用于热成型玻璃容器的方法和设备与流程

本申请要求于2018年1月26日提交的申请号102018101832.0的德国专利申请“用于热成型玻璃容器的方法和设备”的优先权，其全部公开内容通过引用明确地并入本文。

本发明总体上涉及玻璃容器、特别是用作药物活性成分的初级包装装置、如小玻璃瓶(小瓶)、药筒或注射器体的制造，并且尤其涉及用于热成型由玻璃管制造的这种玻璃容器的方法和设备，其中该方法或设备相应地适于以一贯非常高的精度预先确定这种玻璃容器的端部部分中的开口区域的尺寸，例如小玻璃瓶(小瓶)或药筒的开口区域或注射器体的排出开口区域的尺寸。

背景技术：

从de10341300b3中已知这种热成型设备，并且如根据本发明的热成型设备，其也用于由玻璃管制造玻璃容器，特别是用作药物活性成分的初级包装装置，例如小玻璃瓶(小瓶)、药筒或注射器体。

这种热成型设备通常是竖直定向的并且构造成转盘机。转盘机通常具有两个转盘，这两个转盘分别围绕分配的转塔逐步旋转，以经过一系列处理站进行处理和热成型。多个用于保持工件、即玻璃管部分的旋转保持卡盘分别布置成分布在转盘的圆周上。用于成型的工具和多个气体燃烧器安装在热成型设备的工作台上。在工作模式下，转塔从一个工作位置枢转到下一个工作位置，并且与从主塔传送到辅塔时的产品传送是同步的。

在de202004004560u1和ep2818454a1中公开了与上述类型类似的热成型设备。

在wo2005/092805a1中公开了上述类型的玻璃加工机，其中为了精确地构造玻璃容器的颈部开口，分别在垂直于玻璃容器的纵向轴线或快速旋转的保持卡盘的旋转轴线的方向上调节在热成型中使用的成型元件，使得成型工具的轴线与快速旋转的保持卡盘的轴线精确地对准。为此，将相应的成型工具如成型心轴安装在十字滑动件上(kreuzschlitten)，可以在垂直于快速旋转的保持卡盘的轴线的两个方向(x，y)上调节十字滑动件。为此目的，wo2005/092805a1公开了十字滑动件的控制(steuerung)或调节(regelung)。

图1以示意性截面图示出了小玻璃瓶(小瓶)的颈部热成型时的几何关系。将小瓶100倒置地夹紧在旋转保持卡盘(未示出)中并定向成恰好竖直(沿z方向)，使得在旋转时不会发生摆动。在颈部103下方，玻璃加工机的成型心轴140安装在止动板141上，所述成型心轴140是竖直定向的。如图1所示，为了热成型，将用作开口成型工具的成型心轴140引入到半成品中间产品的颈部开口中，其中，用作成型工具的成型辊150从外部作用在颈部开口上，以确立颈部开口的外部轮廓，并且其中，用作另一成型工具的止动板141作用在半成品中间产品的端部上，以确立口边缘的形状。在成型辊150、成型心轴140和止动板141之间形成空腔，所述空腔的轮廓由成型辊150的外部轮廓确定。在热成型期间，玻璃容器的外部轮廓和口边缘适配于所述空腔的轮廓。

上述方法在本领域早已众所周知，并且例如已经描述在de670112a中。

然而，当更近地观察时，用作初始材料的玻璃管的重要尺寸确实发生了变化，这影响了在玻璃容器的颈部开口区域中的尺寸精度。这是因为通常通过已知的danner或vello方法由玻璃熔体拉伸玻璃管，使得内径和外径还有壁厚在玻璃管的纵向以及周向上由于制造相关原因而发生变化。

图2a示例性地示出了标称值为16.75mm的六个玻璃管的外径变化，所述玻璃管例如通常用于制造玻璃容器，特别是药物包装装置。外径不仅在各个玻璃管之间变化，而且还在所述玻璃管的纵向上变化。类似地，这也尤其适用于玻璃管的壁厚。这些变化不仅发生在不同批次的玻璃管之间，而且还发生在同一批次的玻璃管中。

在根据图1的常规工作几何结构中，由于刚性设置的成型工具，因此不可能补偿由这些尺寸偏差引起的过量(überschüssiges)玻璃。

为了补偿用作初始材料的玻璃管的这些尺寸偏差，通常的方法是，通过复位弹簧将用于热成型的成型辊朝分配的成型心轴预张紧。图2b和图2c示意性地示出了该方法。

图2b示出了这样的状态，其中第一玻璃管的热软化玻璃的体积在颈部开口区域中精确地对应于在成型辊150、止动板和成型心轴之间形成的上述空腔的体积。根据图2c，第二玻璃管的热软化玻璃的相应体积在颈部开口区域中小于所述体积，例如，因为区域玻璃管在待成型的区域中的壁厚由于初始玻璃管的壁厚变化而较小。为了补偿该效果，成型辊150朝成型心轴弹性地预张紧，使得在颈部开口区域中成型辊150与玻璃容器的外部轮廓之间的间隙110始终非常小。由此，不仅可以补偿初始玻璃管颈部开口区域的尺寸偏差，而且可以避免成型区域中过大的压力，并且可以避免外观缺陷，例如压痕、皱褶、疤痕等。

虽然通过根据图1的常规工作几何结构可以由成型心轴140非常精确地预先确定颈部开口的内径，但是热软化玻璃的质量在热成型区域中的这类变化不可避免地导致热成型之后成品玻璃容器的颈部开口处的尺寸变化。例如，玻璃容器的重要尺寸，例如小瓶的卷边区域的壁厚、颈部103(参见图1)或肩部102区域的壁厚、卷边104的外径或者卷边104的高度，在某些情况下在很大程度上发生变化。同样，过量玻璃可能向上移动，导致小瓶的肩部变形。

