CN106029338A - 包括至少一个柔性隔膜的注射装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种包括至少一个柔性隔膜的注射装置。用于将预制件(2)形成为容器并用于填充所述容器的注射装置(4、68、101)包括:主壳体(22、73),包括入口(16)、出口(18)和注射室(44);闭合体(30),可在闭合位置和打开位置之间相对于出口(18)移动;闭合隔膜(38、102),至少附接至闭合体(30),注射室(44)至少通过所述闭合隔膜(38、102)的内表面(48)界定,所述闭合隔膜(38、102)具有限定外部区域(46、108)的外表面(50);承载表面,闭合隔膜(38、102)的外表面(50)的支承部抵靠该承载表面应用,闭合隔膜(38)还包括自由部(49、79、112),与支承部形成闭合隔膜的整个外表面(50)。当闭合体(30)从闭合位置移动到打开位置时,承载表面被布置成使自由部(49、79、112)的表面减小。

Description

包括至少一个柔性隔膜的注射装置
技术领域
本发明涉及用于形成和填充站以从预制件形成容器并使用加压液体填充所述容器的注射装置。
该发明还涉及包括这种注射装置的成形和填充站和使用这种注射装置的注射方法,以及用于使用这种注射方法从预制件形成容器的成形和填充方法。
本发明涉及使用不可压缩液体从预制件形成容器以使预制件变形的、被称作液压成形的领域。
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够流动的介质。液体可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如可以吃的油或汤)或者高粘度(如酸奶或乳脂状产品)。液体可以是均质或非均质的(包括果肉或小块食物)。其不限于食物。不可压缩的液体可以是例如水或其他饮料、身体护理产品、家庭和花园护理产品、医用流体、燃料、操作流体等。
背景技术
在液压成形领域,已知的是以适于促使预制件的壁抵靠模腔的壁的压力将不可压缩的液体注入由塑料材料制成的加热预制件中,使得预制件变形并获得模腔的形状和待生成的容器的形状。
但是,还已知的是该压力级不足以使预制件完全成形为容器,这意味着,利用施加于预制件的压力,预制件获得的形状不完全为模腔的形状并且需要额外的变形以完全促使预制件的壁抵靠模腔的壁。尤其是当必须在容器壁的外表面上重制压印字母或标志时,或者当壁具有脊时的情况。获得局部具有极小的曲率半径的形状是非常困难的。
为此,在液体以第一压力注射之后,大于第一压力的第二压力在短时间内施加于预制件以在预制件内部产生压力峰值,压力峰值被设置以使预制件最终成形为容器。
液体通过注射装置的出口注射,注射装置放置成与预制件流体连通并至少包括可在闭合位置与控制液体注入预制件内部的打开位置之间移动的闭合体。必须在移动的闭合元件和注射装置的固定部分之间建立液密性以避免注射的液体的任何泄漏,尤其是以防止液体朝向控制闭合体移动的致动装置流动。这种液密性使用布置在闭合体与注射装置的固定部分之间的密封装置实现。
但是,这种密封装置必须能够承受液体的压力,尤其是当第二压力施加于预制件时,以及数百万次的循环。
EP-1762539公开了用于将液体注入已经成形的容器中的填充装置。在这种填充装置中,因为在注射期间容器不通过液体变形,因此液体以常压注射。此外,在这种填充装置中,注射装置的出口从容器的内部容积隔开,意味着在液体注射期间注射装置不与容器液密流体连通。因此,在注射期间,设置在这种填充装置中的密封装置不必承受高压。在EP-1762539中,密封装置通过布置在固定部分与可活动部分之间的盘形膜形成,当可活动部分移动至打开位置时所述膜拉伸并采用圆锥形状。这种形状不适合于承受高液体压力,并且如果它们被用于布置成从预制件形成和填充容器的注射装置中,则这种密封装置将迅速退化。
WO-2008/078174和US-5127431公开了布置在固定部分和可活动部分之间并以确定的压力接纳液体的密封装置。但是,在这些文献中,施加在密封装置的一侧上的压力通过存在于密封装置的另一侧上的流体的压力补偿。这种布置不令人满意,这是因为其需要控制流体以补偿注射液体的压力,这使得注射装置的结构及其功能极大地复杂化。
