CN103476679A - 用于制造利用液态的填充物填充的容器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造已填充的容器的方法，所述容器由预制坯件制成，所述预制坯件由热塑性材料制成，其中，相应的预制坯件至少热条件处理并且接着在成型-和填充阶段期间在模具中通过供入的填充物的压力作用在成型-和填充压力下成型为相应的容器，其中，预制坯件在成型-和填充阶段期间至少暂时地通过拉伸杆引导和/或在轴线方向上拉伸，其中，至少在成型-和填充阶段结束时，相应的容器具有相应于所述成型-和填充压力（p2）的内压力。

Description

用于制造利用液态的填充物填充的容器的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的方法以及一种根据权利要求15前序部分所述的装置。

背景技术

已公开的是，通过吹塑成型来制造容器，所述容器由热塑性材料、例如由PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）制成的预制坯件制作，其中，将吹塑机内部的预制坯件供应给不同的加工站（DE-OS4340291）。典型的是，吹塑机具有用于将预制坯件调温或者预加热（热条件处理）的加热装置、并且具有配备至少一个吹塑站的吹塑装置，在所述吹塑装置的区域中分别被事先调温的预制坯件通过双轴向或者多轴向定向膨胀成为容器。借助于压力气体（压力空气）作为压力介质进行所述膨胀，以成型压力将所述压力介质导入到待膨胀的预制坯件中。这种膨胀预制坯件的方法技术流程在DE-OS4340291中阐述。

所述吹塑站的基本结构在DE-OS4212583中说明。将预制坯件调温的可能性方案在DE-OS2352926中阐述。

根据典型的后处理方法，将通过吹塑制造的容器供应给随后的填充装置并且在这里利用预设的产品或者填充物进行填充。因此使用单独的吹塑机和单独的填充机。在此也公开的是，单独的吹塑机和单独的填充机共同组成一个机器块、即联合式吹塑-填充-装置，其中，另外在单独的机器部件上并且在时间上依次进行吹塑和填充。

此外已建议的是，制造特别是也由热条件处理或预加热的预制坯件制成的瓶子形式的容器并且在此同时利用液态的填充物进行填充，所述液态的填充物作为液压的压力介质以成型-和填充压力进行供应以便膨胀预制坯件或成型容器，从而相应的预制坯件在填充的同时被成型为容器。在这种方法中必定存在这样的问题：必须避免污染相应的成型-和填充站或形成这些站的模具，所述污染类似于吹塑成型机为了制造由热条件处理的预制坯件制成的容器通过压力气体吹塑而进行吹塑成型导致。尤其在完全或者部分碳酸化的填充物的情况中，由于填充物损失而特别产生污染相应的成型-和填充站的危险、特别是在容器内压力下降的情况下、也就是说将容器从相当高的成型-和填充压力卸载到环境压力。这种填充物损失特别是由于卸载时所产生的实心泡沫形成而造成，从而在使用预制坯件的情况下以及在使用填充物作为压力介质（液压成型技术）的情况下、特别是对于含CO2的产品直至现在为止不可以同时成型和填充容器。

发明内容

本发明的任务在于提出一种方法，所述方法避免了上述的缺点并且在液压成型技术中即使在使用含CO2的填充物的情况下也避免了污染相应的成型-和填充站的危险。

为了解决所述任务，根据权利要求1构造了一种用于制造利用液态的填充物填充的容器的方法。用于制造利用液态的填充物填充的容器的装置是权利要求*的主题。

在本发明中，分成至少两级地将已填充的容器从较高的成型-和填充压力（例如在8bar至15bar之间的范围内）卸载到大气或者环境压力，更确切地说，首先在至少一个预卸载阶段中卸载到预卸载压力，所述预卸载压力明显小于成型-和填充压力，并且然后在时间上紧接在至少一个剩余预卸载阶段中卸载到大气或者环境压力。这种分级的卸载即使在具有高CO2含量的填充物的情况下也避免了会导致产品损失并且因此会导致相应的成型-和填充站污染的泡沫形成。

术语“基本上”或者“大约”在本发明的意义中表示相应精确的值的偏差+/-10%、优选为+/-5%和/或对于功能的轻微改变所造成的偏差。

本发明的改进方案、优点以及应用可能性方案也由以下实施例说明和附图得出。在此，所有对于自身或者以任意组合进行的自身说明的特征和/或图像表示的特征是本发明的基本内容，独立于权利要求中或者其回引中的总结。权利要求的内容也是说明书的组成部分。

附图说明

以下依据实施例的附图进一步说明本发明。其中：

图1：示意性地示出了根据本发明的、用于制造填充并且封闭的容器的设备;

图2：以简化的单独示图并且以截面图示出了预制坯件（预制坯件）以及具有拉伸杆的、图1的设备的成型-和填充机的成型-和填充站的部分；

图3：以类似的示图示出了如图2但处于完成成型的、瓶子形式的容器;

图4和5：分别以曲线图示出了在容器成型-和填充阶段期间以及在紧接的卸载期间在环境压力的条件下容器内压力与时间相关的压力变化曲线；

图6：示出了在容器成型-和填充阶段期间以及在紧接的碳酸化和卸载期间在环境压力的条件下容器内压力与时间相关的压力变化曲线。

具体实施方式

图1中普遍用1标示的设备用于在使用由热塑性材料、例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PEE）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）或聚丙烯（PP）制成的预制坯件3（Preforms）的情况下制造瓶子形式的、已填充的并且已封闭的容器2。预制坯件3构造成套筒形式，其具有敞开的、形成之后的容器嘴部2.1的端部3.1并且具有闭合的、形成之后的容器底部2.2的底部3.2、以及具有形成之后的嘴部法兰2.3的法兰3.3。