此外，当前常见的热成型设备的工作模式还会造成其他后果。上述类型的玻璃容器通常在热成型设备上全天候生产，其中热成型期间的工艺参数通常由机器操作员手动地设置，并且在持续操作期间偶尔进行适当地调节。就本文中的相应热成型设备的操作行为而言，机器操作员的主观感觉不起重要作用。如今，所有的最终产品(热成型后的玻璃容器)都通过视频检查系统测量和评估。机器操作员可以根据所述检查结果在热成型期间重新调节工艺参数，但在这种情况下，只能通过明显的时间延迟进行。

因此，机器操作员在热成型期间总要设置工艺参数，使得所有的最终产品(热成型后的玻璃容器)的尺寸变化在可接受的公差限度内。然而，不能对每个玻璃管进行工艺参数设置。

在图3中示例性地示出了这种方法，其中相对于持续生产时间绘出了玻璃小瓶的卷边外径。对于第一批玻璃管(时间到17:15)，几乎所有玻璃小瓶的卷边外径都在约19.78mm与19.96mm之间的范围。在换成壁厚可能更大的另一批玻璃管之后，实际上卷边外径更大。然而，卷边外径始终在公差下限值和公差上限值之间，所述限度值用虚线表示。

图4通过卷边外径d2(参见图11a)的示例示出了颈部开口区域中尺寸偏差的分布的直方图。从图4可以得出，当基于卷边外径的分布的正态分布时，卷边外径的变化约为标称值的0.02％。例如，对于19.95mm的卷边外径的标称值，95％置信区间的大小约为0.249mm。类似地，这也适用于颈部开口区域中在垂直于玻璃容器的纵向的方向上的其他重要尺寸。

de2526569a1公开了由具有锥形的帽状端部区域的石英玻璃制造管的方法和设备。在此，将具有非圆形横截面的初始玻璃管设置成旋转的并加热端部区域直到端部区域变成可塑的。将圆柱形且锥形的内成型工具移动到旋转的端部区域中。端部区域的外部轮廓可以另外由相对的空心圆柱形外成型工具限定。没有公开对内成型工具和外成型工具进行电动调节。没有根据相应玻璃管的尺寸数据对内成型工具和外成型工具进行调节。

因此，鉴于对用作药物活性成分的初级包装装置的玻璃容器的产品质量提出的更高要求，还有进一步改进的余地。

技术实现要素：

本发明的总体目的是改善通过热成型由玻璃管制造玻璃容器时的条件，使得即使在非常高的循环速率下，也能够可靠地且高效地制造一贯高质量并且在具有开口的端部部分区域(例如小瓶或药筒的贯通开口区域或注射器的注射器锥体区域)中具有一贯精确的尺寸的玻璃容器。具体地，本发明的目的是提供用于成型玻璃容器上具有开口的端部部分的改进的方法和改进的设备，所述玻璃容器通过热成型由玻璃管制成，特别是在小瓶或药筒的情况下用于模制具有颈部开口的颈部，或者在注射器的情况下用于成型具有排出开口的注射器锥体，通过该方法和设备，即使在非常高的循环速率下，也可以可靠地且高效地制造一贯高质量并且在具有开口的端部部分区域中具有一贯精确的尺寸的玻璃容器。

该目的通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求19所述的设备以及根据权利要求33所述的用途来实现。其他有利的实施例是相应的从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种用于成型玻璃容器上、特别是用于存储药物活性成分的玻璃容器上具有开口的端部部分的方法，所述玻璃容器通过热成型由玻璃管制成，在该方法中，具有开口的端部部分，特别是具有颈部开口的颈部，在玻璃容器的一端处通过热成型以及居中设置的开口成型工具与至少一个分配的成型工具的相互作用而构造，其中将开口成型工具引入到开口中，而用于成型端部部分的外部轮廓的成型工具从外部作用在开口上，和/或其中用作成型工具的板作用在玻璃管的相应端部上以成型开口的口边缘。在此提供每个玻璃管的尺寸数据，特别是与一个或多个以下变量有关的尺寸数据：在制造中使用的玻璃管的壁厚、外径和内径。优选地提供所述尺寸数据，以便对在制造中使用的玻璃管的纵向或者纵向和周向上的多个子部分进行解析。

根据本发明，分别电动调节或自动调节与居中的开口成型工具相互作用的至少一个成型工具在玻璃容器的轴向(z方向)上的位置，以对应于所提供的相应玻璃管的尺寸数据。在此，成型工具在垂直于玻璃容器的轴向上(在x方向和y方向上)的位置优选地保持恒定，使得成品玻璃容器在垂直于轴向上、即特别是径向上的尺寸是恒定的并且对应于期望的标称值。根据本发明，通过沿轴向移动与开口成型工具相互作用的至少一个成型工具来补偿待处理的玻璃管在热成型区域中的玻璃体积偏差。换句话说，在保持成品玻璃容器在垂直于轴向的方向上的尺寸恒定的同时，补偿待成型区域中的玻璃体积偏差，其中相对于玻璃管在轴向上调节相应成型工具的接合位置，以对应于玻璃体积偏差。垂直于轴向的标称尺寸因此可以以最大精度保持。发明人的研究表明，垂直于轴向的尺寸精度对于玻璃容器的许多性质非常重要。例如，垂直于轴向的尺寸精度对于密封帽、塞子或其他封闭元件在小瓶或药筒的颈部开口区域中或在注射器体的注射器锥体上的鲁尔锁区域中的紧密密封配合非常重要，而在轴向上的尺寸精度可能对此不那么重要。

