吹制、填充和封蓋容器的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從預(yù)制件吹制和填充容器(120)的方法，該方法包括：在模具(140)中放置預(yù)制件；拉伸該預(yù)制件；在拉伸已經(jīng)開始之后將液體注入該預(yù)制件中，以便引起該預(yù)制件在模具中的膨脹，由此得到被吹制和填充后的容器(120)；封蓋被吹制和填充后的容器(120)。
【專利說明】吹制、填充和封蓋容器的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從預(yù)制件吹制、填充和封蓋具有液體的容器的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 諸如水瓶的塑料容器根據(jù)不同的方法被制造和填充，該方法包括吹塑或拉伸-吹 塑。
[0003] 根據(jù)這些已知方法中的一個(gè)，塑料預(yù)制件首先通過模塑加工制造，然后在被定位 在吹制模具中之前被加熱。
[0004] 預(yù)制件通常具有圓柱形管件的形狀，該圓柱形管件在其底端封閉，而在其相對端 開口。
[0005] -旦預(yù)制件已經(jīng)被定位在模具中，則從模具上方只能看見該預(yù)制件的開口端。
[0006] 上述方法使用拉伸桿，該拉伸桿向下接合入預(yù)制件的開口端中，從而與其封閉的 底端抵接。該拉伸桿然后進(jìn)一步被致動，以推靠該封閉端，從而導(dǎo)致拉伸該預(yù)制件。
[0007] 在拉伸階段已經(jīng)開始之后，液體在填充階段期間穿過預(yù)制件的開口端被注入該預(yù) 制件中，如例如在 申請人:的專利EP 1 529 620 B1中所公開的。該液體注入導(dǎo)致預(yù)制件的 拉伸膨脹，直至預(yù)制件與模具的內(nèi)壁接觸，從而得到容器的最終形狀。
[0008] 已經(jīng)形成并用液體（例如水）填充后的容器然后在被操作/處置、裝船/載運(yùn)、堆 放、傳送等之前被提供一蓋子。
[0009] 典型地，水瓶被分組到包裝或包裹中，然后在貨板上被集合在一起。
[0010] 貨板然后通過卡車或火車運(yùn)輸，且有時(shí)可能被相互堆放起來。
[0011] 在該情況中，瓶子經(jīng)受較強(qiáng)的外力和負(fù)荷，且必須耐受該外力和負(fù)荷。
[0012] 特別地，該瓶子需要耐受從頂部施加的負(fù)荷。
[0013] 如果容器或瓶子的機(jī)械強(qiáng)度不夠，則該貨板可能冒著坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致被 顧客拒收，或甚至引起危險(xiǎn)的情況、事故和可能引起對人們的傷害。
[0014] 在過去的幾年中，市場和消費(fèi)者對于可持續(xù)且成本有效的包裝方案的需求的趨勢 已經(jīng)提高了。
[0015] 因而，飲料工業(yè)已經(jīng)減少了在塑料容器（特別是瓶子）的制造中使用的材料量。
[0016] 然而，由于如上所述填充后的容器必須耐受較強(qiáng)的外力和負(fù)荷，因此材料的減少 已經(jīng)到達(dá)其極限。
[0017] 因此需要增加容器的穩(wěn)定性。
[0018] 一種方案是使用更多用于制造容器的材料。
[0019] 然而，該方案違反上述趨勢。
[0020] 另一方案是在填充后的容器中添加氮?dú)饣蚣訅嚎諝狻?br> [0021] 然而，該方案涉及附加的機(jī)器或設(shè)備部件以及另外的制造步驟，特別是需要供給 加壓的清潔后的氣體。
[0022] 另外，為了支持該方案，需要特殊的容器基部或底部。
[0023] 這需要附加的材料，不被消費(fèi)者所賞識。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 考慮到前述情況而構(gòu)想出了本發(fā)明。
[0025] 就此而言，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1中所限定的方法。
[0026] 通過及時(shí)封蓋被吹制和用液體填充后的容器，在該封閉的容器中達(dá)成微小的壓 力，從而使該容器可以更好地承受外力和負(fù)荷。因此增強(qiáng)了容器的頂部負(fù)荷耐受力。
[0027] 由于本發(fā)明，在加工中不需要附加的機(jī)器或其它制造步驟或加壓的清潔后的氣 體。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的方法因此易于實(shí)施且廉價(jià)。
[0029] 此外，即使較輕的容器也可以具有加強(qiáng)的頂部負(fù)荷耐受力，并因此可以被安全地 儲存和運(yùn)輸。
[0030] 申請人:已經(jīng)注意到，在拉伸-吹塑和填充方法的執(zhí)行過程中會發(fā)生容器的收縮。 該收縮是不希望的，因?yàn)槠錅p小了容器的填充容量。
[0031] 為了避免或限制容器的收縮，在加工期間必須嚴(yán)密地控制模具的溫度。