本发明的目的之一是通过提出能够以高压注射液体而不损坏密封装置并且不需要补偿流体来抵制高压的注射装置来克服这些缺点。
发明内容
为此,本发明涉及一种注射装置,所述注射装置包括:
–主壳体,包括旨在放置成与加压液体源流体连通的入口、旨在放置成与所述预制件流体连通的出口以及布置成在所述入口和所述出口之间接纳并包含所述加压液体的注射室;
–闭合体,能够在闭合位置和打开位置之间相对于所述出口移动;
–闭合隔膜,至少附接至所述闭合体,所述注射室至少由所述闭合隔膜的内表面界定,所述闭合隔膜具有在所述注射室外部延伸的外表面并限定以液密方式与所述注射室隔离的外部区域;和
–承载表面,所述闭合隔膜的外表面的支承部抵靠所述承载表面应用,所述承载表面由所述主壳体的至少一部分和/或由所述闭合体的至少一部分限定,
所述闭合隔膜还包括自由部,所述自由部与所述支承部形成所述闭合隔膜的整个外表面,
其中,所述承载表面布置成使得当所述闭合体从所述闭合位置移动到所述打开位置时,所述自由部的表面减小。
在注射液体期间,承载表面用于支承闭合隔膜。因此,当闭合体处于打开位置并且液体被注射在闭合隔膜的内表面上并在闭合隔膜的内表面上流动时,因为闭合隔膜的外表面的不受支承的自由部被大大地减小,闭合隔膜能够通过放置在承载表面上来承受液体的压力。因此,闭合隔膜能够抵抗施加在其内表面上的高压而不需要使用在其外表面上补偿流体。有利地,外部区域可以为干燥区域和/或可以连接至大气。
如上所述,在EP-1762539中,盘形膜在打开位置采用圆锥形状,这是指当注射液体时,膜在主壳体内部被拉伸并且在打开位置中保持不受支承,当可活动部分从闭合位置移动至打开位置时,自由部的表面保持不变,这使得当以高压注射液体时盘形膜不适于使用。
根据本发明的注射装置的其他特征:
–注射装置包括多个腔体,多个腔体包括具有可相对于彼此移动的两个腔体的至少一个腔体对,其中所述腔体对或每对腔体的两个腔体通过至少一个柔性隔膜彼此相关,至少一个柔性隔膜一直沿所述两个腔体的相对运动在所述两个腔体之间保持液密性,以及其中注射室由各个腔体的刚性表面以及与所述腔体对或每对腔体相关的至少一个柔性隔膜中的每个完全界定在入口和出口之间。
–腔体中的一个为闭合体,主壳体包括至少一个其他腔体并且所述至少一个柔性隔膜中的一个为闭合隔膜,注射装置具有活动配置,同时在活动配置中闭合体相对于出口处于打开位置并且主壳体被布置成使出口放置成与预制件流体连通。
注射室由刚性腔体以及密封元件来界定,它们中的至少一个为柔性闭合隔膜。本发明的该实施方式与众所周知的例如包括在两个平行支承体之间滚动的简单滚动隔膜的布置不同。在这种众所周知的布置中,滚动隔膜的支承部分布在两个圆柱支承体之间。支承部的表面等于抵靠支承体中的一个应用的滚动隔膜的支承部的表面与抵靠其他支承体应用的支承部的表面之和。滚动隔膜具有在两个支承体之间延伸的自由部。当滚动隔膜由于支承体之间的相对运动滚动时,滚动隔膜抵靠的承载表面沿支承体中的一个延伸更少并且沿其他支承体延伸更多,但是自由部的表面基本保持不变。在该发明中,柔性隔膜抵靠的承载表面可仅沿一个刚性支承体延伸或可分布在几个刚性支承体之间。但是,在闭合体从闭合位置移动到打开位置期间,至少刚性支承体(柔性隔膜的最大部分抵靠该刚性支承体应用)具有布置成在该移动期间使自由部的表面减小的特定且唯一的功能使得闭合隔膜的机械支承在打开位置中相对于闭合位置增加。
根据本发明的注射装置的另一特征,柔性隔膜中的每个或柔性隔膜中的至少一个为支承隔膜,支承隔膜具有附接至相关腔体中的一个的一端以及附接至其他相关腔体的另一端,并且其中所述支承隔膜还与至少一个刚性支承体相关,该至少一个刚性支承体在注射室外部延伸并且柔性隔膜的外表面的支承部抵靠该至少一个刚性支承体应用,刚性支承体附接至或形成相关腔体中的一个的外部部分。
根据本发明的注射装置的另一特征,与所述支承隔膜相关的至少一个刚性支承体为通过以下事实限定的接纳体,即,在与支承隔膜相关的腔体之间朝向注射装置的活动配置的相对运动增加抵靠所述接纳体应用的支承隔膜的支承部的表面,其中,所述接纳体包括弯曲部,在相对运动期间所述支承隔膜的自由部抵靠该弯曲部应用。
