CN105283299A - 模制容器的两级系统和方法 - Google Patents

Abstract

由预制件24液压吹塑容器的方法和系统。在第一模制阶段期间，模制介质从喷嘴12注射至预制件中。在第一模制阶段，注射模制介质以便特定被引导至预制件24的封闭端处。在第一模制阶段期间，预制件响应于由模制介质施加至预制件的力而轴向地拉伸。在第二模制阶段期间，模制介质还注射至预制件中，该阶段期间注射模制介质的流量大于第一模制阶段期间的流量。在第二模制阶段期间，预制件径向扩张成容器的形状。

Description

模制容器的两级系统和方法

技术领域

本发明大体涉及模制用于液体和粘性产品的容器。更具体地，本发明涉及由预制件液压吹塑容器的系统和方法。

背景技术

塑性容器通常用作各种产品(包括液体产物和粘性产品)的包装。塑性容器最常见的形式之一是吹塑的塑性容器，其通常由聚酯材料形成，且更具体地由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成。吹塑的塑性容器通常通过以下方式来形成：将加热的预制件放置于吹塑模具中，然后利用空气使预制件膨胀，直至预制件接触限定期望容器的最后形状的、模具腔体的内表面。一旦膨胀的预制件通过吹气的压力抵靠模具腔体的内表面保持，并持续足以“凝固”塑料的一段时间，模制的容器便可从模具移除。

然后，模制的容器被运输至将使用预定产品填充容器的地点。这可包括包装容器并将容器运送至遥远的地区，或者可包括在成品被运送至零售商或最终用户之前，将容器运输至进行这些最后步骤的本地工厂。

采用以上方法，在制造填充产品的容器的过程中，吹塑和填充是有区别且分离的步骤。更新的过程包括在模制容器中使用产品。这种过程利用液体(且更具体地是被包装在容器中并出售给最终消费者的实际产品)作为容器的模制介质，而不是利用空气作为吹塑介质。如本文所使用，这类模制被称为液压吹塑。

在传统的吹塑成型中，拉伸杆通常在加热的预制件引入模具腔体中之后，在通过引入吹气而使预制件开始任何大的径向扩张之前前进至预制件内，以便引发预制件的纵向拉伸。拉伸杆通常将在径向扩张期间保持于预制件内，且在从模制机移除生成的容器之前缩回。

发明内容

为满足以上需要，以及克服所涉及的背景技术的缺陷和其它局限性，本发明的一方面提供了由预制件形成容器的方法和系统。

在一方面，本发明提供了由预制件液压吹塑容器的方法，该方法包括以下步骤：将预制件放置于模具内，该模具具有将模具腔体限定成容器的形状的表面；在第一模制阶段期间将模制介质注射至预制件中，模制介质为液体且被特定地引导至预制件的封闭端处；在第一模制阶段期间，响应于由模制介质施加至预制件的封闭端的力，轴向地拉伸预制件；在第二模制阶段期间将模制介质注射至预制件中，模制介质在第二模制阶段期间以第二流量进行注射；以及在第二模制阶段期间，使预制件径向扩张成容器的形状。

