CN103402734B - 用于吹塑成型消毒的容器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造吹塑成型的、至少区域地消毒的容器的方法和装置。由热塑性材料制成的预制坯件（1）首先被加热并且然后由拉伸杆（11）拉伸并且用处于压力下的流体加载。将消毒介质供入到所述预制坯件的区域中。所述拉伸杆至少区域地并且至少暂时地在吹塑装置的区域中被消毒。为此，吹塑装置配备有用于消毒介质的供应装置。

Description

用于吹塑成型消毒的容器的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于制造吹塑成型的、至少区域地消毒的容器的方法，在该方法中，由热塑性材料制成的预制坯件首先被加热并且然后由拉伸杆拉伸并且用处于压力下的流体加载，以及在该方法中，将消毒介质供入到所述预制坯件的区域中。

此外，本发明还涉及一种用于制造吹塑成型的、至少区域地消毒的容器的装置，所述装置具有用于给预制坯件的至少一部分加载消毒介质的供应装置以及设有用于对预制坯件进行调温处理的加热段和用于将所述预制坯件吹塑成形为容器的吹塑装置，其中，所述吹塑装置具有拉伸杆。

背景技术

消毒的吹塑成型容器的制造典型地以如下方式进行，即，该容器在其吹塑成型之后并且在灌装之前在使用过氧化氢或其他化学剂的情况下被消毒。同样还已经公知的是，对在吹塑成型容器时用作初始产品的预制坯件进行消毒，特别是给该预制坯件的内表面的区域进行消毒。

在通过吹塑压力作用来成型容器时，由热塑性材料制成的预制坯件、例如由PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）制成的预制坯件在吹塑机内部被供应到不同的工作站。典型地，这种吹塑机具有一个加热装置以及一个吹塑装置，在该吹塑装置的区域中，事先被调温处理的预制坯件通过双轴向的定向膨胀成容器。该膨胀借助于引导到待膨胀的预制坯件中的压力空气进行。在DE-OS4340291中解释了在预制坯件的这种膨胀时的工艺过程。

在DE-OS4212583中描述了用于形成容器的吹塑站的基本结构。在DE-OS2352926中解释了用于调温处理预制坯件的可能性。

在用于吹塑成型的装置内部，预制坯件以及经吹塑的容器可以借助于不同的操作装置输送。输送芯棒的使用被证实是有利的，预制坯件插套到该输送芯棒上。但是，预制坯件也可以用其它承载装置操作。用于操作预制坯件的夹钳的应用以及为了保持而可以导入到预制坯件的嘴部区域中的撑开芯棒的应用同样属于可用的设计结构。

例如在DE-OS19906438中描述了在使用转送轮的情况下操作容器，其中，转送轮设置在吹塑轮与输出路段之间。

预制坯件的已经解释过的操作一方面在所谓的双级方法中进行，在该方法中，预制坯件首先以注射成型方法被制造、紧接着被中间存储并且以后在其温度方面进行条件处理并且被吹塑成容器。另一方面在所谓的单级方法中实现应用，在该方法中，预制坯件直接在其注射成型技术的制造和充分固硬化之后被合适地调温处理并且紧接着被吹塑成型。

在使用的吹塑站方面公开了不同的实施方式。在设置于旋转的输送轮上的吹塑站中，经常遇见模具承载件的书式的可翻性。但是也可能的是，采用可相对于彼此移动的或者以其它方式被导向的模具承载件。在位置固定的吹塑站中（这些吹塑站尤其是适合于接收多个用于成型容器的模腔），典型的是使用彼此平行设置的板作为模具承载件。

在预制坯件的消毒方面，由现有技术已经公开了不同的方法和装置，但是其具有所有方法特有的缺点，所述缺点对于在同时高传输率的情况下可靠地对预制坯件进行消毒起相反作用。

在EP-A1086019中例如描述了用热的气态消毒介质对热的预制坯件进行消毒。使用前后相继设置的单独的处理站，也就是第一加热模块、消毒模块以及第二加热模块。在此缺点是预制坯件在消毒过程的温度变化以及消毒介质在加热装置内部从预制坯件中不受控制地逸出。