当所述隔膜在注射室中通过液体在低压力之下推动同时闭合体处于打开位置时,设置具有上述功能的曲线形状的刚性支承体的一个可能的方面(但是本发明不限于这方面)为设计具有曲线形状的承载表面的刚性支承体,曲线形状的承载表面与由柔性闭合隔膜采用的自然形状基本上互补。因此,当注射室内部的压力增加至高压时,因为所述隔膜已经抵靠具有完全适应的曲线形状的承载表面的刚性支承体应用,因此柔性隔膜没有进一步变形。
根据本发明的注射装置的其他特征:
–该注射装置还包括布置成接纳预制件的预制件支座,以及布置成在活动位置与缩回位置之间相对于预制件移动出口的喷嘴致动器,在活动位置中出口被放置成与预制件流体连通,在缩回位置中允许将预制件引入预制件支座中;
–其中腔体中的一个为包括注射装置的入口的主体,另一腔体为包括出口的喷嘴体,喷嘴致动器被布置成在活动位置与缩回位置之间相对于主体移动喷嘴体;
–闭合隔膜具有附接至闭合体的第一端和附接至主体的第二端;
–喷嘴致动器包括设置在壳体中的第一致动室以及在第一致动室中滑动的喷嘴活塞构件;
除了柔性闭合隔膜之外,注射装置还包括柔性喷嘴隔膜,柔性喷嘴隔膜具有附接至喷嘴体的第一端以及附接至主体的第二端,以一直沿喷嘴体与主体之间的相对运动在喷嘴体与主体之间提供密封的连续性。
有利地,注射室由三个腔体、闭合的柔性隔膜以及至少一个柔性喷嘴隔膜完全界定,其中三个腔体为主体、喷嘴体以及闭合体,闭合的柔性隔膜在闭合体与主体之间提供密封的连续性,至少一个柔性喷嘴隔膜在主体与喷嘴体之间提供密封的连续性。
另外,当液体在注射室内部流动时,柔性闭合隔膜由承载表面支承。因此,注射室与注射装置的其余部分适当地隔离,从而确保液体仅在注射室内部直接恰当地流动至预制件中。
根据本发明的注射装置的其他特征:
–该注射装置还包括在注射室外部延伸的刚性的第二支承体,所述第二支承体在柔性喷嘴隔膜的第二端附近处附接至主体或形成主体的一部分;
–相应隔膜的所述端部中的至少一个或每个包括弹性材料或由弹性材料制成并且形成接纳在该相应腔体的附接壳体中的闭环,其中该隔膜的所述端部附接至该相应腔体,并且其中所述附接壳体具有包括钩形的横截面以保持所述端部并具有压缩弹性材料的尺寸,并且完全由所述端部填充以在相应隔膜移动期间防止液体进入环形附接壳体。
一个或多个隔膜的端部完全封装在附接壳体内部,从而确保液体不能留存在注射室中,这提高了注射装置的卫生。
根据该发明的注射装置的另一特征,当闭合体处于打开位置时,基本上闭合隔膜的整个外表面抵靠承载表面应用,以使闭合隔膜的整个外表面由该支承部形成。
在闭合元件的打开位置中,通过基本上使闭合隔膜的整个外表面抵靠承载表面应用,意味着闭合隔膜没有不受支承的自由部,可以确保在液体的注射期间闭合隔膜被完全支承,从而使得其能够承受高压。
根据本发明的注射装置的其他特征:
–该注射装置包括致动系统,致动系统布置成相对于预制件支座移动喷嘴体并相对于喷嘴体移动闭合体以获得下述配置:
–缩回配置,其中喷嘴体处于缩回位置并且闭合体处于闭合位置,
–连接配置,其中喷嘴体处于活动位置并且闭合体处于闭合位置,以及,
–活动配置,其中喷嘴体处于活动位置并且闭合体处于打开位置,并且,
其中致动系统还被布置成按照激活顺序驱动注射装置,激活顺序依次包括缩回配置、连接配置和活动配置。
–外部区域通过自由空间在注射室外部形成以使闭合隔膜的外表面或喷嘴隔膜的外表面由支承部和自由部完全形成,所述自由部面向所述自由空间。
根据本发明的注射装置的另一特征,在将液体注入预制件期间,出口以与预制件液密接触的方式应用以使出口与预制件液密流体连通。
本发明还涉及用于形成和填充站以将预制件形成为容器并使用加压液体填充所述容器的注射站,所述注射站包括:
–限定模腔的模具,该模腔具有待生成的容器的形状,所述模具被布置成接纳预制件,以及
–注射装置,包括:
–主壳体,包括旨在放置成与加压液体源流体连通的入口、旨在放置成与放置在模具中的预制件流体连通的出口以及布置成在入口和出口之间接纳并包含加压液体的注射室,
–闭合体,可在闭合位置和打开位置之间相对于出口移动,
–闭合隔膜,至少附接至闭合体,注射室至少通过所述闭合隔膜的内表面界定,所述闭合隔膜具有在注射室外部延伸的外表面并限定以液密方式从注射室隔离的外部区域,
