CN104039524A - 具有吹塑喷嘴清洁装置的成型系统 - Google Patents

Abstract

一种具有吹塑成型站的吹塑成型系统以及用于以该系统形成填充的容器的方法，其中，吹塑成型站具有至少一个模具组件。吹塑成型站包括至少一个吹塑喷嘴，吹塑喷嘴联接至吹塑介质源并配置成将吹塑介质排放至预成型件中，从而同时以吹塑介质形成并填充容器。吹出喷嘴被提供并在一个方向上进行定向以在吹塑喷嘴处排放清洁介质流，从而使得从吹塑喷嘴移除残留吹塑介质。

Description

具有吹塑喷嘴清洁装置的成型系统

技术领域

本发明大体涉及用于容纳液体和粘性产品的容器的吹塑成型。具体地，本系统涉及吹塑成型系统，其中容器被同时吹塑成型并填充产品。

背景技术

塑料容器通常被用于包装各种产品，包括液体产物和粘性产品。塑料容器的最常见的形式之一是吹塑成型的塑料容器，吹塑成型的塑料容器通常由聚酯材料形成，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。吹塑成型的塑料容器通常通过以下步骤形成：将预加热后的预成型件置于吹塑模具内，然后用空气使预成型件膨胀，直至预成型件接触限定所期望容器最终形状的模具腔体的内表面。一旦通过吹塑空气的压力将膨胀的预成型件已经在足以“凝固”塑料的一段时间抵靠在模具腔体的内表面上，就可从模具移除成型的容器。

然后，将成型的容器运送至将以预定产品填充容器并进行标记的位置。这可包括包装空容器并将空容器运送至远距离位置或可涉及将容器转移至本地设施，在将成品运送至零售商或最终用户之前，在远距离位置或本地设施处进行最后的步骤。

通过上述方法，在生产由产品填充的容器的过程中吹塑成型和填充是不同且独立的步骤。新的过程涉及在容器的吹塑成型中使用产品自身。该新过程利用将保持在容器内的液体或粘性产品作为吹塑介质，而不是利用空气作为吹塑介质。因此，容器同时进行吹塑成型和填充。如本文所用，这种类型的成型被称为液体吹塑成型或液压成型。

在传统的吹塑成型中，在已经将加热后的预成型件置于模具腔体中后，通常使伸展杆前进至预成型件内，从而在进行预成型件的任何显著径向膨胀之前纵向伸展预成型件。在径向膨胀过程中，伸展杆通常将保持在预成型件内，并且在移除所产生的容器之前缩回。

由于在液压成型过程中直接将产品引入预成型件中，所以液压成型的一个问题是预成型件的污染。由于伸展杆和吹塑喷嘴与用于液压成型容器的产品相接触，所以伸展杆或吹塑喷嘴上的残留产品可随时间受到污染。另外，在伸展杆或吹塑喷嘴上的残留产品也可能在液压吹塑介质的分配前可滴落至加热后的预成型件上，而该残留产品与加热后的预成型件的接触可导致液压成型后预成型件的局部部分出现缺陷。一个可能的缺陷是所产生的容器的美化脱色。另一较为显著的缺陷是该成型容器可能爆裂，其中在液压成型过程中在容器中形成孔，从而导致液压吹塑介质与模具的内表面相接触，并且需要对模具腔体的全面清洁。显然在所需要的清洁过程中，液压成型机会有很长的停机时间。

发明内容

为了满足上述需要以及克服所列举的相关技术的缺陷和其它限制，在一方面，本发明提供了一种系统。

一方面，本发明提供了用于将预成型件吹塑成型为用于液体或粘性材料产品的容器的系统，该系统包括：成型站，具有限定容器的形状的至少一个模具组件，成型站包括至少一个吹塑喷嘴，该至少一个吹塑喷嘴联接至吹塑介质源，并配置成当预成型件在模具组件内时将吹塑介质排放至预成型件中，由此形成容器；以及至少一个吹出喷嘴，联接至吹塑介质源，该至少一个吹出喷嘴在一个方向上进行定向以朝向吹塑喷嘴排放清洁介质，从而通过清洁介质流从吹塑喷嘴移除残留的吹塑介质。

