CN105307940B - 通过施加由拉伸杆控制的压力分布来形成容器的方法 - Google Patents

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Abstract

该方法包括以下步骤：将注射装置的出口(18)放置成与预制件(2)液密流体连通，通过出口(18)将液体注射至预制件(2)的内体积中，封闭内体积(10)和液体源(22)之间的密封阻隔部(57，82)，封闭的密封阻隔部形成液密的封闭体积(58)，将活塞构件(40，70)放置于驱动所述活塞构件(40，70)的所述封闭体积中，以使得封闭体积(58)中的液体压力增加。在活塞构件的致动期间，活塞构件至少部分地进入预制件的内体积内。

Description

通过施加由拉伸杆控制的压力分布来形成容器的方法
技术领域
本发明涉及由预制件形成容器并以液体填充所述容器的方法。
本发明还涉及用于形成和填充容器的工作台，以及涉及使用这种工作台形成和填充多个容器的机器。
本发明涉及使用不可压缩液体来使预制件变形，从而由预制件形成容器的被称为液压成形的领域。
在本申请中，“液体”具有物理意义。其表示任何不可压缩的且能流动的介质。液体可具有低粘度(如水和酒精)、中粘度(如食用油或汤)、或高粘度(如酸奶或奶油制品)。液体可以是均匀或不均匀的(包括果肉或食物的屑)。其不局限于食物。不可压缩液体例如可以是水、或其它饮料、身体护理产品、家庭和花园护理产品、医学流体、燃料、工作流体等。
背景技术
在液压成形领域，众所周知的是：以适于使预制件的壁抵靠模具腔体的壁的压力，将不可压缩液体注射至由塑性材料制成的加热预制件中，以使得预制件变形并获得模具腔体的形状和待制造容器的形状。
然而，该压力级不足以使预制件完全地成形为容器也是众所周知的，这意味着预制件利用施加至预制件的压力取得的形状并非正好为模具腔体的形状，且需要额外的变形以使预制件的壁完全抵靠模具腔体的壁。这尤其体现在当必须在容器壁的外表面上复制压制的字母或logo的情况或者当壁具有脊时的情况。要获得局部具有非常小的曲率半径的形状是非常困难的。
为了这个目的，在以第一压力注射液体之后，在短时间期间向预制件施加大于第一压力的第二压力，以在预制件内创建压力峰值，该压力峰值布置成使得预制件最终成形为容器。
为了向预制件施加第二压力，已经提出了若干解决方案。FR-2978371已经公开了在液体源和注射装置的出口之间包括压缩器件的注射装置。该压缩器件布置成暂时地增加通过注射装置的出口注射的液体的压力。因此，当未使用压缩器件时，液体以第一压力进行注射；以及当致动压缩器件时，液体的压力增加以提供完成容器的形成所需的压力峰值。这种液体成形方法的缺陷在于，其需要有两个密封机构：一个密封机构的致动器介于压缩器件和液泵之间，而另一密封机构的致动器介于馈送导管和预制件颈部之间。
US-2011/0135778还公开了通过暂时改变注射至容器中的液体的压力来施加压力峰值。在该注射装置中，布置成辅助容器的轴向扩张的拉伸杆包括放置成使预制件的内体积与大气流体连通的排气口。由于拉伸杆的排气口中存在压力损失，所以这样的注射装置无法在预制件的变形期间，精确地控制预制件内的压力。
US-2013/0122136公开了用于将空气和液体注射至容器的颈部中以形成所述容器的装置。液体通过管进行供给。密封机构在管和颈部之间延伸。一旦密封机构封闭管和颈部之间的间隙，容器仍通过管与液体源静止地流体连接，且该管不会运动至容器中。
根据另一解决方案，WO-2012/037054公开了这样一种方法，在该方法中，液体以第一压力注射至置于具有第一体积的模具腔体中的预制件中。当将要施加压力峰值时，通过使模具的一部分运动而使模具腔体的体积减小，从而增加施加至预制件的压力。这些解决方案满足要求，但是需要更换注射装置和/或模具以及模具保持件，以执行从第一压力增加压力至第二压力的步骤。因此，用于制造容器的机器更加复杂，且在现有机器上实施这些解决方案或者提供新的机器昂贵且费时。
本发明的目的之一在于，通过提出用于制造容器的、能以更简单的方式施加和控制第二压力的方法，来克服这些缺陷。
发明内容
为了这个目的，本发明涉及用于由具有内体积的预制件制造填充有液体的容器的方法，该方法使用包括出口并连接至液体的源的注射装置，该方法包括以下步骤：
-将出口放置成与预制件密封流体连通，
-通过出口将液体从源注射至预制件的内体积，
-封闭内体积和液体源之间的密封阻隔部，封闭的密封阻隔部形成液密的封闭体积，所述封闭体积至少包括内体积，封闭体积一旦充满液体便进行密封阻隔部的所述封闭，
-将活塞构件放置于所述封闭体积中，
-当密封阻隔部封闭时驱动所述活塞构件，以使得封闭体积中的液体压力增加，
其中，在活塞构件的致动期间，活塞构件至少部分地进入预制件的内体积内。
本发明的密封阻隔部界定充满不可压缩液体的封闭体积。因此，活塞构件在封闭体积中的部分的表面可通过致动活塞构件在封闭体积内的液体上施加力。该力可增加液体的压力并趋于使预制件变形。活塞构件至少部分地进入预制件的内体积内的事实允许使所述密封阻隔部非常靠近预制件的开口。这为密封阻隔部提供了附加功能。事实上，本发明的密封阻隔部可界定待填充在形成容器中的液体的体积。当出口从预制件撤回时，定位于内体积外的液体的量受到密封阻隔部的限制。因此，通过将密封阻隔部放置成靠近预制件的开口，可减少或避免当注射装置撤回时液体的溢出。
与本发明相反，US-2013/0122136中描述的装置和方法没有使用用于增加容器内的压力的活塞构件。
换言之，本发明涉及由具有内体积的预制件制造填充有液体的容器的方法，该方法使用包括出口并连接至液体的源的注射装置，该方法包括以下步骤：
-将出口放置成与预制件密封流体连通，
-通过出口将液体从源注射至预制件的内体积，
-在内体积和液体源之间封闭注射装置出口附近的刚性密封阻隔部，所述刚性密封阻隔部包括允许活塞构件通过密封阻隔部以液密的方式进行运动的端口，所述刚性密封阻隔部和所述活塞构件形成液密的封闭体积，所述封闭体积至少包括内体积，一旦封闭体积充满液体便进行密封阻隔部的所述封闭，
-当密封阻隔部封闭时，通过使活塞构件通过密封阻隔部在封闭体积中运动，来增加封闭体积中液体的压力，
其中，在活塞构件的致动期间，活塞构件至少部分地进入预制件的内体积内。
具有刚性封闭的密封阻隔部确保在通过使活塞构件在封闭体积中运动而增加压力期间将不存在压力损失。
根据基于本发明的方法的另一特征，注射装置还包括：
-入口，与所述液体源流体连通，
-腔室，在入口和出口之间延伸，
-中空控制杆，包括在腔室中延伸的密封环，活塞构件在中空控制杆的内部延伸，
-密封器件，设置在活塞构件和密封环之间，以防止液体在活塞构件和密封环之间流动，
密封阻隔部的所述封闭通过使中空控制杆从注射位置运动至密封位置来进行，其中，在注射位置中，出口经由腔室与入口流体连通，在密封位置中，密封环封闭腔室以使得密封阻隔部隔离封闭体积与腔室的剩余部分。
与US-2011/0135778中公开的设备相反，本发明的密封阻隔部阻止液体在活塞构件(例如由拉伸杆形成)和密封环之间流动。这允许在预制件的变形期间精确地控制预制件内的压力。
根据基于本发明的方法的另一特征，活塞构件是在预制件的内体积中运动以引起预制件的变形的拉伸杆。拉伸杆实际上是可用于增加封闭体积内的液体压力的刚性实心杆。
