真空区域抽真空所需要的能量能够降低至期望的目标压力。[0020]特别地，多个处理站能够为用于执行相同处理工艺的相同处理站。例如，多个相同的处理站能够配置在转盘的转动支撑轮上，以对多个容器连续地执行处理加工。由于上述加工是在真空条件下实现的，所以在插入待被处理的容器或预制体之后，必须将各真空区域均抽至期望的负压，这通常借助于真空栗来实现。为了取出被处理完的容器，接着必须使真空区域与环境压力通气，否则整个处理单元应当在真空条件下工作，就工艺技术和设备运转技术(plantengineering)而言，这只有在非常艰难的努力的情况下才能得以实现。因此，根据本发明的装置能够在通气工艺之前，通过使用另一真空区域的部分抽真空用的负压(在准备待被执行的处理工艺时，在已经插入容器和/或预制体之后将该另一真空区域以气密的方式闭合)来确保真空区域中存在的真空被部分保存。这能够直接或例如通过前述中央真空蓄积器来间接地进行。[0021]由此，能够以如下方式来设计连接线路:根据处理站的数量和就工艺技术而言的设备构造，合适的真空区域彼此连接和/或使合适的真空区域与中央真空蓄积器连接。例如，能够利用管、尺寸稳定的软管(hose)或类似的装备建立连接线路。[0022]根据实施方式，所述装置可以还包括多个切换阀，切换阀配置在所述真空区域和所述连接线路之间的接口处，所述控制和/或调整单元被设计成用于控制所述切换阀的开闭。由此，真空区域的容积由切换阀的配置限定。为了使真空区域和中央真空蓄积器之间的连接线路的死区空间容积最小化，能够例如将切换阀直接地配置于待被抽成真空的真空区域的室(参见下文)。在连接线路位于两个相同的真空区间之间的情况下，可以选择将阀配置在两真空区域之间的中央，或者使每个真空区域的室均直接地包含单个的阀。在后者的实施方式中，由于在该抽真空步骤中能够忽略连接线路的容积，所以在将各室抽至目标压力的抽真空步骤期间进一步减小死区存储容积(deadstoragevolume)。[0023]根据实施方式，真空区域能够彼此成对地连接。由此，连接线路能够以如下方式配置:使待被抽成真空的当前第1页1 2 3 4 5