原则上，按以下所述方式来实现制造利用液态的填充物进行填充并且封闭的容器2：相应被条件处理的、也就是说被预加热并且设置在成型-和填充站的闭合的模具4中的预制坯件3利用处于高的成型-和填充压力条件下的填充物进行加载并且通过所述填充物液压地成型为相应的容器2。然后，如此成型并且同时填充的容器2在卸载到环境压力之后被密封地封闭、也就是说在其容器嘴部2.1上设有封闭元件5、例如帽形式的封闭元件。

为了实施该方法，设备1还包括一个装置6，通过未示出的输送装置根据箭头A将预制坯件3供应给所述装置，并且所述装置在排出口上提供已条件处理的预制坯件3、也就是说至少已预加热到玻璃转化温度的预制坯件3。所示的实施方式示出了有利的改进方案，其中，已消毒并且已干燥的预制坯件3同时也被导入到成型-和填充站4的模具4.1中。为此，所述装置6具有加热路段7，在所述加热路段中进行预制坯件的预加热，例如通过IR-辐射器，NIR-辐射器或者借助于微波等等。此外，在所述装置6的另外的区段8中以消毒介质、例如以已加热的和/或蒸汽态的、含过氧化氢的消毒介质或者过氧乙酸或者灭菌的气体加载或者雾状喷洒已加热的预制坯件3。然后，在所述装置6的另外的区段9中在使用热消毒空气的情况下激活消毒介质以及干燥已条件处理的并且已消毒的预制坯件3。然后，所述预制坯件通过未示出的输送段根据箭头B供应给成型-和填充机10的预制坯件入口。一个未示出的变型方案在于，代替上述的湿消毒而借助于辐射进行消毒、特别是借助于UV-束、脉冲式UV-束、电子束（E-Beam）或者其它合适的辐射器。

此外，成型-和填充机10还包括转台12，所述转台被可旋转地支承在机架11上并且可绕竖直的机器轴线MA环绕地被驱动，所述转台在图1的原理示图中表示为框。在转台12上，以均匀的角间距绕机器轴线分布并且以与所述机器轴线径向相同的间距设置多个分别具有一个模具4.1的成型-和填充站4。此外，在所示的实施方式中，在转台12上设置了三个分别同心包围所述机器轴线MA的环形罐13-15，在成型-和填充机10运行期间，外部的、具有较大体积的环形罐13利用处于填充-和成型压力p2条件下的液态填充物第一成分K1进行填充，而由环形罐13包围的、具有较小体积的环形罐14利用同样处于填充-和成型压力p2条件下的填充物第二成分K2进行填充。在图1的示图中设置在环形罐13和14下方并且用作卸载通道的、空的环形罐15包含惰性气体、例如CO2气体并且被以卸载压力p1加载。

在一般情况下，利用成分K1和K2分别仅仅部分地填充所述罐13和14，从而在环形罐13和14中分别形成一个下部的液体室并且在液体室上方形成一个气体室，利用处于填充-和成型压力p2条件下的惰性气体、例如CO2气体或者氮气填充所述气体室，所述气体通过具有旋转馈送装置16的惰性气体连接17由安装在机架11中并且优选被冷却的惰性气体储存容器18提供。由未示出的惰性气体源通过压缩器19给所述储存容器18供应惰性气体，更确切地说其方式是，惰性气体储存容器18中进而环形罐13和14的气体室中的填充-和成型压力p2以所需要的高度维持或保持恒定。所述压缩器19的为此所需的控制通过控制装置20根据压力传感器21和22进行，这些压力传感器检测环形罐13和14中的压力，其中，控制装置20通过数据导线和/或无线的数据连接44与相应的传感器以及控制-和调节单元连接。罐13和14中的填充高度通过水平调节或者水平控制来保持恒定。

为了在环形罐15中维持恒定的预卸载压力p1，所述环形罐通过另外的、包括旋转馈送装置16的惰性气体连接23同样与惰性气体储存容器18连接。在惰性气体连接23中设有控制阀24。一个另外的控制阀25位于环形罐15的排气管路26中。所述两个控制阀都由控制单元20根据检测环形罐15中内压力的压力传感器27如此地控制，使得在环形罐15中持续存在相应于预卸载压力p1的惰性气体压力。

显然的是，这些环形罐13、14和15对于所有模具4.1或对于成型-和填充机10的所有由这些模具构成的成型-和填充位置共同地设置。

另外，每个模具4.1在其内部中或其模具空间中构造成配备有拉伸杆27，所述拉伸杆以其纵向延伸或者轴线RA相对于竖直的机器轴线MA平行地定向并且通过未示出的驱动器（例如控制曲线）可与转台12的旋转运动同步地轴向运动，从而在成型由条件处理的预制坯件3制成的相应的容器2时，穿进预制坯件3中的拉伸杆27以其在图2中下方的、被倒圆角的端部27.1靠置在预制坯件的底部3.1上，由此所述预制坯件被稳定并且在通过拉伸杆27导入到预制坯件3中的具有填充-和成型压力p2的填充物参与作用的情况下逐渐被拉伸成为容器2，所述预制坯件的外部形状于是通过模具4.1的内表面而形成。

如图2所示，相应的预制坯件3位于模具4.1的内部并且密封地靠置在轴承头29上，也就是说，所述预制坯件以其敞开的、形成之后的容器嘴部2.1的端部3.1通过密封件28密封地靠置在轴承头29上，在所述轴承头中，拉伸杆27利用环形密封件30密封地被轴向引导。