这允许：例如在成形周期开始时使用拉伸杆，以用于预制件的纵向扩张；以及在成形周期的另一阶段期间使用相同的拉伸杆作为活塞构件。这提供了更加简单的成形工作台，因为拉伸杆的同一致动器可用作两个功能—先纵向地机械扩张然后液体扩张。因此，不必针对注射装置或用于形成容器的机器增加任何元件。该方法因此可与配备有利用拉伸杆来辅助容器形成的注射装置的任何机器一起使用。
此外，使用拉伸杆来控制模具腔体内的压力允许精确地调谐所述压力，并允许根据需要以简单的方式向预制件施加特定的压力分布。
根据基于本发明的方法的另一特征，在液体的注射期间，该方法包括以下步骤：
-使拉伸杆沿着限定轴线方向的轴线A平移运动至预制件的底部，
-推动拉伸杆以使预制件轴向地变形，以及
-在封闭密封阻隔部之前，从内体积收回拉伸杆的至少一部分。
收回拉伸杆使得拉伸杆位于能够再次进入内体积中以改变液体压力和扩张预制件的位置。
根据基于本发明的方法的其它特征：
-该方法还包括将预制件放置于模具中，所述模具形成具有待制造容器的形状的模具腔体，预制件在液体喷射至预制件中之前，放置于由热塑性材料制成且加热至比预制件材料的玻璃化转变温度更高的温度的模具中，
-液体的注射是主要的变形步骤，所述液体以布置成引起预制件朝向模具腔体的壁的变形的第一压力进行注射，以及密封阻隔部的封闭发生在所述变形的预制件获得中间形状时，
-通过适于将液体从液体源输送至注射装置的入口的注射器件，向液体施加第一压力，密封阻隔部在所述注射器件和注射装置的出口之间延伸，
-通过增加活塞构件在封闭体积内的体积，进行所述活塞构件的致动，界定所述封闭体积的其它部件是预制件本身和相对于预制件固定的近似刚性的部件，
-活塞构件的致动使得在内体积内施加第二压力，所述压力布置成使预制件从其中间形状进一步变形成模具腔体的形状，以获得已填充和已形成的容器。
通过使用活塞构件(其可以是拉伸杆)而施加第二压力，以增加预制件内的压力。
根据基于本发明的方法的其它特征：
-施加第一压力直至中间形状呈现出与待制造容器的体积的95％和98％之间对应的体积，施加第二压力以使得中间形状的体积进一步增加2％至5％以获得所形成的容器，
-该方法包括保持步骤，在该保持步骤期间，变形的预制件形状维持在模具腔体的形状，控制施加至活塞构件的力以使得施加至封闭体积中的液体的力遵循预定压力分布。
根据基于本发明的方法的另一特征：
-通过使活塞构件在已变形预制件的封闭和填充体积内运动以及通过缩小模具腔体的体积来施加第二压力。
根据该特征，可通过使用活塞构件和通过缩小模具腔体的体积来施加第二压力，这可增加第二压力可施加的速率从而增加实施根据本发明的方法的机器的吞吐率。
根据基于本发明的方法的其它特征：
-模具包括至少一个主部件和一个底部件，所述部件一起限定模具腔体，模具腔体的体积的缩小通过使底部件相对于模具的主部件运动而获得，
-该方法包括通过进一步缩小模具腔体的体积而成形容器的至少一部分的步骤，在该步骤期间施加至变形的预制件的压力通过从内体积收回活塞构件的一部分以补偿由于模具腔体的体积的减小所引起的压力增加而维持在恒定水平处。
如前所述，活塞构件可用于将特定的压力分布施加于预制件，例如用于补偿由于特定的成形步骤而引起的压力增加或者当需要时在液压成形容器的结束处施加保持压力。
根据基于本发明的方法的其它特征：
-第一压力大体包括在4和15巴之间，
-第二压力大体包括在20和80巴之间，优选地介于25和45巴之间，尤其是约为40巴，
-预定的压力分布的压力包括在4至20巴之间，
-正好在出口和活塞构件从形成的容器收回之前，活塞构件在形成的容器内的位置使得封闭体积内的液体的体积等于或低于所制造的容器内的期望液面处的液体体积。
根据另一方面，本发明还涉及用于由具有内体积的预制件形成和利用液体填充容器的工作台，该工作台包括：
-注射装置，包括与液体源流体连通的出口，
-注射装置致动器，布置成使出口与预制件密封流体连通地连接，
-注射器件，布置成从液体源获取液体并通过出口将所述液体注射到预制件的内体积中，
-可封闭的密封阻隔部，在内体积和液体源之间延伸，其中，密封阻隔部的封闭在致动注射装置致动器时形成至少包括内体积的封闭体积，
-活塞构件，放置于液密的封闭体积中，
-控制单元，适于相继地驱动注射器件、在待形成的体积充满液体时封闭密封阻隔部、以及驱动活塞构件，以增加封闭体积中的液体压力，
其中，在活塞构件的致动期间，活塞构件至少部分地位于预制件的内体积内。
根据基于本发明的工作台的其它特征：
-该注射装置还包括：
-入口，与所述液体源流体连通，
-腔室，在入口和出口之间延伸，
-中空控制杆，包括在腔室中延伸的密封环，活塞构件在中空控制杆的内部延伸，
-密封器件，设置在活塞构件和密封环之间，以防止液体在活塞构件和密封环之间流动，
密封阻隔部包括密封环、密封器件和活塞构件，以使得密封阻隔部将封闭体积与腔室的剩余体积隔离开。
-工作台还包括适于通过入口将来自液体源的液体注射至腔室内以及以第一压力通过出口注射液体的注射器件。
换言之，本发明涉及用于由具有内体积的预制件形成和利用液体填充容器的工作台，该工作台包括：
-注射装置，包括与液体源流体连通的出口，
-注射装置致动器，布置成使出口与预制件密封流体连通地连接，
-注射器件，布置成从液体源获取液体并通过出口将所述液体注射到预制件的内体积中，
-可封闭的刚性密封阻隔部，在出口附近、在内体积和注射器件之间延伸，所述可封闭的刚性密封阻隔部包括端口，
-活塞构件，可通过端口以液密的方式运动，其中，所述刚性密封阻隔部和所述活塞构件在注射装置致动器被致动时形成至少包括内体积的液密封闭体积，
-控制单元，适于相继地驱动注射器件、在待形成的体积充满液体时封闭密封阻隔部、然后驱动活塞构件通过密封阻隔部进入封闭体积中，以增加封闭体积中的液体压力，
其中，在活塞构件的致动期间，活塞构件至少部分地位于预制件的内体积内。
根据基于本发明的工作台的其它特征：
-活塞构件由适于使预制件纵向拉伸的拉伸杆形成或者由与拉伸杆不同的元件形成，在这种情况下，工作台还包括与活塞构件致动器不同的拉伸杆致动器，
-工作台包括模具，该模具具有模具腔体和适于将预制件放置于模具腔体中的放置设备，
-活塞构件适于使液体压力增加至适于使预制件扩张至模具腔体的形状的压力级，
-活塞构件和密封阻隔部布置成使得活塞构件能够在液密的封闭体积内且以由活塞构件生成的液体压力的全部范围运动，而不破坏密封阻隔部。
在变型中，活塞构件和注射装置的壳体之间的密封件可附接至注射装置或活塞构件的活动部件。当包括在封闭体积中的活塞构件的体积增加时，活塞构件可沿着密封件滑动。在另一变型中，密封件可附接至活塞构件并可沿着注射装置的表面滑动，以缩小所述封闭体积的体积。在两种变型，预制件扩张以将恒定体积的不可压缩液体保留在所述封闭体积内。此外，通过确保受到压力的密封件阻碍活塞构件，在所述封闭体积内部不存在液体泄漏。可以使用所述活塞构件来控制封闭体积内的压力。
根据另一方面，本发明还涉及形成和利用液体填充多个容器的机器，其包括如上所述的、沿着闭环圆盘传送带分布的多个工作台，该机器包括用于以预定压力提供液体的至少一个泵，所述泵与所述工作台的每个注射装置流体连通。
由于压力可简单地通过活塞构件来控制，所以用于注射液体的常规活塞(其是昂贵且笨重的)可由布置成以第一压力注射液体的简单泵替代。因此可简化注射装置，且可减少安装注射装置的空间需求，并因此减少安装包括注射装置的工作台和包括工作台的机器的空间需求。
附图说明
在阅读通过示例的方式给出并参考附图的下列描述之后，本发明的其它方面和有益效果将显而易见，在附图中：
