專利名稱：用延伸吹模法制造塑料容器用的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及由塑料生產容器用的設備，通過帶一模具的延伸吹模，塑料是可變形的，模具的內部空間對應于最終容器的內部空間，用帶有供氣管的一保持件在其開口端保持住容器，沿軸線引導一可動延伸模子通過該保持件，以及設置一點火裝置以便點燃容器內的一易爆氣體混合物。
背景技術：
從公開號為WO98/06559的國際公開物已知由塑料制造容器的上述種類的設備，例如由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制造瓶子。首先將一坯料加熱至適于延伸吹制的一溫度，為約100-120℃，以及將它引入一工具模以制造這些PET瓶子。用一可動延伸模子軸向延伸該坯料。在通過將一種易爆氣體混合物(例如氫氧氣和惰性氣體的混合物)吹入該坯產生一延伸壓力時，通過點燃該易爆氣體混合物產生一吹制壓力，以及這吹制壓力將中間坯料/部分預制的容器的壁完全壓向吹制模的內壁。該易爆氣體混合物是一種氧化劑和可氧化成分(例如氫、甲烷等)的混合物。
在技術方面，已經表明由已知設備制造的容器不能被工業化使用。關于形狀和容積以及它們的可見外觀，已不可能以較好的質量制造和再制造。例如已不能夠制造出帶有清潔透明壁的PET瓶子。已估計由于不可避免的溫度影響造成這種有時令人不舒服的外觀，不管這是否故意產生的或為了特殊原因而產生的都是不能被接受的。
已經內部提出使保持件在其不面向容器的端部處與主分配塊流體介質密封接合，延伸模能夠在保持件的軸向可動地通過主分配塊，在主分配塊上至少裝配一個流動介質接口。在設備側上形成一內部空間，能夠較佳地用閥將其關閉，點火裝置裝配在該設備側上的內部空間內。在生產過程中，在一階段內使保持件與分配塊密封接合，在另一階段與分配塊脫離接合。在延伸階段延伸模通過分配塊，從而也沿軸向通過保持件。
在這老方案的一型式中，由主分配器塊(main distributor block)、保持件和位于模具內的容器的封閉在一起的諸設備零件形成設備側上的內部空間。在這型式中，流體介質通過至少一個流動介質接口進入主分配器塊和通過該連接件進入保持件和容器。
在另一型式中，如果例如主分配器塊與保持件分離以及封閉保持件，設備側上的內部空間僅由容器和在其上設置的保持件形成。沖壓模沿軸向通過保持件。
設備側上的諸不同內部空間的每一個(取決于實施例)能夠在至少一個流動介質接口的區域內被密封。僅在設備側上的具有小體積的一密封內部空間內，由在那里附加設置的點火裝置引起燃爆，導致所需的短期高壓和高溫的參數。不言而喻，在生產過程完成之后能夠再打開這些內部空間。在設備上的包含在封閉的燃爆空間內的體積是如此之小，以致如果使用氫氧氣，例如為水時，則保留了相當少量的反應產物。
在設備側上的小內部空間的密封尤其不允許集聚不需的反應產物(水)，由于在燃爆之后拆去了至少容器自身，較佳地甚至拆卸了容器和保持件，集聚的反應產物與其一起被去除。因此在設備側上的留下的內部空間內則保留了難以察覺的數量的反應產物。在一連續生產過程的情況下。在一長時期之后反應產物自身仍然是可忽略的。

發明內容
本發明的目的是以這樣的方式改進前述類型的設備，即能夠更可靠地制造具有較好的外觀，例如具有基本清潔透明壁的塑料容器。
同時，在老的內部方案的情況下，已經證實在容器內點火所觸發的燃爆在局部特別強烈，而另方面，在離開氫氣直接入口一段距離的位置處沒有燃爆發生，所以希望實現燃爆和其效果的均勻性。
