具有气动吹塑空气阀的吹塑机和用于操作该吹塑机的方法
【专利摘要】用于将塑料型胚(10)成型为塑料容器的设备(1)，包括至少一个成型单元(8)，成型单元包括具有阀单元(140)的施加单元(14)，阀单元具有工作腔室(142)、开口(146)、工作活塞(144)、控制活塞(154)。根据本发明，阀单元包括密封单元(148)，密封单元至少在工作活塞的一个位置大致阻止在工作腔室(142)和控制腔室(152)之间的气体流动，阀单元还包括薄膜体(158)，薄膜体使控制活塞的至少一个区域(154a，154b)相对于控制腔室的至少一个区域(152a，152b)密封，密封单元被配置在薄膜体和工作活塞的至少一个部分之间。
【专利说明】具有气动吹塑空气阀的吹塑机和用于操作该吹塑机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将塑料型胚成型为塑料容器的设备。此类设备早已为人们所熟知。在此背景下，经预热的塑料型胚通常在吹塑模具中通过施加吹塑压力被成型或膨胀成塑料容器。为此，吹塑喷嘴对准塑料型胚的口部，所述吹塑喷嘴将诸如吹塑空气或无菌空气的气态介质施加到塑料型胚上。某些饮料的生产和灌装有必要将该饮料引入到无菌的容器中。出于这个目的，通常使用杀菌剂来对例如已经完成的吹塑容器进行杀菌。
【背景技术】
[0002]但是，近来有以无菌的方式进行这些塑料容器的制造(例如，吹塑过程)的趋势。这意味着，用于使塑料容器膨胀的是无菌空气而并非是传统的吹塑空气。就此而言，控制空气供给的吹塑空气阀(在任何情况下，如果吹塑空气阀为气动阀)相对会出现问题，因为这些阀的操作还依靠控制空气来确保，并且所述控制空气进而可妨碍无菌吹塑过程。
【发明内容】
[0003]因此，本发明尤其基于改进对吹塑过程(尤其是考虑到无菌的应用)的吹塑空气的控制的目标。
[0004]根据本发明，这一目标通过独立权利要求的主题来实现。优选的设计和拓展是从属权利要求的主题。
[0005]根据本发明的用于将塑料型胚成型为塑料容器的设备具有至少一个成型单元，所述成型单元进而包括形成空腔的吹塑模具单元，在所述空腔内可通过对塑料型胚施加气态介质而使所述塑料型胚被成型为塑料容器。此外，成型单元包括施加单元，所述施加单元经由其口部将气态介质施加到塑料型胚上。为此，施加单元包括至少一个阀单元，所述阀单元用于对待供给到塑料型胚的气态介质进行控制。
[0006]阀单元包括工作腔室，气态介质、尤其是还被用于使塑料型胚膨胀的气态介质可被施加到所述工作腔室中。除此之外，阀单元具有开口，气态介质可经由所述开口而被从工作空间供给到塑料型胚(或从塑料容器被排出)。此外，阀单元包括工作活塞，所述工作活塞可在所述工作腔室内在至少两个位置之间移动，其中在所述工作活塞的第一位置，气态介质能够经由开口流动，并且其中在所述工作活塞的第二位置，气态介质穿过所述开口的流动被阻止。除了术语“工作腔室”之外，有时也使用术语“工作空间”。
[0007]此外，阀单元具有控制活塞，所述控制活塞可在控制腔室内在至少两个位置之间移动，其中所述控制活塞的移动至少有时(at times)与所述工作活塞的移动相耦合(couple) 0此外，所述控制腔室包括用于供给和/或排出(通常用于流过)控制介质(尤其是气态控制介质)的开口。
[0008]根据本发明，所述阀单元包括密封单元，所述密封单元至少在所述工作活塞的至少一个位置大致阻止在所述工作腔室和所述控制腔室之间的气体流动。此外，所述阀单元还包括薄膜体，所述薄膜体使控制活塞的至少一个区域相对于所述控制腔室的一个区域密封，其中所述密封单元被设置在所述薄膜体和所述工作活塞的至少一个部分(并且尤其是用于封闭所述开口的工作活塞的至少一个表面)之间。
[0009]因此提出将控制腔室的区域分隔开，并且尤其是将控制空间分隔开，用于控制阀的控制空气被施加到所述控制空间，所述控制空间与阀的另一区域相对并且尤其还与工作空间相对，用于使塑料型胚膨胀的气体穿过所述工作空间。这样，可使用传统空气(尤其是非无菌的空气)作为控制空气，并且同时实现无菌的吹塑过程。
[0010]特别地，工作活塞的上述部分是用于并且能够密封所述开口的部分，吹塑空气可通过所述开口到达塑料型胚。
[0011]在优选的实施例中，成型单元被设置在可移动的载运装置上。所述可移动的载运装置尤其可以是吹塑轮。优选地，多个成型单元被布置在所述可移动的载运装置上并且尤其是吹塑轮上。关于这一点，每个上述的吹塑单元有利地包括侧部，所述侧部可相对彼此移动或枢转，所述侧部形成空腔，塑料型胚在所述空腔内被膨胀成塑料容器。在另一有利的实施例中，施加单元包括吹塑喷嘴，所述吹塑喷嘴可应用于塑料型胚的口部以便以这种方法将吹塑空气施加到塑料型胚上。因此，有利地，施加单元至少有时与阀单元流体连通。