根据另一实施例，在端部部分、特别是颈部或注射器锥体开始热成型之前，调节至少一个成型工具在轴向上的位置，其中，至少一个成型工具在轴向上的位置在端部部分的热成型期间保持恒定。因此，在具有开口的端部部分的实际成型期间，相应的成型工具的位置保持恒定。因此，待制造的玻璃容器上的边缘或弯曲可以精确地形成，而不会由于热成型期间的调节出现偏差。因此，根据该优选的实施例，成型工具的调节以循环的方式进行，使得与待成型的玻璃管从热成型设备中的一个处理站到下一个处理站的传送同步。与将待成型的玻璃管从热成型设备中的一个处理站传送到下一个处理站所需的时间段相比，在此成型工具的调节更快，优选地明显更快。

如果待成型的玻璃管连续通过多个处理站以对端部部分进行热成型，则所有这些多个处理站处的成型工具的位置在玻璃容器的轴向(z方向)上优选地电动地调节相同的距离，以对应于所提供的相应玻璃管的尺寸数据，由此，尽管在轴向上调节成型工具，但玻璃容器的端部部分区域在轴向上的尺寸仍可以保持恒定。在玻璃小瓶(小瓶)或药筒(药筒)的情况下，在具有恒定外径的玻璃容器的圆柱形侧壁与玻璃容器的端部(在其上构造具有恒定外部尺寸的实际颈部开口、例如卷边)之间的过渡区域的位置和尺寸也可以在轴向上保持恒定。

根据另一实施例，在热成型期间，多个成型工具与居中设置的开口成型工具相互作用，其中所有的成型工具在轴向上共同地调节，以对应于相应玻璃管的尺寸数据，从而补偿在待制造的玻璃管在热成型区域中的玻璃体积偏差。在此，居中设置的开口成型工具优选地与所述成型工具一起调节。然而，也可以独立于与居中的开口成型工具相互作用的成型工具在轴向上调节居中的开口成型工具，例如以便使用作开口成型工具的成型心轴或销在热成型的特定阶段(例如在热成型即将结束时)以目标方式进一步移动到贯通开口中。

根据另一实施例，尺寸数据包括至少相应玻璃管在热成型区域中的壁厚。待成型的区域中的壁厚偏差与所述区域中的玻璃体积偏差相对应，所述玻璃体积偏差能够通过根据本发明的成型工具在轴向上的调节来补偿。当然，尺寸数据还可以包括在待成型的初始玻璃管的区域中的其他几何尺寸，特别是初始玻璃管的内径和/或外径。

根据另一实施例，提供尺寸数据，特别是通过具有图像评估软件的视频检查系统以非触觉的方式确定的相应玻璃管或在先前的热成型中制造的玻璃容器的尺寸数据，以精确地确定初始玻璃管在待成型的区域中的尺寸。在此，优选地空间地解析初始玻璃管在轴向和周向上的尺寸数据，使得可以基于尺寸数据精确地计算在待成型的区域中的玻璃体积以及所述玻璃体积的偏差。

根据另一实施例，可替代地，通过从具有与相应玻璃管的尺寸有关的管具体数据的数据库或数据表中读取数据来提供相应玻璃管的尺寸数据。因此，不必以复杂的方式重新确定在热成型之前的另外处理操作中的初始玻璃管，因为初始玻璃管的制造商已经以高精度确定了管具体数据并将其记录在数据库中、电子存储介质或数据表上。

根据另一实施例，尺寸数据由控制或调节控制装置进一步处理，控制或调节控制装置基于确定的尺寸数据将控制或调节变量发送至分配给调节装置的致动器，其中，致动器在轴向上调节至少一个成型工具，以对应于控制或调节控制变量。

根据另一实施例，通过比较确定的尺寸数据与例如存储在查找表、数据存储器等中的标称值来确定控制或调节变量。对于待成型的初始玻璃管的玻璃体积，所述标称值分别确定相应成型工具在z方向上的合适位置，从而可以可靠地补偿任何玻璃体积偏差。所述标称值可以通过热成型设备的实际测试来确定，但是也可以通过计算、模拟等确定。

根据另一实施例，在具有开口的端部部分开始热成型之前，调节至少一个成型工具在垂直于轴向的方向上的位置，但在具有开口的端部部分热成型期间保持恒定。因此，在实际的颈部成型期间，相应成型工具的位置在垂直于轴向的方向上也保持恒定。由于在轴向上的上述调节是最佳的，热成型区域中的玻璃体积填充居中设置的开口成型工具与外部设置的成型辊等之间的间隙，所以成品玻璃容器的期望尺寸可以精确地保持，而不会因热成型期间的调节而出现偏差。因此，根据该优选的实施例，成型工具的调节以循环的方式进行，从而与待成型的玻璃管从热成型设备中的一个处理站到下一处理站的传送同步。

根据另一实施例，其尤其涉及玻璃小瓶、药筒或注射器体的制造，为了调节至少一个成型工具，在轴向上调节用于成型口边缘的板、用于成型端部部分的成型辊和/或用于成型玻璃容器的端部部分区域中的肩部或锥部的成型辊。

根据另一实施例，热成型在转盘机中进行，转盘机具有可旋转地安装的转盘，在其上布置沿周向分布的多个保持卡盘，其中在每个保持卡盘中保持一个玻璃管，并且玻璃管在转盘旋转运动时逐步经过一系列处理站，在这些处理站处借助气体燃烧器和/或处理工具进行热成型，其中至少一个处理站具有至少一个成型工具，成型工具如上所述在轴向上调节，提供保持在转盘上的每个玻璃管的尺寸数据，并且单独地电动调节用于保持在转盘上的每个玻璃管的至少一个成型工具在轴向上的位置，以对应于用于热成型的相应玻璃管的尺寸数据。

