用于將預制件膨脹成容器的設備和方法

用于將預制件膨脹成容器的設備和方法
【專利摘要】本發明涉及用于在吹塑模具內通過加壓空氣介質將預制件膨脹成容器的設備及方法。其中用于壓縮所述空氣介質的壓縮機活塞單元與所述吹塑模具流體連通，以將所述空氣介質的體積流引入到所述吹塑模具的內部區域。所述執行單元由液體介質驅動，且所述執行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以在容器的膨脹過程中驅動所述壓縮機活塞單元以壓縮所述空氣介質；并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質的返回體積流返回至所述壓縮機活塞單元內，從而驅動所述執行單元。
【專利說明】用于將預制件膨脹成容器的設備和方法
【技術領域】
[0001]根據專利的權利要求1和7的前序部分，本發明涉及一種在吹塑模具(blowmould)內通過加壓空氣介質(pressurized pneumatic medium)將預制件膨脹成容器的設備和方法。
【背景技術】
[0002]用于膨脹容器的設備和方法應用到例如飲料容器制造行業中，其中通過相應的處理系統，尤其是主要從塑料制成的預制件在吹塑模具中吹氣或膨脹成相應的容器，其中所述容器同樣由塑料制成。
[0003]為此，相應的預制件引入吹塑模具的內部區域，其中所述吹塑模具通常設計成兩部分，且所述吹塑模具在其內部區域具有至少一個空腔，用于成形后來的膨脹容器。所述吹塑模具主要包圍在預制件的整個圓周上，至少包圍在所述預制件的底部區域。所述預制件的嘴部區域可至少部分地伸出所述吹塑模具或至少在所述空腔的區域內不引入吹塑模具中，從而避免了在預制件的膨脹過程中，預制件嘴部區域的膨脹，尤其是嘴部區域的變形。其中，該預制件的嘴部區域具有相應的完整的螺紋或內部或外部刻制的螺紋。
[0004]預制件通過吹塑噴嘴吹塑或拉伸吹塑成膨脹的容器，其中該吹塑噴嘴尤其連接到在預制件的嘴部區域，通過該吹塑噴嘴將加壓空氣或氣體，可流動的介質例如無菌氣體或空氣引入到吹塑模具的內部區域，由此引入到待膨脹容器或待膨脹預制件的內部區域內。
[0005]優選地，在這里，拉伸桿額外地從吹塑模具的進口一直移動到吹塑模具的底部區域，相應地移動到連續膨脹容器的底部區域。其中該吹塑模具的進口優選地設置在預制件的嘴部區域內。為此，根據吹塑模具的位置或定位，大體上沿著容器的縱軸，并因此大體上在相對于水平面直立或垂直方向進行了移動。然而，也有可能，吹塑模具(包括吹塑噴嘴)與相應的待膨脹的預制件在拉伸桿和/或吹塑噴嘴的方向一起移動，通過這種方式，由于吹塑模具自身的移動，拉伸桿由此移動穿過待膨脹的預制件的內部區域，從而使得引入的加壓空氣可大體上均勻地施加在預制件的內部區域，由此導致壁和底部區域發生變形，其中該變形對于預制件的膨脹是必要的。其中，吹塑模具的移動以相當于拉伸桿移動的方式，大體上在正交或垂直于水平面的方向上進行。
[0006]然而，也有可能在預制件的膨脹過程中，拉伸桿和/或吹塑噴嘴以及吹塑模具本身以分別定義的速度相向和/或相互遠離移動。
[0007]預制件膨脹成容器的膨脹過程僅僅是預制件或容器本身的很多可能的處理過程中的一個。因此，在處理容器的整個系統中，預制件可通過預加熱、加熱、消毒、干燥和/或膨脹或吹塑或拉伸吹塑的手段進行處理；同時，已膨脹的容器可采用例如消毒、干燥、填充、貼標簽、用容器蓋密封和/或包裝進行處理。
[0008]膨脹所需的吹塑模具優選地大體上相互等間距地設置在傳輸元件上，例如傳輸輪或星形輪上，并由此通過齒輪繞著其中心旋轉軸且相應地以所定義的速度進行的旋轉從而移動。[0009]因此，預制件也沿著可指定的傳輸路徑進行傳輸，其中該傳輸路徑定位在，尤其是垂直于吹塑噴嘴和/或拉伸桿和/或吹塑模具的移動方向。
[0010]優選地，待膨脹的預制件或容器采用至少另一個傳輸單元進行提供，S卩，用于吹塑模具的傳輸單元的供給傳輸單元；且該用于待膨脹的預制件的供給傳輸單元例如是傳輸帶或傳輸輪。相應地，已膨脹的容器從吹塑模具傳輸單元中通過至少一個相應的排出(discharge)傳輸單元進行接收，并供給例如隨后的處理站，例如消毒系統或用于填充容器的填充系統。待膨脹容器分別在供給傳輸單元和吹塑模具傳輸單元之間，或吹塑模具傳輸單元和排出傳輸單元之間的傳輸區域進行傳輸。