–承载表面,闭合隔膜的外表面的支承部抵靠该承载表面应用,承载表面通过主壳体的至少一部分和/或通过闭合体的至少一部分限定,
闭合隔膜还包括与支承部形成闭合隔膜的整个外表面的自由部,
其中,承载表面被布置成当闭合体从闭合位置移动到打开位置时使自由部的表面减小。
本发明还涉及使用如上所述的注射装置的注射方法,包括以下步骤:
–通过相对于出口将闭合体移动至闭合位置而使出口闭合,
–当完成闭合时,以液密方式将出口连接至预制件开口,
–当完成连接时打开出口,通过将闭合体移动到打开位置而完成所述打开,从而允许加压液体从注射室流出至预制件内部,
–在所述打开期间或在所述打开之后通过减小所述隔膜的自由部的表面来减少至少闭合隔膜的自由部。
如前面所提及的,当液体通过出口流动时,闭合隔膜的机械支承增加,从而确保闭合隔膜可经受高压。
有利地,当完成所述连接出口时,闭合体的闭合发生。
本发明还涉及用于将预制件形成为容器的成形和填充方法,其包括上面描述的注射方法并包括以下步骤:
–将加热的预制件引导至模腔中,
–在打开出口之前,利用加压液体以第一压力填充注射室,以及
–在所述减小自由部之后,在注射室内部增加液体的压力,以使预制件扩展至模腔的形状。
根据成形和填充方法的其他特征:
–加压液体的压力被增加到20巴之上,优选地为35巴之上;
–所使用的预制件由PET制成,并且加压液体的压力增加到35巴之上,
–以液密方式将出口连接至预制件开口包括将出口放置成与预制件开口液密接触以便以液密方式将加压液体注射至预制件内部。
附图说明
通过阅读以下描述可以理解本发明的其它方面和优点,以下描述以示例方式并参照附图给出,在附图中:
图1是根据本发明的第一实施方式的注射装置的横截面视图,其中,该注射装置处于缩回配置,主体处于活动位置并且闭合体处于闭合位置,
图2是图1的注射装置处于连接配置的横截面视图,其中主体处于活动位置并且闭合体处于闭合位置,
图3是图1的注射装置处于活动配置的横截面视图,其中主体处于活动位置并且闭合体处于打开位置,
图4是根据本发明的第二实施方式的注射装置的横截面视图,其中喷嘴体处于缩回位置并且闭合体处于闭合位置,
图5是图4的注射装置的横截面视图,其中喷嘴体处于活动位置并且闭合体处于闭合位置,
图6是图4的注射装置的横截面视图,其中喷嘴体处于活动位置并且闭合体处于打开位置,以及
图7是根据第三实施方式的注射装置的部分的横截面视图,其中喷嘴体处于活动位置并且闭合体处于闭合位置。
具体实施方式
在以下描述中,术语“上(upper)”和“下(lower)”相对于轴线A限定,轴线A对应于将要生产的容器的轴线,并且当容器以其底部放置时轴线A基本上竖直延伸。术语“上游(upstream)”和“下游(downstream)”相对于液体从注射装置的入口流动至注射装置的出口的流动方向限定。
本发明涉及形成诸如瓶子(例如包含水或碳酸水饮料的无菌或消毒瓶)的容器的技术领域。
更具体地,本发明涉及在站中使用的注射装置,用于使用包括注射装置4的站从预制件2生成容器,注射装置4布置成在预制件2中注射不可压缩的液体,预制件2可放置在模具6(图7)中,如随后将要描述的,不可压缩的液体能够将预制件2成形为容器并且能够填充容器。这种方法被称为液压成形并且使用液压成形机,液压成形机本身是已知的并且本文将不再详细描述。
如已知的,模具6限定具有待生成的容器的形状且布置成当不可压缩的液体注入所述预制件内部时接纳预制件2的模腔。这种模具是已知的并且本文将不再进行更详细的描述。
预制件2包括限定内部容积10的中空体8以及包括开口14的颈部12,通过开口14可进入内部容积10。预制件可具有与试管的形状类似的形状,其在下端部处闭合并且在上端部处具有带开口14的颈部12。颈部12已经具有待生成的容器1的颈部12的最终形状。在图1中以非限制性示例的方式示出的预制件2具有沿轴线A延伸的柱体8,轴线A与颈部12的轴线重合。预制件可由任何适当的塑料材料制成,如聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯呋喃酸酯(PEF);或聚烯烃,例如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP);或苯乙烯基材料,例如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或其他聚合物,例如聚氯乙烯(PVC)。预制件2通常根据注塑过程生成并且在与用于形成容器1的机器所位于的位置不同的位置处模制。