根据另一实施例，在具有开口的端部部分开始热成型之前，调节至少一个成型工具在轴向(z)上的位置，而在具有开口的端部部分热成型期间，至少一个成型工具在轴向(z)上的位置保持恒定，其中在端部部分开始热成型之前，用于调节至少一个成型工具在轴向(z)上的位置的时间段短于通过转盘的旋转运动将玻璃管从第一处理站调节到当在旋转方向观察时设置在下游的第二处理站所需的时间段。

根据另一实施例，调节至少一个成型工具在轴向上的位置以对应于相应玻璃管的尺寸数据，使得在热成型之后，在横向于玻璃容器的纵向的方向上，至少在垂直于玻璃容器的轴向(z)的方向上，玻璃容器在具有开口的端部部分区域中的尺寸变化，特别是在肩部、颈部和/或卷边或注射器锥体区域中玻璃容器的壁厚，与在制造中使用的玻璃管的尺寸数据的变化以另一种方式相关。这是因为，通过在轴向上调节至少一个成型工具，实际上可以精确地预先确定成品玻璃容器在垂直于轴向的方向上的尺寸，而该尺寸不再取决于待成型的区域中的玻璃体积偏差，所述玻璃体积偏差是由初始玻璃管的尺寸偏差引起的。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于成型具有开口的端部部分，特别是小瓶或药筒上的颈部或玻璃注射器上的注射器锥体的热成型设备，特别是在用于储存药物活性成分的玻璃容器上，其中玻璃容器在至少一端处具有带开口的端部部分，例如具有颈部开口的颈部或注射器锥体，热成型设备具有处理站，在处理站处借助于气体燃烧器和/或处理工具进行热成型，其中，处理站具有居中设置的开口成型工具和用于成型端部部分的外部轮廓和/或用于成型开口的口边缘的至少一个成型工具，使得具有贯通开口的端部部分，特别是具有颈部开口的颈部或注射器锥体能够构造在玻璃容器的至少一端上，其中将居中设置的开口成型工具引入到开口中并且用于成型具有开口的端部部分的外部轮廓的成型工具从外部作用在开口上，和/或其中作为用于成型开口的口边缘的成型工具的板作用在玻璃管的相应端部上。在此为至少一个成型工具提供调节装置，调节装置适于调节至少一个成型工具在玻璃容器的轴向上相对于相应玻璃管的位置。

根据本发明，调节装置分配有致动器，其中提供了控制或调节装置，其具有用于输入尺寸数据的接口，已经确定了待处理的相应玻璃管的尺寸数据，其中基于输入的尺寸数据，控制或调节装置适于将控制或调节变量发送给致动器，使得致动器在轴向上调节至少一个成型工具，以对应于控制或调节变量。可以使用电致动的调节装置，尤其是步进电机或压电致动器进行调节。

根据另一实施例，致动器在轴向上调节至少一个成型元件，以对应于控制或调节变量。

根据另一实施例，接口连接到非触觉检查装置。

根据另一实施例，接口还适于从具有相应玻璃管的管具体数据的数据库或数据表中读取相应玻璃管的尺寸数据。

根据另一实施例，至少一个调节装置还适于相对于旋转轴线来调节分配的成型工具的角位置，在热成型期间相应玻璃管绕旋转轴线旋转，其中进一步地，提供了用于在垂直于轴向的方向上调节相应处理站的所有成型工具的调节装置，其中，所述调节装置适配成使得相应处理站的中心与旋转轴线恰好对准。

本发明的另一方面涉及上述方法或上述热成型设备用于制造玻璃容器、特别是用于存储药物活性成分的玻璃容器的用途。

本发明的另一方面涉及多个玻璃容器，特别是用于存储药物活性成分的多个玻璃容器，其包括至少40个玻璃容器，这些玻璃容器通过热成型由玻璃管材制造，并且以任意顺序从正在进行的生产中随机抽取而没有事先测量，其中，具有相应开口或贯通开口的端部部分，特别是具有颈部开口的颈部，或具有排出开口的注射器锥体，构造在相应玻璃容器的至少一端上。

根据本发明，颈部开口区域在垂直于玻璃容器的纵向的方向上的至少一个尺寸变化优于相应尺寸的0.01％、优选地优于相应尺寸的0.0075％、甚至更优选地优于相应尺寸的0.005％。

