用于將產(chǎn)品注射到容器或預制件中的注射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及注射裝置，用于通過所述注射裝置的出口注射液體。
[0002]本發(fā)明還涉及使用這種注射裝置注射液體的方法。
[0003]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置可用于例如:利用液體填充容器；或通過將成形液體注射到預制件中使得預制件變形并獲得容器的形狀，從而由預制件形成容器。
[0004]在本申請中，“液體”具有物理意義。其表示任何不可壓縮的且能夠流動的介質(zhì)。液體可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如可食用的油或湯)或者高粘度(如酸奶或乳脂狀產(chǎn)品)。液體可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的(包括果肉或小塊食物)。其不限于食物。不可壓縮的液體可以是例如水或其它飲料、身體護理產(chǎn)品、家庭和花園護理產(chǎn)品、醫(yī)用流體、燃料、操作流體等。
【背景技術(shù)】
[0005]在本技術(shù)領(lǐng)域，由于注射裝置用于利用待由消費者攝入的產(chǎn)品或待應用于消費者的皮膚上的產(chǎn)品來填充容器(例如瓶子)，所以注射裝置的清洗在注射裝置的使用中是非常重要的步驟。因此，由于注射裝置用于填充連續(xù)的容器或預制件，所以為了避免污染或弄臟容器或預制件的風險，必須定期地清洗注射裝置。
[0006]這種注射裝置例如在FR-2523720號專利中公開，其中由柔性膜控制腔體填充和注射。相較于用于注射裝置中的傳統(tǒng)的閥系統(tǒng)，柔性膜更易于清洗。
[0007]然而，該注射裝置的結(jié)構(gòu)仍然是復雜的以及該裝置的一些區(qū)域(尤其是活塞和柔性膜周圍)對于清潔產(chǎn)品來說是難于進入的。因此，為了充分地清洗該注射裝置，應當從該裝置中去除該裝置的一些部分并人工地清洗這些部分。
[0008]這樣的步驟是費時的以及需要停止填充容器或形成容器的機器，這極大地降低了該機器的生產(chǎn)量。
[0009]W0-95/11428號專利公開了布置成通過注射裝置的出口注射預定量的液體的注射裝置。然而，該注射裝置不允許控制注射液體的壓力，其不適于以可控的和可變化的壓力將液體注射到容器中。
[0010]本發(fā)明的目的之一是通過提出具有簡單結(jié)構(gòu)的注射裝置來克服這些缺陷，其中該裝置的全部部分都是易于清潔用品進入的，而無須拆卸該注射裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]出于該目的，本發(fā)明涉及注射裝置，用于在所述裝置的出口注射液體，所述裝置包括:
[0012]入口，用于接納液體；
[0013]出口，用于注射液體；
[0014]腔體，在入口與出口之間延伸；以及
[0015]活塞，在所述腔體中延伸并將所述腔體分為與入口流體連通的上腔體和與出口流體連通的下腔體，其中所述活塞可在填充方向和注射方向在所述腔體中移動，在填充方向中下腔體的容積增加而上腔體的容積減小，在注射方向中下腔體的容積減小而上腔體的容積增加，所述活塞包括具有密封周邊的主體，該密封周邊在上腔體與下腔體之間與腔體的壁液密配合，
[0016]其中，活塞還包括可關(guān)于主體在相對關(guān)閉位置與相對打開位置之間移動的擋板，其中:
[0017]在相對關(guān)閉位置，當活塞在注射方向移動時，主體和擋板將上腔體與下腔體隔離并防止在所述腔體之間的流體連通；以及
[0018]在相對打開位置，當活塞在填充方向移動時，主體和擋板將上腔體設置成與下腔體流體連通。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的注射裝置中，活塞由形成閥系統(tǒng)的兩個部分組成，該閥系統(tǒng)使得能夠填充下腔體并在出口注射液體，所述液體在這些步驟期間穿過活塞。因此，通過簡單地用清潔產(chǎn)品替代待注射的液體，能夠恰當?shù)厍逑醋⑸溲b置，而不具有清潔產(chǎn)品仍然難以進入的部分。因此，可容易地清洗注射裝置而無須拆卸該裝置或停止使用該注射裝置的機器。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另一個特征，沿著活塞在注射方向的整個移動，主體和擋板將上腔體與下腔體隔離。
[0021]通過沿著活塞在注射方向的整個移動中將擋板和主體設置于相對關(guān)閉位置，可控制通過出口注射的液體的壓力，并且可通過改變由活塞施加在下腔體中的液體的力來改變通過出口注射的液體的壓力。這種可控的壓力對于在液壓成形過程中使用的注射裝置尤為有利，在液壓成形工藝中液體既形成容器又填充容器，以及在液體向容器中的注射期間液體的壓力必須變化。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另一特征，機械致動器附接至活塞，所述機械致動器可致動以在注射方向和填充方向移動活塞。