图1至图7是注射装置和承载预制件的模具在根据本发明第一实施方式的方法的各步骤处的概略剖视图，
图8至图10是注射装置和特定模具在根据本发明第二实施方式的方法的各步骤处的概略剖视图，
图11是示出了预制件的变形和施加于预制件的压力分布之间的关系的图，以及
图12是根据本发明第三实施方式的注射装置的概略剖视图，其中活塞构件与拉伸杆不同。
具体实施方式
在以下描述中，术语“上面的”和“下面的”相对于轴线A定义，轴线A与待制造的容器的轴线对应并且在容器以其底部定位时大体竖直地延伸。
本发明涉及形成诸如瓶子的容器1(例如包含水或碳酸水基饮料的无菌或消毒的瓶子)的技术领域。
更具体地，本发明涉及利用包括注射装置4的工作台由预制件2制造容器1的方法，其中，注射装置4布置成将不可压缩液体注射至置于模具6中的预制件2中，如后面将描述的，不可压缩液体能使预制件2成形为容器1并填充容器1。这种方法被称为液压成形并使用了液压成形机，除了执行根据本发明的方法所需的部件之外，该液压成形机本身是已知的并且将不在本文中进行描述。
预制件2包括限定内体积10的中空主体8和包括开口14的颈部12，通过开口14可以进入内体积10。预制件可具有类似于在下端处封闭且在上端处具有带有开口14的颈部12的试管的形状。颈部12早先已具有待制造的容器1的颈部12的最后形状。以非限制性示例的方式示于图1中的预制件2具有沿着与颈部12的轴线重合的轴线A延伸的圆柱体8。预制件可由任何合适的塑性材料制成，例如：聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)；聚烯烃，诸如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)；或基于苯乙烯的材料，诸如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)；或者其它聚合物，诸如聚氯乙烯(PVC)。预制件2通常根据注射模制工艺来制造，并在与用于形成容器1的机器所定位的地点不同的地点处进行模制。
可替代地，预制件可包括一些金属，具体地，预制件可由金属合金(诸如钢或铝合金)制成。例如，预制件可以是上面的盖被波纹化的罐的主要部分。根据本发明，液体形成过程可用于在对盖进行波纹化之前，在罐上提供形状细节同时填充该罐。
当最终用户使用容器1时，通过注射装置4注射至预制件中的不可压缩液体例如为旨在填充容器1的液体。
参照图1，将描述用于将不可压缩液体注射至预制件2中的注射装置4。本文所描述和附图所示的注射装置4是可用于液压成形方法的注射装置的示例，且要理解的是，根据本发明的方法可与任何其它类型的注射装置一起使用。
注射装置4包括入口16、出口18和腔室20，腔室20在入口16和出口18之间延伸并放置成使入口16与出口18流体连通。
入口16放置成经由适于将液体从液体源22输送至入口16的注射器件24，以及在入口16、注射器件24和液体源之间延伸的合适管道，与不可压缩液体源22(例如蓄水池)流体连通。
根据优选实施方式，如后续将描述的，注射器件24由泵形成。但是，注射器件还可由常用的活塞或由其它合适的器件形成。
出口18适于放置成与由预制件2的颈部12形成的开口14液密地流体连通，并因此与预制件2的内体积10流体连通。通过液密地流体连通，其意味着当出口18与预制件2的内体积流体连通时，液体只在预制件2的内体积10中流动，而不在预制件2外流动。
出口18例如由注射喷嘴26的开口形成。出口18与腔室20流体连通。注射喷嘴26可在注射装置4的壳体25内，沿着轴线A在缩回位置(图1和图10)和作用(active)位置(图2至图9和图12)之间平移运动。在缩回位置中，如图1所示，注射喷嘴26在注射装置1之下留出空间以将预制件2放置于注射喷嘴26之下。在作用位置中，注射喷嘴26放置成抵靠预制件2的颈部12，且注射喷嘴26和预制件2的颈部12液密地接触，以使得注射喷嘴26的出口18与预制件2的内体积10流体连通。注射喷嘴26的腔室20例如包括中空空间，该中空空间包括规则圆柱部以及在规则圆柱部和注射喷嘴的出口18之间延伸的截锥部或角锥部。腔室20的直径从规则圆柱部的直径逐渐缩小至圆锥部中开口的直径。
腔室20经由注射喷嘴26的侧面开口27以及经由壳体25的横向导管与入口16流体连通。
壳体25还包括布置成接纳用于使注射喷嘴26运动的致动器件30的第一上隔室28。致动器件例如是气动致动器件，且例如包括附接至注射喷嘴26并将第一上隔室28密封地分隔成上部分和下部分的活塞，该上部分和下部分每个都可填充空气。为了使注射喷嘴28在其缩回位置和其作用位置之间运动，将空气注射至第一上隔室28的上部分中，以增加所述上部分中的压力并使活塞30运动，从而使得上部分的体积增加而使下部分的体积减小。反之，为了使注射喷嘴28在其作用位置和其缩回位置之间运动，将空气注射至第一上隔室28的下部分中，以使得所述下部分中的压力增加并使活塞30运动，从而使得下部分的体积增加而上部分的体积减小。腔室20的内体积通过适当的密封器件31与第一上隔室28密封地隔离开。
注射装置4还包括沿着轴线A在腔室20中延伸的中空控制杆32。中空控制杆32在其下端处包括在腔室20中延伸的密封环34。密封环34的形状与注射喷嘴26的圆锥部的一部分的形状互补，以使得当密封环34抵靠锥形部的壁应用时，密封环34密封地封闭腔室20并防止液体流过出口18。中空控制杆32可在腔室20中，沿着轴线A在注射位置(图3至图5所示)和密封位置(图1、图2和图6至图10所示)之间平移地运动。在注射位置中，密封环34与注射喷嘴的角锥部的壁间隔开，且出口18经由腔室20与入口16流体连通；在密封位置中，密封环34抵靠注射喷嘴26的圆锥部的壁应用并且密封地封闭腔室20。
壳体25还包括布置成接纳用于使控制杆32运动的致动器件的第二上隔室36。致动器件例如是气动致动器件，并且例如包括附接至控制杆32并将第二上隔室36密封地分隔成上部分和下部分的活塞38，该上部分和下部分中的每个都能填充空气。为了使控制杆32在其注射位置和其密封位置之间运动，将空气注射至第二上隔室36的上部分中，以增加所述上部分中的压力并使活塞38运动，从而使得上部分的体积增加而下部分的体积减小。反之，为了使控制杆32在其密封位置和其注射位置之间运动，将空气注射至第二上隔室36的下部分，以增加所述下部分中的压力并使活塞38运动，从而使得下部分的体积增加而上部分的体积减小。第一上隔室28通过合适的密封器件与第二上隔室36密封地隔离开。
如已知的那样，拉伸杆40在中空控制杆32内部延伸、经过出口18并在预制件2中延伸，以助于预制件2变形成容器。拉伸杆40由刚性实心杆形成，这意味着流体不能流过拉伸杆40。拉伸杆40可沿着轴线A在中空控制杆32中平移运动，并由合适的致动器件41致动，例如伺服电机或磁性致动器件。下面将随着根据本发明的方法的描述，对拉伸杆40的功能进行描述。拉伸杆40和密封销34之间设有密封器件43，以防止液体在拉伸杆和密封环34之间流动。
中空控制杆32因此在密封环34附近限定围绕拉伸杆40延伸的端口，且由于密封器件43的影响，拉伸杆40可以液密的方式穿过该端口进行运动。