[0012]在另一有利的实施例中，成型单元包括杆状体，所述杆状体能够被插入到塑料型胚中以便对所述塑料型胚进行拉伸。所述杆状体尤其被称为拉伸杆。
[0013]在另一有利的实施例中，成型单元是洁净室，塑料型胚在其膨胀期间在所述洁净室内被输送。有利地，至少成型单元的部件被引入到所述洁净室中。特别地，吹塑单元在所述洁净室内被引导和输送。就此而论，所述设备包括至少一个并且优选地多个壁，所述壁相对外界环境密封所述洁净室。就此而论，洁净室的壁相对于该洁净室的另外的壁被可移动地布置。此外，有利地，配置有至少一个密封单兀，所述密封单兀对一个壁相对其另一壁的移动进行密封。
[0014]尤其优选地，所述密封单元为所谓的调压室。此处，所述调压室具有充注有流体的圆周通道，所述另外的壁浸入到所述通道中，从而实现密封，
[0015]有利地，所述拉伸杆在上述的吹塑喷嘴内被引导。
[0016]在另一有利的实施例中，工作腔室具有另一开口，以便将吹塑空气供给到所述工作腔室。此处，所述吹塑空气可例如来自储气器，尤其是来自加压空气储气器。所述储气器例如为环形通道。
[0017]在另一有利的实施例中，工作活塞可在另个位置之间移位并且尤其能够以直线移动的方式移位。在另一有利的实施例中，薄膜体由弹性材料制成。上述密封单元尤其为滑动垫片(sliding gasket)。
[0018]在另一有利的实施例中，高达60ba(优选地至少高达50ba)的压力可被施加到工作空间或工作腔室。气态介质尤其为无菌空气。
[0019]在另一有利的实施例中，存在多个上述类型的阀单元。就此而论，可以利用所述多个阀单元向塑料型胚连续地施加不同的压力。因此，例如，最初可施加预吹塑压力到塑料、随后可施加中间吹塑压力到塑料、最后可施加完成吹塑压力到塑料，其中压力等级优选地从预吹塑压力直至增加到完成吹塑压力。有利地，使用多个上述的阀。优选地，所述设备还包括多个储气器，以便将吹塑空气供给到塑料型胚和/或储存所述吹塑空气。优选地，这些储气器被成形为环形通道，所述环形通道向多个成型站供给吹塑空气。此外，阀单元还可被配置成:对从塑料容器中排放气态介质进行控制，例如随着完成吹塑过程的排放。
[0020]在另一有利的实施例中，薄膜体被配置在控制腔室中。此处，薄膜体可界定所述控制腔室或控制空间，控制空气被施加到所述控制腔室或控制空间。控制腔室或控制空间具有变化的内部容积，所述内部容积优选地根据控制活塞的位置变化。有利地，所述内部容积通过薄膜体的移动而改变。因此，有利地，薄膜体被配置在控制活塞和控制空气空间之间。优选地，控制活塞的移动始终与工作活塞的移动相耦合。此处，工作活塞和控制活塞能够被整体成形，这意味着工作活塞和控制活塞成一体。此处这意味着控制活塞同时也是工作活塞，但是尤其是在其纵向方向上，不同的部分可执行工作活塞的功能和控制活塞的功能。因此，整个组件的位于工作腔室中的部分或在工作腔室中移动的部分可被称为工作活塞，并且位于控制腔室中的部分或在控制腔室中移动的部分可被称为控制活塞。特别地，所述部分被理解为:无论在工作操作期间阀的位置如何，一直位于工作腔室中的工作腔室；以及所述部分被认为是:无论在工作操作期间阀的位置如何，一直位于控制腔室中的控制活塞。
[0021]因此，优选地，控制活塞和工作活塞的单元将不被薄膜体打断。
[0022]在另一有利的实施例中，密封单元大致阻止在工作腔室和控制腔室之间的气体流动，并且控制腔室处于第一位置和/或第二位置或处于工作活塞的第一位置和/或另一位置。此处，词语“大致”被理解为:表示气体的流动可被完全阻止，但是尽管不是有意的，在某些情况下可发生少量的气体流动。有利地，控制腔室被薄膜体分成两个空间部分，这两个空间部分还通过薄膜体相互分隔开。此处，第一空间部分为上述的控制空间，控制空气被施加到所述控制空间。第二空间位于所述控制空间和所述密封单元之间，并且所述第二空间根据控制活塞相对于所述控制空间的位置而扩大或缩小。可设想到的是:仅在一个位置(并且尤其是阀单元的封闭位置)，阻止在工作腔室和控制腔室之间的气体流动。
[0023]优选地，在上述的两个位置(即，意味着在第一位置和第二位置)，通过密封单元大致阻止沿控制腔室的方向的流动。这样，可以在工作操作期间阻止无菌空气从工作腔室中沿控制腔室的方向逸出。
[0024]但是，有利地，工作腔室中的内部压力一直高于控制腔室中的内部压力。这样，可以阻止被污染的空气到达工作腔室。
[0025]在另一有利的实施例中，阀单元包括供给和/或排出开口，所述供给和/或排出开口用于供给和/或排出清洁剂。所述清洁剂尤其可以是用于清洁工作空间的清洁剂。此处，有利地，所述供给和/或排出开口被配置在密封单元和薄膜体之间。在另一有利的实施例中，所述供给和/或排出开口被配置在控制腔室的区域中，但是有利的是，不位于控制空间的区域中而位于控制腔室的被薄膜体分隔开的区域中。
