包括具有公共部分的第一閉合回路和第二閉合回路的用于形成和填充容器的機(jī)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于形成和填充容器的機(jī)器，具體涉及通過(guò)將液體注射至置于連續(xù)模具中的連續(xù)預(yù)成型件的內(nèi)部而形成和填充容器的機(jī)器。
[0002]本發(fā)明還涉及利用該機(jī)器形成和填充容器的方法。
[0003]本發(fā)明涉及利用不可壓縮液體使預(yù)成型件變形從而由預(yù)成型件形成容器的、被稱(chēng)為液壓成形的領(lǐng)域。
[0004]在本申請(qǐng)中，“液體”具有物理意義。其表示不可壓縮的且能夠流動(dòng)的介質(zhì)。液體可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如食用油或湯)，或者高粘度(如酸奶或奶制品)。液體可以是同質(zhì)的或不同質(zhì)的(包括果醬或食物肩)。液體不限于食物。不可壓縮液體例如可以是水或其它飲料、身體護(hù)理產(chǎn)品、家庭或花園護(hù)理產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)流體、燃料、操作流體等。
【背景技術(shù)】
[0005]在該機(jī)器和方法中，連續(xù)的預(yù)成型件置于連續(xù)的模具中，且注射在容器形成輪處或者在可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并承載模具的圓盤(pán)傳送帶處執(zhí)行。注射通過(guò)聯(lián)接至模具的注射裝置在輪的成形區(qū)中以高壓執(zhí)行。當(dāng)注射裝置放置成與預(yù)成型件的內(nèi)體積流體連通時(shí)，成形站定義為活動(dòng)形成站?；顒?dòng)表示執(zhí)行形成和填充過(guò)程的步驟中的一個(gè)的形成站。
[0006]輪包括加載區(qū)和退出區(qū)，在加載區(qū)中，預(yù)成型件被加載到模具中；在退出區(qū)中，從模具取回已形成和已填充的容器，形成區(qū)在加載區(qū)和退出區(qū)之間延伸。
[0007]因此，形成輪必須具有非常大的直徑以便能夠包括加載區(qū)、形成區(qū)和退出區(qū)，而形成區(qū)減小至輪周界的相對(duì)小的部分。這意味著，只有少量的形成站可同時(shí)活動(dòng)。實(shí)際上，輪周界的一部分必須用于封閉模具以及將注射裝置放置成在加載區(qū)的下游處與預(yù)成型件的內(nèi)體積流體連通，并且輪的周界的另一部分必須用于縮回注射裝置并在退出區(qū)的上游打開(kāi)模具。
[0008]此外，在形成輪的退出區(qū)處，當(dāng)已形成和已填充的容器打開(kāi)時(shí)其經(jīng)受離心力，從而可能導(dǎo)致容器發(fā)生變形或破壞。
[0009]更具體地，當(dāng)已形成和已填充容器從形成輪運(yùn)動(dòng)至傳送輪時(shí)，容器的旋轉(zhuǎn)方向改變，意味著由形成輪施加的離心力和由傳送輪施加的離心力具有相反的符號(hào)，從而在已形成的容器上生成非常大的約束。通過(guò)液體施加到容器上的這種約束在以高速進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)可導(dǎo)致容器中的一些發(fā)生變形或者甚至導(dǎo)致破壞，從而使機(jī)器中的這些容器的內(nèi)含物溢出。因此，液體對(duì)機(jī)器的污染的風(fēng)險(xiǎn)高，從而需要停止機(jī)器以對(duì)其進(jìn)行清潔，并且降低了機(jī)器的吞吐量。