[0011]在待膨脹的預制件在吹塑模具內的膨脹過程中，采用了高吹塑壓力，例如35到40巴(bar)，尤其是為了能夠確保或預制件的塑料或壁能夠膨脹或變形。通過這種方式，從而使得預制件可插進或壓進吹塑模具空腔內的所有預定義區域，從而以預定義的方式膨脹的容器可以生產。為此所需的吹塑壓力在這里尤其取決于塑料的組成、預制件的加熱以及預
制件壁的厚度等等。
[0012]預制件的膨脹所必需的吹塑空氣或加壓空氣的產生已知為需要大量能量，尤其是因為在壓縮吹塑空氣至預定義壓力的壓縮機里產生廢熱。在高壓壓縮機的例子中，所產生的廢熱通常通過相應設置的冷卻器釋放到系統的外部環境中，以避免例如壓縮機的過熱以及由此產生的壓縮機的損壞。

【發明內容】

[0013]因此，本發明的目的在于提供一種設備和方法，其中盡可能大比例的能量可在膨脹過程后的弛豫過程中恢復；其中該能量用于壓縮吹塑空氣、空氣、或空氣介質。
[0014]通過根據本發明權利要求1所述的設備以及根據權利要求7所述的方法實現該目的。優選實施例和發展是從屬權利要求的主題。
[0015]根據本發明的用于在吹塑模具內通過加壓空氣介質將預制件膨脹成容器的設備特別地包括用于壓縮所述空氣介質的壓縮機活塞單元，所述壓縮機活塞單元與所述吹塑模具流體連通，以將所述空氣介質的體積流引入到所述吹塑模具的內部區域。
[0016]所述壓縮機活塞單元這里主要包括壓縮空間或壓力室，以及至少一個活塞元件。所述空氣介質在所述壓縮空間或壓力室內壓縮。所述至少一個活塞元件用于在所述壓縮空間內壓縮所述空氣介質。所述活塞元件主要地直接、中間地或間接地與所述吹塑模具通過相應的用于引導所述加壓空氣的連接線路連通，以主要非冷卻地加壓壓縮吹塑空氣或壓縮空氣介質到進入吹塑模具的內部區域并由此進入預制件的內部區域。從而，由于壓縮空氣介質直接從壓縮機活塞單元轉移至吹塑模具，至少僅有小部分熱量輸出到環境中。因此，與已知的吹塑方法相比，即使在早期階段也可實現節能。
[0017]由此，壓縮機活塞單元直接地或至少間接地通過相應的連接線路設置在單個吹塑站上。優選地，提供了多個這樣的壓縮機活塞單元。優選地，一個壓縮機活塞單元分別地提供給每個吹塑模具或吹塑站。
[0018]此外，根據本發明的設備還包括執行單元(actuator unit)，所述執行單元可由液體介質驅動，且所述執行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以在所述容器的膨脹過程中驅動所述壓縮機活塞單元以壓縮所述空氣介質；并在短暫跟隨(temporallyfollow)所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質的返回體積流流動至所述壓縮機活塞單元內從而驅動所述執行單元。
[0019]在這點上，所述執行單元優選地可以為所述壓縮機活塞單元的至少部分或元件，尤其為壓縮機活塞單元的活塞元件的至少一個元件。然而，也有可能所述執行單元以及所述壓縮機活塞單元構成彼此各異的兩個單元，且所述執行單元與所述壓縮機活塞單元例如相互機械連接或以信號傳輸的方式進行連接。通過這種方式，由于所述執行單元的移動，使得所述壓縮機活塞單元尤其是所述壓縮機活塞單元的活塞元件的移動成為可能；或由于所述壓縮機活塞單元尤其是所述壓縮機活塞單元的活塞元件的移動，使得所述執行單元的移動成為可能。
[0020]所述空氣介質優選為氣體介質，例如加壓空氣或可壓縮氣體，例如無菌氣體或其他。
[0021]所述執行單元自身主要包括執行活塞元件和執行介質空間，在所述執行介質空間內主要引入液壓介質，以移動所述驅動活塞單元。由于所述驅動活塞單元的移動，與所述執行活塞元件操作連接的所述壓縮機活塞單元的活塞元件也移動；從而在待膨脹的容器的膨脹過程中，所述壓縮機活塞單元的活塞元件壓縮存在于所述壓縮空間內的空氣介質，所述空氣介質隨后大部分地傳輸到(吹塑模具的)吹塑噴嘴或傳輸到吹塑模具中。
[0022]然而，也有可能，執行單元，或至少執行單元的一個元件接收例如來自控制單元的電信號，并將該電信號轉變成相應的機械運動，以通過這種方式控制或驅動所述壓縮機活塞單元。
[0023]在優選實施例中，容納有液體介質的至少一個存儲器與所述執行單元通過至少一個連接線路連通，以將所述液體介質至少間歇地且至少部分地提供到所述執行單元。