[0026]在另一有利的实施例中，密封单元沿所述工作活塞的周向包围所述工作活塞的一部分。换言之，工作活塞的所述部分穿过密封单元。因此，密封单元可以例如包围工作活塞或控制活塞的过渡部分，所述过渡部分将用作控制活塞的部分和用作工作活塞的部分连接起来。在本发明的上下文中，活塞尤其被理解为表示:能够相对于限定空间沿轴向或平直方向移动的元件。
[0027]在另一有利的实施例中，薄膜体倚靠控制活塞的表面。有利地，薄膜体至少在控制活塞的某些位置倚靠所述控制活塞的表面。
[0028]在一个优选的实施例中，控制活塞的所述表面被设计成弧形的，从而能够避免薄膜体上单侧的和升高的载荷。但是，薄膜体还能够以逐点的方式被固定到控制活塞上。
[0029]有利地，工作活塞和/或控制活塞还可被转移到第三位置；在第三位置中，介质可从工作空间或工作腔室流动到控制腔室中或介质可沿反方向流动。在第三位置，活塞被安装成使得渐缩部144b位于密封件148的高度处，因此可在工作腔室和控制腔室之间建立流体连接。但是，尤其在工作操作的情况下不行经所述第三位置，而是在清洁操作的情况下行经所述第三位置，在所述清洁操作中其用于使清洁剂从工作空间传送到控制腔室。所述清洁剂可经由上述的开口排出。优选地，清洁剂为液体介质和/或气态介质。清洁剂尤其能够通过薄膜体下方的开口来供给。
[0030]清洁剂还被理解为杀菌剂，所述杀菌剂尤其为气态过氧化氢和/或过乙酸，或所述杀菌剂尤其包含气态过氧化氢和/或过乙酸。
[0031]为此，例如工作活塞或控制活塞可包括沿径向渐缩的部分，使得工作活塞或控制活塞的外表面与上述的控制单元之间产生距离。清洁剂进而可通过所述距离流动。有利地，所述渐缩的部分沿所述活塞的周向形成。
[0032]特别地，所述设备包括多个成型站。每个成型站上或每个成型站的顶部尤其配置有阀块，所述阀块上配置有至少两个(优选地，至少三个)阀单元。
[0033]所述至少两个阀单元尤其与不同的功能相关联，因此通过开关第一阀单元可将具有例如4巴至30巴压力的预吹塑介质引入，并且可以引入用于完成中空体的成型的具有例如10巴至40巴的第二压力的介质。此处，每个阀优选地连接到所谓的环形通道，所述环形通道被用作通到多个吹塑站的加压空气的分配器。为了配置不同的压力，尤其配置了两个环形通道，介质在所述两个环形通道内被分配在刚刚提及的压力下。此处，第一环形通道被连接到成型站上的多个第一阀，第二环形通道被连接到多个第二阀。
[0034]在杀菌操作期间，杀菌介质经由环形通道到达阀单元，并且在从阀单元进入清洁空间的内部或到达另一阀单元。
[0035]在另一有利的实施例中，至少两个、优选地至少三个阀单元被配置在阀块上或阀块中，所述阀块优选地被配置在成型站上。优选地，这些阀单元中的至少一个是上述类型的阀单元；优选地，这些阀单元中的多个是上述类型的阀单元；并且尤其优选地，所有这些阀单元都是上述类型的阀单元。
[0036]本发明还涉及用于对到容器的介质供给进行控制的气动控制阀。就此而论，阀单元包括:工作腔室，可流动的介质可被施加到所述工作腔室；以及开口，可流动的介质可通过所述开口从工作腔室或工作腔室的工作空间被供给容器。此外，阀单元包括工作活塞，所述工作活塞可在所述工作腔室内在至少两个位置之间移动，其中在所述工作腔室的第一位置，可流动的介质能够经由开口流动，并且其中在所述工作腔室的与工作空间相反的第二位置(封闭位置)，可流动介质穿过所述开口的流动被阻止。
[0037]此外，阀单元具有控制活塞，所述控制活塞可在控制腔室内在至少两个位置之间移动，其中所述控制活塞的移动至少有时与所述工作活塞的移动相耦合，并且其中所述控制腔室具有用于供给气态控制介质的开口。
[0038]根据本发明，所述阀单元包括密封单元，所述密封单元在所述工作腔室的第一位置和第二位置大致阻止在所述工作腔室和所述控制腔室之间的气体流动，并且所述阀单元还包括薄膜体，所述薄膜体使控制活塞的至少一个区域相对于所述控制腔室的至少一个区域密封，其中所述密封单元被设置在所述薄膜体和所述工作活塞的至少一个部分之间，并且其中所述薄膜体界定所述控制腔室的控制空间，气态控制介质被施加到所述控制空间。
[0039]优选地，所述阀单元用于吹塑机并且尤其用于无菌吹塑机。但是，通常还能设想到将此处描述的阀单元用于其它领域，例如用于无菌灌注机。在这种情况下，可流动的介质将是液体，但是所述可流动的介质也可以是气态介质，例如待施加到容器的头部空间的杀菌介质。此外，这种阀单元还可以用于杀菌单元，例如用于祛除无菌空气的吹塑容器的单元。除此之外，还能设想到的是，用于净化单元及其类似物。 申请人:保留要求保护此处描述的阀单元的应用权利。
[0040]所述阀单元还可以是液压驱动的阀单元，使得液体介质取代气态介质来施加到控制空间。