在所示的实施变型方案中，在拉伸杆27中构造与轴线RA同轴的通道31，所述通道在端部27.1以上具有大量径向的排出开口32并且在所述通道中在这些排出开口前面设置具有球34和压力弹簧35的止回阀33。通道31在其远离所述排出开口的端部上延长成液体连接36，所述液体连接另外包括至少一个闭锁-和转换阀37，通道31通过所述闭锁-和转换阀可选地与环形罐13的液体室或者环形罐14的液体室连接，并且利用所述闭锁-和转换阀另外可以中断通往所述两个环形罐13和14的连接（也参阅图3）。

在环形包围拉伸杆27的轴承头28中构造有回气通道38，所述回气通道同样通到密封地设置在轴承头28上的预制坯件3的内空间或密封地靠置在轴承头29上的容器的内空间中。回气通道38通过具有控制阀39的回气管路与环形罐15连接。对于每个成型-和填充站4来说，所述液体连接36可通过其例如由控制装置20控制的闭锁-和转换阀37并且所述回气管路40可通过其同样由控制装置20控制的控制阀39分开地并且个别地控制。

例如在利用含有CO2的填充物填充容器2时，两个成分K1和K2在填充物方面是相同的并且区别仅在于成分K1含有比成分K2小的CO2份额，其中，在成型和填充容器2时，成分K1和K2被如此计量，使得导入到相应容器2中的、由成分K1和K2组成的填充物具有所要求的CO2含量。在此特别是存在这样的可能性：以比成分K1的温度低的温度、例如以相对于成分K1低了10℃的温度来提供成分K2。K1的温度相应于例如环境温度或者比环境温度稍高。在成型和填充容器2时，优选在时间上依次导入所述成分，更确切地说，首先导入成分K1并且然后直接在最终成型相应的容器之前或者在最终成型相应的容器之后以底层填充的方式导入成分K2。根据产品、所希望的CO2饱和度和产品温度仅设置单个的环形罐13是足够的。

不同的方法都可以利用成型-和填充机10，其中，所有方法的共同点在于，在通过被供应的填充物在成型-和填充压力p2条件下进行填充期间，由条件处理的预制坯件3制成的相应的容器2也在相应的模具4.1中进行成型。

利用碳酸型填充物或含CO2的填充物进行成型和填充所述容器：在将相应已条件处理的预制坯件3置入到模具4.1中之后并且在关闭模具4.1之后通过相应地控制所配属的闭锁-和转换阀37、例如在转台12的旋转位置中和/或曲线控制地将填充物通过拉伸杆27或通过出流开口32导入到预制坯件3中，所述预制坯件以其开口3.1与作用于嘴部法兰3.3的保持器相对于环形密封件28压紧地靠置。供应给预制坯件3的填充物具有成型-和填充压力p2，所述成型-和填充压力例如处于8bar和15bar之间的范围内。随着坯件3成型或者膨胀增加，为了拉伸所述坯件，使拉伸杆27（所述拉伸杆以其端部27.1相对于底部3.2的内表面靠置）轴向向下运动、也就是说所述拉伸杆从轴承头29逐渐驶出，更确切地说，在填充物另外流向坯件3的情况下进行。

如果在使用所述两种成分K1和K2的情况下对相应的容器2进行成型和填充，则在成型-和填充过程期间，首先仅将不具有或者具有较少CO2份额的成分K1从环形罐13导入到预制坯件3中或导入到正在成型的容器2中，并且然后通过闭锁-和转换阀37相应转换延时地将具有较高CO2份额的成分K2导入到正在成型的容器2中、例如在最终填充和成型相应的容器2稍前时才导入成分K2。当具有较高CO2份额的成分K2比具有较少CO2份额的成分K1压力高时，则这种次序特别有意义。理想的是，通过出流开口32导入成分K2，这些出流开口在此位于正在成型的容器2的底部2.2附近，从而将第二成分K2以底层填充的方式导入到已经处于容器2中的成分K1的填充物中，以便在卸载时以有利的方式避免泡沫形成。例如时间控制地进行和/或曲线控制地进行闭锁-和转换阀37从成分K1到成分K2的换向。

在完全成型和填充容器2之后，通过关闭所述闭锁-和转换阀37来闭锁液体连接36，从而然后可能在闭锁所述闭锁-和转换阀之后引入的稳定阶段的流程之后实现结束所述成型-和填充阶段。于是，以液态的填充物预定的体积如此进行填充容器2，使得在容器2中的填充水平上方还留有以空气或者气体填充的顶部空间。

在结束所述成型-和填充阶段之后，将容器2的压力至少单级地预卸载到还处于超过环境压力p0的预卸载压力p1、例如预卸载到1.5bar和2.5bar范围内的预卸载压力p1。于是，在接着另外的稳定阶段才在至少一个剩余卸载阶段中实现最终卸载到环境压力p0，这接下来还将详细说明。

至少在预卸载期间，已填充的容器2以其容器嘴部2.1还通过环形密封件28密封地保持在轴承头29上。通过受控地打开控制阀39进行至少单级地卸载，从而通过回气通道38和回气管路40可以利用已打开的控制阀39在环形罐15中受控地进行至少单级地卸载。在此，在回气管道40中预卸载时，为了获得再现的压力走向以及为了控制所述压力走向优选设置至少一个定义了预给定流动横截面的节流阀或者至少一个类似的装置。

环形罐15的体积要选择足够大，从而在不同的成型和填充位置上对容器预卸载不会出现或者基本上不会出现环形罐15中的压力波动。对此附加地设置一个压力传感器21.1和两个控制阀24、25，以便调节或确保罐内部中的等压的或者几乎等压的状态。

剩余卸载通过取消容器2与轴承头29之间的密封靠置来实现、例如通过在环形密封件28与容器嘴部2.1之间产生环形间隙来使容器2下沉，更确切地说，例如在模具4.1打开的情况下进行。至少在剩余卸载之后使拉伸杆27返回运动到初始位置中，在所述初始位置中，所述拉伸杆仅稍微伸出超过轴承头29的具有环形密封件28的侧或者然而完全驶入轴承头29中，从而所涉及的模具4.1于是处于用于接收另外预制坯件3的状态中。