按照本發明的下述技術構想，才能實現上述目的保持件在其不面向容器的端部處可以與一主分配器塊保持流體介質密封接合(flow-agent-tightengagement)，延伸模可以沿著保持件的軸向延伸部可動地通過主分配器塊；另外，至少一個第一流動介質接口設置在主分配器塊的不面向容器的一第一區域內，一個第二流動介質接口設置在面向容器的相對的第二區域內；另外，來自至少兩個流動介質接口的諸管道在主分配器塊的第二區域內相互連接；另外，在連接位置和保持件之間形成一單個共用流動通道。在按照老方案的設備情況中，作為一流動介質的氫在要制造的容器上盡可能高的位置、較佳地在容器自身內、較佳地在點火裝置的附近從供應管道引出。這造成作為流動介質混合物的一可氧化成份的氫與其它成份的混合物，其中，首先在出口區域，尤其首先在容器內也發現了氧化介質。因此并不能可靠地、完全地將諸成份混合物為易爆氣體混合物。并不總是一種均勻混合物具有上述的局部燃爆的缺點。最佳地，當有理想配比的混合物時發生燃爆。已經試圖允許例如由計時器控制觸發的單個混合物流入。但是，在資源和資金方面這樣的控制是昂貴的。
如果在不面向要制造的容器的主分配器塊的第一區域內使用按照本發明的第一流動介質接口或若干第一流動介質接口，那么例如能夠通過這接口引入氧化介質或帶有氧化介質或甚至空氣的一混合物。如果第二流動介質接口位于容器附近，以及如果可氧化成分(例如氫或甲烷)通過第二流動介質接口，那么可以保證幾乎沒有任何可氧化成份留在主分配器塊的較遠的第一區域內，使可氧化成分良好混和或良好混入其它流動介質，使產生均勻的和良好的燃爆。
在來自兩個流動介質接口的管線相互連接的連接位置處、發生不同流動介質成份的混和，尤其當所有流動介質都必須流過的、僅僅一單個流動通道是從連接位置沿流動方前伸到容器時。它們在這流動路線上混和，其結果是對應于可氧化成份(氫或甲烷)的數量，實現了幾乎在要制造的容器的整個空間內均勻的幾乎理想配比的分布。
通過本發明，可氧化成份(氫、甲烷等)能夠以被測數量引入一運行的流動介質流。隨時間、也就是通過打開一供應管線至關閉該供應管線的期間確定各投配量。以這樣一方法，即在一供應管線閥門打開之后其它流動介質流動，直到這閥門再次關閉為止，也能夠較佳地隨時間對其它流動介質(尤其是氧化劑)的數量進行控制。按照本發明，用于帶有氧化介質的流動介質的、在打開和關閉之間的時間段比用于可氧化介質的時間段長。這保證了如果帶有可氧化成份的流動介質已經被關掉，則帶有氧化劑的流動介質仍然流過連接位置。這造成在連接位置的下流區域內幾乎沒有任何帶有可氧化成份的流動介質。因此燃爆不會傳播到在離開容器的一段距離處的主分配器塊的區域內。
如果在某一型式中觀察到延伸模的設置基本上沿垂直線方向進行，那么要制造的容器布置在頂部，主分配器塊位于離開瓶子的一段距離的底部，以及也位于保持件之下，主分配器塊的第一區域位于底部，第二區域位于靠近容器的頂部。在操作期間，空氣可以作為一流動介質用于氧化成份。那么，空氣在底部流入，并以這樣的方式向上通過主分配器塊，即在所有閥門關閉之后，能指的是從遠離第二區域下方到達至少主分配器塊的中部區域附近的一空氣柱。因為在可氧化成份被關掉之后空氣的流動，攜帶可氧化成份向上通過連接位置。從兩個流動介質的流入/連接位置向上靠近至容器，不再有任何可氧化的流動介質。因此在離開容器一較大距離的下方區域內不可能產生氫氧氣，從而在這里不可能發生危險的燃爆，也沒有由此產生的反應產物，即在氫氧氣的情況下的水。