[0024]所述液壓單元這里優選地為液體，特別優選地為可流動的介質例如水、水溶液或潤滑劑例如油或其他。
[0025]也有可能，設備包括總共兩個或兩個以上的存儲器，用于存儲液壓介質，并將所述液壓介質通過用于傳輸液壓介質的傳輸線路傳輸到執行單元中。在一連接中，優選地，在每次僅有一個存儲單元通過相應的閥門打開，以能夠將所述液壓介質提供到所述執行單元。
[0026]在另一優選實施例中，至少一個泵單元與所述存儲器操作連接，以至少間歇地影響所述液體介質從所述存儲器到所述執行單元的傳輸。
[0027]在本例中，例如至少一個驅動機構與所述泵單元操作連接，以驅動所述泵單元和/或以通過所述激活的泵單元對所述驅動機構進行驅動或至少釋放。
[0028]因此，所述驅動機構與所述泵單元優選地大體上直接通過軸，和/或大體上間接地通過耦合單元，例如設置在驅動機構的相應軸以及泵單元上的嚙合齒輪有效地連接；以使得所述執行單元的轉子的旋轉運動影響所述泵單元的轉子的旋轉運動；從而影響所述液壓介質通過連接線路在執行單元的方向上從一個存儲器中抽出。其中所述驅動機構優選地可選擇地作為電驅動馬達和電驅動發電機。
[0029]在另一優選實施例中，控制單元以信號傳遞的方式與所述驅動機構和/或與至少一個閥單元相連接，所述閥單元設置在所述存儲器和所述執行單元之間；以控制所述驅動機構和/或所述閥單元至少間歇地符合需求。優選地，所述控制單元為閉環控制電路，即，優選地存在閉環。[0030]因此，有可能所述閥單元與驅動機構大體上同時地激活，以允許液壓介質的體積流從至少一個存儲器在執行單元的方向流動；并把所述驅動機構作為驅動馬達提供并控制所述泵單元。因此，當既沒有執行膨脹過程也沒有執行弛豫過程時，即，尤其是沒有執行容器的處理時，所述閥單元可關閉。所述閥單元在所述弛豫過程中也開啟，即，當所述容器已經膨脹時，所述壓進吹塑模具的加壓空氣從所述吹塑模具中逸出。這里，從所述吹塑模具中逸出的空氣介質引導返回至所述壓縮機活塞單元內，尤其是到壓縮機活塞單元的壓縮空間內。其中，所述空氣介質膨脹并因此將所述活塞單元移出所述壓縮空間。原則上，沒有機械力作用到活塞元件上，由此所述活塞元件可從在所述壓縮空間內膨脹的返回空氣介質以大體上無阻礙的方式進行移動。
[0031]由于所述活塞元件的移動，優選地所述執行單元受激發，尤其是所述執行活塞元件移動。通過這種方式，存在于執行介質空間內的液壓介質移出該空間，并通過連接線路以及開啟的閥單元在存儲器方向上傳輸。在膨脹過程中，液壓介質從該存儲器取出。在這個過程中，液壓介質也流通整個泵單元，通過這種方式，泵單元通過返回液壓介質的體積流而受激動或激活，因此驅動所述驅動機構，所述驅動機構此時作為驅動發電機。
[0032]因此，用于在吹塑模具內通過加壓空氣介質將預制件膨脹成容器的方法也請求保護。根據該方法，在膨脹所述容器的膨脹過程中，用于壓縮所述空氣介質的壓縮機活塞單元，通過由液體介質所驅動的執行單元所控制，且所述執行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個元件交互，以將所述空氣介質引入到所述吹塑模具的內部區域；以及在接著所述膨脹過程的弛豫過程中，所述空氣介質返回至所述壓縮機活塞單元內部，從而引起所述執行單元的所述液體介質的返回。
[0033]在一優選實施例中，所述液壓或液體，優選為可流動的介質例如無菌介質、水、水溶液或油，大部分通過至少一個連接線路供給到泵單元；其中所述泵單元與驅動機構操作連接；從而由于通過返回液壓介質的體積流的泵單元的驅動的驅動，形式為驅動發電機的驅動機構也運行起來。
[0034]這意味著，由所述返回液壓介質的體積流所驅動的泵單元，優選地因此驅動所述驅動機構作為用于產生電能的驅動發電機，和/或將所述液體傳輸到加壓容器內。
[0035]因此，所述驅動機構，主要為可作為驅動馬達和驅動發電機的電驅動機構，優選地與電路連接，并優選地與中間電路連接，其中該中間電路優選地包括至少一個電容或類似的用于存儲電能的存儲元件。因此，在弛豫過程中，由驅動機構產生的電能供給到電路中，并主要供給到電路的中間電路中，從而例如給電容充電。該供給電能在膨脹過程例如另一待膨脹預制件的膨脹過程中，對于電驅動機構至少部分地且至少間歇地可再次使用，以驅動或激發所述電驅動機構再次成為驅動馬達的形式。通過這種方式，所述驅動機構的轉子驅動所述泵單元的轉子，以影響所述液壓介質從所述存儲器的移出，以及所述液壓介質從所述存儲器到所述執行單元的傳遞。