在紧接预卸载的稳定阶段期间，控制阀39示例性打开并且在所述稳定阶段的流程之后并且在引入剩余卸载之前才关闭。示例性时间控制地实现和/或与转台的旋转位置相关地、例如通过至少一个检测相应的旋转位置的电传感器来实现所述稳定阶段的持续时间、也就是说例如在稳定阶段结束时关闭所述控制阀39。

已填充的容器2在成型-和填充机10的容器出口上从轴承头29取下并且借助于未示出的输送装置根据箭头C供应给用于以封盖5来封闭容器2的装置41。

利用安静的或无CO2的填充物进行成型和填充容器：

所述成型-和填充阶段示例性如上文所述利用碳酸型填充物进行成型和填充容器，但是区别在于，在成型-和填充阶段期间将安静的、即无CO2的填充物导入到相应的预制坯件3中。所述稳定阶段并不需要在成型-和填充压力p2条件下进行。

在成型-和填充阶段结束之后，例如通过相应地控制所述控制阀39对相应的容器进行至少两级地预卸载，更确切地说，首先预卸载到部分卸载压力或者碳酸化压力p1.1、p1.2，所述部分卸载压力或者碳酸化压力还处于明显超过预卸载压力p1、例如小于6bar。在所述部分卸载压力或者碳酸化压力p1.1的情况下，于是在轴承头29上密封地设置的容器2中利用纯CO2气体（碳酸或H2CO3）给容器内空间进行充气。所述充气例如同样通过拉伸杆27的通道31实施、更确切地说具有这样的附加优点：通过以所述拉伸杆的端部27.1处于容器底部2.2附近的拉伸杆27以底层填充的方式来对处于容器2中的填充物进行充气，并且此外在通过CO2气体进行充气时也将位于通道31中的剩余填充物去除、至少尽可能地去除，这附加地用于，避免了在从轴承头29取下相应已填充的容器2时所发生的填充物滴漏。

已填充的容器2再次在成型-和填充机10的容器出口上从轴承头29取下并且借助未示出的输送装置根据箭头C供应给用于以封盖5来封闭容器2的装置41。

优选与相应的填充物的温度以及泡沫特性相关地选择所述部分卸载压力或者碳酸化压力p1.1、p1.2，也就是说随着填充物温度升高而减小一个或者必要时多个压力级。

在例如包括稳定阶段（所述稳定阶段在充气结束之后引入，并且在所述稳定阶段中将容器2的内压力保持到部分卸载压力或碳酸化压力p1.2）的碳酸化阶段的流程之后，然后实现另外预卸载到预卸载压力p1。所述压力在所述方法中优选处于超过大气压力或环境压力0.3bar与0.7bar之间的范围内、特别是优选超过0.5bar。也就是说，预卸载压力p1通常为1.3bar至1.7bar、优选为大约1.5bar。

在紧接预卸载阶段的稳定阶段的流程之后（在所述稳定阶段中，容器2再次保持到预卸载压力p1），在至少一个剩余卸载阶段中进行剩余卸载到环境压力并且然后将已填充的容器2从敞开的模具4.1或从相应的成型-和填充站4取下。

已封闭的容器2根据箭头C转送到设备1的另外的部件上。按照技术人员已知的一般方式实施用于输送预制坯件3以及容器2的输送装置，更确切地说，优选以悬挂的方式输送预制坯件3和容器2。

尤其可能的是，利用所述机器来制造已填充的容器2，利用已碳酸化或安静的或者说无CO2的混合产品作为填充物进行填充所述容器，更确切地说，所述混合产品例如由两种成分K1和K2组成，在所述两种成分中，成分K1是基本成分（例如已碳酸化水）并且成分K2是添加成分（例如调味成分），并且在成型和填充容器2时才进行混合所述两种成分。

上述方案的出发点在于，通过转台12的旋转位置或者角位置来时间控制地进行和/或受控地进行填充-和成型阶段，更确切地说，假设：在确定的时期中和/或在转台12的确定的角位置中将容器2完全成型并且因此也以所需要的容积填充。然而原则上也存在这样的可能性：通过测量装置、例如通过磁感穿流测量装置来检测在相应的成型-和填充阶段期间流动的填充物，并且利用所述装置的电测量信号来控制相应成型-和填充阶段的持续时间。

此外，上述方案的出发点还在于，时间控制地进行和/或通过转台的角位置进行控制到预卸载压力的预卸载阶段以及紧接所述预卸载阶段的稳定阶段。原则上也存在这样的可能性：与压力传感器相关地控制预卸载阶段的持续时间和/或紧接所述预卸载阶段的稳定阶段的持续时间，这些压力传感器检测成型-和填充位置上的已成型的并且已填充的容器2的内压力。

也可以组合所述方法流程的时间-和传感器控制，例如以这种形式：分别仅在一个或者在两个成型-和填充站上、优选在两个绕机器轴线MA相互错位180°的成型-和填充站上借助于那里的传感器来检测已供应的填充物量和/或容器内压力，并且利用在此所产生的传感器信号来调整和/或校正对于所有成型-和填充站的时间控制。

图2示出的特别有利的方法-和装置变型方案在于，在轴承头29中设置用于监测顶部空间或填充物的传感器单元43，所述传感器单元通过数据导线和/或数据连接部与控制元件20连接。所述传感器单元43包括例如脉冲发生器和/或波动发生器（例如超声波发射器）以及相应的传感器元件、特别是声学传感器和振动传感器（例如压电传感器）。