在本发明的另一方面，第二流量大于第一流量。

在本发明的另一方面，模制介质在第一模制阶段期间从排出口喷出，排出口的直径小于模制介质在第二阶段期间被喷出的出口的直径。

在本发明的另一方面，轴向拉伸预制件的步骤仅由在第一模制阶段期间由模制介质施加至预制件上的力引发。

在本发明的另一方面，在第一模制阶段和第二模制阶段期间，模制介质的注射是有顺序的。

在本发明的另一方面，在第二模制阶段期间的模制介质的注射与在第一模制阶段期间的模制介质的注射累积。

在本发明的另一方面，在第一模制阶段期间，模制介质在被注射至预制件中之前经过流动校正器。

在本发明的另一方面，轴向拉伸预制件的步骤包括将杆引入预制件中并通过杆将模制介质注射至预制件中的步骤。

在另一方面，本发明包括：在轴向拉伸预制件的步骤期间使杆前进至预制件中的步骤，以及随着杆的前进将模制介质连续注射至预制件中的步骤。

在本发明的另一方面，在使杆前进的步骤期间，防止杆与预制件接触。

在另一方面，本发明包括在使预制件径向扩张的步骤之前使杆缩回的步骤。

在另一方面，本发明包括在使预制件径向扩张的步骤之前使杆缩回的步骤。

在另一方面，本发明包括使中心杆延伸至模具腔体中并使预制件的封闭端与中心杆接合的步骤。

在另一方面，本发明包括使中心杆延伸至模具腔体中并使预制件的封闭端与中心杆接合的步骤。

在本发明的另一方面，中心杆在轴向拉伸步骤之前接合预制件的封闭端。

在本发明的另一方面，在轴向拉伸预制件的步骤期间，该方法还包括在保持中心杆与预制件的封闭端接合的同时缩回中心杆的步骤。

在本发明的另一方面，在第一模制阶段期间，模制介质在被注射至预制件中之前经过流动校正器。

在本发明的另一方面，第二流量呈现第二速度以及第一流量呈现第一速度，第一速度大于第二速度。

在另一方面，本发明提供用于使预制件液压吹塑成容器的吹塑系统，该吹塑系统包括喷嘴、致动器和模制介质的源。喷嘴包括具有主孔的喷嘴主体，主孔通过喷嘴主体从入口延伸至出口，主孔的部分限定阀座，喷嘴还包括接纳在主孔中且可在闭合位置和打开位置之间运动的密封销，密封销包括密封面并且还具有通过密封销从进入口延伸至排出口的中心孔。致动器联接至密封销并配置成使密封销在闭合位置和打开位置之间运动，在闭合位置中，密封面接合阀座并从出口封闭主孔，在打开位置中，密封面与阀座间隔开。模制介质是保持在容器中的液体产品，源联接至喷嘴且模制介质以加压状态提供至喷嘴。从而，在第一模制阶段期间，密封销位于闭合位置，且模制介质作为液体向量通过中心孔和排出口从源注射至预制件中，且此后密封销运动至打开位置，以及在第二模制阶段期间，模制介质通过主孔和出口从源注射至预制件中，排出口中心定位于出口内。

在本发明的另一方面，排出口的直径小于出口的直径。

在本发明的另一方面，排出口与出口同轴。

在本发明的另一方面，排出口形成在密封销的末端上的连接头内，连接头在密封销位于闭合位置时延伸至出口中。

在本发明的另一方面，当密封销位于闭合位置时，连接头密封地接合出口。

在本发明的另一方面，连接头接近密封面。

在本发明的另一方面，排出口限定小于5°的喷射角。

在本发明的另一方面，排出口限定约0°的喷射角。

在另一方面，本发明包括置于中心孔内的流动校正器。

在本发明的另一方面，流动校正器与排出口间隔开。

在本发明的另一方面，流动校正器在中心孔内限定多个子通路。

在本发明的另一方面，子通道由径向定位于中心孔内的多个叶片中的至少一个限定，挡板具有穿过其的大量通路和在中心孔内纵向延伸的多个管。

在另一方面，本发明还包括放置于中心孔内且可在缩回位置和延伸位置之间运动的杆。在缩回位置中，杆大体放置于中心孔内，以及在延伸位置中，杆的一部分延伸通过排出口并延伸至排出口之外，杆与模制介质的源连通且具有内孔，在第一模制阶段期间通过该内孔提供模制介质。

在本发明的另一方面，杆在密封销位于打开位置时位于缩回位置。

在本发明的另一方面，杆在密封销位于闭合位置时位于延伸位置。

在另一方面，本发明包括中心杆，中心杆可在延伸位置和缩回位置之间运动，在延伸位置，中心杆延伸至模具腔体中，以及在缩回位置，中心杆从模具腔体缩回。

在本发明的另一方面，中心杆的一端适于接合预制件的封闭端。

在本发明的另一方面，中心杆的端部是中凹形状。

在另一方面，本发明包括置于中心孔内的流动校正器，流动校正器与排出口间隔开且在中心孔内限定多个流动通路。

参照附于该说明书且构成该说明书的一部分的附图和权利要求，在回顾以下说明书之后，本发明的其他目的、特征和有益效果对于本领域技术人员而言将变得更加显而易见。

附图说明

图1A至图1C是体现本发明原理的、包含两级喷嘴配置的液压吹塑系统的示意图；

图2A至图2C是根据本发明的第二实施方式的、包含两级喷嘴配置的液压吹塑系统的示意图；

图3A至图3C是根据本发明的第三实施方式的、包含两级喷嘴配置的液压吹塑系统的示意图；

图4A至图4C是图1(a)至图1(c)所示的实施方式进一步包含中心杆的使用的示意图；

图5A是示出形成于密封销销孔的排出口中的喷射角并且还示出置于喷射角上游的流量调节器的示意图；

图5B是示出了包含于大体在图3A-3B中示出的这类喷嘴中的流量调节器的示意图；以及

图6A至图6E示出了可设于各实施方式的密封销的销孔内的流量调节器的变型。

具体实施方式

如上所述，在液压吹塑中，模制介质是液体而不是空气。如在本文中所使用的，术语液体旨在不仅包括具有接近水的粘度的那些液体(例如作为饮料消费的液体，包括但不限于水、运动饮料、茶等)，还包括具有大体上大于水的粘度且被认为是粘性液体的那些液体(例如但不限于用作诸如番茄酱的调味品或诸如洗涤液的家用产品的粘性液体)。