[0036]在另一優選實施例中，根據本發明的單個設備包括公共電路，從而使得根據本發明的設備的能量流，即，由形式為電驅動發電機的驅動機構所產生的電能的流動，大體上相互平衡。且這樣的設置原則上有利于具有多個吹塑站并因此具有多個根據本發明的設備的圓盤傳送帶。優選地，每個吹塑站具有其根據本發明的自身的設備與之相連。其中，該單個設備優選地相互串聯設置。[0037]因此，由于根據本發明的串聯設置的且也相應地與電網或電路連接的設備，電能不僅僅從電路的中間電路中獲得，并以大體上連續的方式提供到該中間電路中。在這點上，所述容器處理過程，特別是將預制件膨脹成容器的過程相互適配，或相互聯系，或延遲。通過這種方式，當根據本發明的第一設備從電路中獲得電能，例如以開始膨脹過程的同時，根據本發明的第二設備已經例如到達膨脹過程的結尾，或尤其是處于隨后的弛豫過程的開始，從而使得根據本發明的第二設備既不從電路中獲得電能，也不向電路提供電能。同時例如根據本發明的第三設備已經相當地接近弛豫過程的結尾，并完成弛豫過程，大體上與第一設備的膨脹過程的開始同時發生，該弛豫過程由此完成將電能提供到電網或電路的過程。
[0038]由于由驅動發電機所產生的電能的供給，電能得以恢復，從而在膨脹過程中所需的至少大部分電能可以返回至中間電路中。其中該驅動發電機通過液壓介質的返回體積流至少間接地驅動。
[0039]在另一優選實施例中，所述設備包括電存儲構件，尤其用于存儲由驅動機構所產生的電能。該存儲構件例如可以是電池或電容。該存儲構件可集成到中間電路中。
[0040]在另一優選實施例中，至少一個控制單元控制所述驅動機構和/或至少一個閥單元，所述驅動機構和/或所述至少一個閥單元設置在用于存儲液體介質的至少一個存儲器和所述執行單元之間，以允許在所述膨脹過程中，所述液體介質可從所述存儲器傳輸到所述執行單元中；并在所述弛豫過程中，將所述液體介質從所述執行單元傳輸到所述存儲器中。
[0041]因此，所述控制單元與所述驅動驅動機構連接，并優選地與所述閥單元以信號傳遞的方式連接。通過這樣的方式，在膨脹過程中，當所述閥單元打開時，所述驅動機構主要由作為驅動馬達的控制所激發，從而所述液壓介質可從所述存儲器在所述執行單元的方向上流動。其中所述控制單元可與所述驅動機構和/或所述閥單元例如以無線方式或通過相應的連接線路進行連接。在所述弛豫過程中，所述閥單元通常也打開，同時所述驅動機構由于所述控制單元和所述驅動機構之間的信號傳遞，優選地運作為驅動發電機；從而使得所述返回液壓介質的體積流優選地通過軸，可驅動所述泵單元并由此驅動所述驅動機構，因而電能可由驅動機構或驅動發電機所產生。其中所述執行單元與所述泵單元操作連接。
[0042]這里指出，本發明不僅僅適用于吹塑模具設備，一般也可用于任何應用場景，其中加壓空氣產生并逸出至空間，且在該空間內加壓空氣可再次應用(或逸出至其他空間)，尤其是以間歇的方式。
[0043]本發明由此也通常涉及用于產生加壓空氣介質的設備，其中用于壓縮空氣介質的壓縮機活塞單元與所述氣體介質應用的空間流體連通，以將所述空氣介質的體積流引入到所述空間的內部區域。還包括執行單元，所述執行單元可通過液壓介質驅動，且所述執行單元與所述壓縮機活塞單元的至少一個部件交互，以在壓力施加到該空間時，驅動所述壓縮機活塞單元，從而壓縮所述空氣介質；并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，通過所述空氣介質的返回體積流進入壓縮機活塞單元內從而驅動所述執行單元本身。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]本發明的其他優點、目的以及特征將在以下通過附連在以下說明后的圖中進行說明；其中附圖，尤其是根據本發明的設備的實施例以及其運行模式將通過例子進行說明。
[0045]在圖中在其功能方面至少大體上相同的部件這里可采用相同的標號進行識別，但這些部件不一定需要在所有圖中進行識別和說明。
[0046]附圖中:
[0047]圖1示出了用于將預制件膨脹成容器的吹塑模具的實施例的結構示意圖；
[0048]圖2a示出了根據本發明第一實施例的設備在第一運行狀態開始時的結構示意圖；
[0049]圖2b示出了根據本發明圖2a所示的實施例中的設備在第一運行狀態結束時的結構示意圖；
