TWI383881B - 用於生產塑膠瓶尤其是ｐｅｔ瓶的具有ｃｉｐ系統的吹塑機 - Google Patents

Description

用於生產塑膠瓶尤其是PET瓶的具有CIP系統的吹塑機

本發明係關於根據申請專利範圍第1項的引言之用於生產塑膠瓶尤其是PET瓶的吹塑機，及用於該吹塑機的CIP的方法。

所謂的“原位洗淨”，也叫做CIP，為食品業中用於幫生產設備殺菌的習知方法，其中被生產品或中間產品及輔助裝置碰觸到的區域的拆卸實質上可予以省卻。然而到目前為止用於飲料瓶的吹塑機的CIP殺菌，如同在DE 200 18 500 U1中，尚不可行，因為通常用於殺菌的清潔劑，例如過氧化氫或過醋酸，會攻擊此類吹塑機的氣動單元。

以局部拆卸該吹塑機代替此舉所需的清洗及殺菌既費時，也是該機器所不希望的長時間停頓的原因。因此本發明的目的在於提供一種可以更輕易且更快速殺菌的吹塑機。另外也需要用於清潔該吹塑機的方法。

此目的係使該等閥塊(5)經裝配使得其可被包括在該CIP程序內而達成。

藉以可將該等系統零件(例如該吹嘴)洗淨並且殺菌而不需任何拆卸，該等系統零件就衛生的觀點來看對於PET瓶的生產特別重要。

較佳地，該等閥必須以氣動方式操作。因此該吹塑機可以可靠且不貴的方式加以控制。

在本發明特別有利的發展中，在該等閥上提供CIP關斷閥，以供關斷該等閥的氣動控制管道。藉以可預防侵蝕性CIP藥劑可能通過該控制管道達到另一控制閥及/或進入壓縮空氣網絡。

較佳地，該等閥包含耐殺菌的CIP藥劑，尤其是過氧化氫、過醋酸、醇及肥皂泡，的密封件。這樣便能進行該等閥不複雜的重複性清潔。

控制閥習習慣上也叫做導閥(pilot valves)。

在特別有利的具體實施例中，該CIP系統包含：用於循環並且處理CIP藥劑的處理單元；供該清潔劑用的CIP饋料管道，該CIP饋料管道可被連接至用於該等控制閥的吹送空氣饋料管道；及可移除的CIP密封蓋，其係用於收集該等吹塑站處的清潔劑，其中該CIP密封蓋係連接至用於將該清潔劑送返該處理單元內的CIP返回管道。結果，該清潔劑可完全被控制並且運行於一迴路中。

較佳地該吹塑機另外包含一媒體分配器，其係用於分配越過該等吹塑站的吹送空氣及用於收集及將該收集到的清潔劑引入該CIP返回管道。結果，該吹送空氣及該清潔劑可依節省空間的方式分佈，並且該吹塑機從生產操作迅速更換為CIP，反之亦然。

較佳地，在該CIP饋料管道中提供一CIP主關斷閥。此閥預防吹送空氣滲入此製程中的處理單元內及/或預防清潔劑滲入該吹送空氣流內。

較佳地，在該吹送空氣饋料管道(12)中提供一吹送空氣用的關斷閥。該閥預防清潔劑在CIP的期間滲入吹送空氣壓縮器內及/或預防吹送空氣排出時進入該CIP迴路。

此問題也能利用用於用於根據本發明的吹塑機的CIP之方法來解決，其中在步驟a)中使一CIP藥劑通過該等吹塑站的閥塊，該等閥塊包括該等閥及該等吹嘴。該吹塑機的系統零件，例如該吹嘴，就衛生的觀點來看對於PET瓶的生產特別重要，由此便可予以清潔及殺菌而不需拆卸。

較佳地，該CIP方法另外包含下列步驟b)：關斷該等控制閥的氣動控制管道，其中於步驟a)之前進行步驟b)。因此侵蝕性CIP藥劑不會通過該控制管道達到另一控制閥及/或進入壓縮空氣網絡。

