[发明专利]制造和填充容器的装置和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于制造和填充容器的注射头。本发明还涉及用于制造和填充容器的装置以及采用所述注射头和/或装置来制造和填充容器的方法，并涉及由此生产的容器。

背景技术

通过拉伸吹塑工艺制造容器在容器制造领域是众所周知的。在拉伸吹塑工艺中，提供基本管状的型坯或“预制件”，所述预制件由热塑性塑料制造以及具有靠近口部的开口端和与开口端相对的闭合端。预制件设置在模具内，该模具具有基本限定容器的形状和轮廓的腔体。

预制件在插入预制件的口部的拉伸杆的作用下结合在压力下注入预制件中的工作流体的作用，膨胀至模具的腔体中。拉伸杆进入预制件中并压靠相对的内表面，将预制件纵向拉伸到模具中。加压的液体使得预制件膨胀，主要径向地膨胀。

通常，在容器的成型期间注射的加压流体是空气，其可加热以便于预制件的变形。然而，已知使用液体作为工作流体，优选地是最终待包装于容器内的液体。以这种方式，有效地结合了形成容器的工艺和用产品填充容器的工艺，从而相较于空气注射拉伸吹塑系统实现了在设备费用和生产效率中的很大优势。

在结合的形成-填充容器制造工艺中，确保预制件充分地膨胀到模具的腔体中并保证充分地形成产生的容器的全部轮廓是重要的。随着预制件的充分膨胀从而导致通过拉伸操作和填充操作两者得到容器，因此为了根据拉伸杆在预制件内的位置而在正确的时刻供给液体，必须链接拉伸的开始、液体的供给操作和液体的填充操作。

使用注射头实现拉伸操作和填充操作，该注射头配置为与预制件的口部和拉伸杆位移相互作用，以及配置为在流体供给部与预制件的口部之间建立流体连通。

通常，注射头包括注射阀，该注射阀设置在注射头的外壳内并配置成选择性地允许通过注射头的流体连通。在打开位置，注射阀允许流体从注射头移位到预制件，而在闭合位置，没有流体转移到预制件。

在该示例中，将液体供应至注射头的步骤以及允许液体从注射头移位到预制件的注射阀的打开，是需要及时协调的两个独立的操作。由于不同部件的时间响应，很难长时间维持这种协调。

首先，需要注意的是，由于阀的磨损注射阀的时间响应是演变的，并且将必须周期地进行该同步的必要重置。

第二，由于加工公差，所以每个单阀都具有不同的时间响应，这意味着每次改变阀都必须重置该同步。

在现有技术中当前实施的一个解决方案是电子地控制这两个步骤的开始：流体供给和注射阀的打开。

即使该解决方案看起来可以接受，但是主要由于阀的时间响应导致这两个步骤之间的时间迁移，实施该解决方案是复杂的。该迁移造成工艺中的困难以及可能的损坏。

确实，如果注射阀是打开的而流体没有供给到注射头，仅将在注射头中保留的水转移到预制件，这将导致预制件冷却以及导致预制件破损。

另一方面，如果流体被供给至注射头而注射阀打开得太迟，则装置将经受可能损伤整个系统的很大的内部压力。

因此本发明的目的是提供制造和填充饮料容器的注射头、装置以及相关的方法，其精确地提供液体的供给步骤和注射阀的打开之间的充分和有效的时间协调而没有本领域已知的装置的不利方面。

发明内容

为此，本发明提供了如权利要求1所限定的用于制造容器的注射头。

因此，根据第一方面，本发明涉及从容纳于具有容器形状的模具腔内的预制件制造容器的注射头，所述预制件具有限定预制件腔体的闭合的第一端部以及限定口部的打开的第二端部，所述注射头配置为与预制件的口部相互作用并在液体供给部与所述口部之间建立流体连通，其中该注射头还包括：注射阀，设置于注射头的外壳内并配置成根据打开位置与闭合位置之间的位移选择性地允许通过注射头的流体连通；注射头腔体，设置于注射阀与注射头的外壳之间并连接至液体供给部；液体供给控制器件；以及注射阀的打开的控制器件，从而允许通过注射头的流体连通。

根据本发明，注射阀的打开的控制器件包括所述注射头的致动器件，其中一旦由于液体供给部打开而使得注射头腔体中的压力增加时，所述致动器件通过受到压力的液体致动。

这在以下方面是有益的，即，如此配置注射头将在液体向注射头的供给与注射阀的打开之间提供机械伺服控制，从而链接两个操作而不会遇到现有技术中已知的装置的不利方面。

通过提供这种致动器件，可在液压吹塑容器所需的两个上述操作的控制和协调中实现很高程度的精确性。

具体地，这两个操作的机械伺服控制允许在这两个操作之间具有固定的时间并且不会导致工艺中的时间迁移和延迟。