[0050]圖3示出了根據本發明圖2a和圖2b所示的多個第一實施例的設備的組合的結構示意圖；以及
[0051]圖4示出了根據本發明第二實施例的設備的結構示意圖。
[0052]標號清單
[0053]I吹塑模具
[0054]la, Ib 吹塑半模(Blow mould half)
[0055]2a, 2b 空腔
[0056]3上部區域
[0057]10 設備
[0058]11壓縮機活塞單元
[0059]Ila壓縮空間
[0060]Ilb活塞元件
[0061]12執行單元
[0062]12a執行介質空間
[0063]12b執行活塞元件
[0064]13泵單元
[0065]14存儲器
[0066]15驅動機構
[0067]16 軸
[0068]17用于液壓介質的連接線路
[0069]18具有中間電路和電容的電路
[0070]19閥單元
[0071]20 容器
[0072]21吹塑噴嘴
[0073]22用于空氣介質的連接線路
[0074]Mf液壓介質/液體介質
[0075]Mg空氣介質/氣體介質
【具體實施方式】
[0076]圖1示出了用于將預制件(此處并未顯示)膨脹成容器(此處并未顯示)的吹塑模具I的一實施例的結構示意圖。為此，吹塑模具I包括例如兩個吹塑半模la、lb，其中每個吹塑半模依次分別具有空腔2a和2b ;待膨脹容器或預制件至少間歇地且至少部分地容納于該空腔2a和2b中。至少在膨脹過程中，兩個所述吹塑半模Ia和Ib緊密結合，通過這種方式，加壓空氣可優選地只壓在吹塑模具I的上部區域3上，進入到吹塑模具I的內部，尤其是進入到預制件內，其中該預制件引入到空腔2a和2b內；上部區域3包圍了預制件(此處并未顯示)的嘴部區域。
[0077]圖2a示出了根據本發明第一實施例的設備10在第一運行狀態開始時的結構示意圖，尤其是在壓縮機活塞單元11處于容器膨脹過程或壓縮空氣介質的壓縮過程的初始或起始位置時的結構示意圖。人們認為預制件(此處并未顯示)應該被膨脹。特別地因為清晰的原因，圖2a也沒有示出用于膨脹容器的吹塑模具。
[0078]與驅動機構15連接的電路18為驅動機構15提供了電能，以驅動或運行該驅動機構15。其中，電路18特別地也包括中間電路，并且該中間電路中設有電容(此處并未顯示)。其中，驅動機構15優選地可由電能驅動，且該驅動機構15形式為驅動馬達，特別為電驅動馬達。
[0079]泵單元13由驅動機構15并主要由驅動機構15的轉子的旋轉進行驅動，通過這種方式，存在于至少一個存儲器14內的液壓或液態介質Mf在用于傳輸液壓介質Mf的連接線路17的方向上從存儲器14進行傳輸，并在執行單元12的方向上從連接線路17進行傳輸。其中，泵單元13有效地連接到驅動機構15上，尤其是通過軸16連接到驅動機構15上。
[0080]由液壓介質Mf的體積流所驅動的執行單元12輪流與壓縮機活塞單元11操作連接。其中壓縮機活塞單元11包括壓縮空間Ila以及活塞元件11b，其中該活塞元件Ilb至少部分地伸到壓縮空間Ila內并可在壓縮空間Ila內移動。
[0081]由于至少執行單元12的至少一個元件或一個部件的主要機械運動，尤其是活塞元件Ilb在壓縮空間Ila的底部方向移動，由此存在于壓縮空間Ila內的空氣或氣體介質Me壓縮并逸出，或在吹塑模具(此處并未顯示)的方向上引導，以影響預制件成形為容器的膨脹或充氣或變形。
[0082]圖2b示出了根據本發明的圖2a所示的實施例中的設備10的結構示意圖，然而此時設備10處在第一運行狀態結束時，并由此處于或暫時處于第二運行狀態開始之前，尤其是處于圖示的壓縮機活塞單元11在容器的膨脹過程或空氣介質的壓縮過程后的結束位置。這意味著，將預制件形成容器的膨脹或充氣以及由此的膨脹過程后設有弛豫過程。在該弛豫過程中，用于膨脹容器的空氣介質并非如一般現有技術已知的一樣輸出到外部環境中，而是從吹塑模具(此處并未顯示)返回到壓縮機活塞單元11的壓縮空間Ila內。這意味著，壓縮空間Ila再次填充有空氣介質，由此現在主要設置在底端且在壓縮空間Ila的底部區域的活塞元件Ilb壓回，即沿著壓縮空間Ila優選地在垂直方向壓回，從而因此活塞元件Ilb的移動,執行單元12也開始移動。