在本發明的一較佳型式的情況中，有利的是如果將空氣作為氧化劑和將氫作為可被氧化劑，在打開空氣閥之后30毫秒打開用于氫氣的閥門。那么依據要制造的容器尺寸，例如一瓶形容器或一塑料瓶，在90毫秒至140毫秒內流入氫氣。隨后切斷氫氣供應，空氣沿要制造的容器的方向仍然流過連接位置。空氣流動250毫秒。然后也關閉這供應閥。用這些數值進行試驗在要制造的容器內產生氣體混合物的一均勻和良好的燃爆。并且在最后空氣閥門的最后關閉之后，直接觸發點火信號。
在本發明的又一有利型式的情況下，第二流動介質接口具有一帶有一牢固裝配的控制閥的短的剛性連接管。用于可氧化流動介質(例如氫氣或甲烷)的供應管線是不可動的，雖具有高度安全性。鋪設的諸剛性管子可以通過焊接相互連接，產生最高的安全標準。如果不用柔性管子而使用短的剛性連接管，能夠精確地形成封閉容積，因此能夠較精確地確定所備制的混合物的諸成份的數量。在本發明的一特別較佳的型式中，從主分配器塊至控制閥的連接管長5至20毫米，如果它的長度接近10毫米，就是特別好的結構。
按照本發明，如果在一較佳地固定的主分配器塊內設置一被動的中空活塞也是很有利的，該活塞可相對主分配器塊軸向運動，該活塞在它的面向保持件的外端具有與保持件配合的一環形鎖緊墊圈面。主分配器塊還可被設計成一個零件，并以這樣一方式與一相應地運動的保持件連接，即保持件和主分配器塊之間的連接能夠以一受控制的方式被松開。但是這樣的松開是特別可取地借助于帶有中空活塞的以上措施而進行的。為了將主分配器塊連接于保持件以將它從保持件松開，主分配器塊或保持件實際上都不需要沿軸向-近似為中空延伸模的方向運動，這是因為中空活塞被可動地沿軸向驅動，較佳地被氣動驅動。在它的外端部處，中空活塞帶有配合保持件的一鎖緊墊圈表面，在保持件連接于主分配器塊的時期該面與保持件的密封表面密封接合。在吹制和消毒過程之后中空活塞逆向運動，該密封表面與鎖緊墊圈面脫開，然后能夠以上述方式將保持件垂直移到它的縱向軸線的方向。在按步就班進行的生產過程的一吹制/消毒過程之后進行這每次的移動。
而且，按照本發明有利的是主分配器塊由一分配器塊和一中空接頭組成。可以將該接頭放置在主分配器塊的面向容器的側面上，并被緊固在那里，從而兩個零件(分配器塊和接頭)形成一牢固的似單件(quasi-single-part)主分配器塊，但是，在用于氧化成份的供應管線的一改型的情況下，僅需要接頭被改型或重新構造，為此目的需從分配器塊拆下接頭并進行調換。
本發明的另一有利設計是保持件為中空的，以在它在不面向容器的端部有一密封表面，延伸模沿保持件的軸向可動地通過保持件。保持件較佳地是中空的，從而延伸模能夠沿軸向地從其一端到它的相對端運動通過整個細長設計的保持件。然而，該保持件能夠借助于圍繞用于延伸模的和因此成環形的空間延伸的密封表面以流體介質密封的方式與分配塊連接。最好延伸模以液體介質密封的方式通過這環形密封表面，從而保持件能夠可選擇地將流體介質(較佳的是氣體)推出分配器塊進入要制造的容器，而不會使氣體逸出設備之外。由于保持件的中空設計，因此不僅延伸模能夠通過進入容器，以及再次從容器縮回，而且液體介質也能夠在延伸模的外表面和進入容器的保持件的內表面之間通過，此外，保持件內部的體積被保持得較小。尤其是，用于燃爆所提供的空間可被限制于在設備側上的所述內部空間，從而在供應管線中能夠安全地防止產生反應產物的化學反應。
按照本發明，還最好在面向容器的中空沖壓模的區域內裝配一點火裝置，并較佳地由通過中空沖壓模的電纜電氣連接于一控制單元。對于這樣的中空延伸模的設計，能夠幾乎在要制造的容器的中央進行易爆的流動介質混合物的點火。然后加工過程能夠脫開或封閉位于容器外部較遠的設備零件。藉助延伸模的中空設計的結構有利地通過電纜或印刷電路板的印刷電路接通點火裝置。