在本发明的另一方面，该吹出喷嘴在一个方向上进行定向，以使得当吹塑喷嘴从模具组件脱离接合时将清洁介质流引导至吹塑喷嘴处。

在本发明的另一个方面，清洁介质源为加压源，并且是空气、氮气和CO₂中之一。

在本发明的另一方面，清洁介质包括灭菌剂或为灭菌剂。

在本发明的另一方面，吹出喷嘴在一个方向上进行定向，以在联接至吹塑喷嘴的伸展杆处排放清洁介质流。

在本发明的又一方面，吹出喷嘴配置成在间歇地或连续地排放清洁介质流。

在本发明的另一方面，收集装置相对于吹出喷嘴进行定位，以使得将清洁介质流大致指向收集装置，收集装置包括收集存储装置，收集存储装置配置成在其中接收残留的吹塑介质。

在本发明的另一个方面，收集装置位于吹塑喷嘴的一侧上，而吹出喷嘴位于吹塑喷嘴的另一侧上。

在本发明的另一方面，成型站为液压吹塑成型站。

在又一方面，液压吹塑成型站包括围绕成型站圆周设置并作为一个单元可旋转的多个模具组件和吹塑喷嘴，多个吹出喷嘴在多个模具组件内部径向设置，并且进行定向以径向向外引导清洁介质流。

在本发明的另一方面，液压吹塑成型站包括转移站和取出站，其中，转移站配置成将预成型件转移至模具组件中，取出站配置成从模具组件移除成型并填充的容器，吹出喷嘴配置成将清洁介质流指向转移站与取出站之间的周向位置处。

在本发明的另一方面，至少一个吹出喷嘴与每个模具组件和每个吹塑喷嘴相关联，吹出喷嘴配置成间歇地提供清洁介质流。

在本发明的另一方面，吹塑介质不是气体。

在本发明的又一另外方面，吹塑介质为液体。

在本发明的又一方面，吹塑介质为粘性材料。

在本发明的另一方面，吹塑介质是容纳在容器内的产品，并且该容器在成型站中以该产品同时进行成型和填充。

在本发明的另一方面，提供了以最终产品形成并填充容器的方法，其中，该方法包括以下步骤：将加热后的预成型件定位在限定容器的形状的模具组件中；使吹塑喷嘴部件的一部分与预成型件相接合；在压力下将最终产品引入至预成型件中，从而以最终产品同时从预成型件形成容器以及填充容器；在形成容器后，使吹塑喷嘴部件的一部分与预成型件脱离接合；从模具组件移除填充的容器；以及在脱离接合步骤后，排放清洁介质流并朝向吹塑喷嘴部件定向清洁介质流，从而从吹塑喷嘴部件移除残留的最终产品。

在本发明的另一方面，最终产品是粘性材料和液体中之一，并且清洁介质是空气、氮气和CO₂中之一。

在本发明的另一方面，清洁介质流的排放和引导步骤间歇地执行。

在本发明的另一方面，清洁介质包括消毒剂或为消毒剂。

在参照本说明书所附并作为其一部分的附图和权利要求浏览以下描述后，本发明的更多目的、特征和优点对本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是具有本发明原理的液压成型系统的示意图；

图2是图1所示系统的一个成型站处的吹出喷嘴的径向向内视图；以及

图3是图2中所示吹出喷嘴和成型站的侧视图。

具体实施方式

以下参照附图，体现本发明原理的液压成型系统在图1中大致示出，并且标号为10。作为该液压成型系统的主要部件，该系统10包括炉或加热站12、转移站14和液压成型站16。另外，该系统10包括用于将预成型件20引入炉12中的进料站(in-feed station)18以及用于从液压成型站16移除被形成并被填充的容器24的出料站(out-feed station)22。

通常，通过轨道或其他传输机构26进料站18处将预成型件20提供至系统10。然后，将预成型件20分别地装载至传送装置28，传送装置28运送预成型件20通过炉12和转移站14，并最终运送至模具加载站30。为了将预成型件20固定在传送装置28上，传送装置可利用承载组件或轴组件(未示出)，承载组件或轴组件连接至传送装置28或由传送装置28支承的。