[0083]優選地,活塞元件Ilb以及執行單元12的至少一元件或模塊相互結合。通過這種方式，由于活塞元件Ilb的移動，執行單元12的元件或部件，主要為執行活塞元件(此處并未顯示)也移動；由此設置在例如執行介質空間(此處并未顯示)內的液壓介質Mf通過執行活塞元件的移動，壓出執行介質空間，并進入與執行介質空間相鄰的用于傳輸液壓介質Mf的連接線路17內。[0084]液壓介質Mf返回的體積流然后將沿著連接線路17流向泵單元13，其中該泵單元13由此通過體積流啟動起來，并由此優選地運作為流體馬達。隨后，驅動機構15也通過例如泵單元13或流體馬達的旋轉運動而驅動，并由此作為電驅動發電機，輸出相應的電力到相鄰的電路18中，特別是輸出到設置在電路18中的具有相應的電容的中間電路中。其中驅動單元15優選地與泵單元13相f禹合。
[0085]除了電容，然而，例如也可以設置可充電電池，其中可充電電池通過由驅動發電機相應產生的電能進行充電。
[0086]圖3示出了根據本發明如圖2a和圖2b所示的多個第一實施例的設備10的組合結構示意圖。其中，單個設備彼此相鄰地設置，并包括公共電路18。除此之外，單個設備的設計與圖2a和圖2b所不的設備10的設計相對應。
[0087]優選地，每個設備10與它自身的吹塑模具(此處并未顯示)相關聯，由此每個吹塑模具可獨立于其他同樣設置在相同的傳輸單元上的另一吹塑模具，開始用于膨脹待膨脹容器的吹塑過程。
[0088]圖3說明了能量流(energy current),即，由驅動機構15所產生的電能的流動大體上相互平衡，如圖3所示的這樣的設計主要有利于具有多個吹塑站的圓盤傳送帶。其中，該驅動機構15形式為設備10的電驅動發電機，且設備10相互緊挨地串聯設置。
[0089]因此，在那些串聯設置且相應地也與電網18或電路18連接的設備10中，電能不僅僅是從電路18的中間電路中獲得，也可以供給電路18的中間電路。關于此點，容器的處理過程，特別是將預制件膨脹成容器的過程相互匹配或相互關聯或延遲。通過這種方式，例如在第一設備10 (圖3中左側的設備)從電路18中獲得電能以開始膨脹過程的同時，第二設備10 (圖3中間的設備)已經處于它自身的膨脹過程的結尾，尤其是將要開始隨后的弛豫過程，從而第二設備既不需要從電路18中獲得電能，也不需要向電路18供給電能。同時第三設備10 (圖3中右側的設備)已經相當地接近弛豫過程的結尾，并完成弛豫過程，由此將電能供給電網18或電路18的供給過程大體上與第一設備開始的膨脹過程同時發生。
[0090]因此，優選地，供給到電路18的能量的總量，大體上與從電路18所獲得的能量的總量相同。
[0091]圖4示出了根據本發明的第二實施例的設備10的結構示意圖，其中，該設備10采用了與圖2a和圖3相類似的方式，圖4中的設備10也包括執行單元12以及與該執行單元12操作連接的壓縮機活塞單元11。此外，圖4還示出了容納有液壓介質Mf的兩個存儲器14，其中兩個存儲器14與至少一個泵單元13通過相應的連接線路17進行流體連通。泵單元13依次至少間歇地且至少部分地如通過軸16機械地連接到驅動機構15上。其中該驅動機構15運行為驅動馬達或驅動發電機。泵單元13可用于在兩個存儲器14之間建立壓差。
[0092]進一步地，圖4示出了兩個閥單元19，其中該兩個閥單元19設置在各自的存儲器14和執行單元12之間的相應的連接線路17上。
[0093]根據圖4，執行單元12包括用于接收可流動的液壓或液體介質Mf的執行介質空間12a，以及執行活塞元件12b，其中該執行活塞元件12b主要通過引入執行介質空間12a內的在至少預定的移動界線內的液壓介質Mf進行移動。
[0094]執行單元12優選地通過在設備10內的至少一個相應的軸承單元30進行支撐；其中該執行單元12優選地與壓縮機執行單元11和存儲器14，以及驅動機構15、泵單元13和閥單元19之間存在一定距離。
[0095]然而，也有可能執行單元12，或者尤其是執行活塞元件12b為壓縮機活塞單元11尤其是活塞元件Ilb的部件，從而由于執行活塞元件12b的移動或運動，壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb的移動得以直接執行，而不需要在單個元件Ilb和12b之間設置或連接任何連接元件或單個傳輸線路；反之亦然。
