[发明专利]形成和填充容器时的阻尼

说明书

同时形成和填充容器的方式，包括和/或使用模具(14)、压力源(20)、吹塑喷嘴(22)和一个或多个阻尼器件。模具(14)具有限定内表面的腔体并且构造成接纳预成型件(12)。压力源(20)构造成提供加压液体(18)。吹塑喷嘴(22)构造成从压力源(20)接收加压液体(18)并将加压液体(18)转移到预成型件(12)中，以促使预成型件(12)朝向模具腔体(16)的内表面膨胀并且形成所得容器，其中，液体(86，96)作为最终产品保留在容器内。一个或多个阻尼器件构造成例如通过将这样的阻尼器件耦接到吹塑喷嘴(22)和模具(14)中的一个来减少水锤。

相关申请的引证

本专利申请要求于2019年6月27日提交的美国临时申请序列号62/867,574的权益。以上申请的全部公开内容以引证方式并入本文中。

技术领域

本技术涉及使用液体同时形成和填充容器，包括使用流体阻尼以在提供已填充的容器时提高系统性能和耐久性。

背景技术

本部分提供与本公开相关但不一定是现有技术的背景信息。

各种产品分布在塑料容器中，例如由一种或多种聚合物形成的容器。用于形成容器的常用聚合物包括聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度和低密度聚乙烯、聚碳酸酯和聚丙烯等。塑料容器可以使用各种吹塑成型法(包括注射吹塑成型和挤出吹塑成型)来制造。

注射吹塑成型可以用于在一个或多个阶段中形成某些塑料容器并且可以涉及使用拉伸杆。在两个阶段的注射拉伸吹塑成型法中，首先使用注射成型法将塑料成型为预成型件。预成型件可以包括待形成的容器的颈部和收口部(其可以包括在其上的螺纹)以及封闭的远端。然后可将预成型件加热至高于塑性玻璃化转变温度，用拉伸杆纵向拉伸，并使用高压气体(例如，空气)吹入符合于模具的容器中。当预成型件膨胀时，其伸长并拉伸，采取模具腔体的形状。塑料一接触模具的冷表面就固化，并且随之从模具中弹出成品的中空容器。注射拉伸吹塑成型法可用于形成用于包装消费者饮料以及其他液体和材料的塑料容器。然而，该方法具有一些固有的局限性，这些局限性包括在容器的底部部分上的不希望的浇口井状部或不连续性，以及对可以使用拉伸吹塑成型法实现的设计的可能范围的局限性，如在其中包括手柄或空隙空间的容器。

挤出吹塑成型可以用于形成某些塑料容器，其中，连续挤出的热塑料管或型坯被捕获在模具内并且抵靠模具的内表面充气以形成容器坯件。模具可以被设计为当其在型坯上闭合时以挤出的型坯移动的速度行进，这样使得该过程可以在连续的基础上操作。存在若干不同类型的挤出吹塑成型机，包括被设计成以直线运动行进的穿梭模具以及以旋转或圆形运动行进的挤出吹塑模制轮。虽然挤出吹塑成型法已经解决了对改进的塑料容器(该改进的塑料容器克服了使用拉伸吹塑成型法制造的容器所固有的一些缺点)的需要，但是挤出吹塑成型法需要多个步骤形成容器，然后填充容器再给容器加盖。因此，在单独执行容器形成和填充过程(包括运输和时间承诺)时，可能引起显著的成本。

吹塑成型容器和随后容器的填充因此发展为两个独立的过程，在许多情况下在不同的设施处操作。为了使容器填充更具成本效益，一些填充设施已经在现场安装吹塑成型设备，在很多情况下将吹塑机直接整合到填充管线中。设备制造商已经认识到这个优点并且正在出售“整合的”系统，这些系统被设计成确保吹塑机和填充剂是完全同步的。尽管努力将这两个过程结合在一起，吹塑和填充仍然是两种独立的、不同的过程。因此，在单独执行这两个过程中可能会引起显著的成本。形成和填充容器还可包括将填充液体快速运输至系统内的各个点，液体立即停止并保持在某个位置或阶段，和/或液体的移动突然改变方向(例如，90°旋转)。这种动作可涉及填充液体的快速加速、快速减速和/或重定向，该填充液体可在系统上赋予所谓的“水锤”或“流体锤”，本质上是由流体动量的变化引起的液压冲击。例如，阀相对于高压液体的打开/关闭、跨距离的液体移动以及方向变化会对系统组件施加噪声、振动和应力，这会加速组件疲劳，甚至导致组件故障。