在最终产品用作模制介质的液压吹塑中，可能不期望传统的拉伸杆。在这种情况下，拉伸杆可能是潜在的产品污染源，并且因而可能需要复杂的内部清洁系统/过程，以确保不发生产品污染。根据本发明的一方面，去除传统的拉伸杆有利于本文所称的液体向量。

通过应用液体向量，可利用最终产品执行预制件的初始或完全轴向拉伸；该产品旨在保留于新形成的容器中。为了进行预制件的这种初始拉伸、以及随后容器的径向形成和完全填充，在本发明附加的方面，提供两级喷嘴和用于形成已填充容器的方法。

两级喷嘴

下面参照附图，图1A至图1C示意性地示出了液压吹塑系统并且液压吹塑系统总体地以10表示。吹塑系统10包括(作为其主要组件)喷嘴12和至少一个模具14，附图仅示出至少一个模具中的一个。吹塑系统10还包括控制器11，该控制器11联接至喷嘴且配置成控制下面结合每个实施方式和特征讨论的所有不同操作和模制阶段。

模具14大体由一对半模16形成。半模16中的每个都具有内表面18，该内表面18配合以将模具腔体20限定成期望的容器形状。半模16彼此铰接或以其它方式彼此连接，以便打开和闭合，从而允许半模16接合预制件24并使预制件24的主体26置于模具腔体内。

模具14的上部配置成接纳和保持预制件24。可保持预制件24的一种方式是：以预制件24的螺纹尾端22在模具14之上延伸至并定位于模具14之上的方式，在模具14的顶部中将预制件24的支承件或吊环接纳至相应成形的凹口内。各种其它替代方法也可用于保持和接合预制件24与模具14，诸如将支承环包围或捕获在模具14的相应部分内。

在预制件24置于模具腔体20内之前，预制件24的主体26被加热至适于形成和填充容器25的温度。预制件24可通过各种方式进行加热，包括使预制件24穿过经历一堆辐射加热器或红外线加热器的烤箱(未示出)。根据预制件和容器设计的特性，烤箱可配置成沿着主体26的纵向长度，从预制件24的尾端22向下至封闭端28诱发变化的温度分布。

预制件24可由多种材料形成。一种优选的材料是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。可形成容器的其它材料包括但不限于：聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、这些材料的热塑性复合物和多层结构。但是，本发明并非旨在局限于任何特定材料。

如图1A所示，随着加热的预制件24置于模具14内，预制件24的主体26延伸至模具的腔体20的自由空间内。此后，喷嘴12通过致动器30运动至喷嘴12接合预制件尾端22的顶部或密封面的位置，其中制动器30可以是电驱动致动器、气动致动器或液动致动器。

喷嘴12具有两个主要组件，即喷嘴主体32和密封销34，密封销34定位于喷嘴主体32的孔38内。下文中，该孔38被称为主孔38。密封销34可在主孔38内通过第二致动器36在延伸位置和缩回位置之间轴向平移，这将在下面进一步讨论。类似于第一致动器30，第二致动器36也可以是电驱动的、气动的或液动的。可替代地，单个致动器可用于执行和控制喷嘴主体32和密封销34两者的运动。

喷嘴主体32的主孔38具有入口40和出口42，其中，入口40用于将模制介质引入到主孔38中，出口42用于从主孔38喷射模制介质。模制介质的源44通过入口40联接至主孔38。当模制介质被主孔38接纳时，模制介质可处于加压状态，并且可在源44本身处进行或存在加压处理，或者可通过高压泵、活塞或其它器件在去往喷嘴12的路径中进行加压处理。为了控制向主孔38提供模制介质，可选择性地设置壳式阀46(示于图1A，但是在图1B和图1C中省略)。

密封销34在其最低位置或延伸位置(大体示于图1A和图1B中)定位成使得：位于密封销34的末端62上的连接头52延伸至出口42中，在密封销34和喷嘴主体32之间进行配合以形成液密密封。主孔38在紧邻出口42处设有限定阀座48的内截头圆锥表面。该表面虽然优选地设置成截头圆锥形式，但是其可具有其它形状，只要当与密封销34的相应密封面50接合时这些形状能够作为阀座进行操作。在所示实施方式的喷嘴12中，邻近于连接头52的密封销34的密封面50由相应成形的外截头圆锥表面限定。当延伸时，密封销40的密封面50密封地接合主孔38的阀座48。该密封接合随着连接头52与限定出口42的表面的面面接合，封闭主孔38和预制件24的内部之间的流体连通。