[0096]進一步地，示出了吹塑噴嘴21，該吹塑噴嘴21優選地至少部分地附連在待膨脹容器的嘴部區域。通過這種方式，一方面避免了在膨脹過程中以及在弛豫過程中的空氣或氣體介質Mg的逸出；另一方面空氣介質Mg可引入吹塑模具(此處并未顯示)的內部區域，并由此引入待膨脹容器20的內部區域內。另一連接線路22至少分段地延伸進這個用于傳輸空氣介質Me的吹塑噴嘴，這樣在壓縮機活塞單元11和待膨脹容器20之間建立了連接，其中待膨脹容器20優選地設置在吹塑模具(此處并未顯示)內部，從而壓縮空氣介質Mg可從吹塑模具的壓縮機活塞單元11的壓縮空間Ila傳輸，并由此傳輸到預制件或容器20內。
[0097]關于膨脹過程或弛豫過程大體上與上面圖2a和圖3中的說明相同。因此，驅動機構15在膨脹過程中激活，特別如驅動機構15的轉子(此處并未顯示)開始旋轉，從而與驅動機構15結合的泵單元13也被激活，且存儲在存儲器14內的液壓介質傳輸到執行單元12處，特別是沿著連接線路17通過閥單元19進入執行介質空間12a內。然而，這里指出在圖4所示的實施例中，驅動機構的運行或運作也可獨立于膨脹過程。
[0098]在圖4所示的實施例中，膨脹過程可通過打開閥門19，尤其是打開具有較高壓力水平的存儲器的閥門19開始。其他閥門19優選地保持關閉。
[0099]因此，液壓介質Mf在執行介質空間12a內傳送，并大體上連續地填充空間12a，從而在執行介質空間12a內移動執行活塞元件12b，并由此壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb大體上與執行活塞元件12b同時移動，并移動至壓縮空間Ila內部。通過這種方式，設置在壓縮空間Ila內的空氣或氣體介質Me被壓縮，并沿著至少一個連接線路22在待膨脹容器20的方向在壓縮或加壓條件下離開壓縮空間11a，從而將待膨脹容器20吹塑或膨脹。其中,壓縮機活塞單元11的活塞元件Ilb優選地與執行活塞元件12b相連接或者操作連接。
[0100]膨脹過程，即，當容器大體上完成膨脹或吹塑時，緊接著的是弛豫過程；在弛豫過程中，存在于容器20內的空氣介質Me通過連接線路22在壓縮機活塞單元11的方向移出到容器20外。這是可能的，例如因為驅動機構15的停用，使得驅動機構15不再驅動泵單元13，從而沒有其他液壓介質Mf從所示的兩個存儲器14中的至少一個，引入到執行單元12內部；因此預定義的壓力施加到活塞元件Ilb上。然而，也有可能并優選地，驅動機構繼續運行。優選地，上面的效果通過關閉與具有高壓力水平的存儲器相連接的閥門19得以實現。隨后，與具有低壓力水平的壓力容器相連的閥門19打開。
[0101]因此，由于空氣介質Me的壓力流動至容器20外，活塞元件Ilb此時壓回并離開加壓室11b，從而燃燒室Ila可再次填充有空氣介質Me。由于活塞元件Ilb的向后移動，以及由于在執行介質空間12a內流動的介質^而引起的執行活塞元件12b的在相反方向的再次移動，因此存在于執行介質空間12a的液壓介質Mf經由至少一個連接線路17傳輸回來，并通過至少一個閥單元19進入至少一個存儲器14內。由此有可能，由于返回液壓介質Mf的體積流，以及形式為液體馬達的泵單元13的運行；與泵單元13相結合的形式為驅動發電機的驅動機構15受到驅動并產生電能，該電能可以供給到所提供的電路(此處并未顯示)的相應的中間電路(此處并未顯示)。然而，也有可能，并優選的，泵單元13將液體從一個容器內的低壓力水平抽送到其他容器內的高壓力水平處。
[0102]由于電能的供給，能量得以恢復；從而容器處理設備，例如用于吹塑或拉伸吹塑或將預制件膨脹成容器的吹塑設備的低成本操作成為可能。
[0103]由于壓縮單元直接安裝在吹塑模具上，因此可以實現絕熱壓縮。這比分散壓縮機單元或等溫壓縮的效率更高。在圖2和圖3所示的實施例中，能量返回至中間電路中；而在圖4所示的實施例中，能量返回至液體容器中，其中壓力施加到該液體容器上。這兩種方法的組合也是可能的。
[0104] 申請人:保留請求保護申請文件中所開的、對本發明相比現有技術具有新穎性來說所有關鍵特征的單個或組合的權利。
【權利要求】