在填充和成型期间，检测并且分析处理气体和/或液体体积的和/或预制坯件壁或容器壁的波动特性，其中，比较实际波动特性与期待的额定波动特性，所述额定波动特性由相应的分析处理-和控制单元获取。现在，如果容器2在填充-和成型过程中泄漏或者破裂或者在压力卸载步骤中形成不许可的许多泡沫，则所述泡沫由传感器元件43检测并且进行控制运行的和/或紧接的方法步骤。如果在类似于图4的曲线图来设置二级的卸载这样的过程中，在预卸载阶段II中许多泡沫在容器2的顶部空间中过量形成，则例如可以自动地转变成二级的预卸载阶段II，在所述预卸载阶段中，控制阀39短时间地再次关闭。一种如此临界的泡沫形成也可以通过以下所述方式进行反作用：压力变化曲线特性在预卸载阶段II中改变，例如通过合适的降压时间，也就是说较平滑的梯度和/或通过自动地选择较高的预卸载压力p1来实现。

如果选择非常敏感的传感器、例如压电传感器，所述传感器例如通过机械的耦合装置与预制坯件3或容器2直接或者间接地处于接触，则可能足够的是，传感器单元20不包括附加的声学-和/或波动发射器，并且实现特性的固有波动-和/或-共振特性的检测和分析处理或从此偏离，以便实现上述的方法执行。

此外存在这样的可能性：在引入成型-和填充阶段之前，利用惰性气体、例如CO2气体或者氮气来冲洗相应的预制坯件3的内空间，例如利用来自环形罐15的CO2气体进行。于是可以例如通过受控地、短时间地打开控制阀39经由回气管路40和回气通道38来实现所述冲洗，其中，预制坯件3还不是密封地处于轴承头29的密封件28上，从而通过环形密封件28与开口3之间的环形间隙使处于预制坯件3中的空气被用于冲洗所使用的惰性气体吹走。在此，合适的也可以是，首先干燥用于冲洗所使用的并且从环形罐15取出的惰性气体或者CO2气体。在引入成型-填充阶段之前通过利用惰性气体冲洗预制坯件3得出这样的可能性：在成型-和填充阶段期间，预制坯件3的或相应的容器2的顶部空间与环形罐13和/或14的气体室连接，更确切地说，使得可能在成型和填充时从预制坯件3中或从正在产生的容器2中挤出的气体体积回流。

此外合适的可以是，在导入液态的填充物之前，利用处于成型-和填充压力p2条件下的惰性气体、CO2气体或者含CO2气体将分别密封地处于轴承头29上的预制坯件3预加载。由此，在将处于成型-和填充压力条件下的填充物导入时可以避免压力冲击，所述压力冲击可能会干扰所述方法和/或干扰容器2根据配置的成型。这种压力冲击可能在错误地利用惰性气体预加载时通过以下所述方式出现：在将碳酸型填充物到导入未预加载的预制坯件3中时CO2气体从填充物中逸出并且然后在压力上升的情况下再次溶解在填充物中。

已公开的是，离解特性和泡沫形成在很大程度上与液体温度相关。在生活用品工业中许多情况是这样的：待填充的产品在未冷却的油箱中暂存或者直接由具有不同温度的制造过程中累积。由此，特别有利的方法变型方案在于，与填充物的温度相关地控制整个卸载阶段（所述整个卸载阶段由至少单级的预卸载阶段、紧接所述预卸载阶段的稳定阶段以及紧接所述稳定阶段的剩余卸载阶段组成）。也就是说，感测地检测至少一个填充罐中的温度并且与填充物温度相关地控制卸载阶段的总持续时间、但尤其是单个阶段的持续时间和/或变化曲线和/或预卸载的压力或者附加的部分卸载的压力。例如按照以下方式实现：随着填充物的温度上升，卸载阶段的持续时间和/或部分阶段的持续时间以及因此设备1的功率总共无级地延长，更确切地说，通过检测环形罐13和14中的填充物温度并且通过控制装置20相应地控制成型-和填充机10来实现。在少量的温度波动的情况下，静止阶段实现了稍微的改变，在这种分级或者无级地控制的情况中，理所当然必须以合适的方式来影响所有受限的机构。在改善的装置或最佳的方法中，填充位置上游设有冷却装置，所述冷却装置在超过临界的产品温度的情况中通过冷却至少部分的填充介质来确保过程稳定性。

反过来，允许非常冷的产品、例如在寒冷区域中或者季节性地造成的较短的静止阶段或者由二级的预卸载转换成单级的预卸载。

与专门的方法无关地，将相应的容器从非常高的成型-填充压力p2（例如在8bar与15bar之间、部分甚至超过了20bar）卸载到环境压力p0存在问题。特别的是，在卸载的情况下也在含CO2的填充物的情况下避免了由于过多泡沫的和/或喷溅的填充物造成污染模具4.1。由于这个原因，卸载阶段或其部分卸载阶段的最佳的配置方案不可避免。

图4在曲线图中示出了在成型-和填充阶段以及紧接的卸载阶段期间，相应的容器2的内压力力与时间t相关的变化曲线。在填充-和成型阶段期间（所述填充-和成型阶段在曲线图中用时间段I表示）相应的容器的内压力恒定或者基本上恒定并且相应于成型-和填充压力p2（例如在8bar与15bar的范围内）。如上所述，成型-和填充阶段I在填充物流结束之后（通过关闭闭锁-和转换阀37）可以包括预稳定阶段，所述预稳定阶段的持续时间例如为0.2秒至5秒。