还通过密封销34限定一孔，且该孔在下文中称作中心孔56。中心孔56从进入口58延伸至排出口60，且排出口60设置在密封销34的末端54上的连接头52内。由此，中心孔56的排出口60与主孔38的出口42同轴或居中地定位于该出口42内，且其直径小于主孔38的出口42的直径。

中心孔56也以类似于主孔38的方式联接至用于形成和填充容器25的模制介质的源44。阀64或其它机构控制向密封销34提供加压的模制介质。

在喷嘴12的操作的第一阶段，密封销34已经通过致动器36延伸以使得密封面50接合阀座48，从而与预制件24的内部分离地将密封主孔38密封起来。阀元件50和阀座48之间的接合的特性是，使得没有模制介质从主孔38流出。但是在该第一阶段，与中心孔56相关的阀64被打开，并将模制介质的加压流体66提供至中心孔56中以被喷射至排出口60之外。

执行从出口60喷出模制介质，以限定预制件24内的液体流、液体向量68。如图1B所示，强度和大小受控的液体向量68以高速率和足以使预制件24拉伸的冲击力被特定地引导以冲击预制件24的封闭端28。实现引发拉伸所需的具体的速度和力将取决于各种设计准则，其包括预制件24的设计和其它要素。优选地，液体向量68具有约1mm至20mm的直径，且更优选地为1mm至6mm。另外，液体向量68的温度必须使其不会使得预制件24凝固或过度冷却。相反，液体向量68的温度需要允许适当的初始轴向拉伸，随后是径向扩张和任何进一步需要的轴向拉伸。因此，优选的是，液体向量68的温度处于约10℃至90℃的范围中。液体向量68的温度还优选地大于用于使预制件24径向扩张的后续流体(第二阶段流体)的温度，从而使得预制件24不会冷却至其玻璃化转变温度之下，进而在喷嘴12和系统10的第二操作阶段期间具有有效地且完全地形成容器的能力。就此而言，模制介质的流体66可在进入密封销34的中心孔56内之前或者当其位于中心孔56中时，加热到比源44的温度高的温度。该加热可通过在密封销34内且邻近于中心孔56的至少一部分处设置加热元件(未示出)来实现。

如以上所提议的，在喷嘴12的第一操作阶段期间，预制件24可部分地拉伸(参见图1B，其中预制件24的封闭端28与模具腔体20的底面18间隔开)或者预制件24可完全地拉伸(预制件24的封闭端28接触(未示出)模具腔体20的底面18)。在第一操作阶段期间执行的拉伸程度还取决于预制件24的具体设计、容器25和其它处理因素。

一旦预制件24的初始拉伸已执行到期望程度，密封销34就缩回至喷嘴主体32内，从而使密封面50与阀座48脱离并从喷嘴出口42撤回连接头52。通过这样做，主孔38经由出口42与预制件24的内部流体连通。这是喷嘴12的第二操作阶段且大体示于图1C中。

随着密封销34的缩回或者在密封销34缩回之前，与主孔38联接的阀46(如果这样设置)打开且使得加压模制介质流过主孔38。随着各密封面脱离，模制介质被引导至喷嘴出口42之外并进入预制件24中。随着喷嘴出口42的打开，形成并注射至预制件24中的模制介质的流量(每个单位时间的模制介质的量)大于单独由液体向量68注射的流量。因此，第二流量(在第二阶段期间)大于第一流量(在第一阶段期间)，但第二流量的速度(第二速度)小于第一流量的速度(第一速度)。优选地，以来自中心孔56的流体66补充或累积来自主孔38的流体66'。但是，两种流体66、66'可以是有顺序的—当在第二阶段期间引发了来自主孔38的流体66'之后停止来自中心孔56的流体66。

模制介质的合成流体(在图1C中以66"指示)进行操作以使预制件24径向和轴向地扩张成与限定腔体20的表面18完全一致，从而利用模制介质形成和填充容器25，模制介质为待分配在容器25中的商品或最终产品。

向量杆

下面参照图2A至图2C，其示出了图1A至图1C所示的系统10的变型。除了包含杆(或更具体地为中空杆，在本文中也称为向量杆70)和相关组件之外，系统10'与先前附图所示的系统10相同。因此，这些共同特征不再结合图2A至图2C重复讨论。为了充分讨论这些特征，以之前的文本做为参考。此外，图2A至图2C未示出先前附图所示的各致动器和阀，应理解，先前讨论的致动器和阀可各自或共同地应用于当前附图。

