[发明专利]用于吹制和填充轻质容器的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种吹制和填充由热塑性聚合物预制件/预成形件制成的容器的方法。

背景技术

诸如水瓶的塑料容器是根据包括吹塑或拉伸吹塑的不同方法制造和填充的。

根据这些已知方法之一，首先通过模制工艺制成塑料预制件，然后在将其定位于吹塑模具内之前进行加热。

预制件通常采用在其底端封闭并在其相对端开口的圆柱形管的形式。

一旦预制件被定位在模具内，从模具上方仅能看见预制件的开口端。

此方法利用拉伸棒，该拉伸棒向下接合在预制件的开口端中以便靠接在预制件的封闭底端上。该拉伸棒被进一步致动，以便推靠该封闭端，从而拉伸该预制件。

例如在申请人的专利EP1529620B1中所公开的，在拉伸阶段已经启动后，还通过预制件的开口端将液体注入预制件中。液体注入使得预制件膨胀，直到与模具的内壁接触，从而获得瓶子的最终形状。

申请人已注意到，在一些情况下，上述方法可能会在拉伸和注入阶段破坏热塑性聚合物预制件。

因此，需要一种能够在不破坏热塑性聚合物容器或者至少降低破坏风险的情况下，同时吹制和填充热塑性聚合物容器的方法和系统。

发明内容

基于上述考虑，申请人已经发现，使液体处于高于大气压的预定压力下是具有新颖性和创造性的，并且能部分地解决上述问题。

更具体地，在开始注入阶段之前，该方法包括使液体处于高于大气压的预定压力下，这样，由此被加压的或预加载的液体可以随时被注入。

申请人已注意到，当使液体处于高于大气压的预定压力时，产生了能量。

储存通过对液体加压所产生的能量或该能量的至少一部分可以进一步有助于部分解决上述问题。

更具体地，申请人已发现，事先储存至少一部分所述能量使得可以随后释放/回收所储存的能量，并在启动注入阶段时利用该能量。

因此，当释放储存的能量时，将为注入阶段部分地提供动力。

当启动注入阶段时，在释放储存的能量的作用下推动加压液体，从而加压液体被更快速地注入预制件。

在注入阶段开始时的能量回收或恢复使得能够快速填充和膨胀预制件。

因此，能够以更有效和受控的方式进行膨胀。

预制件的温度保持在足够高的值，因此在预制件的快速膨胀期间降低了损坏预制件的风险。

因此，可以加速制造过程。

可以通过不同的方法存储通过加压液体回路中的液体所产生的能量。

例如，可以在回路的液体(例如，水)中加入空气，因而在加压液体的过程中压缩空气。因此，当启动注入阶段时，包含在压缩空气中的能量将通过压缩空气的膨胀被回收。

而且，液体回路的至少一个部分(柔性管件或膜、膨胀罐等)可以弹性变形，以使得通过加压液体产生的能量有助于使所述至少一个部分在受到压力增加时产生弹性变形。受到弹性变形的部分至少部分储存了所产生的能量，并在注入阶段开始而释放加压液体时恢复该能量。这赋予了加压液体速率和能量，能够加速将液体引入预制件，从而加速整个制造过程。

申请人已注意到，轻质热塑性预制件在拉伸和注入阶段更有可能损坏。

作为示例，重12g、具有0.5L体积和25/29型颈部的热塑性容器(诸如瓶子)被视为轻质容器，其不能通过上述现有技术的方法成功制造。

根据本发明的方法适用于轻质热塑性聚合物预制件。

当在开始液体注入阶段前加压液体、至少部分储存在液体加压期间产生的能量并在开始注入阶段时使用储存的能量时，本方法能够同时吹制和填充轻质热塑性聚合物容器(例如，瓶子)，同时大大降低了损坏该容器的风险。

根据一个可行的特征，所述预定压力大于0且小于或等于40巴。

根据一个可行的特征，当热塑性聚合物为PET时，所述预定压力大于0且小于或等于15巴。

可以根据预制件来选择液体将达到的预定压力。

可以在本领域技术人员的能力范围内通过试验和实验来调整预定压力的值，以避免在注入期间破坏预制件。

根据一个可行的特征，本方法包括打开液体注入回路中的阀装置，以便释放回路中的加压液体并使其能够注入预制件，在该阀装置打开前，所述加压液体在该阀装置的上游处于该预定压力下。

因此，将被注入的例如处于静止的液体在注入阶段开始前已经被加压，并且该液体已经在液体注入回路中循环。