在EP-A1896245中描述了一种方法，在该方法中，在加热之前将气态消毒介质引入到冷的预制坯件中并且在此冷凝。在此，问题是预制坯件整个内表面上的完全冷凝物形成的确保，因为流入的热消毒介质会提高预制坯件的内壁温度。此案为，在此消毒介质在加热区域中蒸发后在加热装置内部不受控制地从预制坯件中逸出。

在EP-A2138298中描述了一种装置，在该装置中，防备性地不仅在使用的吹塑模块前面而且在所使用的吹塑模具后面都设置消毒装置。由此导致非常高的机器结构耗费。

在WO2010/020530A1中描述了消毒装置在加热装置和吹塑模具之间的布置。在该方法中，非常难于预见消毒介质引入到吹塑模块区域中的引入量。此外，消毒介质排出到周围环境中的排出量不可控并且不能排除相应的污染。

在预制坯件完成消毒和加热之后，预制坯件被供应给吹塑装置并且在那里在使用消毒用吹塑空气的情况下变形为容器。在容器的吹塑成型期间，使用的吹塑空气从拉伸杆流出或者在拉伸杆旁边流动。此外，拉伸杆在拉伸杆尖的区域中不仅与预制坯件接触而且与吹塑成型后的容器接触。因此，为了确保经吹塑的容器的足够消毒，需要对拉伸杆也提供足够的消毒。迄今为止尚没有公开用于此目的的能够可靠且同时技术简单地实施的方法。

发明内容

因此本发明的任务是，这样地改善本文开头所述类型的方法，使得能够以简单的方式确保可靠的消毒。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，拉伸杆至少区域地并且至少暂时地在吹塑站的区域中被消毒。

本发明的另外的任务是，这样地设计本文开头所述类型的装置，使得能够用小的耗费确保高效的消毒。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，在吹塑装置的区域中设置一个用于消毒介质的供应装置，用于使拉伸杆至少区域地并且至少暂时地被消毒。

通过在吹塑装置的区域中使拉伸杆消毒可以避免劳动强度高的、用于使拉伸杆在外部消毒所需的安装和拆卸过程。此外，通过使用用于消毒介质的供应装置可以全自动地实施消毒过程。尤其可以根据需要或者以预给定的时间间隔来中断通常的生产过程并且在该中断阶段中进行拉伸杆的消毒。