如上面简要提到的，系统10'包括作为密封销34的一部分的、可轴向运动的向量杆70。更具体地，向量杆70定位于密封销34的中心孔56内。随着向量杆70定位于中心孔56中，模制介质不能直接流过中心孔56。考虑到这种情况，向量杆70联接至模制介质的源44，且通过向量杆70的内孔72提供模制介质，而不是直接通过中心孔56来提供。

在喷嘴12的第一操作阶段期间(示于图2B中)，随着液体向量68在向量杆70的末端从排出口74喷出，向量杆70通过致动器74延伸且液体向量68被引导成冲击在预制件24的封闭端28上，从而通过液体向量68的力引发拉伸。与传统的拉伸杆相反，向量杆70在任何时候都不与预制件24的封闭端28或任何其它部分实际接触。相反，向量杆70的末端总是与预制件24的封闭端28间隔开。

一旦完成预制件24的拉伸，向量杆70便撤回至密封销34的中心孔56中。向量杆70撤回至中心孔56中优选地在喷嘴12的第二阶段开始之前执行。即，向量杆70在密封销34缩回且阀元件50与阀座48脱离之前撤回至密封销34的中心孔56中。这样的撤回，使得向量杆70在模制介质从喷嘴主体32的出口42流出之前包括在密封销34内。通过在第二阶段流动开始之前从主孔38完全缩回向量杆70，使向量杆70的外部和模制介质之间的接触最小化。

虽然讨论的是向量杆70在喷嘴12的第二阶段开始之前缩回，但是向量杆70的缩回是可选的，且第二阶段可在向量杆70延伸时开始。

在向量杆70在第二操作阶段期间保持延伸的这些情况下，向量杆70不保持在完全延伸位置。相反，向量杆70部分地缩回至有助于设定容器25内的模制介质的最终填充高度的位置。如果向量杆70在整个第二操作阶段期间保持完全延伸，则在向量杆70撤回之后，模制介质的液面将下降与由向量杆70位移的模制介质的量相对应的量。在向量杆70完全拉伸的情况下，对于装满的容器而言，所引起的填充液面的这种下降将使得模制介质的最后填充液面位于期望液面之下。为了抵消由向量杆70引起的任何过量位移，向量杆70在第二操作阶段期间从其完全延伸位置部分地缩回。在向量杆70这样缩回的情况下，当模制介质的填充液面到达预定液面时，密封销34前进以封闭主孔38，且模制介质通过向量杆70的任何流动也都停止。因此，防止更多的模制介质被分配至容器25中。预定液面是考虑由向量杆70引起的模制介质的位移的填充液面。此后，向量杆70撤出模制介质并回到密封销34中。向量杆70的撤回使得模制介质的填充面从位移的预定液面下降至容器25的、期望的最后填充液面。

此后，形成和填充的容器25从模具组件14移除并被加盖。

通过密封销和柱塞杆的流动

图3A至图3C示出了用于密封销的替代结构。该实施方式的密封销(由34'表示)的不同之处在于密封销34'的阀以及模制介质如何提供至并通过中心孔56。在结构和操作的所有其它方面，图3A至图3C的实施方式与结合图1A至图1C和图2A至图2C所描述和讨论的那些相同。因此，虽然与先前实施方式相同的一些结构元件在图3A至图3C中示出且以相同的参考标记表示，而为了清楚和方便起见省略了其它元件，但是应理解成这些其它元件也可应用于图3A至图3C，如同对其进行充分示出和描述一样。

如图3A至图3C所示，密封销34'包括中心孔56，模制介质通过该中心孔56流动并从中心孔56的排出口60喷出。然而，与先前的实施方式不同，阀或柱塞杆76定位于中心孔56内且可在延伸位置和缩回位置之间轴向运动。在延伸位置中，柱塞杆76进行操作以堵塞中心孔56并防止模制介质流过密封销34'。在缩回位置中，柱塞杆76定位成在喷嘴12的第一操作阶段期间允许模制介质流过密封销34'并注射至预制件24中。

由于柱塞杆76定位于中心孔56的中部内，所以模制介质无法在中心流过中心孔56的整个长度。这通过在密封销34'中形成从密封销34'的侧面延伸至中心孔56的一系列横向通路78来克服。优选地，横向通路78从密封销34'的外表面或侧面80成角度地(倾斜地)延伸至中心孔56，在密封销34'的末端54大体收敛于连接头52的方向上。可替代地，横向通路78可相对于中心孔56垂直地定向。

柱塞杆76在其延伸位置放置成使得：柱塞杆76的一部分延伸超过横向通路78的开口或接口81以及中心孔56，从而封闭中心孔56和横向通路78之间的流体连通。为了促进液密密封，可在接口81的相对侧面上的轴向位置处、在中心孔56内设置具有相关密封件84(诸如O形圈)的环形槽82。虽然柱塞杆76只需延伸允许柱塞杆76的终端86接合最接近连接头52的密封件84的距离，但是柱塞杆76可延伸使得其终端86与连接头52相连或从连接头52稍微突出的距离。以这种方式定位的终端86限制了邻近排出口60的中心孔56中残留的模制材料的量。图3A示出了柱塞杆76的延伸位置。

