[0001] 本发明涉及一种根据专利权利要求1前序部分的、用于将容器由预成型坯拉伸吹塑成型的拉伸吹塑成型机的拉伸系统以及根据专利权利要求10前序部分的相应方法，拉伸系统具有被液压地致动以拉伸预成型坯的至少一个拉伸单元，并且拉伸系统具有液压槽，液压槽至少部分地填充有液压介质、例如水，并且液压槽至少部分地填充有气体介质、例如压缩空气。

[0002] 在用于将塑料容器拉伸吹塑成型的吹塑成型机中，该容器典型地由预成型坯形成并借助于压缩空气成形为容器。在拉伸吹塑成型机中，通常使用气动或者电动的拉伸系统来工作。这意味着预成型坯是借助于气动或者电动操作的拉伸单元来拉伸的。这里，该拉伸单元的气动/电动拉伸缸经常被压制成弯曲的路径(curved path)。这一弯曲的形状决定并控制了拉伸缸中活塞的运动顺序，即路径。特别是，从而能够检查该拉伸缸内的压力以及因此能够检查用于拉伸所施加的力，并且能够调整最大拉伸功率。这样的方法是现有技术。例如，US5866175示出一种具有相应控制系统的拉伸吹塑成型机。多个吹塑成型台布置在转轮上。该拉伸过程在成型台实施。该拉伸过程通过压缩空气来控制。然而，此类系统需要相当量的压缩空气，这些压缩空气通常被消耗掉。有人想到至少部分地再利用/回收压缩空气，从而减少空气消耗，但是该消耗经常不能被消除。

[0003] 作为可选方案，还存在一些系统，例如完全机械的系统，其中循环凸轮(例如控制导轨)持久地导引拉伸系统。虽然不需要额外的空气，但是由于可能通常是硬的机械联接，这些机器通常趋于强烈震动。此外，完全循环的机械凸轮(即拉伸单元的完全机械导引)是非常难以实现的并且经常是易于失败。此外，在这样的系统中难以实现快速的拉伸速率。该循环凸轮(特别是完全循环凸轮单元/导轨单元)更恶化了机械的可及性。

[0032] 图1示出了如现有技术已知的用于将例如瓶子的容器由预成型坯拉伸吹塑成型的拉伸吹塑成型机的平面图。图1中的拉伸吹塑成型机被设计为回转机。作为回转机的拉伸吹塑成型机具有例如在其圆周支撑吹塑成型台1的吹塑成型单元2。吹塑成型单元2表示相对于静止部件(在这里未明确示出)的旋转部件。图1还示出了传送轮3，其可以是预成型坯传送轮。借助于传送轮3，预成型坯可以在吹塑成型单元2的吹塑成型台1处被传送。典型地，吹塑成型单元2可以包括多个吹塑成型台1，例如，一个吹塑成型单元可以包括40个吹塑成型台。然而，一个吹塑成型单元2的吹塑成型台的数量可以与这个数值不同。
此外，图1示出了用于传送例如瓶子的拉伸吹塑成型的容器的传送轮4。将要理解的是，这种槽可以由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的材料制成。

[0033] 此外将要理解的是，根据本发明的概念还可以不受限制地用于其中多个吹塑成型台或者至少一个吹塑成型台布置为静止(在这里未示出)的拉伸吹塑成型机。此外将要理解的是，温度方案例如特别是预成型坯的可能加热对于本领域技术人员是已知的并且这一点不进行讨论。

[0034] 一种可能的拉伸吹塑成型机可以类似于Krones Contiform机地装备。

[0035] 图2示出了根据本发明的拉伸系统，其用于将容器由预成型坯拉伸吹塑成型的拉伸吹塑成型机。图2示出了拉伸单元5，其具有拉伸缸6和拉伸活塞7以及拉伸杆8。在拉伸杆8处，示出了能够借助于拉伸杆8来拉伸的预成型坯10。拉伸的方向由附图标记8A表示。拉伸杆8还可以在其侧面设置有导辊16。导辊16可以被设计为辊或者为轮。导辊16可以在导轨17上运动。通过导轨17，至少拉伸杆8的运动可以被向下导向并由此被控制。由于该导轨，该杆沿弯曲的路径运行。