附图说明

下面将以示例性方式并参考附图描述本发明，从附图中将得出进一步的特征、优点和待实现的目的。在附图中：

图1示出了根据现有技术在小玻璃瓶(小瓶)的颈部进行热成型时的状态；

图2a示出了六个玻璃管的外径变化，这些玻璃管通常用于通过热成型来制造小玻璃瓶；

图2b和图2c示出了根据现有技术在通过热成型制造小玻璃瓶时用于补偿尺寸偏差的方法的示意性截面图；

图3示出了相对于持续生产时间绘制的由根据现有技术的方法制造的玻璃小瓶的卷边外径；

图4示出了通过根据现有技术的方法制造的玻璃小瓶的颈部开口区域的尺寸偏差分布的直方图；

图5a示出了根据本发明的热成型设备的部件的示意性平面图；

图5b示出了根据本发明的热成型设备的细节的示意性侧视图；

图5c示出了根据本发明的另一实施例的热成型设备的示意图；

图6a示出了根据本发明对小玻璃瓶(小瓶)的颈部热成型开始时的状态；

图6b示出了根据本发明对小玻璃瓶(小瓶)的颈部热成型的后期阶段的状态；

图7示出了根据本发明的热成型设备中的控制或调节装置的示意图；

图8示出了根据本发明的热成型方法的最重要工艺步骤的示意性流程图；

图9示出了相对于持续生产时间绘制的由根据本发明的方法制造的玻璃小瓶的卷边外径；

图10示出了通过根据本发明的方法制造的玻璃小瓶的颈部开口区域中的尺寸偏差分布的直方图；

图11a示出了根据本发明的玻璃小瓶的几何关系；

图11b示出了根据本发明的玻璃小瓶在颈部开口区域中的几何关系；和

图11c至图11e示出了根据本发明的其他玻璃小瓶在颈部开口区域的几何关系。

在附图中，相同的附图标记表示相同的或基本相同的元件或元件组。

具体实施方式

图5a示出了根据本发明的热成型设备1的基本结构的示意性平面图，热成型设备1用于由玻璃管14制造玻璃容器，玻璃管14从上方以竖直定向的方式供应。待制造的玻璃容器，例如小玻璃瓶(小瓶)、药筒或注射器体，用于存储药物活性成分。在此，热成型设备1包括所谓的主机10，主机尤其用于在与玻璃容器的随后的底端或开口端相对的一端处热成型供应的玻璃管60，特别是用于模制具有颈部开口的颈部或具有排出开口的注射器锥体。

玻璃管14在供应位置15处以已知的方式供应并且以适当的加工高度保持在保持卡盘中，所述保持卡盘布置成分布在转盘12的圆周上。转盘12构造成具有保持卡盘的环形安装台的形式并且可旋转地安装在分配的柱11上。转盘12围绕分配的柱11逐步旋转或枢转。在此，逐步引导保持在保持卡盘上的玻璃管14经过气体燃烧器17和各个处理站20-22，在气体燃烧器17和处理站20-22处，在相应的停顿时间内进行加工和热成型。在经过处理站20-22之后，借助于检查系统30以非触觉方式检查玻璃容器的至少颈部区域和颈部开口区域，并记录所述玻璃容器的性质。检查系统30可以是例如具有图像评估软件的摄像机，借此基于由摄像机记录的图像来评估玻璃容器的几何尺寸，例如在玻璃小瓶的情况下的几何尺寸，在图11a和图11b中总结了所述几何尺寸。最后将位置16处的玻璃容器传送到下游处理机。

图5b示出了根据图5a的热成型设备在一个处理站区域中的细节的示意性侧视图，其用于模制颈部并且用于成型具有预定几何形状的颈部开口。小瓶5倒置地夹紧在旋转保持卡盘60中并由保持卡盘60的夹爪61保持，所述夹爪61能够打开并通过调节张紧杆62来径向调节。在热成型期间，保持卡盘60围绕旋转轴线63以非常高的速度旋转，旋转轴线63非常精确地竖直定向。将待处理的玻璃管或热成型后的玻璃小瓶5定向成在保持卡盘60中恰好竖直地(恰好平行于z方向)定向，使得当围绕旋转轴线63旋转时不会发生摆动。

在保持卡盘60下方，居中的成型心轴40(居中的开口成型工具)和多个成型辊50设置在由调节台70、71形成的调节单元上，成型辊50作为用于对随后的端部部分区域进行热成型的成型工具并且与成型心轴相互作用以进行热成型。成型心轴40居中地布置、恰好竖直地定向，并且所述成型心轴40的中心与位于其上的保持卡盘60的旋转轴线63恰好对准。为此，可以精确地重新调节成型心轴40的角定向以及成型心轴在x方向和y方向上的位置，为此目的，对应地适配的调节装置40设置在上调节台70上，成型心轴40安装在该调节装置上。

也可以使用销或细线(dünnerdreht)代替成型心轴作为居中的开口成型工具，以便精确地预先限定在端部部分区域中的贯通开口的内径。

用作成型工具的成型辊50可旋转地安装成在柱55上，柱55安装在分配的调节装置56上，调节装置56布置在上调节台70上。柱55和安装在其上的成型辊50在x方向和y方向上的位置以及成型辊50相对于成型心轴40的高度也可以通过调节装置56以相应的方式精确地重新调节，从而设置热成型设备。

上调节台70安装在下调节台71上，下调节台71在一个处理站区域中布置在热成型设备的工作台(未示出)上。

在颈部9下方，成型心轴40安装在止动板41上。成型心轴40恰好竖直地定向。为了热成型，将成型心轴40引入到小瓶5的颈部开口中，其中，成型辊50从外部作用在颈部开口上，以确立颈部开口的外部轮廓，并且其中，止动板41作用在热成型的端部上，以便精确地确立口边缘的形状。在成型辊50、成型心轴40和止动板41之间形成空腔，所述空腔的轮廓由成型辊50的外部轮廓确定。在热成型期间，玻璃容器5的外部轮廓和口边缘完全适配于所述空腔的轮廓。特别地，在待构造的容器的上端处的随后的卷边9的形状(参见图11a至图11e中的说明)完全对应于在成型辊50、成型心轴40和止动板41之间形成的空腔的形状。

上调节台71构造为十字滑动件，其可以在垂直于保持卡盘60的旋转轴线63的两个方向(x，y)上进行调节。下调节台70可以在z方向上精确地调节，即竖直地调节，以将所有成型工具50和成型心轴40连同止动板41同时竖直地调节到热成型区域中的合适操作高度。

可以在调节装置42中设置致动器，以独立于分配的成型辊50在z方向上调节成型心轴40，例如以将成型心轴40在随后的热成型阶段进一步移动到玻璃容器的开口中。在z向调节装置71中设置致动器，以精确地调节分配的成型辊50连同具有止动板41的成型心轴40，以便补偿初始玻璃管在z方向上的玻璃体积偏差。该致动器可以是压电驱动器或微型步进电机，以共同精确地调节成型心轴40、止动板41和成型辊50的高度。对于本发明而言，高达0.1mm或0.15mm的调节路径可能就足够了，以确保在颈部开口区域中恒定的尺寸，如下文所讨论的。