用于接纳预制件2的模具6包括具有待制造容器1的形状的模具腔体42。模具例如包括可在打开位置和封闭位置之间相对于彼此运动的至少两个部件。两个部件例如铰接在一起，且可围绕大体平行于预制件2的轴线A的轴线相对于彼此旋转运动。模具6的每个部件都包括主体，该主体包括具有待形成的半瓶形状的中空凹口。根据非限制性示例，一个部件的中空凹口包括半圆柱部，该半圆柱部在其下端处通过具有半圆形状的底面封闭，且在其上端处通过形状与预制件2的主体8的一半的形状大体互补的先逐渐变细后半圆柱形的轴环而终止。模具的另一部件的中空凹口与上述中空凹口对称。在打开位置中，模具的各部件彼此分离，以使得预制件2能被引入两个部件之间。在封闭位置中，两个部件彼此抵靠以形成主部件，从而使得中空凹口彼此面对并一起限定具有待形成容器1的形状的模具腔体42。模具腔体因此包括根据轴线A延伸的圆柱部44，圆柱部44由凹口的半圆柱部限定且旨在形成容器1的主体，容器1在其下端处通过由凹口的底面形成且旨在形成容器底部的圆形底面46封闭，并在其上端处通过与预制件2的主体的一部分大体互补的轴环48终止。当模具封闭时，预制件2通过模具腔体的轴环48保持在模具腔体中。轴环在略低于预制件的颈部12处保持预制件2，预制件的颈部12延伸至模具腔体的轴环48之上、从而延伸到所述腔体外。模具腔体与在模具腔体内延伸的预制件2密封地封闭。
根据图8和图9所示的实施方式，模具6还包括可沿着轴线A，在非作用位置(图8)和作用位置(图9)之间相对于主部件平移运动的底部件50。在非作用位置中，底部件50延伸至主部件之下，并与主部件限定具有第一体积的模具腔体。在作用位置中，底部件50在主部件中延伸，并与主部件限定具有小于第一体积的第二体积的模具腔体。底部件50可具有特定成形的表面52，如图10所示且被称为“加料底座”，该表面52旨在向待形成的容器底部给出特殊成形的底部54。
下面将先根据参照图1至图7和图11的第一实施方式、再根据参照图8至图10的第二实施方式，描述使用如上所述的注射装置4和模具6由预制件2制造容器1的方法。
图11是通过实线表示随着时间(横轴)的液体压力(“P”纵轴)的图。粗点划线表示拉伸杆随着时间(“X”纵轴)的运动。混合线表示变形的预制件随着时间的体积(“V”纵轴)。粗实线表示密封销34随着时间的运动(“X”纵轴)。
在第一步中，预制件2例如在加热室(未示出)中预热至与预制件后续变形成容器相适应的温度。预制件旨在加热至比预制件材料的玻璃化转变温度更高的温度。这样的加热室和加热步骤在用于制造容器的方法和机器中是常见的，且在本文中将不会非常详细地描述。
预制件2然后装载至模具6中并放置于注射装置4之下，如图1所示。在该阶段，注射喷嘴26位于其缩回位置同时控制杆32位于其密封位置，如由图11的粗实线的第一段所示。拉伸杆40也位于缩回位置，在该位置中，其几乎不从出口18突出或完全地缩回至控制杆32中，以便在注射装置1之下留出用于放置装载至模具6中的预制件2的空间，如图1所示。腔室20的内体积已经填充有来自液体源22并由注射器件24通过入口16注射的不可压缩液体。注射器件24设定成以第一压力P1注射液体，根据待制造的容器的尺寸和体积，该第一压力P1例如包括在4和15巴之间。
接着，如图2所示，注射喷嘴26运动至其作用位置，在该作用位置中出口18放置成邻接颈部12。拉伸杆40沿着轴线A平移运动，直至其到达预制件2的底部，如图2所示。在该阶段，控制杆32依然位于其密封位置中。在该步骤中拉伸杆40放置成抵靠预制件的底部并且预制件的变形尚未开始，该步骤被称为液压成形方法的“点0”，这在图11的时间轴中由参考0指出。
如图3所示，控制杆32然后运动至其注射位置(如图11中由参考I和粗实线的第二段所示)，从而使入口16放置成与出口18流体连通，并因此与预制件的内体积10流体连通。然后，利用以第一压力P1通过出口18注射的液体填充预制件2。预制件2中液体的注射使得预制件2变形，主体8的壁朝向模具腔体42的壁扩张且变形的预制件的体积逐渐增加，如图11的混合线所示。通过拉伸杆40辅助该变形，其中，拉伸杆40持续沿着轴线A、朝向模具6的底部平移运动，以引起预制件2的轴向变形，如图3和图4所示。应注意的是，在控制杆32的运动期间，随着预制件体积增加以变成局部形成的容器，可能存在小的压力波动，如图11中参考I之后的实线所示。
当拉伸杆40到达模具6的底部时(图4)，拉伸杆的运动停止且反向运动开始，以便从变形的预制件2收回拉伸杆40的一部分(图5)。拉伸杆40到达模具6的底部并停止的步骤被称为液压成形方法的“点10”。在图11的时间轴上由参考10表示的点10处，预制件2例如已经变形至超过容器最后形状的50％，这意味着，变形的预制件2的体积已到达待制造容器1的体积的50％以上。
当液体已填充变形的预制件2直至预定极限时、以及当拉伸杆的一部分已经从变形的预制件2的底部收回时，预制件已经获得不完全为待制造容器形状的中间形状56，如图6所示。控制杆32运动至其密封位置中，以便停止将液体注射至变形的预制件2内，如图6所示以及如图11的参考S所表示和图11的粗实线的第三段所示。中间形状56呈现出大体包括在待制造容器1的体积的95％和99％之间的体积，这意味着变形的预制件必须进一步变形，以使得体积增加待获得的容器的1％至5％。
液体连续地填充至变形的预制件的体积10中，直至控制杆32运动至其密封位置中；并填充腔室20直至注射器件24。当控制杆32位于其密封位置时，密封阻隔部57将液体的封闭体积58与腔室20的剩余部分隔离开。密封阻隔部57存在于密封环34和腔室20的圆锥部之间的密封中，且由密封环34与拉伸杆40之间的密封器件43、以及拉伸杆自身的封闭通过中空控制杆32限定的端口的部分组成。封闭体积58由注射装置近似刚性的备件界定，以使得当拉伸杆在封闭体积58内的体积增加时，液体压力和施加于预制件的壁的力也增加。由于预制件材料的机械阻力远小于所述备件的机械阻力，所以预制件的壁发生变形。密封阻隔部57在出口18和布置成以第一压力向液体加压的注射器件24之间延伸。
换句话说，密封阻隔部57由密封环34和腔室20的圆锥部之间的密封件以及密封环34和拉伸杆40之间的密封器件43形成，并包括这样的端口，即，拉伸杆40能以液密的方式通过该端口进行运动。封闭体积58由密封阻隔部57和延伸通过端口的拉伸杆40封闭。
拉伸杆40经过密封阻隔部57，即通过由密封环34附近的中空控制杆32限定的端口。拉伸杆40穿过密封阻隔部57密封地运动，这意味着拉伸杆40能够在封闭体积58中运动而不破坏密封阻隔部57。这可通过在密封销34和拉伸杆40之间提供合适的密封器件43来实现。具体地，密封器件43适于允许拉伸杆40在封闭体积中向下和向上运动，而不允许来自封闭体积的液体离开所述封闭体积。拉伸杆40的一部分位于封闭体积内且占用该封闭体积的小部分。封闭体积的剩余部分全部填充液体。密封阻隔部在变形的预制件的内体积10之上，定位于注射喷嘴26内且在颈部12的开口14之上延伸。
在该阶段(图7所示)，拉伸杆40运动回变形的预制件2的内体积中。封闭体积中的拉伸杆40的体积因此增加并推动液体。封闭体积内的压力增加。压力的增加非常急剧，直到在预制件内施加第二压力P2，如由图11的参考P和P2所示。如图7所示，当变形的预制件的壁完全抵靠模具腔体42的壁时，第一压力P1和第二压力P2之间的压力变动以及第二压力P2的作用将使变形的预制件2由其中间形状进一步变形为待制造容器的形状。第二压力P2例如包括在20和80巴之间。当预制件材料是PET时，第二压力P2可包括在20和50巴之间，尤其是35和40巴之间。当预制件材料是金属时，第二压力P2可高于40巴。