还优选的是，横向通路78布置成大体朝向密封销34'的末端54。通过提供朝向密封销34'的末端54的横向通路78，柱塞杆76在其延伸位置(封闭中心孔56)和其缩回位置(打开中心孔56)之间的所需行程可最小化。

柱塞杆76在其缩回位置中，通过致动器88在中心孔56内运动至柱塞杆76经过横向通路78的接口81撤回的位置——不覆盖接口81并允许通路78和中心孔56之间的流体连通。如图3B所示，柱塞杆76撤回以使得其终端86不完全地或部分地阻塞接口81，允许横向通路78和中心孔56之间无阻碍的连通。

在系统10的操作期间，在加热的预制件24已经置于模具组件14中之后，喷嘴12通过其致动器30运动至密封预制件24的终端22的密封面或上表面。在该初始位置中，密封销40'的密封面50接合喷嘴主体32的阀座48且连接头52置于出口开口42内，从而封闭主孔38并防止模制介质流过中心孔56。

为了启动喷嘴12的第一操作阶段，柱塞杆76通过其相关的致动器88运动至缩回位置。一旦柱塞杆76在中心孔56中缩回至越过横向通路78的接口81，中心孔56便与主孔38流体连通且模制介质通过横向孔78从主孔38流动至中心孔56，模制介质在中心孔56处通过排出口60注射至预制件24中。如先前实施方式那样，在喷嘴12的该第一操作阶段期间，模制介质以液体向量68的形式从排出口60喷出、并以足以引发预制件24拉伸的力指向预制件24的封闭端28。

一旦确保预制件24的充分轴向拉伸，便引发喷嘴12的第二操作阶段。该第二操作阶段开始于密封销34'的缩回和密封面50从阀座48的脱离。然后，模制介质围绕密封销34'流过出口42并流入拉伸的预制件24中。在第二操作阶段，柱塞杆76可保持在其撤回位置，从而允许模制介质还流过横向通路78和中心孔56。可替代地，柱塞杆76可延伸以迫使模制介质的全部流体围绕密封销34'。

如先前实施方式那样，与单独在第一阶段期间的液体向量68的流量相比，第二操作阶段期间的流量更大。第二阶段流动的这种增加的流量引起预制件24的径向扩张，且进一步引起预制件24轴向拉伸(如果需要)成与限定模具腔体20的表面18一致，从而形成图3C所示的容器25。

一旦完全地形成和填充容器25，柱塞杆76便在中心孔56内前进(如果前进尚未完成)，直至其再次封闭横向通路78和中心孔56之间的接口81。密封销34通常同时延伸，以使得密封面50接合喷嘴主体32的阀座48，从而封闭主孔38。

如果期望的话，则柱塞杆76可在封闭主孔38之前不仅前进至封闭中心孔56的横向通路78的位置，而且还延伸超过喷嘴12的端部并延伸至容器25和模制介质中。如之前所讨论的，随着柱塞杆76延伸至模制介质中，其可用于位移相应量的模制介质，从而帮助限定容器25中得模制介质的最终液面。

此后，形成和填充的容器25从模具组件14移除并加盖。

中心杆

为了便于预制件24的拉伸和容器25的形成，本文所讨论的实施方式中的每个都可应用中心杆。结合图4A至图4C示出了中心杆92。

如图可见，中心杆92向上延伸通过模具14，大体介于半模16之间，并且放置成使得端部或接触末端94接合预制件24的封闭端28。接触末端94可在其端面上设有与预制件24的封闭端20的形状一致的形状。在该情况下，接触末端94的端面设置有凹形或中凹形状。接触末端94的凹形形状还可包括中心凹口，该中心凹口形成于凹形形状中且设计成接纳在最初模制预制件24时使用的浇口的任何残留物。

如图4A所示，在通过液体向量68引发预制件24的拉伸之前，延伸的中心杆92接合预制件24的封闭端28。在液体向量68被引发之后，中心杆92大体以拉伸预制件24的速度缩回。中心杆92的缩回可直接响应于预制件24的拉伸，即，可由拉伸的预制件24作用于中心杆92并迫使中心杆92缩回。可替代地，中心杆92的缩回可由用于引发中心杆92延伸成与预制件24接合的致动器96来控制。在后面这种情况下，可使用应用传感器98的反馈环路来控制中心杆92的缩回，其中，传感器98测量由液体向量68施加至接触末端94或中心杆92的压力。通过反馈环路的使用，预制件24的拉伸速度可保持或控制在期望和一致的速度。