按照本發明，有利的是垂直于其縱向中心軸線可動地驅動保持件。其結果，在每次延伸和吹制過程之后，即尤其在每次燃燒之后，驚奇的可以從別的固定裝置，例如帶有中孔活塞的主分配器塊，分離地拆除設備側上的內部空間的大部分和粘附于壁的反應產物。所有這些反應產物不再發生在延伸和吹制的下一過程，以及尤其在化學燃燒過程中。從而將能夠有選擇地粘附反應產物的設備側上的內部空間限制于中空模內和主分配器塊內的空間。如果使用氫氧氣，幾乎沒有作為反應產物的水被帶入下一個燃燒過程，在燃爆之后容器的內壁不會受到負面影響的危險。
并且，按照本發明可在主分配器塊內與中空活塞對齊地裝配一密封導管，用于引導延伸模。這允許延伸模沿軸向運動通過主分配器塊、它的中空活塞、下游保持件和進入保持件，然后走出這些零件，而設備側上的內部空間保持氣體密封狀態。
也可以注意到，在該設備中的許多位置可以設置壓力傳感器和溫度測量設備，較佳地在分配器塊的區域內，但也可以在中空延伸模內。
顯然點火裝置可以基于不同的物理原理。在最簡單的情況下電氣地通過一火花放電器或通過靜電放電裝置產生介質混合物的點火，火花放電器例如包括一火花塞，火花塞可以裝配在延伸模或分配器上。此外，其它的點火方法也是可用的，例如通過電磁能量、近似呈激光形式、高頻或微波脈沖的輻射，不然就籍助催化過程的方法。
按照本發明的一實用型的另一特征在于點火裝置裝配在主分配器塊上。那么延伸模就被主分配器塊中的空間、延伸模和中空活塞之間的空間以及延伸模和離開一段距離處的保持件之間的空間包圍。這距離表示能夠被認為是一流動介質通道和相應被設計的一環形空間。在一大結構情況下，能夠沿相反方向將大量流動介質泵送進入容器。然后主分配器內的點火裝置所觸發的燃爆迅速傳播至充滿流動介質和水的整個空間。由主分配器塊上的管道上的單向閥將空間限制在外側上。
利用按照本發明的措施，可以僅由所引入的混合物的可氧化成份的數量控制燃爆。實現了氣體混合物的諸成份的均勻分布。在允許空氣作為帶有氧化劑的一流動介質混合物流入期間，在較遲的打開和較早的關閉的一較短的時間內引入氫或甲烷，以致由于來自引入或連接位置，渦流保證了良好混和，從而到達要制造的容器內的諸氣體被良好地和均勻地混和。在不面向容器的主分配器塊的區域內，幾乎沒有易爆混合物的任何可氧化成份，從而燃爆不會被引入主分配器塊內。
從以下結合示出較佳型式的附圖的敘述中可得知本發明的其它優點、特征和可能的應用。


圖1是主分配器塊剖視圖，其中延伸模子從中央通過該分配器塊，第二流動介質接口與它垂直，通過其可以供應可氧化的成份；以及圖2是通過圖1中的線“II-II”的剖視圖。
具體實施例方式
要制造的容器沒有被圖示出來，在這情況下是例如PET的塑料制取的瓶狀容器。可以想像PET容器的開口端是向下的，以密封的方式它與沒有示出的保持件的頂緣連接，以及由保持件保持它。保持件呈套筒形狀，并相對供應管線和垂直通過延伸模子1的一方向的其它工具零件可自由移動，模子1示為一細的空心管并通過總的標號為“Z”的主分配器塊的中央。延伸模子1不僅沿軸向通過沒有示出的保持件，而且通過一密封導管3、在設備側上的內部空間4和與此空間有一點間隔的一中空活塞5，該活塞以密封方式位于分配器塊7的垂直連續孔6內和接頭9的垂直連續孔8內。例如，在此圖中能夠看到在分配器塊7的中部內的活塞密封件10和在主分配器塊2的上方第一區域內(在接頭9中)的活塞密封件10′。