1.用于在吹塑模具(I)內通過加壓空氣介質(Me)將預制件膨脹成容器(20)的設備(10)，其特征在于，包括: 用于壓縮所述空氣介質(Me)的壓縮機活塞單元(11)，所述壓縮機活塞單元(11)與所述吹塑模具(I)流體連通，以將體積流的所述空氣介質(Me)引入到所述吹塑模具(I)的內部區域；以及 執行單元(12)，所述執行單元(12)由液體介質(Mf)驅動，且所述執行單元(12)與所述壓縮機活塞單元(11)的至少一個元件交互以在所述容器(20)的膨脹過程中驅動所述壓縮機活塞單元(11)以壓縮所述空氣介質(Me)，并在短暫跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，由于所述空氣介質(Me)的返回體積流進入所述壓縮機活塞單元(11)內，從而驅動所述執行單元(12)。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，容納有液體介質(Mf)的至少一個存儲器(14)與所述執行單元(12)通過至少一個連接線路(17)進行連接，以將所述液體介質(Mf)至少間歇地且至少部分地提供到所述執行單元(12)。
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，至少一個泵單元(13)與所述存儲器(14)操作連接，以至少間歇地影響所述液體介質(Mf)從所述存儲器(14)到所述執行單元(12)的傳輸。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，至少一個驅動機構(15)與所述泵單元 (13)操作連接，以驅動所述泵單元(13)和/或以通過所述激活的泵單元(13)對所述驅動機構(15)進行驅動或釋放。
5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述驅動機構(15)可選擇地作為電驅動馬達和電驅動發電機。
6.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，控制單元與所述驅動機構(15)和/或至少一個閥單元(19)以信號傳遞的方式相連接，以控制所述驅動機構(15)和/或所述閥單元(19)至少間歇地符合需求；其中所述驅動機構(15)和/或所述閥單元(19)設置在所述存儲器(14)和所述執行單元(12)之間。
7.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備(10)包括電存儲構件，特別用于存儲由所述驅動機構(15)所產生的電能。
8.用于在吹塑模具(I)內通過加壓空氣介質(Me)將預制件膨脹成容器的方法，其特征在于，包括 在膨脹所述容器(20)的膨脹過程中，用于壓縮所述空氣介質(Me)的壓縮機活塞單元(11)，通過由液體介質(Mf)所驅動的執行單元(12)所控制，且所述執行單元(12)與所述壓縮機活塞單元(11)的至少一個元件交互，以將所述空氣介質(Me)引入到所述吹塑模具(I)的內部區域；以及 在跟隨所述膨脹過程的弛豫過程中，所述空氣介質(Me)返回至所述壓縮機活塞單元(11)內部，從而引起所述執行單元(12)的所述液體介質(Mf)的返回。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述弛豫過程中，所述液體介質⑶^通過至少一個連接線路(17)供給到泵單元(13)，其中所述泵單元(13)與驅動機構(15)操作連接。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述泵單元(13)由所述液體介質(MfMA體積流所驅動，并由此驅動所述驅動機構(15)和/或將所述液體傳輸至加壓容器內；所述驅動機構(15)為用于產生電能的驅動發電機。
11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，控制單元控制所述驅動機構(15)和/或至少一個閥單元(19)，以允許在所述膨脹過程中，所述液體介質(Mf)可從所述存儲器(14)排出到所述執行單元(12)中，并在所述弛豫過程中，將所述液體介質(Mf)從所述執行單元(12)排出到所述存儲器(14)中；其中所述驅動機構(15)和/或所述至少一個閥單元(19)設置在用于存儲液體介質(Mf)的至少`一個存儲器(14)和所述執行單元(12)之間。
【文檔編號】B29C49/58GK103770318SQ201310497368
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2012年10月22日
【發明者】海因里希·比爾邁爾 申請人:克朗斯股份有限公司