[0032] 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在加工期間幫助容器收縮和快速封蓋容器，可以進(jìn)一步增 加容器內(nèi)的壓力以及因此增加容器的頂部負(fù)荷耐受力。這是因?yàn)椋萜鞯氖湛s引起內(nèi)部壓 力上升。容器的快速封蓋使得可以停止或至少限制該收縮。
[0033] 因此可以簡化拉伸-吹塑和填充方法，因?yàn)樵诩庸て陂g，模具的溫度不需要像過 去一樣被過多地控制。
[0034] 更特別地，需要通過模具的冷卻回路排出比過去少的熱量。
[0035] 根據(jù)一可能的特征，在得到被吹制和填充后的容器之后的Is和2mn(2min)之間執(zhí) 行封蓋。
[0036] 因此，封蓋可以在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，該時(shí)間段是在容器已經(jīng)被吹制和用液體 填充之后的Is和2mn(2min)之間。容器的機(jī)械強(qiáng)度因此被充分加強(qiáng)，以用于隨后被儲存在 其它容器等的下面和被運(yùn)輸。
[0037] 根據(jù)取決于后者的可能的另一特征，在得到被吹制和填充后的容器之后的Is和 30s執(zhí)行封蓋。
[0038] 該更短的時(shí)間范圍提供了更高的效率和因此進(jìn)一步加強(qiáng)的頂部負(fù)荷耐受力。
[0039] 本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求4中所限定的設(shè)備。
[0040] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，在容器的吹制和填充（通過拉伸和膨脹操作）期間，封蓋 頭位于注射頭和模具之間。因此，一旦容器被吹制和填充完成后，不需要升起注射頭和使封 蓋頭進(jìn)入注射頭與仍然包封容器的模具之間，因?yàn)樵摲馍w頭已經(jīng)就位在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> [0041] 因此，由于該設(shè)備，使得可以在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行封蓋，從而在封蓋后的容器內(nèi) 達(dá)成介于〇· 3和1. 5巴之間的壓力。
[0042] 更特別地，由于該設(shè)備，使得可以在得到被吹制和填充后的容器之后的Is和 2mn (2min)之間、例如Is和30s之間執(zhí)行封蓋。
[0043] 也不需要將填充后的打開的容器朝向較遠(yuǎn)的布置有封蓋頭的工位轉(zhuǎn)移，由此避免 或至少減少了在移動時(shí)液體的飛濺。
[0044] 因此，整個(gè)加工得到簡化且比已有技術(shù)更快。因此實(shí)現(xiàn)了快速封蓋，從而可以得到 上文關(guān)于本方法提出的優(yōu)點(diǎn)。
[0045] 根據(jù)一可能的特征，封蓋頭具有關(guān)于對齊軸線定中心的穿孔，注射頭和模具沿著 該對齊軸線對齊，所述穿孔使得能夠?qū)⒁后w從注射頭注入容器開口中。
[0046] 因此，封蓋頭的穿孔布置在注射頭和模具之間，更特別地朝向注射頭的供液體通 過而離開的出口和容器的分配開口。
[0047] 應(yīng)當(dāng)注意的是，對齊軸線也在容器的分配開口的中間經(jīng)過該分配開口。
[0048] 根據(jù)一可能的特征，封蓋頭安裝在注射頭上。
[0049] 這提供了封蓋頭在注射頭和模具之間的簡單的布置。
[0050] 更特別地，封蓋頭安裝在注射頭下方。
[0051] 根據(jù)更特別的可能的特征，封蓋頭相對于注射頭被可轉(zhuǎn)動地安裝。
[0052] 該安裝對于隨后將蓋子旋擰在分配開口的頸部周圍的步驟而言特別方便。
[0053] 然而，可以設(shè)想其它類型的不需要轉(zhuǎn)動式封蓋頭的封蓋操作。
[0054] 因此，可以設(shè)想其它封蓋技術(shù)，例如螺旋封蓋、按壓封蓋、密封封蓋（利用鋁箔）和 超聲波密封封蓋。
[0055] 根據(jù)另一可能的特征，該設(shè)備包括用于驅(qū)動封蓋頭圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝 置，該轉(zhuǎn)動軸線與注射頭和模具的對齊軸線重合。
[0056] 因此，該設(shè)備包括用于驅(qū)動封蓋頭轉(zhuǎn)動以便將蓋子固定在容器的分配開口上的適 當(dāng)?shù)难b置。
[0057] 這種驅(qū)動裝置可以永久地集成在設(shè)備中，因此，無須在需要時(shí)使其進(jìn)入封蓋頭附 近。
[0058] 更特別地，所述驅(qū)動裝置可以相對于轉(zhuǎn)動軸線橫向偏移。
[0059] 該布置使得可以以永久的方式在設(shè)備中容納所述驅(qū)動裝置（該驅(qū)動裝置位于不 阻礙注射頭的縱向運(yùn)動的位置），而封蓋頭永久地布置在注射頭和模具之間。
[0060] 因此，該橫向偏移的驅(qū)動裝置使得能夠出于封蓋的目的而驅(qū)動封蓋頭轉(zhuǎn)動，而在 容器已經(jīng)被吹制和填充后不改變封蓋頭和驅(qū)動裝置的位置。
[0061] 根據(jù)一可能的特征，所述驅(qū)動裝置耦聯(lián)至封蓋頭的周緣，例如通過嚙合式接合耦 聯(lián)。