炉12包括沿炉12的长度方向间隔开的多个加热装置38。加热装置38将预成型件20的材料加热至预成型件20易于进行液压吹塑成型的温度点。

通过转移站14将加热后的预成型件20从炉12转移至液压吹塑成型站16。转移站14可以具有各种结构。在示出的结构中，转移站14利用联接至传送装置28的主转移轮46来从炉12接收预成型件。次转移轮48与主转移轮46结合使用，以将定位加热后的预成型件20并便于将加热后的预成型件20在模具加载站30处转移至模具腔体32中。

在模具加载站30处，将每个预成型件20从其承载组件移除，并置于模具腔体32中。可使用滑动致动装置或机械臂(未示出)来帮助将预成型件20从传送装置28转移至模具腔体32中。由于这种转移机构在吹塑成型领域是已知的，所以就不在本文中对这些机构的细节进行过多的描述。

每个模具腔体32均由模具组件36的相对的模具半部34的内表面33来限定，并且在液压成型站16设有多个模具组件36。然而，液压成型站16处的模具组件36的实际数目可以并将根据系统10和液压成型站16的具体设计而变化。例如，在图1中大致示出的旋转式成型站16中，模具组件36的数目可为4至40范围内的任何数目，或更多。

一旦加热后的预成型件20被设置在模具腔体32中，致动装置(未示出)就会闭合围绕加热后的预成型件20的模具半部，从而将加热后的预成型件限制在模具组件36内。参照图2和图3，通过致动器(未示出)使喷嘴部件40与预成型件20的颈口部(有螺纹的端部)进行密封接合。然后，可通过另一致动装置(未示出)将伸展杆42延伸通过喷嘴部件40并进入预成型件20。在延伸过程中，伸展杆42与预成型件20的闭合端部相接合，并且轴向伸长预成型件20。在伸展杆40的致动的同时或随后，通过喷嘴部件40在压力下将液压吹塑介质44引入预成型件20中。液压吹塑介质44的压力使预成型件20径向膨胀，直至预成型件20贴合模具腔体32的内表面33，从而将预成型件20基本上成型为容器24的最终形状。由于系统10的成型过程为液压成型过程，所以液压吹塑介质44是将包装在所产生的容器24内的实际液体或粘性产品(非气态产物)。为了便于该过程，从联接至喷嘴部件40的产品源46提供吹塑介质44。因此，容器24同时被形成和被填充。

在与模具腔体32的内表面接触适当时间后，开启模具半部34并且将形成并填充的容器24从在出料站22处的模具组件36移除。从在出料站22处的模具组件36转移形成并填充的容器24由另一转移机构执行，诸如机械臂或滑动致动装置。同样，这种转移机构在吹塑成型行业中时已知的，所以无需在本文进行更多的讨论。

形成并填充的容器24从出料站22转移至密封/加盖站(未示出)，在密封/加盖站进行密封或加盖。在该点，填充并加盖的容器24可随后转移至进行标记的标签站(未示出)。

因为预成型件20被使用液体或粘性形式(非气态形式)的吹塑介质44液压成型，所以残留的一些吹塑介质44可能会留在吹塑成型站16的一些部件上。例如，可在喷嘴部件40和伸展杆42上发现一些残留的吹塑介质44，具体为当使液压吹塑介质44进入预成型件20中时将伸展杆42延伸至预成型件20中的情况下。如上所述，一些残留的吹塑介质44可能被污染，如果一些残留的吹塑介质44在随后吹塑过程中被引入预成型件20，那么可能污染容器24中产品。同样如上所述的是，残留的吹塑介质的温度与实际液压吹塑介质44的温度不同。如果残留的吹塑介质在引入实际液压吹塑介质44之前偶然接触加热后的预成型件20，那么温度低的残留吹塑介质可能会影响预成型件20的热性能以及影响容器24的后续成型。作为示例，该效果可能是容器的清晰度的美化缺陷，或更严重地在膨胀的预成型件中形成的孔，液压吹塑介质44通过该孔逸出。