预卸载阶段II在图4中给出的方法中紧接成型-和填充阶段I，所述预卸载阶段II的持续时间最少为0.1秒最多1秒并且如此构造，使得在所述预卸载阶段II期间容器2的内压力降到预卸载压力p1或渐进地接近所述预卸载压力p1，所述预卸载压力例如在1.2bar与2.5bar之间的范围内，更确切地说，例如在利用已经碳酸型填充物进行成型和填充容器2时，所述预卸载压力在1.4bar与2.3bar之间的范围内，并且在例如首先利用无CO2的填充物、然后利用碳酸型填充物进行成型和分层地填充容器2时所述预卸载压力于是在1.3bar与1.7bar之间的范围内，并且在此优选为1.4bar至1.6bar。

预卸载阶段II的持续时间为至少0.1秒并且最多为1秒，所述预卸载阶段II的持续时间优选在0.2秒与0.4秒之间的范围内。

稳定阶段III紧接所述预卸载阶段II，在所述稳阶段III中，容器2的内压力保持恒定或者基本上保持恒定为预卸载压力p1。在这个稳定阶段中，来自填充物中溶解的CO2的气泡上升，所述气泡在环形罐15中利用等压的内压力被输送走。稳定阶段III例如最少为0.5秒并且最多大约为2秒、稳定阶段III的持续时间优选处于0.6秒与1秒之间的范围内。紧接着稳定阶段III，在剩余卸载阶段IV中实现卸载到环境压力p0或者卸载到稍微超过环境压力p0的剩余压力。令人惊奇的是，瓶子中在稳定阶段之后所产生的非常高密度的泡沫和小泡沫（特别是直接处于瓶子或者容器中液体水平以下）不再或者基本不再容易成为泡沫形成。

剩余卸载阶段IV具有相对较陡的压力下降以及具有最少0.05秒并且最多为0.5秒的持续时间。优选的是，剩余卸载阶段IV的持续时间处于0.08秒与0.15秒之间的范围内。在剩余卸载阶段IV结束时，相应的容器2完全卸载到环境压力p0（对此为图4的短区段）。

图5在曲线图中示出了在成型-和填充阶段I、预卸载阶段II、稳定阶段III、剩余卸载阶段IV以及在卸载到环境压力之后（短的区段V）期间容器2的内压力与时间的关系。图5中所示的方法与图4的方法区别基本上仅在于：按级形式地实施预卸载，从而预卸载阶段II具有两个部分阶段II.1和II.2。在预卸载期间，相应的容器2在结束所述成型-和填充阶段I之后首先卸载到部分卸载压力p1.1，然后在另外的部分阶段II.2中最终卸载到预卸载压力p1。优选考虑为了部分卸载而在气体通道40中设置节流阀的情况下，例如通过短时间地打开以及关闭控制阀39实现预卸载到部分卸载压力p1.1。时间控制地进行和/或由于测量信号的原因（所述测量信号由检测所述容器2的内压力的传感器提供）而进行打开和关闭导致部分卸载的阀、例如控制阀39。在此，原则上再次存在按以下所述方式来组合时间控制和传感器控制的可能性：在成型-或者填充站上或者在两个这样的站上设有压力传感器，并且为整个成型-和填充站进行与压力传感器的测量信号相关地调整和/或校正对于部分阶段II.1和/或II.2的时间控制。此外原则上也存在这样的可能性：在转台12上设置另外的环形罐来补充环形罐15，所述环形罐利用惰性气体或者CO2气体以部分卸载压力p1.1进行填充，从而于是可以在这个补充的环形罐中进行部分卸载。部分卸载压力p1.1已经明显地处于成型-和填充压力p2以下但足以超过卸载压力p1。部分卸载压力p1.1与预卸载压力p1之间的差距例如最多相应于成型-和填充压力p2与预卸载压力p1之间的差距的一半：

(p1.1-p1)≤1/2×(p2-p1)。

在阶段II.1中，部分卸载压力p1.1与预卸载压力p1之间的差优选为成型-和填充压力p2与预卸载压力p1之间的差的大约30%至50%。后者特别是在利用碳酸型填充物或者利用碳酸型填充物成分进行成型和填充容器2的情况下适用。在一个可替代方案中、即在这样一种方法中：其中，为了成型和填充相应的容器2在所述方法中首先仅导入安静的填充物并且在部分卸载之后进行碳酸化填充物，部分卸载压力p1.2为通常5bar至8bar的碳酸化压力，其中，所必需的部分卸载压力p1.2随着填充物的温度下降同样下降。图6在曲线图中示出了在成型-和填充阶段I、具有碳酸化阶段II.3的预卸载阶段II、稳定阶段III、剩余卸载阶段IV以及在卸载到环境压力之后（短的区段V）期间容器2的内压力与时间的关系。图6中所示的方法与图4的方法区别基本上仅在于：在第一卸载级中预卸载直到实施碳酸化压力p1.2为止，利用气态的CO2或者液态的H2CO3进行碳酸化，从而预卸载阶段总共具有两个部分卸载级II.1和II.2，碳酸化阶段处于所述两个部分卸载级之间。压力变化曲线在曲线图中作为等压的变化曲线示出，其中，在运行中可以实现轻微的压力上升并且可以容忍。接着，再次进行静止阶段III。

在预卸载到处于1.2bar与2.5bar之间范围内的预卸载压力之后，在所述预卸载压力中进行稳定阶段III，所述稳定阶段的持续时间最少为0.5秒并且在例外情况中最多为4秒，通常处于0.6秒至1.5秒的范围内。接着进行快速的剩余卸载阶段。

只要在不同的阶段中进行时间控制，则相应的控制时间另外经验地和/或在考虑不同的方法参数的情况下转交并且存储在例如成型-和填充机10中或者设备1所配置的数据存储器中。对于时钟-和控制时间重要的参数例如是转台12的旋转速度、压力、温度和/或填充物的CO2含量、容器2的大小和/或形状、拉伸速度等等。