通过以下方式可无附加操作地实现全自动消毒，即，所述拉伸杆至少区域地被引导穿过一清洁腔。

为了确保消毒介质的有针对性的操作，建议，所述吹塑装置的吹塑成型运行为了实施拉伸杆消毒而中断。

特别是通过以下方式可避免不期望的污染，即，为了实施所述拉伸杆的消毒，将一个单独的接收容器放入到所述吹塑装置的吹塑站中。

通过以下方式可实现特别简单的方法流程，即，将预制坯件放入到所述吹塑站中。

通过以下方式提供沿着拉伸杆纵向伸展的大消毒范围，即，所述预制坯件被拉伸并且部分地膨胀。

通过以下方式支持消毒介质沿着拉伸杆的流动，即，所述消毒介质的至少一部分穿过所述拉伸杆供入。

根据另一实施方式还考虑的是，所述消毒介质的至少一部分在所述拉伸杆旁边供入。

附图说明

在附图中示意性示出本发明的实施例。其中：

图1是一个用于由预制坯件制造容器的吹塑站的透视图；

图2是一个吹塑模具的纵剖视图，一个预制坯件在该吹塑模具中被拉伸和膨胀；

图3是一个用于吹塑成型容器的装置的基本结构的草图；

图4是一个改型的、加热能力增大的加热段；

图5是吹塑机的加热模块的示意图，在该吹塑机中，在加热模块的区域中设置消毒装置；

图6是用于使拉伸杆区段地消毒的腔的垂直剖面图；

图7是在穿过拉伸杆供应消毒介质期间所述吹塑站的纵向剖面图，所述吹塑站具有在消毒过程中采用的容器，

图8是相对于图7变型的实施方式，在拉伸杆旁边供应消毒介质，

图9是用于阐明消毒介质的供应的另一图示。

具体实施方式

在图1和2中示出一个用于使预制坯件1成型为容器2的装置的原理结构。

用于使容器2成型的装置基本上包括一个吹塑站3，该吹塑站设有一个吹塑模具4，预制坯件1可以被放入到该吹塑模具中。预制坯件1可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的注射成型件。为了允许将预制坯件1放入到吹塑模具4中并且为了允许成品容器2的取出，吹塑模具4由一些模具半部5、6和一个底部件7构成，该底部件可以由一个提升装置8定位。预制坯件1可以由一个输送芯棒9保持在吹塑站3的区域中，该输送芯棒与预制坯件1一起经过所述装置内部的多个处理站。但是也可以的是，例如通过夹钳或者其它操作机构将预制坯件1直接置入到吹塑模具4中。

为了允许导入压力空气，在输送芯棒9下方设置一个接合活塞10，该接合活塞向预制坯件1供应压力空气并且同时进行相对于输送芯棒9的密封。但是在变换的构型中原则上也可以考虑的是，使用固定的压力空气输入管路。

预制坯件1的拉伸借助于一个拉伸杆11进行，该拉伸杆由一个缸12定位。但是原则上也可以考虑的是，通过凸轮段进行拉伸杆11的机械式定位，这些凸轮段被一些作用轮加载。当在一个旋转的吹塑轮上设置多个吹塑站3时，凸轮段的采用尤其是符合目的要求的。当提供位置固定地设置的吹塑站3时，缸12的使用是符合目的要求的。

在图1所示的实施方式中，拉伸***这样构成，使得提供了两个缸12的串联布置。拉伸杆11由一个初级缸13首先在开始真正的拉伸过程之前一直移动到预制坯件1的底部14的区域中。在真正的拉伸过程期间，初级缸13连同伸出的拉伸杆与一个承载该初级缸13的滑座15一起由次级缸16或者通过一个凸轮控制装置定位。尤其是考虑，次级缸16被凸轮控制地以如下方式安装，使得由一个导向滚轮17预给出当前的拉伸位置，在执行拉伸过程期间，该导向滚轮沿着一个凸轮轨道滑动。导向滚轮17由次级缸16压到导轨上。滑座15沿着两个导向元件18滑动。

在设置在承载件19、20的区域中的模具半部5、6闭合之后，借助于锁止装置40进行这些承载件19、20相对于彼此的锁止。

为了适配于预制坯件1的嘴部区段21的不同形状，根据图2，在吹塑模具4的区域中使用单独的螺纹嵌入件22。

图2除了经吹塑的容器2之外也用虚线示出预制坯件1并且示意性示出正在展开的容器泡23。

图3示出吹塑机的基本结构，其设有一个加热段24以及一个旋转的吹塑轮25。从预制坯件入口26起，预制坯件1由转送轮27、28、29输送到加热段24的区域中。沿着加热段24设置了一些加热辐射器30以及风机31，用于对预制坯件1进行调温处理。在预制坯件1充分调温处理之后，该预制坯件转送到吹塑轮25，吹塑站3设置在该吹塑轮的区域中。完成吹塑的容器2由另外的转送轮供应给一个输出路段32。

为了可使预制坯件1这样地成型为容器2，使得容器2具有如下所述的材料特性：所述材料特性保证填充在容器2内的食品、尤其是饮料的长的应用可能性，在加热和定向预制坯件1时必须遵守特定的方法步骤。此外，可以通过遵守特定的尺寸设计规定而获得有利的效果。

可以采用不同的合成材料作为热塑性材料。例如可采用PET、PEN或者PP。

预制坯件1在定向过程期间的膨胀通过供入压力空气实现。压力空气的供入分成一个预吹塑阶段和一个紧接着的主吹塑阶段，在预吹塑阶段供入具有低压力水平的气体、例如压缩空气，在主吹塑阶段供入具有较高压力水平的气体。在预吹塑阶段期间，典型地采用压力区间在10巴至25巴的压力空气，并且在主吹塑阶段期间供入压力区间在25巴至40巴的压力空气。