在特別有利的設計中，該CIP清潔方法另外包含下列步驟c)：利用至少一吹送空氣饋料管道將用於該清潔劑的CIP饋料管道連接至該等閥，其中於步驟a)之前進行步驟c)。因此排出吹送空氣的通道可被清潔並且用於將該清潔劑引入該吹嘴。

較佳地，該方法包含下列步驟d)：關斷於壓縮機側的吹送空氣饋料管道區段，其中於步驟a)之前進行步驟d)。在該CIP程序中這將預防清潔劑滲入吹送空氣壓縮器內及/或預防吹送空氣排放時進入該CIP迴路內。

較佳地，該方法另外包含下列步驟：收集通過該等閥塊的清潔劑，並且使該清潔劑返回至一CIP迴路內。這分別預防清潔劑未受控制的排出或其消散。

該方法特別有利的配置包含下列步驟：處理該返回的清潔劑並且將該處理過的清潔劑饋入該CIP迴路內。因此該清潔劑以相同的清潔品質重複地使用。這樣將節省成本並且對環境友善。

較佳地，使一殺菌清潔劑通過該等閥塊，尤其是過氧化氫、過醋酸、醇及肥皂泡。因此該殺菌處理可以已能被飲料系統所接受的方式進行，尤其是利用也能用於施行殺菌的清潔劑。

如圖1中可見到的，在此具體實施例中該吹塑機1係以習知方式裝配為具有多數吹塑站2的旋轉機器，該等吹塑站2對稱排列在一旋轉軸1’的四周並且用於生產塑膠瓶3，其中各吹塑站係配備一吹塑模4及一閥塊5，該閥塊5具有用於引入或排放吹送空氣9的閥6,7。

用於產生該吹送空氣9的壓縮器11係經由吹送空氣關斷閥14透過吹送空氣饋料管道12與媒體分配器15的吹送空氣入口15a連接，該媒體分配器15係用於分配越過個別吹塑站2的吹送空氣9。該媒體分配器15的吹送空氣出口15b各自透過吹送空氣饋料通道16連接至一控制閥6，該控制閥6係用於將該吹送空氣9引入該閥塊5中所提供的吹嘴17。再者，該閥塊5及該吹塑站2上分別被提供至少一閥7及一吹送空氣排放通道18，該吹送空氣排放通道18係分別用於將該吹送空氣9排出該吹嘴17及該吹塑模。圖1顯示該吹塑機1處於一閥塊5相對於該吹塑模4被舉起的位置，所以該吹嘴17能從下方到達。

再者，該吹塑機1包含一CIP洗淨系統20，該CIP洗淨系統20具有：一處理單元22，其係用於循環並且處理清潔劑24；一CIP饋料管道26，其係經由一CIP主關斷閥28使該處理單元22的出口22a分別連接至該媒體分配器15的吹送空氣饋料管道12及該吹送空氣入口15a；一CIP返回管道30，其使該媒體分配器15的CIP出口15c連接至該處理單元22的入口22b；及具有CIP收集管道34的可移除的CIP密封蓋32，該等CIP收集管道34係用於收集並且使離開該等吹嘴17的清潔劑24返回該媒體分配器15的CIP入口15d內。

在該CIP操作的期間該處理單元22在該吹送空氣關斷閥13處於關閉狀態及該CIP主關斷閥28處於開啟狀態時透過該CIP饋料管道26、該吹送空氣饋料管道12、該媒體分配器15、該吹送空氣饋料通道16、該等閥6、該等吹嘴17、該等CIP密封蓋32、該等CIP收集管道34、該媒體分配器15及該CIP返回管道30於一迴路中泵送該清潔劑24。圖1中藉由箭頭表示該清潔劑24的流動方向。該吹送空氣關斷閥13只關閉該壓縮器側的吹送空氣饋料管道12區段12a，所以吹送空氣9不會通入該CIP迴路內，清潔液24也不會通往該壓縮器11。

在該CIP操作的期間該清潔劑24同時透過該等吹送空氣排放通道18及該等閥7泵送至該等吹嘴17內。因為此製程中的排放通道18通常引導至周圍的周遭空氣，所以這些在該CIP程序中經由CIP連接管道19(以破折線繪製)分別連接至該CIP饋料管道26及該媒體分配器15，或連接至該吹送空氣饋料管道12。