为了降低产品污染以及所产生的容器24的形成缺陷的风险，具有本发明原理的系统10包括吹出系统48，该吹出系统48用于从系统10的各部件移除/清理残留的液压吹塑介质。通常，吹出系统48采用与各模具组件36相关的吹出喷嘴50。吹出喷嘴50将清洁介质流或清洁介质强气流(标示为52)传送通过可能具有残留吹塑介质的各种组件。因此，吹出喷嘴50引导流52以至少通过喷嘴部件40以及任何相关的组件，包括伸展杆42、密封销(未标示)、模具组件36的多个部分以及其他部件。

在优选实施方式中，至少一个吹出喷嘴50与每个模具组件36相关联。吹出喷嘴50可固定在相对于模具组件36的位置处或可相互配合来实现清洁/移除。在旋转型液压成型站16中(如图1所示)，吹出喷嘴50将优选地和与其相关的模具组件36旋转，但是吹出喷嘴50相对于模具组件保持在固定位置。可替代地，可设有一个或多个非旋转的吹出喷嘴50，以使得在旋转液压成型站16的操作过程中吹出喷嘴50不旋转而是静止固定，同时模具组件36旋转经过吹出喷嘴50，从而实现清理和移除任何残留液压吹塑介质。在线型成型站(未示出)中是另一结构，并且在该结构中，吹出喷嘴50也将保持静止。

无论是哪种实施方式，每个所设的吹出喷嘴50都联接至可被加压的清洁介质的源。在图3中，清洁介质的源大致标示为54。优选地，以消毒气体的形式提供清洁介质，例如但不限于空气、氮气或CO₂。可替代地，清洁介质可包括或者可以是灭菌剂，诸如过氧化氢等。在使用灭菌剂时，应用灭菌剂后可额外地应用清洗剂，清洗剂可为以上所提到的消毒气体。在后一实施方式中，灭菌剂或清洗剂可由同一吹出喷嘴依次提供，或可由分开的吹出喷嘴提供、每个分开的吹出喷嘴分别联接至灭菌剂源/清洗剂源之一。

在附图中的旋转式液压成型站16中，吹出喷嘴50径向引导指向液压成型站16的外部。以该方式引导吹出喷嘴50确保当从站16的部件清洁残留吹塑介质时，不会再将残留的吹塑介质散布至成型站16的其他部件上。为了进一步限制偶然喷洒或系统10其它部分的进一步污染，仅在液压成型循环的一部分的过程中进行从各种部件移除和清理残留液压吹塑介质。更具体地，残留液压吹塑介质的移除/清理在已经从模具组件36移除填充和形成的容器24之后、在将下一预成型件20置于该模具组件36之前进行。

紧接着已经将填充的容器24从模具组件36移除之后，模具半部34开启，并且将喷嘴部件40与模具半部34间隔开。在从移除填充的容器24直至将下一预成型件20引入模具半部34中的时间中，从吹出喷嘴50射出清洁介质流52，以便“空气”清洗流52所指向的部件。流52的力具有足够的强度，以使得使目标部件上的任何残留液压吹塑介质完全且有效地脱落，并将其引导至收集装置56。

收集装置56可采取各种形式的任一形式，只要能有效地捕捉残留液压吹塑介质。在简单结构中，收集装置56可包括收集防护件58，残留液压吹塑介质被引导到收集防护件58上。这种收集防护件58可以直立的方式进行定向，以使得一旦在防护件58上残留液压吹塑介质就会在重力作用下沿防护件58向下行进，并且残留液压吹塑介质被引导至收集装置54下部的收集存储装置60中。防护件58本身可具有各种形状和形式，包括形成为单个平板、一系列成角度的平板或弯曲板。

在吹出喷嘴50与每个模具组件36相关联的情况下，阀62控制清洁介质的间歇提供。阀62可被操作为使得仅当喷嘴部件40从模具组件36脱离接合、已经将填充的容器24从模具组件36移除并且在将下一预成型件20置于模具组件36中之前的时间期间，通过吹出喷嘴50仅排放清洁介质。因此，期望吹出系统48的操作在旋转液压成型站16的旋转后期进行，通常在出料站22与模具加载站30之间。在线型液压成型系统中，吹出系统48的操作会在取出填充的容器24之后并且在引入下一预成型件20之前进行。因此，阀62的操作可通过操作系统10的电子控制装置(未示出)进行控制，该电子控制装置可以是无线的，从而确保清洁介质的流52的传送的精确致动和定时。