[0036] 图2还示出了可以经由供应线路18和19向拉伸系统的拉伸单元5供应例如水的液压介质12。同样地，该液压介质12可以通过线路20、21和22从拉伸缸6排出。在这里，用于供应液压介质12的线路18和19以及用于排出液压介质12的线路20、21和22可以包括阀。在图2中，线路19包括阀V1。液压介质12在线路19中的流动方向由箭头19A表示。同样地，供应线路18包括阀V2。液压介质12的流动方向由箭头18A表示。线路18和19中的阀V1和V2可以是简单的打开和闭合阀。然而，其它形式的阀也是可能的。在图2中，阀V3是具有至少一个闭合位置的阀，但是其还可以一方面在线路20和线路22之间，或者在线路21和线路22之间切换流动路径。液压介质12在线路21中的流动方向通过箭头21A指示。液压介质12在线路20中的流动方向通过箭头20A指示。液压介质12在线路22中的流动方向同样地通过箭头22A指示。线路18、19、20、21和22可以被设计为适合的管道。这些管道可以由适合的材料制成，例如塑料陶瓷或者金属。图2中的拉伸缸6被表示为双作用缸。在这个缸体中，线路20设置在拉伸缸6的上部、其上端附近。在拉伸缸6的下部、其下端附近，线路21设置在拉伸缸6中。例如拉伸杆8固定至的拉伸活塞7在拉伸缸6中运动。该拉伸活塞7具有表面7A，表面7A为图中的拉伸活塞7的上表面。拉伸活塞7还具有另一个表面7B，表面7B是图2中拉伸活塞7的下表面。拉伸杆8以适当的方式在拉伸缸6的下部从拉伸缸引出。相应的密封在图2中未示出。在拉伸缸6中，如图2所示，液压介质12随时可以位于拉伸活塞7的表面7A和7B的上方和下方，而不仅仅是在最大位置上，即在其中该拉伸活塞7基本上完全地移动至底部或者基本上完全地移动至顶部。相应地，图2中的阀V1、V2和V3控制液压介质12的供应和排出。液压介质12从图2中的液压槽11送入。液压介质12(例如水)位于液压槽11中。液压介质12例如占据了液压槽11的大部件容积。典型地，液压介质12位于液压槽11的下部区域中。在液压槽11的上部区域中，设置了一定体积的气体介质13(例如压缩空气)。在气体介质13和液压介质12之间，液压介质12的表面以附图标记12A表示。典型地存在于液压槽11的上部中的一定体积的压缩空气，在压力槽11中产生了基本上平均的恒定压力。压力槽11还包括用于压缩空气的供应线路14，供应线路14设置有阀V4。例如，在图2中，阀V4被设计为止回阀4。供应线路14基本上能够用于使用压缩空气填充液压槽11中的压缩空气容积13。此外，经由这个供应线路14，压缩空气可以可选地被再填充到液压槽11中。代替压缩空气，可以使用其它适当的气体介质。在图2中液压槽11还设置有安全线路15。安全线路15设置有阀V5，阀V5被设计为压力控制阀。通过使用具有被设计为止回阀的阀V4的供应线路以及具有被设计为安全阀(即压力控制阀)的阀V5的安全线路15，液压槽11内部(即特别是压缩空气容积的区域中)的压力可以被保持在预定的最小值和预定的最大值之间。可选地，这个值可以被调整或者控制，例如经由阀V4和V5来调整或者控制。例如，在图2的液压槽11中，主要是6巴到10巴之间的压力。此外，液压槽11设置有供应线路25。通过具有流动方向25A的供应线路25，液压介质12再次流到液压槽11中。这里，应当注意的是，泵26(例如活塞泵)可以实现将液压介质12抽回到液压槽11中并由此还防止液压介质12通过线路25从液压槽11流回。还可以为线路25设置另一安全阀，例如止回阀(在这里未示出)，其可以防止液压介质12的回流。