[0062] 根據(jù)另一可能的特征，當(dāng)容器在模具中維持在固定位置時(shí)，所述驅(qū)動裝置被起動。
[0063] 該特征是有利的，因?yàn)榘獗淮抵坪吞畛浜蟮娜萜鞯哪＞弑３衷谂c吹制和填充加 工期間所占據(jù)的位置相同的位置上，并仍然將容器保持在適當(dāng)位置。
[0064] 因此避免了容器中液體的飛濺。
[0065] 根據(jù)另一可能的特征，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機(jī)。
[0066] 這些種類的驅(qū)動裝置使得在蓋子圍繞分配開口的帶螺紋頸部進(jìn)行旋擰操作期間 能夠精確地控制螺旋扭矩。
[0067] 可選擇地，可以與磁力耦聯(lián)一起設(shè)想另一種電機(jī)。
[0068] 應(yīng)當(dāng)注意的是，在封蓋操作期間將容器維持在適當(dāng)位置的模具被用作反轉(zhuǎn)動裝 置。
[0069] 根據(jù)另一可能的特征，封蓋頭具有用于接納要固定在容器開口上的蓋子的接納裝 置和用于將所述蓋子保持在所述接納裝置中的保持裝置。
[0070] 根據(jù)另一可能的特征，所述接納裝置包括穿孔。
[0071] 因此，由于適當(dāng)?shù)卮_定穿孔的內(nèi)尺寸和蓋子的外尺寸的大小，蓋子被接納在穿孔 中并可以被緊緊地適配在其中。
[0072] 根據(jù)一可能的特征，所述保持裝置被布置在穿孔周圍。
[0073] 這種保持裝置可以例如是穿孔的內(nèi)壁和/或設(shè)在其中的彈性裝置。
[0074] 根據(jù)另一可能的特征，所述拉伸裝置包括拉伸桿。
[0075] 在拉伸階段期間，該拉伸裝置以傳統(tǒng)的方式被用于在模具中拉伸預(yù)制件。
[0076] 根據(jù)另一可能的特征，該設(shè)備包括用于使拉伸桿朝著接納裝置向下移動的致動裝 置，該接納裝置中可能堵塞有蓋子。
[0077] 拉伸桿具有雙重目的，因?yàn)槠洳粌H在吹制和填充加工期間參與在模具中拉伸預(yù)制 件，而且還參與釋放已經(jīng)堵塞在封蓋頭的接納裝置中的蓋子。
[0078] 根據(jù)另一可能的特征，注射頭能以平移運(yùn)動移動。該運(yùn)動沿著注射頭和模具的縱 向的對齊軸線執(zhí)行。
[0079] 根據(jù)另一可能的特征，注射頭和封蓋頭能一起以平移運(yùn)動移動，從而使封蓋頭靠 近模具或使其遠(yuǎn)離模具移動。
[0080] 該平移運(yùn)動使得封蓋頭可以與容器的分配開口周圍的模具接觸。例如，這可以在 吹制和填充加工期間發(fā)生。例如當(dāng)必須向封蓋頭提供蓋子時(shí)，該運(yùn)動使封蓋頭可以遠(yuǎn)離模 具移動。
[0081] 根據(jù)另一可能的特征，該設(shè)備包括：
[0082]-用于傳送蓋子的傳送裝置，當(dāng)封蓋頭已經(jīng)遠(yuǎn)離模具移動之后，該蓋子將被固定在 封蓋頭和模具之間的容器的開口上，和
[0083]-用于在封蓋頭的接納裝置中定位所述蓋子的定位裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0084] 現(xiàn)在將僅以示例的方式參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：
[0085] -圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于同時(shí)吹制和填充容器的設(shè)備的示意圖；
[0086] -圖2是圖1中所示的注射頭和模具的示意性局部放大圖；
[0087] -圖3A表示模具12中的被吹制且用液體填充后的容器22 ;
[0088] -圖3B表示離開其模具后的容器22 ;
[0089] -圖3C表示封蓋工位處的容器22 ;
[0090]-圖3D是用于在封蓋工位上支承容器22的支承裝置的局部視圖；
[0091]-圖4示出三個(gè)不同的水瓶對頂部負(fù)荷的耐受力；
[0092] -圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的設(shè)備的整體示意圖；
[0093] -圖6A-D是示出了用于將蓋子傳送和定位在封蓋頭上并將該蓋子固定在容器的 分配開口上的不同操作的連續(xù)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0094] 圖1示意性地表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的設(shè)備10,在該設(shè)備10中實(shí)施用于從預(yù) 制件同時(shí)吹制和填充諸如瓶子的容器的方法。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明不限于這樣的設(shè)備。
[0095] 這些預(yù)制件可以由熱塑性聚合物制成。
[0096] 設(shè)備10包括用于包封預(yù)制件的吹制模具12。該預(yù)制件首先通過模塑加工被制造， 然后在被定位在模具12中之前被加熱，如在 申請人:的專利EP 1 529 620 B1中所公開的。 [0097] 預(yù)制件通常呈現(xiàn)圓柱形管件的形狀，該圓柱形管件在其底端封閉，而在其相對端 開口。