在根据图5c的示意图中示出了调节可能性的更多细节。可以看出，借助于z向调节装置71，可以通过致动致动器(例如步进电机m)在z方向上共同地调节成型心轴40、止动板41和成型辊50。其他z向调节装置42用于相对于其余的成型工具50和工作台72调节成型心轴40和止动板41。成型辊50的位置可以在垂直于z方向的方向上、特别是在相对于成型心轴40的径向上单独地调节，尤其是借助于径向调节装置57并通过致动分配的电机m。然而，成型辊50的位置在实际热成型期间优选地是恒定的。可能地，成型辊50的位置可以借助于弹簧58在径向上轻微地调节。具有分配的电机m的其他调节装置73、74用于共同调节成型辊50、成型心轴40和止动板41。

首先将具有封闭的底部的玻璃管或半成品玻璃中间产品(以下称为工件)夹紧在供应位置15处的保持卡盘60中(参见图5a)。随后通过逐步枢转转盘12来引导工件通过多个气体燃烧器17的燃烧器火焰18并适当地加热，直到在随后的颈部开口区域中的玻璃被热软化从而可塑性地延展。在第一处理站20中，首先将成型心轴40引入到旋转工件的颈部开口中，并在随后的肩部7(参见图6a)的高度处朝旋转工件引导成形辊50，由此形成肩部7。

随后将处于玻璃的热软化状态的工件传送到处理站21，在处理站21中精确地成型具有口区域的颈部开口，如图6b所示。为此，使用具有图6b所示的轮廓的成型辊50，所述轮廓具有凹形成型部分52，并且在所述轮廓的上端和下端具有平坦的竖直延伸部分51。成型辊50的下端设置在止动板41的上侧的高度处，成型心轴40从止动板41的上侧垂直地突出。在成型辊50、成型心轴40和止动板41之间形成空腔，所述空腔的体积由成型辊50的轮廓和尺寸以及成型辊50相对于居中设置的成型心轴40的位置限定。更具体地，所述体积由成型辊50上的假想切线外部地限定，所述假想切线对应于与成型心轴40同心的假想圆。

如图6b所示，在热成型期间成型辊50作用在成型心轴40(居中的开口成型工具)上，以便成型位于其间的颈部8和工件5的卷边9。此外，在热成型期间止动板41作用在工件5的端部上，以便成型颈部开口的口区域。快速旋转的工件5在短时间内保持该状态，直到玻璃冷却到所成型的颈部开口在尺寸上足够稳定的程度，如图6b所示。

如图6a和图6b中的双箭头所示，可以借助于分配的z向调节装置将用于热成型的成型辊50和成型心轴40恰好竖直(z方向)地调节到相应合适的高度。在待成型的玻璃管连续地通过多个具有成型心轴和成型工具(特别是成型辊)的处理站的情况下，优选的是，成型工具，优选地与成型心轴一起，在所有所述多个处理站中沿轴向调节相同的距离。原则上，也可以以相互独立的方式对成型辊50和成型心轴40进行z方向上的高度调节。优选地，所有的成型辊50在z方向上与成型心轴40一起调节，并且可能地，独立于止动板41。

与现有技术相反，成型辊50优选地不以径向向内的方式朝居中设置的成型心轴40弹性地预张紧。相反，在热成型期间，成型辊50设置在固定位置，固定位置由旋转支座(柱)55限定(参见图5c)。然而，原则上也可以提供成型辊50的弹性预张紧支座。

为了补偿工件5在成型区域的尺寸偏差，特别是工件5的壁厚还有外径的偏差，根据本发明的方法如根据图8的流程图：

首先，在步骤s1中，提供相应的待成型工件尺寸数据，特别是待成型工件的部分的尺寸数据，即颈部开口区域中的尺寸数据。为此，可以以非触觉的方式确定相应的待成型玻璃管的尺寸数据，特别是借助于摄像机，摄像机具有视频图像的后续图像评估，以便确定尺寸数据，例如待成型的区域的壁厚以及内径和外径。在此，以在待成型的区域的周向和纵向上解析的方式确定这些尺寸数据。可以根据所述数据确定待成型的每个玻璃管的待成型区域的实际玻璃体积。

例如，当将待成型的玻璃管转移到热成型设备1的区域15中时，可以在线确定待成型的玻璃管的尺寸数据。然而，每个单根玻璃管的尺寸数据也可以由制造商在制造玻璃管时确定，并存储在数据库或数据存储器中，或打印在数据表上，热成型设备1可以通过接口从所述数据库或数据存储器或数据表再次读取这些尺寸数据。

可替代地，间接地确定待成型的相应玻璃管的尺寸数据，即通过测量已经在先前的热成型中制造的玻璃容器来确定，例如通过摄像机，摄像机具有视频图像的后续图像评估，以便确定尺寸数据。例如，可以在相机30的位置处直接或在热成型设备1处或之后进行测试。通过评估成品玻璃容器上的颈部开口区域中的几何尺寸，可以得出与热成型有关的在随后时间点待成型的工件的尺寸数据，例如在随后时间点待成型的工件的待成型区域的壁厚以及内径和外径。

随后在步骤s2中通过控制或调节装置进一步处理提供的尺寸数据。为此，可以将确定的尺寸数据与标称值进行比较，由此可以计算工件的待成型区域的实际体积与标称体积的偏差。为此，标称值可以存储在查找表中，例如，查找表连接到控制或调节装置。