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制成,例如钢或铝合金。例如,预制件可以是罐的主要部分,在罐上对盖进行压边。根据本发明的液态成形法可用于在罐壁上提供形状细节同时在压接盖之前填充罐。
例如,当容器1由最终用户使用时,通过注射装置4注入预制件中的不可压缩的液体为旨在填充容器1的液体。
参照图1至图3,将描述用于将不可压缩的液体注入预制件2中的注射装置4的第一实施方式。
注射装置4包括主壳体22,主壳体22包括或限定入口16、出口18以及在入口16和出口18之间延伸并将入口16放置成与出口18流体连通的内腔20。
根据第一实施方式,入口16、出口18以及内腔20由主体24限定,主体24形成整个主壳体22,由单个刚性块制成或者由刚性固定在一起的刚性原体制成,意味着主体24形成单个单元。例如,主体24由中空壳体形成。
入口16旨在放置成经由适合于将液体从液体源输送至入口16的注射装置(未示出)以及在入口、注射装置与液体源之间延伸的适当的导管与不可压缩的液体源(未示出)(例如,蓄水池)流体连通。例如,注射装置由泵、活塞形成或者由允许液体以选择且可控的压力被输送至入口16的其他适当的装置形成。
出口18适合于放置成与由预制件2的颈部12形成的开口14液密流体连通,并且因此与预制件2的内部容积10液密流体连通。通过液密流体连通,意味着当出口18与预制件2的内部容积流体连通时,液体仅在预制件2的内部容积10中流动而不在预制件2的外部流动。更具体地,如图2、图3、图5、图6和图7中所示,出口18被布置成与预制件2液密接触放置,使得当主体24处于活动位置时,如随后将要描述的,出口18抵靠预制件2的颈部12应用,以在出口18与由预制件2的颈部12形成的开口14之间提供液密流体连通。如图7中所示,密封装置可围绕出口设置以密封出口与预制件的颈部12之间的接触。
当所述预制件2与出口18处于流体连通时,入口16和出口18都在内腔20中打开,例如,内腔20具有围绕轴线A延伸的基本上圆柱的形状,轴线A与预制件2的轴线对齐。内腔20包括基本上规则的圆柱部分26,圆柱部分26根据轴线A延伸并且可具有恒定的直径。注射室20还包括在规则的圆柱部分26与出口18之间延伸的截锥或角锥状部28,在锥形部28中,内腔20的直径从圆柱部分26的直径到出口18的直径逐渐减小。轴线A优选为竖直的。
闭合体30在内腔20中延伸。根据第一实施方式,闭合体30为沿轴线A延伸并且在其下端部处包括密封的环形表面32的中空控制杆。密封的环形表面32具有与锥形部28的部分的形状互补的形状,使得当密封的环形表面32抵靠锥形部28的壁应用时,密封的环形表面32密封地关闭内腔20并且防止液体流出口18。闭合体30可在内腔20内部沿轴线A在图1和图2所示的闭合位置与图3所示的打开位置之间移动,使得出口18经由内腔20与入口16流体连通,其中在图1和2中密封的环形表面32抵靠锥形部28的壁应用,在图3中密封的环形表面32从锥形部28的墙壁分开。
上隔间34布置在内腔20之上以接纳用于移动闭合体30的致动装置。上隔间34以刚性方式附接至主体24,与所述主体形成单个单元。例如致动装置为气动致动装置,并且例如包括活塞36,活塞36附接至闭合体并且将上隔间34封闭地分离成上部与下部,上部与下部分别能够填充空气。为了将闭合体30在其打开位置与其闭合位置之间移动,将空气注入上隔间34的上部中以增加所述上部中的压力并移动活塞36,使得上部的体积增加,同时使下部的体积减小。反之,为了将闭合体30在其闭合位置与其打开位置之间移动,将空气注入上隔间34的底部中以增加所述下部中的压力并移动活塞36,使得下部的体积增加,同时使上部的体积减小。上隔间34通过适当的密封元件以液密方式与内腔20隔开。