[0010]文獻(xiàn)W0-2012/156014公開(kāi)了這樣一種用于形成和填充容器的機(jī)器，其中，當(dāng)模具處于遠(yuǎn)離注射噴嘴的縮回位置時(shí)，打開(kāi)的且已填充的容器與注射噴嘴分離。由于在加載區(qū)的下游，輪周界的一部分必須用于閉合模具并將注射裝置放置成與預(yù)成型件內(nèi)體積流體連通，并且在退出區(qū)的上游，輪周界的另一部分必須用于縮回注射裝置和打開(kāi)模具，所以該機(jī)器具有如先前所述的減小的形成區(qū)。機(jī)器布置成使得如果液體溢出容器之外，則所述液體將不會(huì)污染模具，從而減小對(duì)于清潔機(jī)器的需求。但是，該機(jī)器不會(huì)防止容器的內(nèi)含物溢出。因此，由于注射到容器中的液體的一部分發(fā)生損失，該機(jī)器無(wú)法滿(mǎn)足要求。因此，為了避免任何溢出，必須限制機(jī)器的不同的輪的旋轉(zhuǎn)速度，從而限制了機(jī)器的吞吐量?？稍O(shè)想增加圍繞形成輪的形成站的數(shù)量，以避免過(guò)度降低機(jī)器的吞吐量。該解決方案的不足是機(jī)器的成本高。
[0011]本發(fā)明的目的之一在于，通過(guò)提出用于形成和填充容器的機(jī)器和方法來(lái)克服如上所述的不足，從而在不過(guò)度提高機(jī)器成本的情況下，允許解決容器制造過(guò)程的特定步驟的問(wèn)題?？杀唤鉀Q的問(wèn)題的示例可以是包含在已填充容器中的液體的溢出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為此，本發(fā)明涉及適于在形成站中由預(yù)成型件成形連續(xù)的容器并利用液體填充該容器的這類(lèi)用于形成和填充容器的機(jī)器，每個(gè)形成站都包括主站和基礎(chǔ)站，主站和基礎(chǔ)站聯(lián)接在一起以形成該形成站，其中，機(jī)器包括沿著第一閉合回路運(yùn)動(dòng)的一系列基礎(chǔ)站和沿著第二閉合回路運(yùn)動(dòng)的一系列主站，第一閉合回路和第二閉合回路包括至少一個(gè)公共部分和至少一個(gè)區(qū)別部分，在公共部分中主站與基礎(chǔ)站聯(lián)接，在區(qū)別部分中主站與基礎(chǔ)站分離。
[0013]基礎(chǔ)站可用于容器制造方法的一些步驟。例如，在第一閉合回路的區(qū)別部分中，可加載預(yù)成型件并且可從基礎(chǔ)站取回已填充的容器。由于第一回路和第二回路具有區(qū)別部分，所以其允許第二回路的主站少于第一回路的基礎(chǔ)站。因此，相對(duì)于僅具有適于執(zhí)行容器制造方法的所有步驟的完整形成站的機(jī)器，該機(jī)器的成本降低。例如，第二回路的形成區(qū)可增加，這意味著，相對(duì)于形成站沿著唯一的閉合回路運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，增加了活動(dòng)形成站的數(shù)量。
[0014]為此，根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的具體特征:
[0015]-沿著第二閉合回路運(yùn)動(dòng)的主站少于沿著第一閉合回路運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)站；
[0016]-機(jī)器包括承載一系列主站的至少一個(gè)第一輪，第一閉合回路的區(qū)別部分在所述第一輪的周界的外部延伸；
[0017]-第二閉合回路由所述第一輪的周界限定；
[0018]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的具體特征，每個(gè)基礎(chǔ)站包括用于至少保持預(yù)成型件或已填充容器的頸部的保持裝置。
[0019]基礎(chǔ)站可用于使已形成和已填充的容器與主站分離。該保持裝置可有利地防止容器發(fā)生變形或破壞。由于保持裝置的影響，相同的基礎(chǔ)站然后可接納用于下一個(gè)制造周期的新的預(yù)成型件。
[0020]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的具體特征，保持裝置至少包括頸部保持部件和底部保持部件，頸部保持部件布置成通過(guò)容器的頸部保持容器，底部保持部件布置成通過(guò)容器的底部保持容器，頸部保持部件和底部保持部件可在保持位置和釋放位置之間相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)，在保持位置中保持容器，在釋放位置中底部保持部件和頸部保持部件遠(yuǎn)離彼此運(yùn)動(dòng)。