由图3同样可见，在所示的实施方式中，加热段24由多个环绕的输送元件33构成，这些输送元件链式地依次排列并且沿着一些转向轮34被导向。尤其是考虑，通过链式布置而展开一个基本上矩形的基本轮廓。在所示的实施方式中，在加热段24的向着转送轮29和输入轮35的伸展区域中使用一个单个的尺寸较大的转向轮34并且在相邻转向部的区域中设置两个尺寸较小的转向轮36。但是原则上也可以考虑任意其它的导向装置。

为了允许转送轮29和输入轮35彼此间的尽可能紧密的布置，所述的布置方式被证明是特别有利的，因为在加热段24的相应的伸展区域中定位了三个转向轮34、36，确切地说分别是较小的、定位在通向加热段24的直线延伸的过渡区域中的转向轮36和较大的、定位在向着转送轮29和输入轮35的直接过渡区域中的转向轮34。取代应用链式的输送元件33地，例如也可能的是，采用旋转的加热轮。

在容器2完成吹塑之后，所述容器由取出轮37从吹塑站3的区域中导出并且通过转送轮28和输出轮38输送至输出路段32。

在图4所示的改型的加热段24中，通过加大数量的加热辐射器30可以在单位时间内对更大量的预制坯件1进行调温处理。在此，风机31将冷却空气导入到冷却空气通道39的区域中，这些冷却空气通道分别位于配属的加热辐射器30对面并且通过流出开口给出冷却空气。通过流出方向的设置，对于冷却空气实现了一个基本上横向于预制坯件1的输送方向的流动方向。这些冷却空气通道39可以在位于加热辐射器30对面的表面的区域中提供用于加热辐射的反射器，同样可能的是，通过给出的冷却空气也实现加热辐射器30的冷却。

图5示意性地并且大大简化地示出类似于图3的图示的布置，附加地在加热量路段24的区域中设有消毒装置41。附加地示出加热段24的输送元件33。

消毒介质优选被以气态送入到预制坯件1中。特别是考虑消毒介质的高于100℃的温度。优选预制坯件1在实施消毒过程时在其待消毒的内表面的区域中具有高于80℃的温度。在消毒介质方面尤其考虑使用过氧化氢。

图5直观示出在执行消毒过程期间预制坯件1在加热段24区域中的布置。在此情况下，预制坯件1既由消毒介质又由加热辐射器30加载。以消毒介质加载预制坯件1优选在预制坯件1的内表面区域中进行，并且以加热射束的加载优选在外表面的区域中进行。在所示的实施例中，加热辐射器30沿预制坯件1穿过加热段24的输送方向单侧地布置。在加热辐射器30的对面定位反射器42。典型地将加热辐射器30布置在加热箱的区域中，其中，在加热辐射器30的背离预制坯件1的一侧上布置由加热箱保持的反射器。这些反射器优选具有反射型材。在加热辐射器30和预制坯件1之间可以定位一滤板，该滤板具有频选特性。滤板例如可以由石英玻璃制成。

加热辐射器30优选产生在NIR范围中的加热射束。但是也能够使用红外辐射器、发光二极管或者用于微波能量或者高频能量的辐射装置。

必要时也可以将两个或者更多以上列举的热源相组合。

根据典型的工艺条件，消毒介质在执行消毒期间具有从100℃到130℃范围中的温度。在执行消毒期间，预制坯件1至少在其内表面的区域中具有从100℃到130℃的温度。典型的消毒持续时间为大致0.1到0.5秒。优选使用与热空气混合的、经蒸发的过氧化氢作为消毒介质。在此，过氧化氢浓度大致为15到35重量百分比。

图6示出清洁腔43的横截面的部分视图。清洁腔43具有腔壁44和内空间45。拉伸杆11密封地被引导穿过所述内空间45。所述密封例如可以在使用O型圈46、47的情况下进行。

所述内空间45具有用于消毒介质的入口48和出口49。在拉伸杆11在杆纵轴线50的方向上移动穿过所述内空间45时，所述拉伸杆11的分别处于所述内空间45中的壁区段被消毒。