知道实际成型区域的体积，所述体积由成型辊50的轮廓和尺寸以及成型辊50相对于居中设置的成型心轴40的位置限定，由比较结果计算调节变量。所述调节变量通过控制或调节装置发送给用于在z方向上调节成型心轴40和一个或多个成型工具50的致动器，即发送给用于在z方向上调节成型心轴40的调节装置42中的致动器，和用于在z方向上调节成型辊50的调节装置56中的致动器。原则上，成型辊50和成型心轴40在z方向上的所述调节可以单独地并且以相互独立的方式进行，并且在图6a和图6b中通过竖直的双箭头安排。然而，优选地在z方向上共同调节成型辊50和成型心轴40，例如通过致动共同的z向调节装置71(参见图5b)。

由于该调节，实际成型区域的体积在z方向上增大(“拉伸”)或减小(“压缩”)，使得可以补偿待成型的工件的颈部开口区域中的尺寸偏差，所述体积由成型辊50的轮廓和尺寸以及成型辊50相对于具有止动板41的居中设置的成型心轴40的位置限定。如果颈部开口区域中的实际玻璃体积较大，例如由于该区域中较大的壁厚，则通过“拉伸”实际成型区域的体积而使多余的材料可以流入在此形成的成型区域的附加体积中。然而，如果颈部开口区域中的实际玻璃体积较小，例如由于该区域中较小的壁厚，则可以通过“压缩”实际成型区域的体积而补偿，使得成型区域的整个体积的热软化玻璃靠在成型元件上并成型，而不产生空腔等，所述空腔会造成成品玻璃容器的颈部区域中的几何尺寸不受控制的偏差。为此，特别地，可以在z方向上适当地控制止动板41的调节路径。

由于成型辊50和居中设置的成型心轴40之间固定的间距，所以颈部开口区域中的重要几何尺寸，例如成品玻璃容器的卷边9、颈部8和肩部7的内径和外径，独立于初始玻璃管在待成型的区域中的实际尺寸而始终保持恒定。在多个处理站中进行热成型但是并非所有处理站的成型工具都在轴向上以相同方式进行调节的实施例的情况下，初始玻璃管的实际尺寸的偏差可能地通过成品玻璃容器在z方向上的尺寸偏差来补偿，例如通过在成品玻璃容器的卷边9、颈部8和肩部7沿z方向(纵向)的位置的更大公差来补偿。然而，在实际应用中，z方向上的所述偏差对成品玻璃容器的重要性质，例如药物活性成分的实际填充量、用于封闭颈部开口的封闭元件的保持力、或者帽、联接件等(例如喇叭形金属帽或用于将注射器体联接到成品玻璃容器的联接件)在颈部开口区域的保持力没有任何影响。然而，在多个处理站上进行热成型并且所有处理站处的成型工具以相同方式在轴向上进行调节以对应于所提供的尺寸数据的情况下，成品玻璃容器的尺寸在z方向上的这种偏差不会以同样方式出现。

可以将上述调节理解为在初始玻璃管的提供或确定的尺寸数据上的控制或调节。

图7示意性地概述了进行这种控制或调节所需的控制或调节装置80的元件。控制或调节装置80分配有查找表81，标称值和参照值存储在查找表中。控制或调节装置80连接到在线非触觉检查系统84，非触觉检查系统84用于确定初始玻璃管的尺寸数据；和/或数据库或数据存储器85，初始玻璃管的尺寸数据存储在数据库或数据存储器85中；和/或下游的非触觉检查系统86，非触觉检查系统86用于在热成型之后确定成品玻璃容器的颈部区域中的尺寸数据。在通过控制或调节装置80计算调节变量之后，将所述调节变量发送给相应的致动器82，致动器82使分配的成型工具83在z方向上进行调节，以对应于相应的调节变量。分配的成型工具83在z方向上的相应调节通常为至多0.1mm或至多0.15mm。

在热成型设备构造为图5a所示的转盘机的情况下，分别提供或确定保持在转盘12上的每个初始玻璃管的上述尺寸数据，并由此计算相应初始玻璃管的相应调节变量。将所述调节变量应用到相应处理站处的相应致动器，以便在z方向上适当地调节成型工具。这意味着控制或调节装置更高的计算工作量。

在此，在开始热成型颈部之前调节成型辊50在轴向(z)上的位置的时间段短于通过旋转转盘将玻璃管从第一处理站调节到当沿旋转方向观察时位于下游的下一个(第二)处理站所需的时间段。

对于本领域技术人员显而易见的是，可以在模制玻璃管的颈部，特别是成型肩部(参见图6a)、成型卷边(参见图6b)和/或成型口区域(参见图6b)的不同阶段中，单独进行成型工具在z方向上的上述调节。虽然在图5a中示出了初始玻璃管在热成型期间是竖直定向的，在本发明的意义上，这需要在z方向上调节成型工具，但是对于在热成型期间具有初始玻璃管的不同定向的热成型设备，也可以以类似的方式调节成型工具。例如，如果初始玻璃管在热成型期间是水平定向的，则用于补偿初始玻璃管的尺寸偏差的成型工具的上述调节将因此以类似的方式完全在水平方向上进行，即完全平行于初始玻璃管的定向。

以此方式制造的玻璃容器可以通过统计方法明确地表征，并且与通过传统成型方法制造的玻璃容器明显不同，如下面参考图9和图10描述的。

图9示出了通过根据本发明的方法制造的玻璃小瓶的卷边外径d2(参见图11a)，初始玻璃管的尺寸偏差得到了补偿，其中，相对于持续生产时间绘制卷边外径d2。可以清楚地看到，几乎所有玻璃小瓶的卷边外径d2都位于比图4所示的范围更小的范围内。即使管更换后，尤其是新批次的玻璃管，也已经可以计算新批次的前几个玻璃小瓶的合适的调节变量。因此可以以明显较小的公差来制造玻璃容器。