[0098] 模具12例如是兩部分式模具，當(dāng)裝配在一起時(shí)，該兩部分式模具的兩個(gè)部分或側(cè) 半部12a、12b限定內(nèi)腔體14。
[0099] 首先，在移動裝置（在附圖中未表示出）的作用下，該兩個(gè)側(cè)半部相互間隔開，以 用于在其之間插入預(yù)制件16。
[0100] 該移動裝置可以例如是活塞裝置。
[0101] 然后，這兩個(gè)側(cè)半部12a和12b朝向彼此回移，從而沿著接合平面相接觸。
[0102] 如圖1中所示，在根據(jù)本發(fā)明的吹制和填充方法開始之前，預(yù)制件16被插入腔體 14中。
[0103] -旦預(yù)制件已經(jīng)被定位在模具12中，則從該模具上方只能看見該預(yù)制件的開口 端。
[0104] 該腔體的形狀與得到的容器的形狀一致，在吹制和填充方法結(jié)束時(shí)，該腔體將完 全被所形成的容器占據(jù)。
[0105] 應(yīng)當(dāng)注意的是，可選擇地，模具12可以包括多于兩個(gè)部分，這取決于制造加工。
[0106] 例如，可以在該模具的底部添加第三部分（基部或底部），以便限定出內(nèi)腔體底部 的至少一部分。
[0107] 設(shè)備10還包括液體注射回路18和用于將液體注入預(yù)制件16中的注射裝置。
[0108] 注射裝置包括注射頭20,該注射頭20與模具12和預(yù)制件16密封地接觸（為了不 漏液體的目的）。
[0109] 圖2是布置在模具12上方的注射頭20的示意性局部放大圖。
[0110] 模具12包封被吹制和填充后的容器22 (在這里例如是填充有水的瓶子），通過將 在隨后描述的吹制和填充方法從預(yù)制件16得到該容器22。
[0111] 注射頭包括注射閥裝置24,該注射閥裝置24包括安裝在內(nèi)部凹腔26中的注射噴 嘴28。
[0112] 如在圖2中部分地示出，注射頭20在形狀上大體上是圓柱形的，內(nèi)部凹腔26在形 狀上也是圓柱形的，且兩者是同軸的。
[0113] 注射閥裝置24(更特別地是注射噴嘴28)可以沿著縱軸線A在注射位置（打開位 置）和休止位置（關(guān)閉位置）之間移動，該注射位置允許液體被注入預(yù)制件中，在該休止位 置中，注射噴嘴28以密封接合的方式止靠著注射頭的內(nèi)表面26a以防止任何液體從該注射 頭流入該預(yù)制件。
[0114] 縱軸線A在這里是堅(jiān)直軸線，注射頭20和模具12大體上沿著該軸線對齊。
[0115] 軸線A是容器22和預(yù)制件16的對稱軸線。
[0116] 如圖2中所示，注射噴嘴28處于關(guān)閉位置（較低位置），在制造方法結(jié)束時(shí)當(dāng)容器 已經(jīng)被吹制和填充后，該關(guān)閉位置被占據(jù)。
[0117] 在打開位置，注射噴嘴28處于與內(nèi)表面26a有一段距離的較高位置。為了清楚起 見，該較高位置沒有在附圖中表示出，但是該較高位置位于橫向通道30(以虛線表示）上 方，該橫向通道30設(shè)在注射頭20的外圍壁32中。
[0118] 該供給通道連接至液體注射回路18。
[0119] 將注射噴嘴28從內(nèi)表面26a移開并移到通道30上方，這使得回路18中的液體可 以從通道30流至預(yù)制件（在圖2中，圖1的預(yù)制件16被替換成所形成的容器22)。
[0120] 設(shè)備10還包括用于當(dāng)預(yù)制件16被模具12包封時(shí)用于拉伸該預(yù)制件16的拉伸裝 置38。
[0121] 拉伸裝置包括拉伸桿38,如圖2中部分地示出，該拉伸桿38與注射噴嘴28滑動連 接。
[0122] 例如，拉伸桿38與軸線A對齊，并以不透流體的方式穿過注射噴嘴28。
[0123] 圖1的實(shí)施例的拉伸桿38依指令被致動成要被向下插入到預(yù)制件16中以拉伸該 預(yù)制件16,同時(shí)將填充液體注入該預(yù)制件中，以便引起所述預(yù)制件在該模具中的膨脹。
[0124] 為了清楚起見，用于致動拉伸桿38的致動裝置沒有被表示出。
[0125] 在圖2中，拉伸桿38處于使用之后的縮回位置。
[0126] 設(shè)備10包括閥裝置40,該閥裝置40在打開時(shí)使液體能夠流過回路18,在關(guān)閉時(shí) 防止液體流經(jīng)該閥裝置及其下游。
[0127] 閥裝置40依指令被致動。
[0128] 要注入預(yù)制件中的液體（例如水）從液源S供應(yīng)，該液源S將所述液體供入系統(tǒng) 10的泵裝置42。
[0129] 泵裝置42位于閥裝置40的上游。
[0130] 該泵裝置適于輸送恒定壓力，例如在3和7巴之間。
[0131] 泵裝置42適于提供預(yù)定體積的液體和推送該液體通過液體注射回路18。
[0132] 如圖1中進(jìn)一步示出的，流量閥44作為安全閥與泵裝置42并行地安裝。
[0133] 例如當(dāng)液體壓力增加或沒有容器被制造時(shí)，該閥用作放泄閥以保護(hù)泵裝置。