当封闭体积封闭时，拉伸杆40的插入变形的预制件2内的体积与最后形成的容器1和中间形状56之间的体积差对应。当封闭体积保持紧密地封闭时，第二压力P2的值通过控制朝向模具6的底部施加至拉伸杆40的力而有利地进行控制。当容器几乎完全对靠着模具腔体42时，拉伸杆在所述内体积内的体积可具有非常小的变化，而第二压力P2的值可极大地增加。当容器无法再扩张时，拉伸杆无法运动。
控制施加于拉伸杆上的力使得更易于控制施加的压力。工作台可包括具有存储器的控制单元(未示出)，该存储器存储与通过活塞构件施加的力相对应的时间分布数据。可替代地，控制单元可包括诸如待施加的力的时间分布的确定器件。工作台还可包括感测与通过活塞构件实际施加的力相关联的技术参数的传感器。传感器可以是液体压力传感器或馈送活塞构件的驱动器的电流的电流传感器。控制单元可包括连接至这些传感器中的一个或若干个传感器的一个或若干规则环路。
控制单元适于相继地驱动注射器件24、在待形成体积58充满液体时封闭密封阻隔部57、然后驱动活塞构件40以增加封闭体积58中的液体压力。控制单元可通过将上述三个物体连接至合适的传感器或确定器件、提供给控制单元由这些物件(注射器件、密封阻隔部或活塞构件)之一预期的状态现已完成(待形成的体积现已充满或密封阻隔部现已封闭)以及控制单元现已允许驱动下一物件的信息，而适于相继地驱动以上三个物件。控制单元可通过包括合适的软件等来进行这种适应。
然后，可有利地进行维持步骤(图11的时间轴的点M)。虽然预制件的材料已经非常迅速地达到容器1的最后形状(例如小于0.2s)，该材料的温度可能依然过于热，其可能依然相当粘且形状不稳定。虽然预制件材料冷却至近似结晶的状态，但是仍需要连续地施加压力。“维持步骤”还可称为“保持步骤”或“容器形状保留步骤”。保留容器的形状所应用的压力可被称作保持压力或第三压力P3。即材料所抵靠的模具处于环境温度处，以及即使填充已形成的容器的液体冷却(例如约10℃)，保持步骤通常也是必需的。例如出于无菌原因的考虑，当形成介质较热时保持步骤更加是必需的。
在维持步骤期间施加的保持压力可低于峰值压力P2，因为当压力减小时体积扩张呈现出一些滞后现象。即使具有低的维持压力，热塑性材料相对模具腔体的摩擦也能使容器保留在适当位置。
一旦预制件已经获得待制造的容器1的最后形状，以及一旦容器材料温度降低以使得发生结晶，施加于拉伸杆40的力便停止。液体压力下降至大气压力。容器现已准备打开。拉伸杆40从内体积收回且注射喷嘴26运动回其缩回位置。模具6可从注射装置之下运动，且填充的容器可从模具6移除。当液体的相对压力大体为0时，留存在内体积中的拉伸杆的长度与在密封阻隔部57和打开的已填充容器1(图10)中液体的期望自由水位59之间延伸的液体的体积对应。
本发明的另一优点在于，在压力增加至第二压力P2之前，封闭密封销34所需的强度最小，因为密封销34仅在施加第一压力P1时封闭。因此，极大地改善了密封销封闭次序的响应时间。一旦密封销34封闭，便可启动压力增加次序，同时，锁定机构的致动可与压力增加并行地使密封销34保持在封闭位置中。
根据本发明的第二实施方式，可通过将拉伸杆40插入至变形的预制件内以及通过缩小模具腔体42的体积(例如通过使模具的底部件运动，如WO-2012/037054所公开的)，来施加第二压力P2。与仅通过拉伸杆或仅通过模具的体积减小来施加第二压力的方法相比，这允许降低要施加第二压力的拉伸杆和模具的底部件的运动幅度。例如，模具腔体的体积可减少0.1％至5％，以增加施加至变形的预制件的压力，达到第二压力P2所需的剩余压力通过使拉伸杆在变形的预制件内运动而获得。
如图8至图10所示，当形成特定的底部54或加料底座时，拉伸杆40还可用于控制容器内的压力。如图9所示，为了形成特定的底部，模具6的底部件52运动至模具腔体42内，以便在容器的底部上给出底部件52的形状。该运动使得模具腔体42的体积减少且因而施加至容器的压力增加。因此通过拉伸杆40的相应缩回来补偿压力的增加，如图9所示。因此，可容易地获得如图10所示的具有加料底座的容器。
可通过伺服电机有利地致动用于形成加料底座的底部件52的运动。这允许控制由底部件施加的力、或控制运动幅值、或者控制其组合。至于拉伸杆运动的控制，用于控制运动的优选参数可随着方法的次序改变。
应理解，特定特征可用于给出容器主体的任何部分的特定形状，例如用于围绕主体形成的握把形状。通过给出特定形状而隐含的任何压力增加均可通过拉伸杆40的相应运动来补偿。
在上述实施方式中，拉伸杆40用作被引入封闭体积中以增加所述体积中的压力的活塞构件。然而，如下面将描述的，根据第三实施方式，如图12所示，活塞构件和拉伸部件可以是不同的部件。
如图12所示，第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于，其包括彼此不同的活塞构件70和拉伸杆72且分别由活塞致动器74和由拉伸致动器76致动。如所示出的，活塞构件70可以是与拉伸杆72同轴的管，而拉伸杆72保持为刚性实心杆，这意味着没有流体能够流过拉伸杆72。第三实施方式包括密封活塞构件70和密封环34之间的空间的密封元件78。由中空控制杆32限定的端口因而围绕活塞构件70延伸。第三实施方式还包括在活塞构件70和拉伸杆72之间提供密封的密封元件80。因此，当密封环34挤压注射喷嘴26时，密封元件80封闭密封阻隔部82。密封阻隔部82包括密封环34、密封元件78、活塞构件70的一部分、密封元件80和拉伸杆72的一部分。因此，活塞构件70和拉伸杆72均通过经过由中空控制杆限定的端口，朝向内体积10密封地经过密封阻隔部82。
换言之，密封阻隔部82包含密封环34和密封元件78且包括端口，活塞构件70和拉伸杆72可通过该端口以液密的方式进行运动。封闭体积58由密封阻隔部82和活塞构件70、密封元件80和拉伸杆72封闭。
在变型中，活塞构件70可具有与待形成和填充的容器的开口相配的任何形状，所述形状适于在由密封阻隔部82形成封闭体积时保护密封阻隔部82。
在另一变型中，形成和填充工作台可具有不包括任何内部拉伸杆的纵向拉伸器件。因此，可致动活塞构件70，以使得仅增加或控制处于预填充和变形的预制件中(或近似完成的容器中)的液体的压力。在该步骤期间，活塞构件70进入变形的预制件中，但是不接触预制件的底部直至预制件底部接触模具底座46。
应理解，第三实施方式还可通过使用与可运动的底部件52接合的活塞构件70来与第二实施方式结合。
第三实施方式及其变型的有益效果在于，活塞构件70可放置于缩回位置中，同时拉伸杆72或任何相应拉伸器件持续纵向拉伸预制件。这允许压力的增加和轴向拉伸的结束能够更好地同步。在一些应用中，压力的增加甚至可在轴向拉伸结束之前启动。在其它应用中，该方法可包括在轴向拉伸结束之后且在由于活塞构件70的作用而引起的最后压力增加之前进行的形状生成步骤。在该形状生成步骤期间，填充体积由于通过第一压力P1推动的预制件材料的自然扩张而增加。
上述工作台例如在利用液体形成和填充多个容器的机器中使用。这种机器包括沿着闭环圆盘传送带分布的多个工作台。工作台可从连接至单个泵的单个液体源进给液体。泵连接至每个工作台的注射装置。这种机器需要更少的安装空间。

Claims (29)

1.一种由具有内体积(10)的预制件(2)制造填充有液体的容器(1)的方法，所述方法使用包括出口(18)并连接至所述液体的源(22)的注射装置(4)，所述方法包括以下步骤：
将所述出口(18)放置成与所述预制件(2)液密流体连通，
通过所述出口(18)将所述液体从液体源(22)注射至所述预制件(2)的内体积(10)中，