在根据本发明制造的玻璃容器的情况下，还可以使用统计方法明确地证明在径向上更高的尺寸精度。可以明确区分所述玻璃容器与传统制造的玻璃容器可以明确地区分。因此，图10示出了在根据本发明的方法制造的玻璃小瓶的情况下颈部开口区域中的尺寸偏差、即卷边外径的分布的直方图。在与用于建立图4的直方图相同的条件下测量成品玻璃容器。从图10可以看出，颈部开口区域中的卷边外径的变化明显较小，并且特别是小于卷边外径的约0.01％、更优选地小于卷边外径的约0.0075％、并且甚至更优选地小于卷边外径的约0.005％。从图9可以看出，在更换玻璃管之后，即在更换玻璃管之后对于转盘机的第一轮，在横向于玻璃容器的纵向的方向上的尺寸精度明显改善，。例如，发明人关于转盘机的长期操作的测试系列结果表明卷边外径的稳定变化仅为0.0045％；对于19.95mm的标称卷边外径，95％的置信区间仅为约0.117mm(相比于常规转盘机的0.249mm)。

在此，对于横向于玻璃容器的颈部开口区域中的纵向(z方向)的颈部开口区域中的类似尺寸，即对于径向尺寸，特别是对于小瓶或药筒的一个或多个以下尺寸：肩部区域中的玻璃壁厚、颈部区域中的玻璃壁厚、卷边区域中的玻璃壁厚、开口区域中的玻璃壁厚、肩部区域中的外径、颈部区域中的外径、卷边区域中的外径、开口区域的区域中的外径，或者对于玻璃注射器的一个或多个以下尺寸：注射器锥体区域中的玻璃壁厚、注射器锥体区域中的外径、注射器锥体区域中的径向锥部的外径，卷边外径的变化仅是一个示例。

因此，根据本发明制造的玻璃容器的特征在于，在垂直于玻璃容器的纵向的方向上，玻璃容器的几何尺寸的变化明显较小，这能够通过测量适当大的统计批量的玻璃容器和统计评估而明确地证明。为此，在热成型之后从正在进行的生产中以任意顺序随机抽取适当数量的玻璃容器，例如至少1000个玻璃容器而没有任何事先测量。该批量应该足够大，以便能够充分地对玻璃容器的颈部开口区域中的尺寸进行统计说明。为此，该批量应包括至少40个玻璃容器。对于如此抽取的玻璃容器，确定颈部开口区域中径向上的尺寸精度，并如上所述确定相应几何尺寸的偏差。

因此，在本发明的意义上，已经可以借助于在径向上的几何尺寸的测量数据明确地得出在z方向上的控制或调节的结论，其变化明显更小。

图11a和图11b示出了玻璃小瓶的颈部开口区域中的上述几何尺寸，根据本发明其可以以更精确的方式制造。图11c至图11e示出了三种市售类型，即“无反吹(blowback)”型(图11c)、“欧洲反吹”型(图11d)以及“美国反吹”型(图11e)的玻璃小瓶的颈部区域的几何关系。

根据本发明的其他实施例，加热装置，例如图5a所示的气体燃烧器，也可以与成型工具一起在相应玻璃管的轴向上电动地调节，以对应于相应玻璃管的尺寸数据。为此，气体燃烧器同样可以连接到例如图5c所示的z向调节装置71，或者可以给所述气体燃烧器分配单独的z向调节装置，该z向调节装置以与上述相同的方式在玻璃管的轴向上调节。

尽管以上基于玻璃小瓶或药筒的颈部的模制主要描述了本发明，但是该方法也可以以相同的方式用于成型注射器体的注射器锥体，特别是其上构造有排出开口和径向锥部的圆锥形端部，例如用于联接鲁尔锁。在热成型注射器体的情况下，上述成型心轴可以构造成圆柱形立柱或销，以成型排出开口的内部轮廓。对于本领域技术人员显而易见的是，上述方法也可以以类似的方式应用于通过热成型由玻璃管制造的其他类型的玻璃容器，特别是通常用于制造玻璃包装装置，其也具有比用于储存药物活性成分的通常的玻璃包装装置更大的尺寸。

附图标记列表

1热成型设备

5小瓶

6圆柱形侧壁

7肩部

8颈部

9卷边

10主机

11具有驱动器的柱

12转盘

14玻璃管或半成品中间产品

15供应部分

16传送部分

17气体燃烧器

18燃烧器火焰

20第一热成型部分

21第二热成型部分

22第三热成型部分

30非触觉检查系统，例如摄像机

40成型心轴/居中的开口成型工具

41底板

42成型心轴40的z向调节装置

50成型辊

51成型辊50的平坦部分

51’成型辊50的平坦部分

52成型辊50的凹形部分

53成型辊50的倾斜部

55成型辊50的旋转支座

56成型辊50的z向调节装置

57成型辊50的径向调节装置

58弹簧

60保持卡盘

61夹爪

62张紧杆

63保持卡盘60的旋转轴线

70x/y向调节装置

71z向调节装置

72工作台

73x向调节装置

74y向调节装置

80控制或调节装置

81查找表

82致动器

83成型工具

84在线非触觉检查系统，例如摄像机

85数据库

86离线非触觉检查系统，例如摄像机

m步进电机/电机

关于现有技术

100小瓶

101圆柱形侧壁

102肩部

103颈部

104卷边

110间隙

140成型心轴

141底板

150成型辊

151成型辊150的平坦部分

152成型辊150的凹形部分

155支承区域的上端