[0021]通過(guò)由容器的頸部和底部保持已填充和已打開(kāi)的容器，即使容器以高速進(jìn)行循環(huán)，由液體施加于容器上的力也不會(huì)隱含使容器變形或毀壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此可通過(guò)提高容器的輸送速度而提高機(jī)器的吞吐量。
[0022]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的具體特征:
[0023]-每個(gè)形成站包括限定待形成的容器的形狀的模制腔體，每個(gè)主站包括所述模制腔體的至少一個(gè)主要部件；
[0024]其中，形成站包括一對(duì)側(cè)部模制部件，所述一對(duì)側(cè)部模制部件的每個(gè)部件可在打開(kāi)配置和閉合配置之間關(guān)于另一部件運(yùn)動(dòng)，在打開(kāi)配置中，預(yù)成型件可插入所述一對(duì)側(cè)部模制部件中并且可從所述一對(duì)側(cè)部模制部件中提取已填充的容器，在閉合配置中，這對(duì)側(cè)部模制部件與底部模制部件(36)配合以形成模制腔體;以及
[0025]其中，每個(gè)主站還包括用于將液體注射至置于模制腔體中的預(yù)成型件的內(nèi)部的注射裝置；
[0026]-所述基礎(chǔ)站包括所述一對(duì)側(cè)部模制部件，保持裝置由所述一對(duì)側(cè)部模制部件組成，以及
[0027]其中，包括在主站中的模制腔體的主要部件包括所述底部模制部件。
[0028]在具有以上特征的機(jī)器中，這對(duì)側(cè)部模制部件可通過(guò)已填充的容器的頸部，以及優(yōu)選而非必須地在容器的底部附近保持所述容器。底部保持部件和底部冷卻裝置可保持在主站中。
[0029]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的另一特征，包括在主站中的模制腔體的主要部件包括所述一對(duì)側(cè)部模制部件并布置成接納所述保持裝置。
[0030]在具有該特征的機(jī)器中，保持裝置可包括可與這對(duì)側(cè)部模制部件聯(lián)接以形成活動(dòng)的或完整的形成站的頸部保持叉等。在該機(jī)器的變型中，保持裝置還可包括底部模制部件，并且優(yōu)選而非必須地沒(méi)有該底部模制部件的冷卻裝置。
[0031]以上機(jī)器的另一變型還可使得，主站還包括布置成使所述底部模制部件至少橫向地運(yùn)動(dòng)的傳輸臂。
[0032]當(dāng)基礎(chǔ)站與主站分離時(shí)，底部模制部件可向下運(yùn)動(dòng)，以使已形成和已填充的容器沿其自身的路線移動(dòng)到兩個(gè)側(cè)部模制部件的外部。底部模制部件的向下運(yùn)動(dòng)為短傳輸周期，在該傳輸周期期間，傳輸臂關(guān)于主站橫向運(yùn)動(dòng)以使得在該傳輸周期期間，底部模制部件跟隨分離的容器而不與容器發(fā)生機(jī)械干擾。
[0033]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的另一特征，包括在主站中的模制腔體的主要部件包括所述一對(duì)側(cè)部模制部件的主要部分，保持裝置包括所述一對(duì)側(cè)部模制部件的互補(bǔ)部分，主要部分和互補(bǔ)部分共同形成所述一對(duì)側(cè)部模制部件。
[0034]在具有該特征的機(jī)器中，兩個(gè)側(cè)部模制部件的模制表面分割成遵循主站的主要部分和遵循基礎(chǔ)站的互補(bǔ)部分。互補(bǔ)部分可由可包括在所述保持裝置中并在已填充容器的底部附近保持該容器的底部附近保持部件形成。
[0035]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的另一特征，每個(gè)基礎(chǔ)站還包括用于防止液體溢出已形成的容器的防溢設(shè)備。
[0036]具有該特征的機(jī)器可有利地包括上述保持裝置。這允許基礎(chǔ)站通過(guò)保持已填充容器而控制該容器，并避免包含在容器中的液體溢出。
[0037]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的其它特征:
[0038]-基礎(chǔ)站包括防溢致動(dòng)器，防溢致動(dòng)器布置成使防溢設(shè)備處于防溢配置并使防溢設(shè)備遠(yuǎn)離保持裝置運(yùn)動(dòng)，以從預(yù)成型件的頸部取回防溢設(shè)備；
[0039]-防溢設(shè)備包括布置成以流體密封的方式置于預(yù)成型件或容器的頸部上的延伸設(shè)備，所述延伸設(shè)備包括中央孔，該中央孔以與所述頸部的內(nèi)圓柱開(kāi)口連續(xù)的方式延伸。
[0040]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的其它特征，第一閉合回路的區(qū)別部分包括在第一閉合回路和第二閉合回路的公共部分的下游延伸的至少一個(gè)直部，第一閉合回路和第二閉合回路的公共部分包括至少一個(gè)圓形部，第一閉合回路的直部緊接著所述圓形部的下游延伸并根據(jù)在圓形部和直部之間的分離接合點(diǎn)處形成圓形部的切線的方向延伸，主站在所述分離接合點(diǎn)處與基礎(chǔ)站分離。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器布置成使得打開(kāi)的已形成和已填充的容器在直部上(即沿著大致呈直線的路徑)循環(huán)。因此，機(jī)器包括穩(wěn)定區(qū)，在該穩(wěn)定區(qū)中，容器內(nèi)部的液體不受離心力的影響并有時(shí)間停留在容器內(nèi)部。已形成和已填充的容器因此可輸送至加蓋站，而不存在機(jī)器中的容器的內(nèi)含物溢出的風(fēng)險(xiǎn)。
[0042]通過(guò)使圓形部和直部之間的過(guò)渡與圓形部相切，這些部分之間的過(guò)渡限制作用于容器上的加速度從而限制施加到容器上的約束并限制容器溢出或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0043]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的其它特征:
[0044]-機(jī)器包括在第一閉合回路的外部延伸并在定位于直部下游的退出接合點(diǎn)處連接至第一閉合回路的退出區(qū)，并包括設(shè)置有退出承載件的退出傳送器，以及
[0045]其中，退出傳送器沿著定位于所述退出接合點(diǎn)的上游的取回區(qū)并沿著所述退出區(qū)連續(xù)地延伸，每個(gè)退出承載件包括提取裝置，提取裝置布置成在所述退出承載件處于所述取回區(qū)時(shí)從保持裝置提取已填充的容器；
[0046]-機(jī)器還包括定位于退出接合點(diǎn)的上游并布置成減少連續(xù)的基礎(chǔ)站之間的間距的減小裝置，和/或還包括沿著所述退出區(qū)定位并布置成減少兩個(gè)連續(xù)的退出承載件之間的間距的減小裝置。
[0047]通過(guò)提供間距減小裝置，能夠減小連續(xù)的已形成和已填充容器之間的距離，所述連續(xù)的已形成和已填充容器然后在第一閉合回路的外部運(yùn)動(dòng)，從而減小了所述第一閉合回路外部的機(jī)器的空間需求。
[0048]根據(jù)基于本發(fā)明的機(jī)器的另一特征，機(jī)器還包括布置成將蓋應(yīng)用到已填充的容器上的加蓋站，所述加蓋站布置在第一閉合回路和第二閉合回路的外部。
[0049]本發(fā)明還涉及利用如上所述的機(jī)器形成和填充容器的方法，該方法包括以下步驟:
[0050]-將連續(xù)的預(yù)成型件加載到第一閉合回路的區(qū)別部分中的基礎(chǔ)站，
[0051]-使保持預(yù)成型件的基礎(chǔ)站運(yùn)動(dòng)至第一閉合回路和第二閉合回路的公共部分，
[0052]-將基礎(chǔ)站聯(lián)接至主站以形成形成站，
[0053]-在第一閉合回路和第二閉合回路的公共部分中的形成站中執(zhí)行形成和填充容器的步驟，
[0054]-使基礎(chǔ)站從主站脫離并使基礎(chǔ)站運(yùn)動(dòng)至第一閉合回路的區(qū)別部分，所述基礎(chǔ)站保持已形成和已填充的預(yù)成型件，以及
[0055]-從第一閉合回路的所述區(qū)別部分中的基礎(chǔ)站取回已形成和已