[0023]該機械致動器用于控制活塞的移動以及由活塞施加在下腔體中的液體上的力。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的特征，機械致動器包括附接至擋板的致動桿，擋板和主體是剛性的，其中:當致動桿在注射方向移動時，該擋板關(guān)閉主體的至少一個孔并且在注射方向中移動所述主體；以及當致動桿在填充方向移動時，該擋板打開主體的所述孔并在填充方向移動主體(14)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的特定的特征，主體限定內(nèi)部容積并包括至少一個下孔和至少一個上孔，其中下孔設置在主體的下壁中并且內(nèi)部容積通過下孔與下腔體流體連通，以及上孔設置在主體的上壁中，并且內(nèi)部容積通過上孔與上腔體流體連通，擋板在主體的內(nèi)部容積中延伸并包括至少一個孔，該孔延伸通過擋板并與主體的上孔對齊而相對于主體的下孔偏置，致動桿可在填充位置與注射位置之間在填充方向和注射方向移動，其中:在填充位置，擋板抵靠主體的上壁，使得上腔體經(jīng)由上孔、擋板的孔以及下孔與下腔體流體連通，從而液體可從入口轉(zhuǎn)移到下腔體；以及在注射位置，擋板抵靠主體的下壁并關(guān)閉下孔，使得下腔體與上腔體隔離并且當致動桿在注射方向移動時下腔體中的液體可通過出口注射。
[0026]根據(jù)該特征，擋板和主體構(gòu)成在活塞內(nèi)側(cè)的檢查閥。該檢查閥的特定布置使得當擋板在主體的內(nèi)部空間中延伸時該檢查閥易于清洗。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另外的特征:
[0028]該注射裝置包括角度引導特征，該角度引導特征設計為將擋板與主體之間的相對角位置保持在期望的范圍之內(nèi)；
[0029]擋板可設置于清洗位置，在清洗位置中所述擋板在主體的內(nèi)部容積中延伸而不抵靠上壁或下壁，以及在擋板的所述清洗位置，上孔與下孔直接流體連通；
[0030]主體包括至少兩個上孔和至少兩個下孔，擋板包括至少兩個孔，其中擋板所包括的兩個孔中的每一個都與上孔中的一個對齊而相對于下孔偏置；
[0031]機械致動器包括附接至主體的致動桿，并且擋板是浮動擋板，其中當致動桿在注射方向移動時，擋板關(guān)閉主體的至少一個孔并且在注射方向通過主體移動擋板，以及當致動桿在填充方向移動時，擋板打開主體的所述孔并且在填充方向通過主體移動擋板。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的特定的特征，主體可沿主體致動行程移動，該主體致動行程包括活動沖程和清洗沖程，腔體具有清洗部分，清洗部分在上腔體與入口之間延伸或在下腔體與出口之間延伸，使得:當主體處于活動沖程時，密封周邊在上腔體與下腔體之間匹配腔體的壁；以及當主體處于清洗沖程時，主體在腔體的清洗部分內(nèi)側(cè)延伸，其中主體的密封周邊與腔體的壁隔開清洗間距。
[0033]在注射裝置的清洗期間，活塞的主體可設置于腔體的清洗部分中，在該清洗部分中清潔產(chǎn)品能夠圍繞整個活塞的主體和圍繞擋板流動，從而確?；钊?尤其是主體的外表面)的恰當?shù)那逑础?br>[0034]本發(fā)明還涉及使用上述注射裝置注射液體的方法，該方法包括:
[0035]填充步驟，其中擋板關(guān)于主體設置于打開位置并且活塞在填充方向移動，使得來自上腔體的入口的液體經(jīng)由通過擋板和主體在相對打開位置提供的流體連通移動至下腔體；以及
[0036]注射步驟，其中擋板相對于主體設置于關(guān)閉位置并且活塞在注射方向移動，使得下腔體中的液體通過出口注射。
[0037]利用根據(jù)本發(fā)明的方法和注射裝置，可簡單地通過控制活塞的移動來容易地控制液體的注射，而無需難以控制和清洗的額外的閥。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個特征，填充步驟和注射步驟通過致動附接至活塞的機械致動器來執(zhí)行。
[0039]有利地，在整個填充步驟中，活塞在填充方向移動。
[0040]有利地，在整個注射步驟中，活塞在注射方向移動。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的方法的其他特征:
[0042]活塞在填充方向移動，直到達到對應于待注入液體的體積的下腔體的期望容積；
[0043]該方法包括清洗步驟，其中致動桿和主體在腔體中在填充方向和注射方向交替地移動，該移動導致清潔產(chǎn)品從入口移動到出口并圍繞活塞的擋板移動；
[0044]主體移動至腔體的清洗部分，其中清潔產(chǎn)品可圍繞活塞的主體移動。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的方法的具體特征，主體在腔體的清洗部分中在填充方向