[0041]本发明还涉及一种用于将塑料型胚成型为塑料容器的方法。就此而言，塑料型胚被沿规定的输送路径输送并且在输送期间通过施加气态介质而被成型为塑料容器。在这一过程中，无菌的气态介质被供给到塑料型胚并且所述气态介质的供给由至少一个阀单元控制，其中所述阀单元是由另一气态介质控制并且具有工作空间的阀单元，所述气态介质可被施加到所述工作空间。
[0042]根据本发明，所述另一气态介质是非无菌介质，并且所述另一气态介质被施加到控制空间以便使控制活塞移动，并且所述控制空间由柔性的薄膜体界定。
[0043]优选地，所述工作空间由密封单元界定，所述密封单元可相对于所述工作活塞移动。
[0044]优选地，以小于50巴的压力供给工作介质，优选地以小于40巴但大于8巴的压力供给工作介质，尤其优选地以小于35巴但大于25巴的压力供给工作介质。
[0045]在另一优选的方法中，在塑料型胚的膨胀期间，塑料型胚至少有时利用杆状体和拉伸杆来被拉伸。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]通过附图，进一步的优点和实施例将变得清晰，其中:
[0047]图1示出了用于将塑料型胚成型为塑料容器的设备的高度示意性视图；
[0048]图2示出成型单元的另一视图；
[0049]图3示出根据本发明的阀单元的视图；
[0050]图4示出另一实施例中的根据本发明的阀单元的视图；
[0051]图5a至图5c示出处于不同工作位置的阀单元的三个视图；
[0052]图6示出工作活塞和控制活塞的结合的视图。
【具体实施方式】
[0053]图1示出了用于生产塑料容器的系统的示意图。所述系统50具有加热单元30，塑料型胚10在所述加热单元30中被加热。在加热过程中，利用输送单元34 (此处为回转链)来运送这些塑料型胚10，塑料型胚10经过加热单元并且被多个加热元件31加热。将型胚10输送到杀菌单元32的转移单元36紧随着所述加热单元30。此处所述杀菌单元32还具有输送轮37，并且杀菌元件能够被设置在所述输送轮37上或者杀菌元件还能够以固定的方式设置。在这一区域中，例如可通过过氧化氢气体或电磁辐射来进行杀菌。特别地，所述塑料型胚的内部杀菌在这一区域中实施。
[0054]附图标记20在总体上标示洁净室，所述洁净室的外边界由虚线L标示。在另一优选的实施例中，洁净室20不仅被配置在输送论2和灌装单元40的区域中而且可早在加热单元30的区域中、杀菌单元32的区域中、塑料型胚供给区域中和/或塑料型胚生产区域中开始。可看出，所述洁净室20在所述杀菌单元32的区域中开始。所述区域中，可设置闸门单元，以便将所述塑料型胚引入到所述洁净室29中而不会有太多的气体在所述洁净室中流动，随后所述气体将从洁净室中流失。
[0055]如虚线L标示出的，洁净室适合于单独的系统部件的外形。按照这种方式，所述洁净室的体积能够被减小。
[0056]附图标记I总体上指示成型设备，其中，多个吹塑站或成型站8被设置在输送轮2上，在此仅示出了所述吹塑站8的其中一个。这些吹塑站8被用于使塑料型胚10膨胀为容器10a。尽管在此未详细示出，并非所述输送轮2的全部区域都处于洁净室20内，但是所述洁净室20或各个隔离室在一定程度上被实现为在整个设备内的小型隔离室。因此,洁净室可被实施成:至少在成型设备I的区域中的通道式路径。
[0057]附图标记22涉及将所述塑料型胚转移到所述成型单元的供给单元，并且附图标记24涉及将所制造的塑料容器20从所述成型设备I排出的排出单元。可以看出，洁净室20包括既位于供给单元22的区域中又位于排出单元24的区域中的凹部，所述凹部容纳这些单元22、24。在特别有利的方式中，这能够实现将塑料型胚10转移到成型设备I或从成型设备I接收塑料容器10a。
[0058]转移单元42被用于将经膨胀的塑料容器转移到灌装单元40并且随后将它们从所述灌装单元40排出至另一输送单元44。这这一过程中，灌装单元40还被布置在所述洁净室20内部。还在灌装单元的情况下，可能的是如果并非整个灌装单元都被布置在洁净室20内，例如用于饮料的储液器，但是此处仅仅是容器实际被引导的那些区域被布置在洁净室20内。在这个范围内，灌装单元可以按照与用于成形塑料型胚10的设备I相似的方式设计。
[0059]如上所述，在所述设备I的区域中，所述洁净室20被减小至尽可能小的区域(即，基本上减小至所述吹塑站8自身的大小)。由于洁净室20的这种紧凑的设计，可更容易地并且更快速地产生洁净室并且在操作阶段期间维持无菌不太复杂。另外只需要较少的无菌空气，这导致过滤系统变小并且还减小了形成任何不受控制的涡流的风险。
[0060]图2示出了设备I在吹塑站8的区域中的详细视图。多个所述吹塑站8通过输送装置2或载运装置以旋转的方式绕轴线X移动。如图2中所能看出的，吹塑站8在洁净室20内被引导，此处所述洁净室以通道式路径的方式形成。所述洁净室20被可移动的侧壁19和盖17终止，所述盖17与所述侧壁19整体成形。侧壁19和盖17与所述吹塑站8 一起旋转。