設計為中空的分配器塊7和也是中空的接頭9的一起形成總的標號為“Z”的主分配器塊。分配器塊7和接頭9相互牢固地裝配在一起。另一方面，相對這些零件在這型式中、中空活塞5可以平行于延伸模子1的縱向垂直上下運動。中空活塞5的這可能的運動由雙箭頭“11”表示。氣動連接件12允許控制對應于雙箭頭“11”的中空活塞5的運動。
主分配器塊2在一第一區域(其不朝向以上想像的垂直瓶形容器)內具有一第一流動介質接口13，通過該接口例如空氣被推動通過帶有可控制的閥的、沒有示出的一供應管線進入設備側上的內部空間4。
在面向以上容器的主分配器塊2的相對的第二區域內提供第二流動介質接口14(例如用于可氧化的流動介質、氫或甲烷)。
中空圓筒體5設置有一中空的通道15，該通道代表用于被吹入下方區域的空氣和用于在上方區域的空氣與氫的混合物的導管。在靠近瓶子的主分配器塊2的上方區域這些導管14和15相互連接。相應的連接位置處于圖1中以虛線表示的水平面17的高度，也是圖2觀測的水平面。在圖1和2中的第二流動介質的導管14從左至右連通到連續垂直孔8，以及開放進入一環形間隙18，該間隙在外部完全包圍中空活塞5。孔19從這環形間隙18延伸到達中央流動通道15。在那里具有相互間隔90°設置的四個孔19，使流動介質從第二流動介質接口14通過環形間隙18和孔19盡可能均勻地到達中央流動通道15。連接位置16也是孔19和中央流動通道15之間的接觸面。
圖2示出了將中空接頭9固定于分配器塊7的四個固定螺釘20，這樣就形成了主分配器塊2。還示出了在外側的將主分配器塊2固定于機器上的四個螺孔21。
在圖2的底部右側還示出了一壓力傳感器22。
在這兩附圖中，接頭9內的第二流動介質接口14向左與一單向閥23相連接。對于后者，朝外部左側連接于一第一螺紋管接頭24，然后進一步連接于一第二螺紋管接頭25。藉助這些結構，形成一供應管線26，該管線將第二流動介質接口14連接到帶有磁線圈28的控制閥27。
在圖1中，通過沿箭頭“11”的方向朝上提升中空圓筒體5，使以上已提到的、設想的保持件經過鎖緊墊圈表面29進入密封接合。
在中空沖壓模1上、沒有示出的點火裝置通過圖2中可見到的電纜與沒有示出的一控制單元電氣相連。
通過控制閥27的計時器控制，對引入的氫氣或甲烷的投配數量進行計時器控制。從連接位置16，攜帶這可氧化的成份(氫氣或甲烷)進入中央流動通道15內向上運送的空氣流之中，與空氣流混合，成為一均勻混合物。即使在控制閥27關閉之后，空氣繼續向上流動進入中央流動通道，直到它也最后被切斷。這就保證在中空活塞15的中心之下和對于連接位置16之下的絕大部分沒有或幾乎沒有來自第二流動介質接口14的可氧化成份。
標號表1.延伸模2.主分配器塊3.密封導管4.設備側上的內部空間5.中空活塞6.垂直連續孔7.分配器塊8.垂直連續孔9.接頭10、10′活塞密封件11.雙箭頭(中空活塞可以進行的運動)12.氣動連接13.第一流動介質接口(用于空氣)14.第二流動介質接口(用于氫氣；可氧化成份)15.中央流動通道16.連接位置17.水平平面18.環形間隙19.孔20.固定螺釘21.螺孔22.壓力傳感器23.單向閥24.第一螺紋接頭25.第二螺紋接頭26.供應管線27.控制閥28.磁線圈29.鎖緊墊圈表面30.點火電纜
權利要求