流动校正和调节

为了确保上述液体向量68形成为严格形成和受控的流，排出口60具有限定喷射角99的终端部。这大体示于图5，图中，出于清楚的目的夸大喷射角99的尺寸。如全部附图所示，中心孔56在其整个长度上设有恒定的内径。相反，由喷射角99限定的直径与中心孔56的直径相同或者大于中心孔56的直径。优选地，喷射角小于5°，并且更优选地与中心孔56的直径相同因而等于0°或约0°。

此外，已发现模塑材料66通过中心孔56的流动特性优选地为层流而不是湍流。可通过向直流式通道提供通道直径的至少8至12倍的距离，来实现通道中的层流流动。但是，由于与密封销34相关的尺寸和/或空间限制，以本文所述的喷嘴来实现这些通常是不可行的。

为了在流体从排出口60排放之前实现层流并减少模制介质的流动中的湍动，在中心孔56的内部设置有流量调节器或校正器100。这示意性地示于图5A和图5B中。当应用时，流量调节器100定位于中心孔56中最末弯部或肘部之上通常位于排出口60之前。优选地，流量调节器100定位成与排出口60相比更接近最末弯部或肘部。

图6A至图6E示出了各种流量调节器100。如图6A和图6B所示，流量调节器100可设置为插入件102，该插入件102可螺纹式放置于中心孔56内且包括从中心毂106发散出的一系列连接的、径向延伸的、且之间设有流道107的叶片104。可替代地，插入件可设置成挡板108的形式，该挡板108具有从其轴向伸出的通过该挡板的大量通路110。优选地，通路110与中心孔56的横截面积对应地设置于挡板107的整个面积上，并具有与挡板108的厚度对应的长度。可替代地，通路110可通过提供与通路110中的每个相关联的、直管道或直管形式的延伸部112延伸超过挡板108的厚度。

根据本发明的教导，可见最终产品、模制介质更少地暴露于氧气且更不可能与氧气发生阴性反应。另外，当与更宽、引导更少的流体相比时，通过提供具有较小直径的第一流体，使得更好地轴向引导第一流体，从而更好地促进轴向拉伸的引发。在一些实施方式中，一旦模制介质从喷嘴散出，便不再与模制介质发生进一步接触，从而使得吹塑系统中的污染概率更小。

本领域技术人员将容易地理解，上述说明指的是本发明原理的实施例的描述。该说明并非旨在限制本发明的范围或应用，而是在不脱离由以下权利要求限定的、本发明的精神的情况下，允许对本发明进行修改、变型和变换。

Claims (38)

1.一种由预制件液压吹塑容器的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述预制件放置于模具内，其中所述模具具有将模具腔体限定成所述容器的形状的表面；

在第一模制阶段期间，将模制介质注射至所述预制件中，所述模制介质为液体，并以第一流量进行注射且被特定地引导至所述预制件的封闭端；

在所述第一模制阶段期间，响应于由所述模制介质施加至所述预制件的封闭端的力，轴向拉伸所述预制件；

在第二模制阶段期间，将所述模制介质注射至所述预制件中，所述模制介质在所述第二模制阶段期间以第二流量进行注射；以及

在所述第二模制阶段期间，使所述预制件径向扩张成所述容器的形状。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二流量大于所述第一流量。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述模制介质在所述第一模制阶段期间从排出口喷出，所述排出口的直径小于所述模制介质在所述第二阶段期间被喷出的出口的直径。

4.如权利要求1所述的方法，其中，轴向拉伸所述预制件的步骤仅由在所述第一模制阶段期间由所述模制介质施加至所述预制件上的力引发。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一模制阶段和所述第二模制阶段期间，所述模制介质的注射是有顺序的。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述模制介质在所述第二模制阶段期间的注射与所述模制介质在所述第一模制阶段期间的注射累积。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一模制阶段期间，所述模制介质在被注射至所述预制件中之前经过流动校正器。

8.如权利要求1所述的方法，其中，轴向拉伸所述预制件的步骤包括将杆引入所述预制件中并通过所述杆将所述模制介质注射至所述预制件中的步骤。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

在轴向拉伸所述预制件的步骤期间使所述杆前进至所述预制件中的步骤，以及

随着所述杆的前进使所述模制介质连续注射至所述预制件中的步骤。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在使所述杆前进的步骤期间，防止所述杆与所述预制件接触。