在封闭已填充的容器2之前还例如挤出容器2的顶部空间中存在的所不希望的剩余空气和/或剩余气体，例如通过这样的方式实现：经由至少一个喷嘴42将内部气体的射束、例如氮气束通过容器嘴部2.1导入到相应的容器2中，所述射束不仅利用惰性气体进行填充顶部空间并且因此从顶部空间去除所不希望的剩余空气和/或剩余气体，而是在碳酸型填充物同时导致受控的泡沫，更确切地说，同样用于挤出所不希望的剩余空气和/或剩余蒸汽和/或剩余气体。

上面已经以实施例描述了本发明。可理解的是，大量的改变以及变形都是可以的，而不背离基于本发明的构思。

附图标号列表

1            设备

2            容器

2.1          容器嘴部

2.2          容器底部

2.3          嘴部法兰

3            预制坯件

3.1          预制坯件敞开的端部

3.2          预制坯件的底部

3.3          嘴部法兰

4.1          模具

5            封盖

6            预制坯件3的条件处理装置

7            加热装置

8，9         装置6的区段

10           成型-和填充机

11           机架

12           转台

13，14，15   环形罐

16           旋转馈送装置

17           惰性气体连接

18           惰性气体储存容器

19           压缩器

20           控制装置

21，21.1，22 压力传感器

23           惰性气体连接

24，25       控制阀

26           卸载管路

27           拉伸杆

27.1         倒圆角的拉伸杆端部

28           环形密封件

29           轴承头

30           环形密封件

31           拉伸杆27中的通道

32           排出开口

33           止回阀

34           球

35           弹簧

36           液体连接

37           闭锁-和转换阀

38           回气通道

39           控制阀

40           回气管路

41           用于封闭的装置

42           喷嘴

43           传感器单元

44           数据导线/数据连接部

A，B         预制坯件3的输送方向

C，D         容器2的输送方向

Ma           机器轴线

RA           拉伸杆轴线

Claims (22)

1.一种用于制造已填充的容器（2）的方法，所述容器由预制坯件（3）制成，所述预制坯件由热塑性材料制成，其中，相应的预制坯件（3）至少被热条件处理并且接着在成型-和填充阶段期间在模具（4.1）中通过供入的填充物的压力作用在成型-和填充压力（p2）下成型为相应的容器（2），其中，预制坯件（3）在成型-和填充阶段期间至少暂时地通过拉伸杆（27）引导和/或在轴线方向（RA）上被拉伸，其中，至少在成型-和填充阶段结束时，相应的容器（2）具有相应于所述成型-和填充压力（p2）的内压力，其特征在于，在结束所述成型-和填充阶段（I）之后，已成型并且已填充的容器（2）在一个至少两级的卸载阶段（II-IV）中卸载到大气压力或环境压力（p0）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在结束所述成型-和填充阶段之后，已成型并且已填充的容器（2）的内压力（p2）在一个至少单级的预卸载阶段（II）中降到预卸载压力（p1），所述预卸载压力例如为1.2bar至2.5bar，在紧接所述预卸载阶段（II）的稳定阶段（III）中，所述容器（2）的内压力保持在恒定的或者基本上恒定的、相应于所述预卸载压力（p1）的压力上，并且在一个至少单级的、跟随所述至少一个稳定阶段（III）的剩余卸载阶段（IV）中将所述容器（2）卸载到大气-或者环境压力（p0）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在卸载期间如此选择容器内压力的时间变化曲线，使得所述时间变化曲线的斜率在所述预卸载阶段（II）结束时、例如在所述预卸载阶段（II）结束时与随后的阶段、例如所述至少一个稳定阶段（III）的时间上的压力变化曲线相同，其中，优选所述容器内压力的时间变化曲线在所述预卸载阶段结束时以零或基本上零的斜率过渡为所述至少一个稳定阶段（III）的容器内压力的时间变化曲线。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预卸载阶段（II）至少两级地以至少两个部分阶段（II.1，II.2）实施，其中，所述容器内压力在第一部分阶段（II.1）中下降到部分卸载压力（p1.1），并且例如所述容器内压力的时间变化曲线在所述部分阶段（II.1，II.2）期间在压力变化曲线的梯度/梯度走向方面或在斜率的时间变化曲线方面不相同和/或例如在所述至少两个部分阶段（II.1，II.2）之间的过渡部上具有不同的斜率。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在成型和填充相应的容器（2）之后，所述容器内压力在一附加的稳定阶段期间保持在恒定的或者基本上恒定的、相应于所述成型-和填充压力（p2）的压力上。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相应的容器（2）的成型和填充利用碳酸型填充物在至少两个过程阶段中如此实现，使得在不同的过程阶段中供入具有不同的CO2含量和/或具有不同的温度的填充物，例如在一个第一过程阶段中供入无CO2含量或具有低CO2含量的填充物成分（K1）并且在一个过程阶段中供入具有高CO2含量的另一填充物成分（K2）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，具有较高的CO2浓度的填充物成分（K2）具有比另一成分（K1）低的温度和/或在导入之前被冷却，和/或将具有较高CO2浓度的至少一个成分在下层导入到已存在于容器（2）或正在形成的容器（2）中的填充物中。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述成型-和填充压力最高为20bar，理想为8bar至15bar，和/或所述预卸载压力为所述成型-和填充压力（p2）的10%至30%、例如最少1.2bar并且最多为2.5bar、优选在1.4bar与2.3bar之间的范围内或者在1.2bar与1.7bar之间的范围内调节，和/或所述部分卸载压力（p1.1）最多等于所述成型-和填充压力（p2）与所述预卸载压力（p1）之间的差的一半，优选相应于所述差的大约30%并且处于6bar至8bar的范围内。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预卸载阶段（II）的总持续时间最少为0.1秒、最多1.0秒、优选处于0.2秒与0.4秒之间的范围内，和/或紧接所述部分卸载阶段（II）的至少一个稳定阶段（III）的总持续时间最少为0.5秒并且最多为2秒，优选处于0.6秒与1秒之间的范围内，和/或所述剩余卸载阶段（IV）的总持续时间最少为0.1秒并且最多为0.5秒、优选处于0.1秒与0.2秒之间的范围内。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述成型-和填充阶段（I）和/或所述卸载阶段（II）和/或其部分阶段（II.1，II.2）和/或所述至少一个稳定阶段（III）和/或所述至少一个剩余卸载阶段（IV）根据具有多个模具（4.1）并且绕竖直的机器轴线（MA）可环绕驱动的转台（12）的旋转位置和/或时间控制地实施，其中，在控制时优选另外考虑填充物-和/或容器专有参数、例如填充物的种类和/或温度和/或CO2含量、成型-和填充压力（p2）的大小、容器（2）的尺寸和种类，其中，所述时间控制例如由传感器、例如由检测流入的填充物量的传感器和/或由温度-和压力传感器监测和/或校正。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用安静的、即无CO2的液态填充物进行所述容器（2）的成型和填充，并且在结束所述成型-和填充阶段之后对处于容器中的填充物通过导入气态的CO2或者液态的H2CO3优选在容器内压力下降到处于成型-和填充压力（p2）以下的碳酸化-或者预卸载压力（p1.1）之后实施碳酸化。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相应的容器（2）从成型-和填充压力（p2）卸载到环境压力（p0）的时间间隔根据填充物的温度来控制，更确切地说，特别是通过改变所述卸载的持续时间和/或所述卸载的部分阶段的持续时间和/或所述预卸载压力的高度和/或所述至少一个部分卸载压力的高度来控制，其中，所述卸载的持续时间和/或所述卸载的至少一个部分阶段的持续时间随着填充物温度的上升而上升。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在将相应的容器（2）从成型-和填充压力（p2）卸载和/或碳酸化到环境压力（p0）时根据填充物的温度来控制待选择的压力水平，更确切地说，特别是通过改变碳酸化压力p1.2的压力高度和/或所述至少一个部分卸载压力的压力高度来控制，其中，所需的压力高度随着填充物温度的上升而上升。