[0061]附图标记18涉及界定所述洁净室20的另一壁。此处，壁18是外壁，所述外壁被布置为固定的。在盖17和壁18之间设置有密封单元25，所述密封单元使元件17和18(所述元件17和18可彼此相对移动)相互密封。例如如上所述的利用调压室(surge chamber)。壁18的底部区域以固定且密封的方式被配置在底板13上。在洁净室20内，并且此处配置有直接抵靠壁19的载运装置26，所述载运装置26也以旋转的方式移动并且所述载运装置26上进而配置有保持器具23，所述保持器具23保持吹塑站8。
[0062]附图标记11涉及随动单元，所述随动单元11能够被导向凸轮9驱动以便在其经过所述洁净室20的过程中打开和封闭所述吹塑站，尤其是以便将所述塑料型胚10插入到所述吹塑站8中以及还将所述塑料型胚10从所述吹塑站8再次移除。所述导向凸轮9也被设置在所述洁净室20内。然而，例如还可能的是，部分11在单独的吹塑站8的下方被引导到所述洁净室20外部。
[0063]输送单元2可包括被设置在洁净室20上方的另外的元件。
[0064]此处，载运装置26被固定地配置在保持体29上，并且所述保持体进而可相对于地板13移动。为此，附图标记27涉及另一密封单元，该密封单元影响区域13和区域29的密封，所述区域13和区域29在这一区域中可彼此相对移动。
[0065]附图标记5涉及拉伸杆杆，所述拉伸杆5可相对于所述吹塑站移动以便沿所述塑料型胚10的纵向方向拉伸所述塑料型胚10。为此，此处在盖17上配置有滑道(slide) 12，拉伸杆可相对所述滑轨沿Y方向移动。附图标记21涉及到用于拉伸杆5的滑道12的另外的支撑物。
[0066]可以看出，在吹塑过程期间，拉伸杆的某些区域既位于洁净室20的外部又位于洁净室20的内部。为此，可配置保护装置(例如，洁净室20外部或滑道12上方的波纹管)，所述保护装置包围拉伸杆5，使得没有拉伸杆5的区域将与外界环境接触。标记符号U标示洁净室20的外界环境(非无菌)。附图标记28标示用于载运底部模具的载运装置，所述底部模具也形成吹塑模具的部件。此处，所述载运装置还可以沿方向Y移动。
[0067]附图标记55涉及杀菌单元，此处所述杀菌单元优选地配置在洁净室20的内部并且用于对单独的成型站或这些成型站8的部件进行杀菌。此处，杀菌单元55可将例如过氧化氢或其它杀菌介质施加到成型站8上。杀菌单元55能够以固定的方式配置并且成型站可相对于所述杀菌单元55移动。所述杀菌单元或施加单元55可被布置在输送轮2或固定壁18上，或可被通常以固定的方式配置并且可包括喷嘴或类似物。此外，有利的是，经由通风系统将用于对洁净室杀菌的杀菌空气引入到所述洁净室20中。
[0068]吹塑模具或吹塑单元(未示出)被配置在吹塑模具载运装置6内。更具体地，此处可配置两个吹塑模具载运装置部分，所述两个吹塑模具载运装置部分可相对于彼此枢转并且每个模具载运装置部分保持一个吹塑模具部分。由于这一枢转过程，吹塑模具可被打开以便引入塑料型胚以及移除完成吹塑的容器。此处，这些吹塑模具载运装置也被配置在洁净室内。
[0069]但是，优选地以及还可能的是(与图2中所示的不同)，输送单元2或载运单元包括C形的外周，所述C形的外周还部分地形成洁净室的外壁。因此，C形的洁净室壁与输送单元2(即，吹塑轮)一起旋转。在这一实施例中，洁净室的下边界与地板13隔开并且相对于地板移动。这样，洁净室可被设计的甚至比图2中所示的更小。此处，输送单元的C形轮廓的密封优选地仅相对于洁净室的外壁，所述输送单元的C形轮廓的密封形成洁净室的内壁和底部以及顶盖。此处，有利地，外壁以固定的方式配置。
[0070]附图标记14标示施加单元的高度示意性的视图,所述施加单元将吹塑空气施加到塑料型胚上。此处，该施加单元可包括吹塑喷嘴，所述吹塑喷嘴可以对准塑料型胚的口部边缘并且用这种方法允许以密封的方式施加吹塑空气。附图标记15标示阀块的高度示意性的视图，所述阀块包括多个阀单元(未在图2中示出)，以便控制到塑料型胚的吹塑空气供给。此处，这些阀单元优选地以如上所示的方式实施。但是，此处描述的阀单元还优选地为施加单元的一部分。
[0071]图3示出根据本发明的阀单元；此处，阀单元具有工作活塞144，所述工作活塞可相对于工作空间142移动并且此处被设置成可沿双向箭头P的方向移位。如图3所示，，所述工作活塞在一个位置可封闭开口 146，使得工作空间或工作腔室中存在的气态介质不能沿塑料型胚(未示出)的方向穿过所述开口 146。附图标记164标示供给开口，工作介质(尤其是吹塑空气)经由所述供给开口被供给到工作空间142。在第二位置(此处在图3中示出)，工作活塞144 (具体来说是工作活塞144的前表面144a)开放所述开口 146,使得吹塑介质可以经由该开口离开并且以这种方法来使塑料型胚膨胀。