11.如权利要求8所述的方法，还包括在使所述预制件径向扩张的步骤之前使所述杆缩回的步骤。

12.如权利要求8所述的方法，还包括在使所述预制件径向扩张的步骤期间使所述杆缩回的步骤。

13.如权利要求8所述的方法，还包括使中心杆延伸至所述模具腔体中并使所述预制件的封闭端与所述中心杆接合的步骤。

14.如权利要求1所述的方法，还包括使中心杆延伸至所述模具腔体中并使所述预制件的封闭端与所述中心杆接合的步骤。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述中心杆在所述轴向拉伸步骤之前接合所述预制件的封闭端。

16.如权利要求14所述的方法，其中，在轴向拉伸所述预制件的步骤期间，所述方法还包括在保持所述中心杆与所述预制件的封闭端接合的同时缩回所述中心杆的步骤。

17.如权利要求14所述的方法，其中，在所述第一模制阶段期间，所述模制介质在注射至所述预制件中之前经过流动校正器。

18.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二流量呈现第二速度且所述第一流量呈现第一速度，所述第一速度大于所述第二速度。

19.一种用于将预制件液压吹塑为容器的吹塑系统，所述吹塑系统包括：

喷嘴，所述喷嘴包括具有主孔的喷嘴主体，所述主孔通过所述喷嘴主体从入口延伸至出口，所述主孔的部分限定阀座，所述喷嘴还包括接纳在所述主孔中且能在闭合位置和打开位置之间运动的密封销，所述密封销包括密封面并且还具有通过所述密封销从进入口延伸至排出口的中心孔；

致动器，联接至所述密封销并配置成使所述密封销在所述闭合位置和所述打开位置之间运动，在所述闭合位置中，所述密封面接合所述阀座并从所述出口封闭所述主孔，在所述打开位置中，所述密封面与所述阀座间隔开；

模制介质的源，其中，所述模制介质是待保持在所述容器中的液体产品，所述源联接至所述喷嘴并且所述模制介质以加压状态提供至所述喷嘴；以及

从而在第一模制阶段期间，所述密封销位于所述闭合位置，并且所述模制介质作为液体向量通过所述中心孔和所述排出口从所述源注射至所述预制件中，此后所述密封销运动至所述打开位置，以及在第二模制阶段期间，所述模制介质通过所述主孔和所述出口从所述源注射至所述预制件中，所述排出口中心定位于所述出口内。

20.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口的直径小于所述出口的直径。

21.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口与所述出口同轴。

22.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口形成在所述密封销的末端上的连接头内，当所述密封销位于所述闭合位置时所述连接头延伸至所述出口中。

23.如权利要求22所述的吹塑系统，其中，当所述密封销位于所述闭合位置时，所述连接套密封地接合所述出口。

24.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述连接头邻近所述密封面。

25.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口限定小于5°的喷射角。

26.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口限定约0°的喷射角。

27.如权利要求19所述的吹塑系统，还包括置于所述中心孔内的流动校正器。

28.如权利要求27所述的吹塑系统，其中，所述流动校正器与所述排出口间隔开。

29.如权利要求27所述的吹塑系统，其中，所述流动校正器在所述中心孔内限定多个子通路。

30.如权利要求29所述的吹塑系统，其中，所述子通路由径向定位于所述中心孔内的多个叶片中的至少一个限定，挡板具有穿过其的大量通路和在所述中心孔内纵向延伸的多个管。

31.如权利要求19所述的吹塑系统，还包括放置于所述中心孔内且能在缩回位置和延伸位置之间运动的杆，在所述缩回位置中，所述杆大体放置于所述中心孔内，以及在所述延伸位置中，所述杆的一部分延伸通过所述排出口并延伸至所述排出口外，所述杆与所述模制介质的源连通且具有内孔，在所述第一模制阶段期间通过所述内孔提供所述模制介质。

32.如权利要求31所述的吹塑系统，其中，当所述密封销位于所述打开位置时，所述杆位于所述缩回位置。

33.如权利要求31所述的吹塑系统，其中，当所述密封销位于所述闭合位置时，所述杆位于所述延伸位置。

34.如权利要求18所述的吹塑系统，还包括中心杆，所述中心杆能在延伸位置和缩回位置之间运动，在所述延伸位置，所述中心杆延伸至所述模具腔体中，以及在所述缩回位置，所述中心杆从所述模具腔体缩回。

35.如权利要求34所述的吹塑系统，其中，所述中心杆的一端适于接合所述预制件的封闭端。

36.如权利要求34所述的吹塑系统，其中，所述中心杆的所述一端是中凹形。

37.如权利要求34所述的吹塑系统，还包括置于所述中心孔内的流动校正器，所述流动校正器与所述排出口间隔开且在所述中心孔内限定多个流动通路。

38.如权利要求19所述的吹塑系统，其中，所述排出口具有介于1mm至20mm范围内的直径。