封闭所述内体积(10)与所述液体源(22)之间的密封阻隔部(57，82)，所述封闭的密封阻隔部形成液密的封闭体积(58)，所述封闭体积至少包括所述内体积(10)，一旦所述封闭体积(58)充满液体便进行所述密封阻隔部的所述封闭，
将活塞构件(40，70)放置于所述封闭体积中，
当所述密封阻隔部封闭时驱动所述活塞构件(40，70)，以使得所述封闭体积(58)中的液体压力增加，
其特征在于，在所述活塞构件的致动期间，所述活塞构件至少部分地进入所述预制件的内体积内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注射装置(4)还包括∶
入口(16)，与所述液体源(22)流体连通，
腔室(20)，在所述入口(16)和所述出口(18)之间延伸，
中空控制杆(32)，包括在所述腔室(20)中延伸的密封环(34)，所述活塞构件(40，70)在所述中空控制杆(32)内延伸，
密封器件(43)，设置在所述活塞构件(40，70)和所述密封环(34)之间，以防止液体在所述活塞构件和所述密封环(34)之间流动，
以及其中，所述密封阻隔部(57，82)的所述封闭通过使所述中空控制杆(32)从注射位置运动至密封位置来进行，其中，在所述注射位置中，所述出口(18)经由所述腔室(20)与所述入口(16)流体连通，在所述密封位置中，所述密封环(34)封闭所述腔室(20)，以使得所述密封阻隔部(57，82)隔离所述封闭体积(58)与所述腔室(20)的剩余部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活塞构件是拉伸杆(40)，所述拉伸杆(40)在所述预制件(2)的内体积(10)内运动，以引起所述预制件(2)的变形。
4.根据权利要求3的方法，其中，在所述液体的注射期间，所述方法包括以下步骤：
使所述拉伸杆(40)沿着限定轴线方向的轴线A平移运动至所述预制件的底部，
推动所述拉伸杆，以使所述预制件轴向变形，以及
在封闭所述密封阻隔部(57，82)之前，从所述内体积(10)收回所述拉伸杆(40)的至少一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括将所述预制件(2)放置于模具(6)中，所述模具(6)形成具有待制造容器的形状的模具腔体(42)，所述预制件在所述液体注射至所述预制件中之前，放置于由热塑性材料制成并加热至比预制件材料的玻璃化转变温度更高的温度的模具中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述液体的注射是主要变形步骤，所述液体以布置成使所述预制件(2)朝向所述模具腔体(42)的壁变形的第一压力(P1)进行注射，以及所述密封阻隔部的封闭发生在变形的预制件(2)已经获得中间形状(56)时。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过适用于将所述液体从所述液体源(22)输送至所述注射装置(4)的入口的注射器件(24)，向所述液体施加所述第一压力(P1)，所述密封阻隔部(57，82)在所述注射器件(24)和所述注射装置(4)的出口(18)之间延伸。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，通过增加所述活塞构件在所述封闭体积(58)内的体积，进行所述活塞构件(40，70)的致动，界定所述封闭体积(58)的其它部件是所述预制件本身和相对于所述预制件固定的刚性的部件。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述活塞构件(40，70)的致动在所述内体积(10)内施加第二压力(P2)，所述压力布置成使所述预制件(2)从其中间形状(56)进一步变形成所述模具腔体(42)的形状，从而获得已填充和已形成的容器。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，施加所述第一压力(P1)直至所述中间形状(56)呈现出与待制造的容器(1)的体积的95％和98％之间对应的体积，施加所述第二压力(P2)以使得所述中间形状(56)的体积进一步增加2％至5％，以获得所形成的容器(1)。
11.根据权利要求5所述的方法，包括保持步骤，在所述保持步骤期间，变形的预制件形状维持成所述模具腔体(42)的形状，控制施加至所述活塞构件(40，70)的力，以使得施加至所述封闭体积中的液体的压力遵循预定的压力分布(P3)。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，通过使所述活塞构件(40，70)在所述变形的预制件(2)的封闭和填充的体积(10)内运动，以及通过缩小所述模具腔体(42)的体积，来施加所述第二压力(P2)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述模具(6)包括至少一个主部件和一个底部件(52)，所述主部件和所述底部件(52)部一起限定所述模具腔体(42)，所述模具腔体(42)的体积的缩小通过使所述底部件(52)相对于所述模具(6)的主部件运动而获得。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括通过进一步缩小所述模具腔体(42)的体积来成形所述容器的至少一部分的步骤，在该步骤期间，施加至所述变形的预制件(2)的压力通过从所述内体积(10)收回所述活塞构件(40，70)的一部分来补偿由于所述模具腔体(42)的体积的减少而引起的所述压力的增加而维持在恒定水平。
15.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第一压力(P1)包括在4巴和15巴之间，
和/或其中，所述第二压力包括在20巴和80巴之间。
16.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第一压力(P1)包括在4巴和15巴之间，
和/或其中，所述第二压力包括在25和45巴之间。
17.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第一压力(P1)包括在4巴和15巴之间，
和/或其中，所述第二压力为40巴。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，预定的压力分布的压力包括在4至20巴之间。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，正好在所述出口(18)和所述活塞构件(40)从所述形成的容器收回之前，所述活塞构件(40，70)在所述形成的容器内的位置使得所述封闭体积内的液体的体积等于或低于所制造的容器内的期望液体水平处的液体体积。
20.一种由具有内体积(10)的预制件(2)制造填充有液体的容器(1)的方法，所述方法使用包括出口(18)并连接至所述液体的液体源(22)的注射装置(4)，所述方法包括以下步骤：
将所述出口(18)放置成与所述预制件(2)液密流体连通，
通过所述出口(19)将所述液体从所述液体源(22)注射至所述预制件(2)的内体积(10)中，