[0134] 設(shè)備10包括管道46,該管道46在一端處連接至泵裝置42,在相對端處連接至注 射頭20。閥裝置40安裝在管道46上。應(yīng)當(dāng)注意的是，管道46是液體注射回路18的一部 分。
[0135] 設(shè)備10還包括用于在該方法實(shí)施期間控制模具12的溫度的溫度控制裝置48。裝 置48可以是處理裝置50 (例如計(jì)算機(jī)）的一部分或與之分離。處理裝置50執(zhí)行該方法的 不同步驟或操作，并且例如控制該設(shè)備的不同元件（泵裝置、閥、拉伸桿等）的致動。
[0136] 在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的吹制和填充方法期間，拉伸桿38在拉伸階段期間 被致動，而閥裝置40處于關(guān)閉位置，從而防止液體被注入預(yù)制件16中。
[0137] 拉伸桿38向下接合到預(yù)制件16的開口端中，以便與其封閉的底端接觸。該拉伸 桿然后進(jìn)一步被致動，以向下推動該封閉端并因此以受控制的方式拉伸該預(yù)制件。
[0138] 隨著拉伸階段的開始，在預(yù)定的一段時(shí)間已經(jīng)過去之后，注射階段開始，用以將液 體注入預(yù)制件中，以同時(shí)形成容器和填充該容器。
[0139] 與已有技術(shù)相比，模具的溫度不受到那么嚴(yán)格地控制，因?yàn)樵试S容器在一定程度 上收縮。例如，在傳統(tǒng)的加工中，每個(gè)模具每小時(shí)需要排放約4, 500kJ(的熱量）。
[0140] 本發(fā)明使得可以減少該值。
[0141] 注射階段隨著閥裝置40的打開和泵裝置42的運(yùn)行而開始。閥裝置40的致動通 過處理裝置50進(jìn)行控制。
[0142] 在處理裝置50的控制下，注射噴嘴28也被致動，以抬升到其較高位置（打開位 置）。
[0143] 泵裝置42以受控制的方式操作，從而液體按照預(yù)定的注射或填充曲線通過液體 注射回路18和注射頭20被推向或移向預(yù)制件16 (以被注射到其中）。在該預(yù)制件被拉伸 的同時(shí)將液體注入預(yù)制件16中，以便引起所述預(yù)制件在模具12中的膨脹。EP 1 529 620 B1提供了關(guān)于吹制和填充方法的一實(shí)施例的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
[0144] 在圖2中只表示出在注射階段結(jié)束時(shí)被吹制和填充后的容器的上部部分。
[0145] 如圖所示，預(yù)制件的開口端已經(jīng)被成型為從模具上方突出的分配開口 52。
[0146] 開口 52具有帶外螺紋的頸部54和設(shè)在該頸部的基部處的凸緣或頸圈56。
[0147] 特別地，頸圈56止靠著圍繞容器22設(shè)在模具的上部部分處的肩部58。
[0148] 被吹制和填充后的容器22呈現(xiàn)出與圖1中所示模具的內(nèi)壁的形狀互補(bǔ)的形狀。
[0149] 在圖3A中完整地表示出在模具12中的被吹制和用液體填充后的容器22。
[0150] 該方法還包括，通過使兩個(gè)模具側(cè)半部12a和12b相互遠(yuǎn)離地移動而打開模具的 步驟，從而將容器22從該模具中釋放出來。
[0151] 然后通過已知的操作裝置（為了清晰起見沒有在附圖中表示出）操作容器22,以 將其從模具中提取出來和從中移出。
[0152] 圖3B示出離開模具12后的容器22。
[0153] 容器22被傳送到如圖3C中部分地示出的設(shè)備的下一個(gè)工位60。
[0154] 工位60包括封蓋頭62,該封蓋頭62具有用于保持蓋子66的保持裝置64。
[0155] 蓋子66意在被固定到容器22的頸部54上。
[0156] 如圖3C中所示，將容器22送入封蓋頭62下方的位置中，從而蓋子66精確地位于 分配開口 52上方。
[0157] 圍繞容器的頸部設(shè)置和布置支承裝置68,以便在封蓋操作期間將該容器牢固地維 持在固定位置。
[0158] 更特別地，支承裝置68在頸圈56下方與該頸圈56接合。
[0159] 例如，支承裝置68呈現(xiàn)剛性板的形狀，其一半已經(jīng)在圖3D中表示出。
[0160] 該板上設(shè)有例如半圓形的中心孔68a。
[0161] 孔68a的內(nèi)部尺寸適合于頸圈56的尺寸。
[0162] 在該孔的內(nèi)周緣上設(shè)有多個(gè)防轉(zhuǎn)裝置68b、68c、68d。該裝置例如是長釘。
[0163] 因此，一旦容器已經(jīng)由于支承裝置68而被固定在適當(dāng)位置，則指令降低封蓋頭62 和驅(qū)使該封蓋頭62按照轉(zhuǎn)動箭頭所示轉(zhuǎn)動。封蓋頭62的轉(zhuǎn)動運(yùn)動導(dǎo)致蓋子66圍繞頸部 54轉(zhuǎn)動，從而將蓋子66緊緊地旋擰在容器的頸部周圍。
[0164] 可選擇地，可以設(shè)想其它用于封蓋容器22的封蓋技術(shù)。例如，可以使用按壓 封蓋類型或超聲波密封技術(shù)。在超聲波密封的情況中，頸部和蓋子可以使用包覆模制 (over-moulding)技術(shù)被一起制成。
[0165] 該封蓋操作在容器被吹制和用液體填充之后約30s進(jìn)行。