[0037] 图2示出了线路22和线路25之间的第二槽23。这个第二槽被设计为收集槽。在图2中，这个槽被略述成开口槽。然而，其还可以是至少部分闭合的槽。同样地，具有压力补偿功能或者排气功能的闭合容器是可能的。第二槽23中的压力应当基本上不偏离环境压力。第二槽23容纳例如在拉伸程序(即拉伸缸6的张紧)期间或者在拉伸活塞7向上移动(即拉伸缸6的释放)期间从拉伸缸6排出的液压介质12。因为液压槽11闭合并且线路25通过泵26防止液压介质12从液压槽11中流出或者甚至是流回液压槽11，所以液压介质12从液压槽11的排出相应地通过阀V1、阀V2和阀V3来控制。控制可以通过相应的控制器和/或控制单元来完成，例如该控制可以通过外部计算机来完成。

[0038] 在一种变型中，容器23可以被设计为闭合的压力槽，其中压力被调整为必须小于槽11中的压力。在这一布置中，泵26的移置功(displacement work)将减少并且由此能够节省额外的能量。

[0039] 在一种示例中，将考虑具有约0.5L的容积的拉伸缸。泵旨在将液压介质(例如水)推回到约6巴的液压槽中。例如装备有多个拉伸单元的机械可以例如每小时处理36000个瓶子。对于每个瓶子，在一次拉伸程序中产生了体积为2×0.5L的最大冲程(上冲程和下冲程的总和)。这产生了约6kW的功率需求。相应地，泵的效率会导致可能的损失。如果提供多个回路来致动拉伸缸，那么所需要的功率可以进一步减小，例如如果用于拉伸缸的驱动，那么设置两个回路。

[0040] 作为对比，将观察使用压缩空气进行操作的拉伸单元。这里，其也将具有约6巴的压力。用于已经提及的数量为每小时约36000个瓶子的压缩空气的体积需求典型地为约3
200m/h。总起来说，在已知商用的6巴压缩机中，为此将需要约25kw(包括冷却器)的功耗。

[0041] 这意味着在第一个液压的情形中所需要的功率明显地低于第二个气动的情形。

[0042] 图3示出了与本发明相对应的另一个实施方式。图3中的构件类似于图2中的构件。在图3中相同的构件由相同的附图标记表示。在图3中，没有明确地示出具有止回阀的供应线路和具有安全阀的安全线路。然而，应当理解的是，这些构件也可以存在于图3中并且与图2中所示的构件相对应。与图2相比，在图3中，液压介质12至拉伸单元5(即至拉伸缸6)的供应线路和返回线路被不同地设计。供应线路38通向例如可以电连接的阀构件V8。所述阀构件可以被连接为使得其适用于张紧拉伸缸6中的拉伸活塞7，即适于使其如在附图中所示的向下运动，或者适于使拉伸活塞7在拉伸缸6中向上运动。这意味着单元V8可以将液压介质12引导至拉伸缸6中、表面7A(即拉伸活塞7的上表面)的上方，或者表面7B(即拉伸活塞7的下表面)的下方。同样地，当拉伸活塞7运动时，具有阀V8的单元可以将液压介质12引导出拉伸缸6的区域，其每次(each)通过拉伸活塞7的运动而减小或者在拉伸活塞7的运动期间减小。

[0043] 所述液压介质12通过线路22到达第二槽23。将要理解的是，在图3中仅示意性地示出了具有阀V8的单元。图3中的其它功能与图2中的构件的功能相对应。

[0044] 图4示出了一种根据本发明的方法，其可以与图2相对应或者类似地与图3相对应地实施。借助于与上述附图相对应的拉伸系统拉伸预成型坯的方法包括下述的步骤。在图4中未明确地提及的准备阶段中，液压槽11已经填充有液压介质12(例如水)和气体介质13(例如压缩空气)。所以，在液压槽11中主要是过压。在步骤210中，闭合阀V2。此外，切换阀V3以连接图2中的线路20和22。此外，在图2的线路19中，闭合阀V1。相应地，阀V8将闭合图3中的供应线路38以及返回线路22。