防止液体沿从上隔间34延伸至内腔20的闭合体30从入口16流动至上隔间34的密封元件之一为闭合隔膜38,闭合隔膜38在内腔20中延伸。闭合隔膜38为套筒状的柔性膜,例如由弹性材料制成,布置成使在闭合体30与主体24之间的相对运动中一直在闭合体30与主体24之间保持液密性。为此,闭合隔膜38的第一端部40附接至闭合体30并且闭合隔膜38的第二端部42附接至主体24。更具体地,闭合隔膜38的第一端部40在主体24周围延伸并且第二端部42也在主体周围延伸。在第一端部40与第二端部42之间,闭合隔膜38如套筒一样围绕闭合体30延伸并且在内腔20中延伸。因此,闭合隔膜38将内腔20分隔成注射室44与外部区域46,注射室44与外部区域46以液密方式彼此分离。
注射室44还由主体24的壁以及闭合体30的壁界定,以使注射室44仅在入口16处与出口18处打开。因为闭合体30和主体24界定注射室44,它们可被称作腔体,与闭合隔膜38形成注射室44的壁的一部分的。
外部区域46可被指定为干燥区域,因为其与入口16、注射室44和出口18隔开,因此被设计成不接纳任何液体。
闭合隔膜38包括面向注射室44的内表面48以及面向外部区域46和闭合体30的壁的外表面50。
闭合隔膜的外表面50包括限定为外表面50的部分的支承部,其抵靠注射装置4的在注射室44外部界定内腔20的刚性体中的一个的壁应用,例如闭合元件30的外部部分47和/或内腔20的壁。如随后将要描述的,外表面50的支承部根据闭合体30相对于内腔20的位置是可变的。支承部被应用所抵靠的壁的部分被称作承载面。
至少当闭合体30不处于打开位置时,闭合隔膜38的外表面50还可包括由外表面50的部分限定的自由部49,自由部49是不受支承的,意味着其没有抵靠刚性壁应用。应当理解支承部和自由部49共同形成闭合隔膜38的整个外表面50。
闭合隔膜38的第一端部40被布置在形成在闭合体30中的附接壳体52中。附接壳体52具有在闭合体30周围延伸的环形形状并具有包括布置成保持闭合隔膜38的第一端部40的钩形的横截面。形成闭环的闭合隔膜38的第一端部40被布置成与附接壳体52紧密配合并且完全填充附接壳体52。此外,第一端部40的尺寸设计为通过附接壳体52的壁压缩以使液体不能在附接壳体52内部渗透。因此,液体不能留存在附接壳体52内部,这避免了注射室44内部的任何污染风险。例如,附接壳体52通过刚性固定至彼此并一起形成闭合体30的两个部分的组装形成。在注射装置的维护期间,例如为了更换闭合隔膜38,闭合体30的外部部分47和闭合体30的内部部分可彼此分离。闭合体30的外部部分47的壁具有在附接壳体52旁边延伸的圆形表面54,其中闭合隔膜38的接近其第一端部的部分应用在圆形表面54上,从而通过避免闭合隔膜38抵靠任何锐利边缘应用来提供闭合体30的壁与闭合隔膜38之间的平滑接触。因此,闭合体30的壁不能损坏闭合隔膜38。
同样,闭合隔膜38的第二端部42布置在形成在内腔20的壁中的附接壳体56中。附接壳体56具有在内腔20周围延伸的环形形状并具有包括布置成保持闭合隔膜38的第二端部42的钩形的横截面。形成闭环的闭合隔膜38的第二端部42被布置成与附接壳体56紧密配合并且完全填充附接壳体56。此外,第二端部42的尺寸设计为通过附接壳体56的壁压缩以使液体不能在附接壳体56内部渗透。因此,液体不能留存在附接壳体56内部,这避免了注射室44内部的任何污染风险。例如,附接壳体56通过主体24与第一刚性支承体58的组装形成,第一刚性支承体58在注射室44外部延伸并限定外部区域46的壁的一部分。在注射装置的维护期间,例如为了更换闭合隔膜38,第一刚性支承体58可与主体24分离。第一刚性支承体58的壁具有在附接壳体56旁边延伸的圆形表面60,其中闭合隔膜38的接近其第二端部的部分应用在圆形表面60上,从而通过避免闭合隔膜38抵靠任何锐利边缘应用来提供第一刚性支承体58的壁与闭合隔膜38之间的平滑接触。因此,第一刚性支承体58的壁不能损坏闭合隔膜38。
外部区域46通过第一刚性支承体58的曲壁部51和闭合体30的外部部分47的壁界定。外部区域46的壁具有U形横截面并且具有转向注射室44的凹面。面向闭合隔膜38的外表面50的外部区域46的壁没有锐利边缘。
第一刚性支承体58还包括与外部区域46流体连通的通气孔62。通气孔62在外部区域46的U形的底部中的一端处以及在注射装置4的外部的另一端处打开。