在所述内体积(10)和所述液体源(22)之间，封闭所述出口(18)附近的刚性密封阻隔部(57，82)，所述刚性密封阻隔部(57，82)包括允许活塞构件(40，70)通过所述刚性密封阻隔部(57，82)以液密的方式运动的端口，所述刚性密封阻隔部(57，82)和所述活塞构件(40，70)形成液密的封闭体积(58)，所述封闭体积(58)至少包括所述内体积(10)，一旦所述封闭体积(58)充满液体便进行所述密封阻隔部(57，82)的所述封闭，
当所述密封阻隔部(57，82)封闭时，通过使所述活塞构件(40，70)通过所述密封阻隔部(57，82)在所述封闭体积(58)中运动，来增加所述封闭体积(58)中的液体的压力，
其中，在所述活塞构件(57，82)的致动期间，所述活塞构件(40，70)至少部分地进入所述预制件的内体积内。
21.用于由具有内体积(10)的预制件(2)制造填充有液体的容器(1)的方法，所述方法使用包括出口(18)并连接至所述液体的液体源(22)的注射设备(4)，所述方法包括以下步骤：
将所述出口(18)放置成与所述预制件(2)液密地流体连通，
通过所述出口(8)将来自所述源(22)的液体注射至所述预制件(2)的内体积(10)中，
封闭所述内体积(10)和所述液体源(22)之间的密封阻隔部(57，82)，所封闭的密封阻隔部形成液密的封闭体积(58)，所述封闭体积至少包括所述内体积(10)，一旦所述封闭体积(58)填满液体便进行所述密封阻隔部的所述封闭，
将活塞构件(40，70)放置在所述封闭体积中，
当所述密封阻隔部封闭时驱动所述活塞构件(40，70)，以使得所述封闭体积(58)中的液体压力增加，
其中，在所述活塞构件的致动期间，所述活塞构件至少部分地进入所述预制件的内体积中，
其中，所述注射设备(4)还包括：
入口(16)，与所述液体源(22)流体连通，
腔室(20)，在所述入口(16)和所述出口(18)之间延伸，
中空控制杆(32)，包括在所述腔室(20)中延伸的密封环(34)，所述活塞构件(40，70)在所述中空控制杆(32)内延伸，
密封器件(43)，设置在所述活塞构件(40，70)和所述密封环(34)之间，以防止液体在所述活塞构件和所述密封环(34)之间流动，
其中，所述密封阻隔部(57，82)的所述封闭通过使所述中空控制杆(32)从注射位置运动至密封位置来进行，在所述注射位置中，所述出口(18)经由所述腔室(20)与所述出口(16)流体连通，在所述密封位置，所述密封环(34)封闭所述腔室(20)以使得所述密封阻隔部(57，82)将所述封闭体积(58)与所述腔室(20)的其余部分隔离开，以及
其中，所述活塞构件是拉伸杆(40)，所述拉伸杆(40)在所述预制件(2)的所述内体积(10)内运动，以引起所述预制件(2)的变形。
22.用于由具有内体积(10)的预制件(2)形成并利用液体填充容器(1)的工作台，所述工作台包括：
注射装置(4)，包括与液体源(22)流体连通的出口(18)，
注射装置致动器(41)，布置成使所述出口(18)与所述预制件(2)液密流体连通地连接，
注射器件(24)，布置成从所述液体源(22)获取液体并通过所述出口(18)将所述液体注射至所述预制件(2)的内体积(10)中，
能够封闭的密封阻隔部(57，82)，在所述内体积(10)和所述液体源(22)之间延伸，其中，所述密封阻隔部的封闭在致动所述注射装置致动器时形成至少包括所述内体积的封闭体积(58)，
活塞构件(40，70)，放置于液密的所述封闭体积(58)中，
控制单元，适于相继地驱动所述注射器件(24)、在待形成的体积(58)充满液体时封闭所述密封阻隔部(57，82)、然后驱动所述活塞构件(40，70)，以增加所述封闭体积(58)中的液体压力，
其特征在于，在所述活塞构件(40，70)的致动期间，所述活塞构件至少部分地位于所述预制件的内体积内。
23.根据权利要求22所述的工作台，其中，所述注射装置(4)还包括∶
入口(16)，与所述液体源(22)流体连通，
腔室(20)，在所述入口(16)和所述出口(18)之间延伸，
中空控制杆(32)，包括在所述腔室(20)中延伸的密封环(34)，所述活塞构件(40，70)在所述中空控制杆(32)内延伸，
密封器件(43)，设置在所述活塞构件(40，70)和所述密封环(34)之间，以防止液体在所述活塞构件和所述密封环(34)之间流动，
以及其中，所述密封阻隔部(57，82)包括所述密封环(34)、所述密封器件(43)和所述活塞构件(40，70)，以使得所述密封阻隔部(57，82)将所述封闭体积(58)与所述腔室(20)的剩余部分隔离开。
24.根据权利要求23所述的工作台，还包括注射器件(24)，所述注射器件(24)适于通过所述入口(16)将来自所述液体源(22)的液体注射至所述腔室(20)以及以第一压力(P1)通过所述出口(18)注射液体。
25.根据权利要求22所述的工作台，其中，所述活塞构件由适于纵向拉伸所述预制件的拉伸杆(40)形成或者由与所述拉伸杆(72)不同的元件(70)形成，在这种情况下，所述工作台还包括与所述活塞构件致动器(74)不同的拉伸杆致动器(76)。
26.根据权利要求22所述的工作台，其中，所述工作台包括模具(6)，所述模具(6)具有模具腔体(42)和适于将所述预制件(8)放置于所述模具腔体(42)中的放置装置。
27.根据权利要求26所述的工作台，其中，所述活塞构件(40，70)适于使液体压力增加至适于使所述预制件扩张至所述模具腔体的形状的压力级，
和/或其中，所述活塞构件(40，70)和所述密封阻隔部布置成使得所述活塞构件能够在液密的所述封闭体积(58)内且以由所述活塞构件生成的所述液体压力的全部范围运动，而不破坏所述密封阻隔部(57，82)。
28.用于由具有内体积的预成型件形成并利用液体填充容器的工作台，所述工作台包括：
注射装置(4)，包括与液体源(22)流体连通的出口(18)，
注射装置致动器(41)，布置成使所述出口(18)与所述预制件(2)液密流体连通地连接，
注射器件(24)，布置成从所述液体源(22)获取液体并通过所述出口(18)将所述液体注射至所述预制件(2)的内体积(10)中，
能够封闭的刚性密封阻隔部(57，82)，在所述出口(18)附近、在所述内体积(10)和所述注射器件(24)之间延伸，所述能够封闭的刚性密封阻隔部(57，82)包括端口，
活塞构件(40，70)能够通过所述端口以液密的方式运动，其中，所述刚性密封阻隔部(57，82)和所述活塞构件(40，70)在注射装置致动器被致动时形成至少包括所述内体积(10)的液密的封闭体积(58)，
控制单元，适于相继地驱动所述注射器件(24)、在待形成的体积充满液体时封闭所述密封阻隔部(57，82)、然后驱动所述活塞构件(40，70)通过所述密封阻隔部(57，82)进入所述封闭体积中，以增加所述封闭体积(58)中的液体压力，
其中，在所述活塞构件(40，70)的致动期间，所述活塞构件(40，70)至少部分地位于所述预制件(2)的内体积(10)内。
29.形成和利用液体填充多个容器(1)的机器，包括沿着闭环圆盘传送带分布的根据权利要求22至28中任一项所述的多个工作台，所述机器包括用于以预定压力(P1)提供液体的至少一个泵(24)，所述泵与所述工作台的每个注射装置流体连通。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017086915A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Discma Ag Method of forming a container using a liquid