[0072]附图标记144b标示工作活塞的渐缩的区域，如下文中将详细描述的那样，所述工作活塞的渐缩的区域用于在清洁模式下允许清洁剂从工作腔室142朝着控制腔室152流动。在工作活塞下方，示出了位置P1、P2和P3，在所述位置P1、P2和P3中开口被打开或封闭或可进行清洁。
[0073]附图标记148标示清洁单元，至少在工作活塞的位置Pl和位置P2或它们之间的位置，所述清洁单元大致防止气态介质从工作腔室142朝着控制腔室152行进。优选地，密封单元148被实施为无菌的密封单元。关于这点，如图所示，密封单元148可被配置在包围所述活塞的壳体中。此处，所述壳体包括用于容纳密封单元148的容置凹部。但是，还可以设想的是，密封单元148被集成到活塞本体中。为此，活塞可包括凹部，密封单元的一部分被插入到所述凹部中。还可以设想的是，将清洁剂供给到密封单元。
[0074]在控制腔室152中，配置有控制活塞154，所述控制活塞154也可以沿双向箭头P移位。利用所述控制活塞，可实现所述工作活塞的至少向左的移动。
[0075]此外，配置有薄膜体158，所述薄膜体158将控制腔室152分成控制空间和另一空间152b。控制空气经由开口 168被施加到所述控制空间152a，所述控制空气进而影响控制活塞154在控制腔室152中的移动。此处，薄膜体158同时还是无菌空间边界S。在图3中，非无菌介质(即，控制空气)被配置在所述无菌空间边界或薄膜体158的右侧。而在所述薄膜体的左侧具有无菌区域。
[0076]附图标记162标示开口，例如清洁剂可在清洁操作期间经由所述开口排出，但是尤其是杀菌操作期间的气态杀菌介质。
[0077]图4示出根据本发明的阀单元的另一高度示意性的视图；此处与图3中所示的实施例的本质区别是:工作活塞144和控制活塞154被成形成一体件。此处，整个控制活塞154也被配置在非无菌区域中。此处，所述非无菌区域由薄膜体158密封。
[0078]在这一实施例中，整个控制活塞154/工作活塞144因此位于无菌区域中，在图3所示的情况中，所述薄膜体158密封所述控制活塞或所述控制活塞154的与控制空间152b相对的区域154a (并且密封控制活塞154的与控制空间152a相对的区域154b)，在后续的附图中示出的实施例中，所述薄膜体使整个控制活塞相对于控制空间152a密封。
[0079]因此，在图3所示的实施例中，控制空气直接作用在控制活塞上，而在后续的实施例中，控制空气优选地经由薄膜体158作用到控制活塞154上。但是，还在图3所示的实施例中，控制活塞的一部分被设置在控制空间152b中(S卩，向右突出超过密封单元148的区域154b)。这一区域仍然与控制活塞相关联，因为其仍然位于控制空间中。所述区域154b能够在薄膜体的另一边，与控制活塞的区域154a始终连接。
[0080]优选地，此处提出的阀还适于循环吹塑空气。为此，所述阀不仅能够用于控制实际的吹塑操作，而且还能够在容器被吹塑完成后允许空气经由根据本发明的阀从容器流回到环形空间或环形管线中。
[0081]因此，在本申请的上下文中，控制活塞被尤其理解为那些在工作操作期间(大致)在控制空间内移动的部分，并且工作活塞被理解为那些在工作腔室142内移动的部分。
[0082]图5a至图5c以三个不同的开关位置不出根据本发明的阀单兀。在图5a不出的阀单元中，开口 146被工作活塞144或工作活塞144的前表面144a封闭。在这一位置，没有吹塑空气到达塑料型胚。此处，控制活塞154或控制活塞部分处于底部位置。此处，薄膜体158可倚靠控制活塞154的表面，但是这并非是必须的。可以看出，控制活塞的横截面大致大于工作活塞或工作活塞的前表面142a。这样，即使工作空间142中存在例如40巴的高压，也可以使用比较低的控制气压来将阀置于封闭位置。
[0083]在图5b所示的状况中，阀140处于打开位置，这意味着开口 146被前表面144a开放。但是，另一方面，在这一位置中，吹塑空气沿控制空间或控制腔室152的方向的行进被阻止。此处，控制活塞优选地倚靠薄膜158。薄膜进而构成无菌室边界。
[0084]在图5c所示的状况中，工作活塞的渐缩区域144b或工作活塞和控制活塞的单元的渐缩区域144b现在位于密封单元148的区域中。在此状况下，清洁剂可从工作空间142流动到控制腔室152。在此处示出的实施例中，渐缩部144b被成形为完全一致的圆形，但是这并非是必须的。还可以保留一定的引导效果，其中，渐缩部不被成形为完全一致的圆形。
[0085]在图5c所示的实施例中，薄膜体158被控制活塞154加载。