注射装置4还可包括在形成闭合体30的中空控制杆内部延伸的拉伸杆63,拉伸杆63穿过出口18并在预制件2中延伸以辅助预制件2变形成容器,如本身已知的。拉伸杆63可在中空控制杆中沿轴线A平移移动。拉伸杆63的功能是已知的并且本文将不再详细描述。
注射装置4还包括布置成用于接纳预制件2的预制件支座64。预制件支座64与主体24经由位于活动位置(图2和图3)与缩回位置(图1)之间的致动器66可相对于彼此移动,其中在活动位置,出口18放置成与预制件2流体连通,即,其中出口18以液密方式抵靠预制件2的颈部12应用,并且在缩回位置,预制件支座64与出口隔开,从而允许将预制件引入预制件支座64中。预制件支座64可通过具有待生成的容器的形状的模具6的部分形成。致动器66可为任何适当的种类,例如布置成在缩回位置和活动位置之间移动主室24或预制件支座64的气动活塞或液压活塞或伺服马达。
现在将描述注射装置4的功能。
首先,如图1中所示,主体24和预制件支座64处于缩回位置并且预制件2放置在预制件支座64中。闭合元件30处于闭合位置。然后,闭合隔膜38主要抵靠闭合体30的壁应用,意味着支承表面主要通过闭合体30的外部部分47的壁形成。仅接近闭合隔膜38的第二端部42的部分抵靠第一刚性支承体58的壁的一部分应用。此外,在该位置中,闭合隔膜38还包括自由部49,自由部49不抵靠任何墙壁应用,其在第一刚性支承体58与闭合体30之间延伸并关闭外部区域46。因此,在该位置中,闭合隔膜38的支承部在闭合体30上比在刚性支承体58上延伸更多。
然后主体24和预制件支座64移动至图2中所示的活动位置,同时闭合体30保持在其闭合位置中,以将出口18放置成与预制件2流体连通。通过致动注射装置,经由入口16利用来自液体源的液体填充注射室44,注射装置本身是已知的并且此处不再描述。
然后,如图3中所示,闭合体30在打开位置中移动,以使液体经由出口18注入预制件2的内部容积10中,引起预制件2变形并获得待生成的容器形状。同时,可以以已知的方式致动拉伸杆63以辅助预制件的轴向变形。同样如本身已知的,注入预制件中的液体的压力可以改变以在短时间内在预制件2内部产生压力峰值,使得最终将预制件成形为容器。然后获得成形的并且填充的容器。
在闭合体30在其闭合位置与其打开位置之间移动的过程中,闭合隔膜38在外部区域46内部以滑动方式移动,导致自由部49抵靠第一刚性支承体58的曲壁部分51应用,自由部49逐渐变成闭合隔膜的支承部,并使得外表面50的一部分脱离闭合体30并且抵靠第一刚性支承体58的壁应用。闭合隔膜38的这种移动通过闭合隔膜38的形状所允许,闭合隔膜38布置成使闭合隔膜38被引导为抵靠由第一刚性支承体58和闭合体30形成的支承表面应用。因此,第一刚性支承体58为接纳体。在闭合体30朝向打开位置移动期间,闭合隔膜28的外表面的自由部49的表面逐渐减小同时外部区域46的体积也逐渐减小,直到闭合体30到达打开位置时外部区域46的体积基本变为零。在该移动期间,存在于外部区域46中的空气通过通气孔62排空。在闭合体30的打开位置中,闭合隔膜的外表面50的支承部基本上由所有外表面50形成,意味着闭合隔膜38的整个外表面抵靠支承表面应用。因此,支承表面在闭合体30的闭合位置和打开位置之间增加。
因此,在闭合体30的打开位置中,闭合隔膜38抵靠刚性表面整体地应用,这为闭合隔膜38提供了极大的机械支承并且使得即使在压力峰值期间闭合隔膜38也能够经受在注射室中流动的液体的压力,在压力峰值期间液体可达到超过20巴的压力。根据具体的实施方式,在压力峰值期间压力可超过35巴,例如50巴。因此,即使闭合隔膜38由易碎的柔性膜制成,在将液体注入预制件2期间也没有撕裂闭合隔膜38的风险。
一旦注射完成,闭合体30移动回其闭合位置并且主体24与预制件支座64移动回缩回位置。然后,可从预制件支座64取回成形且填充的容器并由新的预制件更换以执行形成与填充的另一循环。
在第一实施方式中,需要单个膜以确保注射室44的液密性,这使得注射装置中的易碎部分的数量很小。但是,在该实施方式中,形成加强结构的整个主体24以及附接至主体24的部分必须移位以被放入活动位置中。因此,这种实施方式具有待克服的重要的机械约束。