[0166] 快速封蓋操作使得能夠在容器內(nèi)部達(dá)成微小的壓力。因此，由此封蓋的容器具有 增加的機(jī)械強(qiáng)度和耐受負(fù)荷（特別是頂部負(fù)荷）能力。
[0167] 多個(gè)這樣增強(qiáng)的容器可以分層地相互疊放布置。
[0168] 它們在這樣被集合時(shí)形成耐受從頂部和側(cè)面施加的負(fù)荷的堆垛。
[0169] 由于該機(jī)械增強(qiáng)，這些容器可以被堆放起來和在貨板上運(yùn)輸，同時(shí)避免或至少顯 著地減少容器堆或容器集合傾斜或坍塌的危險(xiǎn)。
[0170] 圖4示出三條曲線a、b和c，這些曲線表示填充有水的三個(gè)不同瓶子對頂部負(fù)荷 的機(jī)械耐受力。
[0171] 該圖的每條曲線代表施加在瓶子上的堅(jiān)直力（用kgf表示）隨著該瓶子的堅(jiān)直偏 斜（用mm表示）的變化。
[0172] 通過對重量為18g、長度為86mm的預(yù)制件實(shí)施傳統(tǒng)的吹制方法而得到曲線a。吹 制后的瓶子在吹制后數(shù)小時(shí)被封蓋。
[0173] 通過對與曲線a相同的預(yù)制件實(shí)施拉伸-吹塑和填充方法而得到曲線b。
[0174] 通過對重量為14. 5g、長度為78mm的預(yù)制件實(shí)施拉伸-吹塑和填充方法而得到曲 線c。
[0175] 與曲線c相應(yīng)的瓶子按照本發(fā)明（即快速地）被封蓋，然而，與曲線b相應(yīng)的瓶子 較遲地--例如在得到（形成和填充）該瓶子之后數(shù)小時(shí)--被封蓋。
[0176] 曲線a和b之間的對比表明，對于相同的重量但不同的制造加工，在耐受頂部負(fù)荷 方面的性能相似。
[0177] 曲線c表明，當(dāng)在填充之后快速封蓋瓶子時(shí)，瓶子在耐受頂部負(fù)荷方面的性能提 高。這是因?yàn)?，在封蓋后的瓶子的上部部分中已經(jīng)形成了壓力的增加。
[0178] 例如，曲線c的瓶子在約35kgf的外部堅(jiān)直力作用下經(jīng)受5mm的偏斜，而對于小于 30kgf的力，曲線a和b的瓶子就得到了相同的偏斜。
[0179] 同時(shí)，對于曲線c的瓶子，是利用較輕的瓶子得到該性能的，因?yàn)樵撈孔邮窃跍p少 了約4g的PET的情況下被制造的。
[0180] 因此，由于本發(fā)明，可以制造出對頂部負(fù)荷有增強(qiáng)的耐受能力的較輕的容器。
[0181] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的設(shè)備100的主要部件的局部示意圖，該設(shè)備 100用于從預(yù)制件同時(shí)吹制和填充塑料容器。該實(shí)施例使得可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，從 而使得能夠在較短的時(shí)間段內(nèi)封蓋被吹制和填充后的容器。
[0182] 例如，該容器可以在被吹制和填充后的2秒鐘內(nèi)被封蓋。
[0183] 如圖5所示,該容器是已經(jīng)用液體填充后的瓶子120。
[0184] 設(shè)備100包括模具140,該模具140將瓶子120包封在圖5中的位置。
[0185] 設(shè)備100還包括注射頭160,在瓶子的成形期間通過該注射頭160將液體注入該瓶 子。
[0186] 設(shè)備100還包括拉伸裝置，該拉伸裝置在這里包括如圖1和2中所示的拉伸桿。
[0187] 設(shè)備100還包括封蓋頭180,該封蓋頭180相對于注射頭160轉(zhuǎn)動式地安裝。
[0188] 如虛線所示，封蓋頭180具有關(guān)于縱軸線A定中心的穿孔200。
[0189] 軸線A是對齊軸線，在圖5的制造構(gòu)型中，注射頭160和模具140沿著該軸線對齊。
[0190] 穿孔200具有兩個(gè)相對側(cè)200a和200b。一側(cè)200a朝向注射頭160,而相對側(cè)200b 朝向模具140,更特別地，朝向容器120的分配開口 220。
[0191] 盡管沒有在附圖中示出，注射頭160具有入口（如圖2中的入口通道30)，當(dāng)封蓋 頭180止靠模具140且穿孔200圍繞分配開口 220時(shí)，液體在進(jìn)入穿孔200和分配開口 220 之前流動通過該入口。
[0192] 該位置沒有在附圖中示出，其代表了容器被同時(shí)吹制和填充的位置。
[0193] 另外，設(shè)備100包括驅(qū)動裝置240,該驅(qū)動裝置240用于驅(qū)動封蓋頭180圍繞與縱 向的對齊軸線A重合的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。
[0194] 如圖5中所示，驅(qū)動裝置240相對于軸線A橫向偏移，并耦聯(lián)至封蓋頭180的周緣。
[0195] 更特別地，驅(qū)動裝置包括傳動裝置（gear) 260,該傳動裝置260與設(shè)在封蓋頭180 的周緣處的傳動裝置280配合。
[0196] 這些傳動裝置可以嚙合式地接合，例如可以是齒輪（toothed gear)。
[0197] 傳動裝置260例如安裝在電機(jī)240的輸出軸300上。