例如可考虑使用过氧化氢作为消毒介质。特别是考虑过氧化氢和空气的混合物。

图7示出一个实施方式，在该实施方式中，拉伸杆11的消毒在吹塑站3内部进行。在实施消毒过程期间，拉伸杆11进入到一个接收容器51中。所述接收容器51可以是已经拉伸并且部分膨胀的预制坯件1，还可以使用完成吹塑的容器2。但是特别是也可以考虑的是，为了实施消毒过程，将专门的接收容器51放入到吹塑站3中，所述接收容器仅仅被设置用于这个专门的应用。

图7示出一个实施方式，在该实施方式中，消毒介质穿过拉伸杆11的内空间供入并且从拉伸杆11的流出开口52排出。然后，消毒介质沿着拉伸杆11的外侧流动并且实施预设的消毒。

图7示出消毒阀53，所述消毒阀53控制消毒介质的供应。此外，还示出排气阀54和回输阀55。所述回输阀55可以连接在一个单独的接收装置上，以便防止消毒介质逸出到周围环境中。

此外，可以看到吹塑压力阀56、57。较低的第一吹塑压力P1在使用节流阀58情况下从较高的第二吹塑压力P2中产生。P1典型地处于5bar至20bar的范围内，P2处于10bar至40bar的范围内。

图8示出相对于图7变型的实施方式。在此，消毒介质的在拉伸杆11旁边供应到所述接收容器51中。所述供应优选通过在接收容器51的嘴部区段21的区域中包围拉伸杆11的环形间隙进行。

图9示出类似于图7和图8的布置方案。在此示出了预制坯件1。预制坯件1例如可成形为所述接收容器51。

根据一个替代方案也可以考虑的是，拉伸杆11的消毒在不使用单独的接收容器51的情况下进行。在这种实施方式中，吹塑模具4限定用于拉伸杆的消毒空间的边界。通过适当的密封确保消毒介质的供入和排出。

拉伸杆11的消毒优选在吹塑机的专门的清洁模式中进行。该清洁模式可以周期性地活着按照需求激活。在使用接收容器51的情况下，该接收容器在实施消毒过程之后被转出，以避免与在通常的生产过程中吹塑而成的容器2相撞。

在实施拉伸杆11的消毒过程中，接收容器51优选具有防止消毒介质在接收容器51上冷凝的温度。

Claims (14)

1.一种用于制造吹塑成型的、至少区域地消毒的容器的方法，在该方法中，由热塑性材料制成的预制坯件首先被加热并且然后由拉伸杆拉伸并且用处于压力下的流体加载，以及在该方法中，将消毒介质供入到所述预制坯件的区域中，其特征在于，所述拉伸杆(11)至少区域地并且至少暂时地在吹塑装置的区域中被消毒，为了实施拉伸杆消毒，所述吹塑装置的吹塑成型运行中断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉伸杆(11)至少区域地被引导穿过一清洁腔(43)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了实施所述拉伸杆(11)的消毒，将一个单独的接收容器(51)放入到所述吹塑装置的吹塑站中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将预制坯件(1)放入到所述吹塑站(3)中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预制坯件(1)被拉伸并且部分地膨胀。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述消毒介质的至少一部分穿过所述拉伸杆(11)供入。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述消毒介质的至少一部分在所述拉伸杆(11)旁边供入。

8.一种用于制造吹塑成型的、至少区域地消毒的容器的装置，所述装置具有用于给预制坯件的至少一部分加载消毒介质的供应装置以及设有用于对预制坯件进行调温处理的加热段和用于将所述预制坯件吹塑成形为容器的吹塑装置，其中，所述吹塑装置具有拉伸杆，其特征在于，在所述吹塑装置的区域中设置用于消毒介质的供应装置，所述消毒介质用于使所述拉伸杆(11)至少区域地并且至少暂时地被消毒，为了实施拉伸杆消毒，所述吹塑装置的吹塑成型运行中断。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述拉伸杆(11)至少区域地被引导穿过一个清洁腔(43)。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，在吹塑站(3)中设置一接收容器(51)。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述接收容器(51)构造为预制坯件(1)。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述接收容器(51)构造为被拉伸并且部分地膨胀的预制坯件(1)。

13.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，用于消毒介质的供应装置连接于所述拉伸杆(11)的内空间。

14.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，用于消毒介质的供应装置连接于一区段地包围所述拉伸杆(11)的通道。