[0086]图6示出工作和控制活塞的视图。此处，附图标记144再次指向工作活塞的部分，附图标记154指向控制活塞的部分。可以看出，此处控制活塞154具有弧形前表面154a，弧形前表面154a在此处是接触薄膜体(未示出)的表面。由于这种弧形表面，薄膜体可被高度保护(尤其在阀的清洁操作期间)。
[0087]在此处示出的变体中，阀可以处于三个位置，S卩，封闭位置，打开位置和清洁位置。但是，还可能的是，在阀的打开位置可同时进行清洁，例如通过使阀的渐缩区域已经位于密封单元的区域中。除此之外，可配置另一个阀(未在图中示出)，该阀能够打开或关闭清洁剂或SIP剂的支路。在另一有利的实施例中，还可将单独的SIP管线导入到阀单元的一个或多个所示空间或腔室中。本 申请人:保留要求所有在申请材料中公开的特征作为本发明必不可少的部分的权利，倘若单独的这些特征或组合对于现有技术是新颖的。
[0088]附图标记清单
[0089]I 成型设备
[0090]2 输送轮
[0091]5 拉伸杆
[0092]6 吹塑模具载运装置
[0093]8 吹塑/成型站
[0094]9 导向凸轮
[0095]10塑料型胚
[0096]1a 容器
[0097]11随动单元
[0098]12滑道
[0099]13地板
[0100]14施加单元
[0101]15阀块
[0102]17盖
[0103]18另一壁
[0104]19侧壁
[0105]20洁净室
[0106]21用于滑道的支撑物
[0107]22供给单元
[0108]23保持单元
[0109]24排出单元
[0110]25密封单元
[0111]26载运装置
[0112]27另一密封单元
[0113]28用于载运底部模具的载运装置
[0114]29保持体
[0115]30加热单元
[0116]31加热元件
[0117]32杀菌单元
[0118]34输送单元
[0119]36转移单元
[0120]37输送轮
[0121]40灌装单元
[0122]42转移单元
[0123]44输送单元
[0124]50用于生产塑料容器的系统
[0125]55杀菌单元
[0126]140 阀
[0127]142工作空间/工作腔室
[0128]144工作活塞
[0129]144b渐缩区域
[0130]146开口
[0131]148密封单元
[0132]152控制腔室
[0133]152a，152b 控制空间
[0134]154控制腔室
[0135]154a, b控制活塞的区域
[0136]158薄膜体
[0137]162 排出开口
[0138]164 供给开口
[0139]168 开口
[0140]P双向箭头
[0141]P1-P3 位置
[0142]S无菌室边界
[0143]L洁净室边界
[0144]X 轴线
【权利要求】
1.一种用于将塑料型胚(10)成型为塑料容器的设备(I)，包括至少一个成型单元(8)，所述成型单元(8)包括形成空腔的吹塑模具单元，在所述空腔内能通过施加气态介质而使所述塑料型胚(10)被成型为塑料容器，其中所述成型单元(8)包括施加单元(14)，所述施加单元(14)经由其口部将气态介质施加到塑料型胚上，并且其中所述施加单元(14)包括至少一个用于对待供给到塑料型胚的气态介质进行控制的阀单元(140)，并且其中所述阀单元(140)具有工作腔室(142)和开口(146)，气态介质能被施加到所述工作腔室(142)，气态介质能经由所述开口(146)而被从工作空间(142)供给到所述塑料型胚(10)和/或从所述塑料型胚(10)被排出，并且其中所述阀单元(140)具有工作活塞(144)，所述工作活塞(144)能在所述工作腔室(142)内在至少两个位置(Pl，P2)之间移动，其中在所述工作活塞(144)的第一位置(P2)，气态介质能经由所述开口(146)流动，并且其中在所述工作活塞(144)的与所述工作腔室(142)相反的第二位置(P1)，气态介质穿过所述开口(146)的流动被阻止，并且其中所述阀单元(140)具有控制活塞(154)，所述控制活塞(154)能在控制腔室(154)内在至少两个位置之间移动，其中所述控制活塞(154)的移动至少有时与所述工作活塞(144)的移动相耦合，并且其中所述控制腔室(152)具有用于供给和/或排出控制介质的开口(168)，其特征在于，所述阀单元(140)包括密封单元(148)，所述密封单元(148)至少在所述工作活塞的一个位置大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之间的气体流动，并且其中所述阀单元(140)还包括薄膜体(158)，所述薄膜体(158)使所述控制活塞(154)的至少一个区域(154a，154b)相对于所述控制腔室(152)的至少一个区域(152a，152b)密封，其中所述密封单元(148)被配置在所述工作活塞(154)的至少一个部分和所述薄膜体(158)之间。