圖2以斷面方式顯示該閥塊5，其以單一氣動操作的開啟閥6予以簡化，該閥6係用於透過該吹送空氣饋料通道16及連接通道35將該吹送空氣9引入該吹嘴17，關於該斷面在該閥塊5中提供容納孔(accommodating bore)。該閥6包含具有隔離套筒41的氣缸39，及具有密封件45,46的活塞43，該等密封件分別相應於該氣缸39及該隔離套筒41密封該活塞43。

該閥6係經由氣動控制管道47、CIP關斷閥48(為求清晰在圖1中並未顯示彼等各者)及習用供開啟/關閉該閥6用的控制閥或導閥49連接至供應壓縮空氣51(例如，6巴)的壓縮空氣網絡。在此製程中將該CIP關斷閥48開啟。當該導閥49被開啟時，該壓縮空氣51將依該吹送空氣饋料通道16的方向加壓該活塞43直到其被關閉為止。等該導閥49已經被關閉之後，該閥6可藉由該吹送空氣9再度被開啟，該吹送空氣9經由該吹送空氣饋料通道16流入並且對該活塞43加壓。

在此CIP程序中將該CIP關斷閥48關起來以防該清潔劑24通入該導閥49。因為當時該壓縮空氣51並未作用在該閥6上，所以透過該吹送空氣饋料通道16流入的清潔劑24將該活塞43推壓至右側，藉以開啟該閥6，並且透過該連接通道35通入該吹嘴17。

該等密封件45,46預防該清潔劑24滲入介於活塞43與氣缸39之間的控制側部分39a-較佳完全地。然而，也可以在開啟該CIP關斷閥48之後藉由離開該氣缸39進入該吹嘴17的壓縮空氣51吹走已經滲入該部分39a的清潔劑24以供完成該CIP程序。也可經由形成於該閥塊5中的通氣通道(未顯示)抽空該部分39a。

該等密封件45,46由耐清潔劑24的材料構成，例如，金屬、EPDM橡膠、全氟橡膠(例如，FFKM)，或適當的複合材料。較佳地，也可以使用鐵氟龍環。此處不一定需要相應於該隔離套筒41密封的密封件46。

該CIP關斷閥48可例如為以電磁方式開啟的關斷閥，例如，氣門或螺栓。

該清潔劑24較佳為CIP殺菌劑，就像是例如用於施行殺菌的一樣。該清潔劑24較佳為酸或鹼，例如過醋酸、過氧化氫或肥皂泡。也可使用醇類。

該可移除的CIP密封蓋32的末端分別緊緊接著該閥塊5及該吹嘴17，所以循環的清潔劑24可完全被收集到，可能的話，予以送返並且處理。該CIP收集管道34可例如為撓性管道。很顯然就清潔的用途而言關於該製程該CIP密封蓋32可分別被裝設或移除。

一般而言，吹塑機利用不同壓力範圍的吹送空氣9操作，例如以供預吹氣、終結吹氣及中間吹氣，所以多數閥6有時係供引入該吹送空氣9。這些一般以交替的方式開啟。同樣地，可提供多數用於排放該吹送空氣9的放氣閥7，必表的話，該等閥一般一同開啟。為求清晰，圖1僅顯示一壓力系統，例如用於該終結吹送空氣。不用說可在根據本發明的吹塑機1中提供用於其他低-或高-壓系統的其他閥6,7及相關管道。

同樣地，圖2僅以簡化方式顯示一閥6及相關通道16,35。然而也可在該閥塊5上提供任何希望數目的閥6,7及相關通道16,35。此設計也可與此例示的實施例不同。該減壓閥7可依照與該引入閥6相同的操作原理設計。然而，不同說該連接通道35的位置及該排放通道18的位置可與圖2不同。例如，該活塞43也可接近該連接通道35。很顯然該等閥6,7及尤其是該等密封件45,46並未受該清潔劑24攻擊並且因此可被整合於該CIP系統20內。