[0045] 在步骤220中，打开阀V1以供应液压介质12，拉伸活塞7由此在拉伸缸6中向上移动。在拉伸活塞7的表面7A的上方，存在的液压介质12经由线路20从拉伸缸6排出，经由阀V3将线路20切换为与线路22连接。将排出的液压介质12引导至第二槽23中。相应地，切换图3中的单元V8以允许通过线路38供应液压介质12以及通过线路22排出液压介质12。在这里，应当注意的是，图3中的比例是未按比例绘制的。

[0046] 在步骤230中，闭合阀V1。当拉伸缸6中的拉伸活塞7到达其最大(即最上方)位置时，完成阀V1的闭合。这个位置并不需要必须与活塞的上端齐平，但是通常地，将利用拉伸缸6内全部的向上冲程。在拉伸活塞7的表面7A的上方，现在仅存在少量的液压介质12，同时拉伸活塞7在表面7B的下方填充有液压介质12。在这一点上，在步骤240中将预成型坯引入到吹塑成型台中，以使得预成型坯现在位于拉伸杆(未示出)的下方，该拉伸杆由拉伸杆8来驱动。在步骤250中，在图2中打开阀V2并且切换阀V3以连接线路21和线路22。通过打开阀V2以及切换阀V3，允许向下推压用于拉伸的拉伸活塞7并且通过线路
21将表面7B下方的液压介质12从拉伸缸6引导出。所述液压介质12依次地被引导至第二槽中。相应地，图3中的阀V8将被切换为使得通过线路38的供应成为可能，但是现在液压介质12被引入至拉伸活塞7的表面7A的上方并将后者向下推压。

[0047] 在步骤260中，闭合阀V2，而且切换阀3，连接线路20和线路22并且闭合阀V1。当拉伸缸6中的拉伸活塞7已经执行了所需要的冲程距离时，执行步骤260。其例如可以是拉伸缸6中最大的向下冲程距离。在这一点上适时地，仅有少量的液压介质12位于表面7B的下方。相应地，在图3中，阀V8也将切换相应的单元以防止通过线路38和线路22的供应和排出。接下来，在步骤270中，可以进一步处理拉伸的预成型坯。该系统之后可以返回至步骤220，并且液压介质12可以再次通过切换阀、第一阀V1来供应，以使得拉伸活塞7在拉伸缸6中再次向上运动。在步骤220至步骤270期间，在步骤225中，作为附随的措施，借助于泵26可以实现将液压介质12泵出第二槽23而回到液压槽11。这个泵操作例如可以连续地，或者以适当的(例如短的)间隔实现。

[0048] 本发明还提供了改进现有系统、例如Krones Contiform单元或者其它的拉伸吹塑成型机的可能性。这种机器通常包括旨在尽可能地从系统中回收压缩空气的单元。由于液压致动的拉伸缸的使用，这样回收的压缩空气将不再必须被供应至拉伸缸。在这里，出现的是例如在吹塑成型单元中将这个空气转换为电力，并且将所产生的能量反馈回吹塑成型机器中。这将导致进一步减少机器的总能量需求的可能性。对于在吹塑成型单元中转换为电力，例如可以考虑通过压缩空气操作的涡轮，其联接至发电机。这是一种强有力的解决方案，其可以很好地应用于闭合的现有系统。这意味着，当现有系统被改进时，本发明允许进一步使用系统中回收的压缩空气，并且进一步减少系统的能量需求。

[0049] 将要理解的是，在上文描述的实施方式中所提及的特征并不是特别地限制为附图所示的组合，而是还可以为任何其它的组合。