14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预制坯件（3）的内空间在所述成型-和填充阶段之前利用惰性气体、例如利用CO2气体冲洗，和/或所述预制坯件（3）在所述成型-和填充阶段开始时利用惰性气体、例如利用CO2气体预加载，优选预加载到相应于或者基本上相应于所述成型-和填充压力（p2）的压力，和/或所述预制坯件（3）在所述成型-和填充阶段之前至少在其内表面上进行消毒。

15.一种用于制造利用液态填充物填充的容器（2）的装置，所述容器由至少热条件处理的预制坯件（3）制成，所述预制坯件由热塑性材料制成，所述装置具有至少一个成型-和填充站（4），还具有至少一个液体连接（31，36，37）用于从至少一个填充物罐（13，14）以控制的方式供入使容器（2）成型并且填充到所述容器中的填充物，所述填充物罐在成型-和填充压力（p2）下包含所述填充物，其中，所述成型-和填充站（4）具有拉伸杆（27）用于在成型-和填充阶段（I）期间至少暂时地引导和拉伸相应的预制坯件（3），其中，所述液体连接（36）至少部分地由所述拉伸杆（27）中的通道（31）形成，其中，所述成型-和填充站（4）具有环形的靠置面（28，27），所述预制坯件（3）和由所述预制坯件成型的容器（2）至少在所述成型-和填充阶段密封地靠置在所述靠置面上，其特征在于至少一个受控的气体路径（39，40），所述气体路径通过至少一个回气通道（38）、例如通过一个环形地包围所述拉伸杆（27）的回气通道（38）通向所述环形的靠置面（28，29）的内部。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述至少一个气体路径（23，40）具有至少一个元件（24，25，39），利用所述元件能够连续地调整或者控制所述压力（p1）和/或气体体积流。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述气体路径（23，40）与例如以罐或者环形罐形式或者以环形管路形式的缓冲体积连接，并且所述缓冲体积与用于控制或者调整所述压力的装置连接。

18.根据上述权利要求15至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个填充物罐构造为环形罐（13，14）或者环形管路，更确切地说，其具有的体积相应于容器（2）的填充体积的多倍。

19.根据上述权利要求15至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述成型-和填充站（4）设置在可环绕一竖直的机器轴线（MA）驱动的转台（12）上，并且在所述转台上设有至少一个填充物罐（13，14）和/或形成所述缓冲体积的罐（15）。

20.根据上述权利要求15至19中任一项所述的装置，其特征在于，设置至少一个冷却单元，借助所述冷却单元能够冷却至少一个引导填充物和/或填充物成分的管路和/或填充罐，特别是，所述至少一个冷却单元能够根据产品温度接通以及关断和/或能够在其冷却功率被控制。

21.根据上述权利要求20中任一项所述的装置，其特征在于，设置传感器单元43，所述传感器单元43通过数据导线44或者无线的数据连接与所述控制单元20连接，借助所述传感器单元能够检测额定-和实际填充状态/-变化曲线特征和/或泡沫形成特性，特别是所述传感器单元包括声传感器和/或振动传感器、例如压电传感器。

22.根据上述权利要求15至21中任一项所述的装置，其特征在于，设置压力传感器和压实-和/或压缩装置和/或可调节的阀，借助所述压力传感器或压实-和/或压缩装置或可调节的阀能够在运行的状态中改变所有过程级的压力水平。

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