JP6605312B2 (ja) * 2015-11-27 2019-11-13 株式会社吉野工業所 液体ブロー成形方法
JP6632872B2 (ja) 2015-11-27 2020-01-22 株式会社吉野工業所 液体ブロー成形方法
EP3189956B1 (en) * 2016-01-06 2019-04-10 Discma AG Method for forming and filling a container using a liquid having a swirl flow
EP3205474B1 (en) * 2016-02-12 2020-12-02 Discma AG Method for forming and filling a container by monitoring the pressure of liquid injected in the container
DE102017118826A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Friedrich Westphal Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einer als Hohlkörper ausgebildeten Preform aus Kunststoff

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1894084A (zh) * 2003-11-06 2007-01-10 雀巢水业管理技术公司 由聚酯树脂制成的容器,其制造方法及实现该方法的设备
CN101175626A (zh) * 2005-03-15 2008-05-07 因沃普莱斯私人有限公司 拉伸吹塑方法及装置
CN102189668A (zh) * 2010-01-21 2011-09-21 克朗斯股份公司 用于制造塑料容器的设备和方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2717365A1 (de) * 1977-04-20 1978-10-26 Bekum Maschf Gmbh Verfahren zur herstellung von hohlkoerpern aus thermoplastischem kunststoff
JPS63134221A (ja) * 1986-11-26 1988-06-06 Kao Corp ブロ−成形機の制御方法
US6277321B1 (en) * 1998-04-09 2001-08-21 Schmalbach-Lubeca Ag Method of forming wide-mouth, heat-set, pinch-grip containers
DE19938724A1 (de) * 1999-08-16 2001-02-22 Tetra Laval Holdings & Finance Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffbehältern mittels Streckblasformen
FR2814392B1 (fr) * 2000-09-25 2002-12-20 Sidel Sa Machine d'etirage-soufflage comportant une commande perfectionnee de la tige d'etirage
DE102004014653B4 (de) * 2004-03-25 2022-10-20 Krones Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines insbesondere wärmebeständigen Hohlkörpers
US7914726B2 (en) * 2006-04-13 2011-03-29 Amcor Limited Liquid or hydraulic blow molding
US8573964B2 (en) * 2006-04-13 2013-11-05 Amcor Limited Liquid or hydraulic blow molding
JP5140847B2 (ja) * 2007-04-02 2013-02-13 北海製罐株式会社 合成樹脂製ボトルの製造方法
US8017064B2 (en) * 2007-12-06 2011-09-13 Amcor Limited Liquid or hydraulic blow molding
FR2962931B1 (fr) * 2010-07-20 2014-02-14 Sidel Participations Dispositif d'injection d'au moins deux fluides sous pression dans le col d'un recipient pour le formage dudit recipient
US8834778B2 (en) * 2010-09-13 2014-09-16 Amcor Limited Mold delay for increased pressure for forming container
FR2978371B1 (fr) * 2011-07-25 2013-08-16 Sidel Participations "dispositif d'injection d'un liquide sous pression pour le formage d'un recipient comportant une chambre de travail agencee en aval de moyens de pompage"
JP5765657B2 (ja) * 2012-01-31 2015-08-19 株式会社吉野工業所 ブロー成形装置
JP5829566B2 (ja) * 2012-03-30 2015-12-09 株式会社吉野工業所 ブロー成形装置
JP5870001B2 (ja) * 2012-09-28 2016-02-24 株式会社吉野工業所 ブロー成形装置及び容器の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1894084A (zh) * 2003-11-06 2007-01-10 雀巢水业管理技术公司 由聚酯树脂制成的容器,其制造方法及实现该方法的设备
CN101175626A (zh) * 2005-03-15 2008-05-07 因沃普莱斯私人有限公司 拉伸吹塑方法及装置
CN102189668A (zh) * 2010-01-21 2011-09-21 克朗斯股份公司 用于制造塑料容器的设备和方法

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JP2016526497A (ja) 2016-09-05

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