[0198] 電機(jī)240例如是無刷電機(jī)。
[0199] 該電機(jī)使得可以精確地控制將在隨后描述的螺旋加工期間向封蓋頭180和因此 向蓋子傳送的力。
[0200] 圖5示出在通過傳統(tǒng)方法被同時(shí)吹制和用液體（例如水）填充之后制成的容器 120 (瓶子），該方法例如在 申請人:的專利申請EP 1 529 620中被描述，并在參考圖1至圖 3A-D進(jìn)行的描述中被提及。
[0201] 一旦容器已經(jīng)根據(jù)上述方法被吹制和填充，則必須將蓋子固定至容器的分配開口 220 上。
[0202] 就此而言，可沿著軸線A-起平移式移動的注射頭160和封蓋頭180被沿著軸線 A升起，從而在封蓋頭180和分配開口 220之間留下足夠的自由空間。
[0203] 應(yīng)當(dāng)注意的是，注射頭160和封蓋頭180之間的連接是包括滾針軸承的轉(zhuǎn)動連接。
[0204] 該轉(zhuǎn)動連接對于技術(shù)人員是已知的。
[0205] 應(yīng)當(dāng)注意的是，分配開口 220具有帶外螺紋340的頸部320和設(shè)在該頸部的基部 處的凸緣360。凸緣360被定位于設(shè)在模具140的上部部分中的凹部中。
[0206] 圖6A至6D示出連續(xù)的示意圖，這些圖示出了容器的封蓋加工。
[0207] 圖6A是表示容器120被保持在模具140中且封蓋頭180離開模具和頸部320的 簡化示意圖。注射頭160為了清晰起見而沒有表示出。
[0208] 設(shè)備100包括用于傳送要固定在分配開口 220上的蓋子400的傳送裝置380。傳 送裝置380已經(jīng)從休止位置（未表示出）移動至位于封蓋頭180和分配開口 220之間的工 作位置。
[0209] 傳送裝置380可以呈現(xiàn)出蓋子分配板的形狀，該分配板例如在其上表面設(shè)有微小 的凹部，用于將蓋子400定位和維持在該板上的固定位置。
[0210] 該板可以是在其周緣處包括多個(gè)蓋子的轉(zhuǎn)動板，或者是僅在一端帶有一個(gè)蓋子的 長形的板，該長形的板沿著與軸線A垂直的軸線延伸。
[0211] 因此，蓋子400已經(jīng)被傳送到封蓋頭180和頸部320之間，并被定位在穿孔200下 方面對著其一側(cè)20b。將注射頭160和所聯(lián)接的封蓋頭180致動成朝著傳送裝置380和蓋 子400下降。
[0212] 如圖6B中所示，封蓋頭180朝著頸部320向下移動，隨著封蓋頭180被向下致動， 蓋子400強(qiáng)行接合在穿孔200中。
[0213] 穿孔200的內(nèi)部尺寸（內(nèi)直徑）和蓋子400的外部尺寸（外直徑）被調(diào)整成使得， 蓋子400可以在穿孔200中被有效地引導(dǎo)并保持在如圖6C中所示的位置。
[0214] 應(yīng)當(dāng)注意的是，蓋子400部分地與孔200接合。
[0215] 蓋子400由于摩擦力而在封蓋頭的接納裝置（整個(gè)穿孔200內(nèi)部）中被保持就位。 蓋子400緊緊地適配并填充所述接納裝置。
[0216] 蓋子400被引導(dǎo)進(jìn)入穿孔200的程度取決于該蓋子和該孔的各自的尺寸。各自的 尺寸越相互一致，蓋子400越少地被引導(dǎo)進(jìn)入穿孔200中。
[0217] 在該實(shí)施例中，蓋子400已經(jīng)僅僅由于注射頭和封蓋頭的平移運(yùn)動而被定位于封 蓋頭180的接納裝置中。
[0218] 對于快速將蓋子放置就位在封蓋頭中，這是非常方便的手段，其不需要任何其它 裝置。另外，傳送裝置380可以簡化，因?yàn)樗鼈儾恍枰梢匝刂鴪?jiān)直軸線A移動。
[0219] 然而，可以設(shè)想其它用于將蓋子定位在封蓋頭180的接納裝置中的定位裝置。
[0220] 可選擇地，可以設(shè)想其它用于在封蓋頭180和容器的分配開口之間傳送蓋子400 的傳送裝置。
[0221] 回到圖6C，一旦蓋子400已經(jīng)被適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诖┛?00中，則傳送裝置380如箭頭 所示被撤回。
[0222] 然后，由于相應(yīng)地被致動的注射頭160,裝配有蓋子400的封蓋頭180沿著軸線A 被驅(qū)動進(jìn)入向下平移運(yùn)動，從而將蓋子400布置在頸部320周圍。
[0223] 如圖6D中所示，驅(qū)動裝置240被起動，以便如前所述驅(qū)動封蓋頭180轉(zhuǎn)動。
[0224] 封蓋頭因此被驅(qū)動成圍繞軸線A轉(zhuǎn)動。封蓋頭180的該轉(zhuǎn)動運(yùn)動導(dǎo)致蓋子400被 驅(qū)動成圍繞頸部320轉(zhuǎn)動，從而將蓋子400緊緊地旋擰在容器的頸部周圍。
[0225] 可選擇地，可以設(shè)想其它用于封蓋容器120的封蓋技術(shù)。例如，可以使用按壓封蓋 類型或超聲波密封技術(shù)。在超聲波密封的情況中，頸部和蓋子可以使用包覆模制技術(shù)被一 起制成。
[0226] 應(yīng)當(dāng)意識到，所述設(shè)備具有特別簡單的構(gòu)型，并具有可移動的部分或部件，這些部 分和部件能夠僅按照較少且簡單的運(yùn)動（平移和轉(zhuǎn)動）而移動。