2.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述薄膜体(158)被配置在所述控制腔室(152)中。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，所述薄膜体(158)界定所述控制腔室(152)和/或控制空间(152a，152b)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，在所述工作活塞(142)的所述第一位置和/或第二位置，所述密封单元(148)大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之间的气体流动。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，所述工作活塞(142)能够相对于所述工作腔室(142)被置于第三位置(P3)，并且在所述位置处，能够在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之间形成介质流动。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，所述阀单元(140)包括用于供给清洁剂的供给开口。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，所述密封单元(148)沿所述工作活塞(142)的周向包围所述工作活塞(142)的一部分。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，所述薄膜体(158)倚靠所述控制活塞(154)的表面(154a)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(I)，其特征在于，至少两个、优选地至少三个阀单元(140)被配置在阀块(15)上或所述阀块(15)中，所述阀块(15)被配置在成型站⑶上。
10.一种用于对到容器中的介质供给进行控制的气动控制阀单元(140)，其中，所述阀单元(140)具有工作腔室(142)以及开口(146)，可流动的介质被施加到所述工作腔室(142)，所述可流动的介质能够经由所述开口(146)从所述工作腔室(142)供给到容器(10)，并且其中所述阀单元(140)包括工作活塞(144)，所述工作活塞(144)能在所述工作腔室(142)内在至少两个位置(Pl，P2)之间移动，其中在所述工作活塞(144)的与所述工作腔室(142)相反的第一位置，所述可流动的介质能够经由所述开口(146)流动，并且其中在所述工作活塞(144)的与所述工作腔室相反的第二位置，所述可流动的介质穿过所述开口(146)的流动被阻止，并且其中所述阀单元(104)具有控制活塞(154)，所述控制活塞(154)能在控制腔室(152)内在至少两个位置之间移动，其中所述控制活塞(154)的移动至少有时与所述工作活塞(142)的移动相耦合，并且其中所述控制腔室(152)具有用于供给和/或排出气态控制介质的开口(168)， 其特征在于，所述阀单元(140)包括密封单元(148)，所述密封单元(148)至少在所述工作腔室的第一位置和第二位置大致阻止在所述工作腔室(142)和所述控制腔室(152)之间的气体流动，并且其中所述阀单元(140)还包括薄膜体(158)，所述薄膜体(158)使所述控制活塞(154)至少一个区域(154a，154b)相对于所述控制腔室(152)的至少一个区域密封，其中所述密封单元(148)被配置在所述薄膜体(158)和所述工作活塞(144)的至少一个部分之间，并且其中所述薄膜体(148)界定所述控制腔室(152)的控制空间(152a)，气态控制介质被施加到所述控制空间(152a)。
11.一种用于将塑料型胚(10)成型为塑料容器的方法，其中塑料型胚(10)沿着规定的输送路径被输送并且在该输送期间通过施加气态介质而被成型为塑料容器，其中无菌的气态介质被供给到塑料型胚(10)，并且其中所述气态介质的供给由至少一个阀单元(140)控制，其中所述阀单元(140)是由另一气态介质控制并且包括工作空间的阀单元(140)，所述气态介质能被施加到所述工作空间，其特征在于，所述另一气态介质是非无菌介质，并且所述另一气态介质能够被施加到控制空间(152a)以便使控制活塞(154)移动，其中所述控制空间(152a)由柔性薄膜(158)界定。
【文档编号】B29C49/78GK104441586SQ201410468632
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】爱德华·汉德舒, 弗洛里安·杰尔丁格, F·温扎基尔 申请人:克朗斯股份公司