該CIP系統20較佳於一利用該清潔劑24處理的迴路中操作。因此該清潔劑可偕同固定不變的殺菌作用重複使用以便節省資源。然而，等到流入該吹嘴17之後，該清潔劑24也可藉由該CIP密封蓋32予以收集並且饋至用於廢棄或分離處理的槽。

根據本發明的吹塑機1可依下列方式清潔：

關閉該吹送空氣關斷閥13及該CIP關斷閥48。等到該等CIP保護蓋32已經安裝在該等吹嘴17a上而且該吹送空氣排放通道18已經分別被連接至該媒體分配器15的出口15b及該吹送空氣饋料管道12之後，開啟該CIP主關斷閥28並且起動該處理單元22。該單元透過該吹送空氣饋料通道16及該吹送空氣排放通道18泵送清潔劑24達到該等閥6,7的活塞43。藉由該清潔劑24的壓力移開該等活塞43，並且藉以開啟該等閥6,7，所以該清潔劑24經過該等連接通道35流入該等吹嘴17。該等密封件45,46及該等CIP關斷閥48預防該清潔劑24前往該導閥49。該清潔劑24係藉由該CIP密封蓋32予以收集並且藉由該媒體分配器15及該返回管道30送返該處理單元22內。該單元再產生該清潔劑24並且將其泵送回該CIP迴路內。等到預定的CIP沖洗量及期間達到之後，終止該處理單元22的泵送功能並且再度關閉該CIP主關斷閥28。其餘的清潔劑24可在當下排放至該CIP密封蓋32內及/或在該吹送空氣關斷閥13開啟之後利用吹送空氣9將其吹入該CIP密封蓋32內。此外，等到該CIP關斷閥48已經開啟之後，通過該等密封件45,46上的清潔劑24可利用離開該閥缸39的控制型壓縮空氣51吹入該吹嘴17內。在抽空該等饋料管道12,16,18及該媒體分配器15的期間收集到的清潔劑24也被送返該CIP迴路內或被處理掉。

1．．．吹塑機

1’．．．旋轉軸

2．．．吹塑站

3．．．塑膠瓶

4．．．吹塑模

5．．．閥塊

6．．．引入閥

7．．．減壓閥

9．．．吹送空氣

11．．．壓縮器

12．．．吹送空氣饋料管道

12a．．．壓縮器側的吹送空氣饋料管道區段

13．．．吹送空氣關斷閥

14．．．吹送空氣關斷閥

15．．．媒體分配器

15a．．．吹送空氣入口

15b．．．吹送空氣出口

15c．．．CIP出口

15d．．．CIP入口

16．．．吹送空氣饋料通道

17．．．吹嘴

17a．．．吹嘴

18．．．吹送空氣排放通道

19．．．CIP連接管道

20．．．CIP洗淨系統

22．．．處理單元

22a．．．處理單元的出口

22b．．．處理單元的入口

24．．．清潔劑

26．．．CIP饋料管道

28．．．CIP主關斷閥

30．．．CIP返回管道

32．．．可移除的CIP密封蓋

34．．．CIP收集管道

35．．．連接通道

39．．．氣缸

39a．．．介於活塞與氣缸之間的控制側部分

41．．．隔離套筒

43．．．活塞

45．．．密封件

46．．．密封件

47．．．氣動控制管道

48．．．CIP關斷閥

49．．．控制閥或導閥

51．．．供應壓縮空氣

圖式中顯示根據本發明之吹塑機的較佳具體實施例，其中：

圖1為具有CIP系統之根據本發明的吹塑機的概示圖；

圖2為穿過一閥塊的概略斷面圖，該閥塊具有用於引入吹送空氣的氣動控制閥。

1．．．吹塑機

1’．．．旋轉軸

2．．．吹塑站

3．．．塑膠瓶

4．．．吹塑模

5．．．閥塊

6．．．引入閥

7．．．減壓閥

9．．．吹送空氣

11．．．壓縮器

12．．．吹送空氣饋料管道

12a．．．壓縮器側的吹送空氣饋料管道區段

13．．．吹送空氣關斷閥

14．．．吹送空氣關斷閥

15．．．媒體分配器

15a．．．吹送空氣入口

15b．．．吹送空氣出口

15c．．．CIP出口

15d．．．CIP入口

16．．．吹送空氣饋料通道

17．．．吹嘴

18．．．吹送空氣排放通道

19．．．CIP連接管道

20．．．CIP洗淨系統

22．．．處理單元

22a．．．處理單元的出口

22b．．．處理單元的入口

24．．．清潔劑

26．．．CIP饋料管道

28．．．CIP主關斷閥

30．．．CIP返回管道

32．．．可移除的CIP密封蓋

34．．．CIP收集管道

Claims (15)