1.一種用于用塑料制造容器的設備，通過利用一模具進行的延伸吹模，塑料是可變形的，模具的內部空間對應于成品容器的內部空間，該容器在其開口端處由帶有氣體供應管線的一保持件保持住，沿軸向引導一可動延伸模(1)通過保持件，設置一點火裝置以便點燃容器內部的一易爆氣體混合物，其特征在于，保持件在其不面向容器的端部處能與一主分配塊(2)流動介質密封(鎖緊墊圈表面29)接合，延伸模(1)能夠沿保持件的軸向通過主分配塊運動，其中至少一個第一流動介質接口(13)裝配在不面向容器的主分配器塊(2)的第一區域內，還有一流動介質接口(14)裝配在面向容器的主分配器塊(2)的一相對區域內，來自至少兩個流動介質接口(13，14)的供應管線(26，14，15)在主分配器塊(2)內在第二區域內相互連接，其中在連接位置(16)和保持件之間形成一單個共用的流動通道(15)。
2.按照權利要求1所述的設備，其特征在于，第二流動介質接口(14)具有一剛性、短的連接管(24，25)，并帶有牢固安裝的控制閥(27)。
3.按照權利要求1或2所述的設備，其特征在于，在較佳的、固定的主分配器塊(2)內設置一可沿該主分配器塊的軸向移動地被驅動的一空心活塞(5)，在該活塞的面向保持件的外端上具有與保持件配合的一環形鎖緊墊圈表面(29)。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的設備，其特征在于，主分配器塊(2)由一分配器塊(7)和一空心接頭(9)組成。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，保持件是空心的，在它的不面向容器的端部處具有一環形密封面，沿保持件的軸向延伸方向延伸模(1)可運動地通過該密封面。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，在面向容器的中空延伸模(1)的區域內，一點火裝置裝配在容器內，并較佳地通過電纜(30)連接于一控制單元，該電纜通過中空沖壓模(1)。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的設備，其特征在于，保持件可被驅動而垂直于其縱向中心軸線運動。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的設備，其特征在于，在主分配器塊(2)內，與中空活塞(5)對齊地裝配一密封導管(3)，以引導延伸模(1)。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的設備，其特征在于，在主分配器塊(2)內裝配點火裝置。
全文摘要
本發明涉及用塑性材料制造容器用的設備，通過延伸吹制成形的方法能夠使該材料成形，它的內部空間對應于成品容器，由帶有氣流管道的接收件在其開端上保持所述容器。軸向地引導可動延伸模(1)通過接收件，安裝一點火裝置以點燃容器內部的易爆氣體混合物。為了生產具有較好外觀、例如基本清潔透明壁的塑料容器和提高生產的可靠性，能夠通過其面對容器的端部以流體密封的方式使接收件與主分配塊(2)接合，沿接收件的軸向可運動地引導延伸模通過分配塊。至少第一流體接口(13)設置在不面對容器的主分配塊(2)的第一區域中，另一流體接口(14)設置在面對容器的主分配塊的相對的第二區域內。將來自兩個流體接口(13，14)的管道(26，14，15)在主分配塊(2)內、在第二區域中連接在一起。單個共用液體通道(15)形成在連接位置(16)和接收件之間。
文檔編號B29C49/12GK1481302SQ01821036
公開日2004年3月10日 申請日期2001年12月14日 優先權日2000年12月29日
發明者D·查塔德, J·富克斯, H·金丁格, R·庫恩, R·弗拉奇, L·威廉, 「, D 查塔德, 慫 申請人:泰脫拉·拉伐爾持股金融股份有限公司, 泰脫拉 拉伐爾持股金融股份有限公司