[0227] 此外，封蓋頭或者是在吹制、填充和封蓋加工期間被驅(qū)動成沿著縱軸線A(例如堅(jiān) 直軸線）平移運(yùn)動，或者是在封蓋加工的最后一步（圖6D)期間被驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1. 一種從預(yù)制件吹制和填充容器的方法，該方法包括： -在模具（12)中放置預(yù)制件（16)， -拉伸該預(yù)制件（16)， -在拉伸已經(jīng)開始之后將液體注入該預(yù)制件（16)中，以便引起該預(yù)制件在該模具中的 膨脹，由此得到被吹制和填充后的容器（22)， -封蓋該被吹制和填充后的容器， 其特征在于，在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行所述封蓋，以便在封蓋后的容器中達(dá)成介于0.3 和1. 5巴之間的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在得到被吹制和填充后的容器之后的1秒鐘 (Is)和2分鐘（2mn)之間執(zhí)行所述封蓋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在得到被吹制和填充后的容器之后的Is和30s 執(zhí)行所述封蓋。
4. 用于從預(yù)制件同時(shí)吹制和填充容器的設(shè)備（100)，該設(shè)備包括： -模具（140)，該模具用于包封預(yù)制件，以便留出接近預(yù)制件的口部的通道， -拉伸裝置（420)，該拉伸裝置用于在模具中拉伸預(yù)制件， -注射頭（160)，該注射頭用于通過所述口部注射液體，從而引導(dǎo)預(yù)制件在模具中的膨 脹，由此得到包括分配開口（220)的被吹制和填充后的容器（120)， 其特征在于，該設(shè)備還包括用于將蓋子（400)固定在所述被吹制和填充后的容器的分 配開口上的封蓋頭（180)，該封蓋頭永久地布置在注射頭（160)和模具（140)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，封蓋頭具有關(guān)于對齊軸線（A)定中心的穿孔 (200)，注射頭和模具沿著該對齊軸線（A)對齊，所述穿孔使得能夠?qū)⒁后w從注射頭注入容 器的開口中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其中，封蓋頭（180)安裝在注射頭（160)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，封蓋頭相對于注射頭轉(zhuǎn)動式地安裝。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5和7所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括用于驅(qū)動封蓋頭圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn) 動的驅(qū)動裝置（240)，該轉(zhuǎn)動軸線與注射頭和模具的對齊軸線重合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，驅(qū)動裝置（240)相對于轉(zhuǎn)動軸線橫向偏移。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其中，驅(qū)動裝置耦聯(lián)至封蓋頭的周緣（280)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，當(dāng)容器（120)保持在模具中時(shí)起 動所述驅(qū)動裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機(jī) (240)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，封蓋頭（160)具有用于接納要固 定在容器的開口上的蓋子（400)的接納裝置（200)和用于將所述蓋子保持在所述接納裝置 中的保持裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求4至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，注射頭（160)能以平移運(yùn)動移 動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，注射頭（160)和封蓋頭（180)能一起以平移運(yùn) 動移動，以便使封蓋頭靠近模具（140)或使封蓋頭遠(yuǎn)離模具移動。
【文檔編號】B65B3/02GK104093542SQ201380008181
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】G·肖萬, D·卡嫩吉賽爾, E·魯普克 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司