1. 一種吹塑機(1)，其係用於生產塑膠瓶(3)尤其是PET瓶，該吹塑機(1)包含：- 多數吹塑站(2)，該等站被設置有具有含閥(6,7)的閥塊(5)及用於引入或排放吹送空氣(9)的吹嘴(17)；及- 一原位洗淨(CIP)系統(20)，其係用於清潔該吹塑機(1)，其特徵為該等閥塊(5)係經裝配使得其可被包括在CIP程序內。
2. 如申請專利範圍第1項之吹塑機，其中該等閥(6,7)可以氣動方式操作。
3. 如申請專利範圍第2項之吹塑機，其中在該等閥(6,7)上提供CIP關斷閥(48)，以供關斷該等閥(6,7)的氣動控制管道(47)。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項之吹塑機，其中該等閥(6,7)包含耐殺菌的CIP清潔劑尤其是過氧化氫、過醋酸、醇及肥皂泡的密封件(45,46)。
5. 如申請專利範圍第1項之吹塑機，其中該CIP洗淨系統(20)包含：- 一處理單元(22)，其係用於循環並且處理CIP藥劑(24)；- 一供該清潔劑(24)用的CIP饋料管道(26)，該CIP饋料 管道(26)可被連接至用於該等閥(6,7)的吹送空氣饋料管道(12)；及- 可安裝/可移除的CIP密封蓋(32)，其係用於收集該等吹塑站(2)處的清潔劑(24)，其中該CIP密封蓋(32)係連接至用於將該清潔劑(24)送返該處理單元(22)內的CIP返回管道(30)。
6. 如申請專利範圍第5項之吹塑機，其進一步的特徵為一媒體分配器(15)，該媒體分配器(15)係用於分配越過該等吹塑站(2)的吹送空氣(9)及用於收集及將收集到的清潔劑(24)引入該CIP返回管道(30)。
7. 如申請專利範圍第6項之吹塑機，其中在該CIP饋料管道(26)中提供一CIP主關斷閥(29)。
8. 如申請專利範圍第5、6或7項之吹塑機，其中在該吹送空氣饋料管道(12)中提供一吹送空氣關斷閥(13)。
9. 一種用於如申請專利範圍第1項之吹塑機(1)的CIP程序之方法，其包含下列步驟：a)使一CIP藥劑(24)通過該等吹塑站(2)的閥塊(5)，該等閥塊(5)包括該等閥(6,7)及該等吹嘴(17)。
10. 如申請專利範圍第9項之方法，其另外包含下列步驟： b)關斷該等閥(6,7)的氣動控制管道(47)，其中於步驟a)之前進行步驟b)。
11. 如申請專利範圍第9或10項之方法，其另外包含下列步驟：c)將用於該清潔劑(24)的CIP饋料管道(26)連接至至少一用於該等閥(6,7)的吹送空氣饋料管道(12)，其中於步驟a)之前進行步驟c)。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其另外包含下列步驟：d)關斷於壓縮機側的吹送空氣饋料管道(12)區段(12a)，其中於步驟a)之前進行步驟d)。
13. 如申請專利範圍第9項之方法，其另外包含下列步驟：e)收集通過該等閥塊(5)的清潔劑(24)，並且使該清潔劑(24)返回至一CIP藥劑迴路內。
14. 如申請專利範圍第13項之方法，其另外包含下列步驟：f)處理該返回的清潔劑(24)並且將該處理過的清潔劑(24)饋入該CIP藥劑迴路內。
15. 如申請專利範圍第9項之方法，其中使一殺菌清潔劑尤其是過氧化氫、過醋酸、醇及肥皂泡通過該等閥塊(5)。