本领域技术人员将很容易理解的是，以上描述旨在作为对本发明的原理的实施说明。本描述并不旨在限制本发明的范围或应用，本发明可进行修改、变化和改变，并且不脱离如权利要求所限定的本发明的精神。

Claims (20)

1.一种将预成型件吹塑成型为用于液体或粘性材料产品的容器的系统，所述系统包括：

成型站，具有限定所述容器的形状的至少一个模具组件，所述成型站包括至少一个吹塑喷嘴，所述至少一个吹塑喷嘴联接至吹塑介质源并配置成当所述预成型件在所述模具组件内时将吹塑介质排放至所述预成型件中，由此形成所述容器；以及

至少一个吹出喷嘴，联接至所述吹塑介质源，所述至少一个吹出喷嘴在一个方向上进行定向以朝向所述吹塑喷嘴排放清洁介质流，从而通过清洁介质流从所述吹塑喷嘴移除残留的吹塑介质。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹出喷嘴在一个方向上进行定向，以便当所述吹塑喷嘴从所述模具组件脱离接合时使清洁介质流指向所述吹塑喷嘴处。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，清洁介质的源为加压源，并且是空气、氮气和CO₂中的一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，清洁介质包括灭菌剂或为灭菌剂。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹出喷嘴在一个方向上进行定向，以在联接至所述吹塑喷嘴的伸展杆处排放清洁介质流。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹出喷嘴配置成在间歇地或连续地排放清洁介质流。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括收集装置，所述收集装置相对于所述吹出喷嘴进行设置，以使清洁介质流大体指向所述收集装置，所述收集装置包括收集存储装置，所述收集存储装置配置成接收残留的吹塑介质。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述收集装置位于所述吹塑喷嘴的一侧上，而所述吹出喷嘴位于所述吹塑喷嘴的另一侧上。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成型站为液压吹塑成型站。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述液压吹塑成型站包括多个模具组件和吹塑喷嘴，所述多个模具组件和吹塑喷嘴围绕所述成型站圆周地设置并作为一个单元旋转，所述吹出喷嘴径向设置在所述多个模具组件的内部并且定向成将清洁介质流径向向外引导。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述液压吹塑成型站包括转移站和取出站，其中，所述转移站配置成将所述预成型件转移至所述模具组件中，所述取出站配置成从所述模具组件移除被形成且被填充的容器，所述吹出喷嘴配置成在所述转移站与所述取出站之间的周向位置处引导清洁介质流。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，至少一个吹出喷嘴与每个模具组件和每个吹塑喷嘴相关联，所述吹出喷嘴配置成间歇地提供清洁介质流。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹塑介质不是气体。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹塑介质为液体。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹塑介质为粘性材料。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述吹塑介质是容纳在所述容器内的产品，并且所述容器在所述成型站中以所述产品同时成型和填充。

17.一种以最终产品形成并填充容器的方法，所述方法包括：

将加热后的预成型件定位在限定所述容器的形状的模具组件中；

使吹塑喷嘴部件的一部分与所述预成型件相接合；

在压力下将所述最终产品引入至所述预成型件中，从而同时通过所述最终产品以所述预成型件形成所述容器以及通过所述最终产品填充所述容器；

在形成所述容器后，使所述吹塑喷嘴部件的一部分与所述预成型件脱离接合；

从所述模具组件移除被填充的容器；以及

在脱离接合后，将清洁介质流排放并引导向所述吹塑喷嘴部件，从而从所述吹塑喷嘴部件移除残留的最终产品。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述最终产品是粘性材料和液体中的一种，并且清洁介质是空气、氮气和CO₂中之一。

19.根据权利要求17所述的系统，其中，间歇地进行清洁介质流的排放和引导。

20.根据权利要求17所述的系统，其中，清洁介质包括消毒剂或为消毒剂。