根据图4至图6所示的本发明的注射装置的第二实施方式为注射装置68,其中入口形成在主体69中,出口18形成在喷嘴体70中,喷嘴体70可相对于主体69在缩回位置与活动位置之间移动。因此,在该第二实施方式中,仅喷嘴体70必须在缩回位置与活动位置之间移动,从而减小了机械约束。该实施方式包括由主体69和喷嘴体70以及第二刚性支承体75和随后描述的第三体77形成的主壳体73。界定注射室44的腔体为喷嘴体70、主体69和闭合体30。
注射装置68还包括移动喷嘴体70的喷嘴致动器71。例如,喷嘴致动器71由附接至喷嘴体70并包围喷嘴体70的致动活塞72形成,放置在围绕附接至主体69的喷嘴体70延伸的致动室74中,致动室74例如由第二刚性支承体75和第三体77的组装来限定。根据图4至图6中所示的实施方式,致动室74在入口16下游延伸。致动活塞72将致动室74密封地分离成上部和下部,上部和下部各自能够以空气填充或由任何致动流体填充。为了使喷嘴体70在其缩回位置与其活动位置之间移动,空气被注入致动室74的上部以增加所述上部中的压力并移动致动活塞72,使得上部的体积增加,同时使下部的体积减小,从而导致喷嘴体70朝向预制件支座64向下移动。反之,为了使喷嘴体70在其活动位置与其缩回位置之间移动,空气被注入致动室74的下部中以增加所述下部中的压力并移动致动活塞72使得下部的体积增加,同时使上部的体积减小,从而导致喷嘴体远离预制件支座64向上移动。致动室74通过适当的密封元件以液密方式与内腔20隔开。
注射装置68的变型可使用任何类型的喷嘴致动器,如磁性和/或电动致动器或者伺服驱动致动器。
防止液体沿喷嘴体70从入口16流动至致动室74的密封元件之一为在内腔20中延伸的喷嘴隔膜76。与闭合隔膜38类似,喷嘴隔膜76为套筒形状的柔性膜,例如由弹性材料制成,布置成在沿喷嘴体70与主体69之间的相对运动中一直在喷嘴体70与主体69之间保持液体紧密性。为此,喷嘴隔膜76的第一端部78附接至喷嘴体70,喷嘴隔膜76的第二端部80附接至主体69。在第一端部78与第二端部80之间,喷嘴隔膜76围绕喷嘴体70并且在内腔20中延伸。因此,与闭合隔膜38类似,喷嘴隔膜76界定注射室44并限定外部区域46,外部区域46以液密方式与注射室44隔离。
喷嘴隔膜76包括面向注射室44的内表面82以及面向外部区域46和喷嘴体70的壁的外表面84。
喷嘴隔膜76的外表面84包括支承部,支承部被限定为外表面84的抵靠注射装置68的刚性壁应用的部分,即,喷嘴体70的外部部分和/或第二刚性支承体75的壁。支承部被应用所抵靠的腔体的壁的部分被称作承载面。
至少当喷嘴体70不处于活动位置时,喷嘴隔膜的外表面84还可以包括由外表面84的部分限定的、不受支承的自由部79,意味着没有抵靠内腔20之一的壁应用。应当理解支承部和自由部79共同形成喷嘴隔膜76的整个外表面84。
喷嘴隔膜76的第一端部78被布置在形成于喷嘴体70中的附接壳体86中。附接壳体86具有在喷嘴体70周围延伸的环形形状并具有包括布置成保持喷嘴隔膜76的第一端部78的钩形的横截面。形成闭环的喷嘴隔膜76的第一端部78被布置成与附接壳体86紧密配合并完全填充附接壳体86。此外,第一端部78的尺寸设计为通过附接壳体86的壁压缩以使液体不能在附接壳体86内部渗透。因此,液体不能留存在附接壳体86内部,这避免了注射室44内部的任何污染风险。例如,附接壳体86通过刚性固定至彼此并一起形成喷嘴体70的两个部分的组装形成。在注射装置的维护期间,例如为了更换喷嘴隔膜76,上述两个部分可彼此分离。喷嘴体70的壁具有在附接壳体86旁边延伸的圆形表面88,其中喷嘴隔膜76的接近其第一端部的部分应用在圆形表面88上,从而通过避免喷嘴隔膜76抵靠任何锐利边缘应用来提供喷嘴体70与喷嘴隔膜76之间的平滑接触。因此,喷嘴体70的壁不能损坏喷嘴隔膜76。
同样,喷嘴隔膜76的第二端部80布置在形成在内腔20的壁中的附接壳体90中。附接壳体90具有在内腔20周围延伸的环形形状并具有包括布置成保持喷嘴隔膜76的第二端部80的钩形的横截面。形成闭环的喷嘴隔膜76的第二端部80被布置成与附接壳体90紧密配合并且完全填充附接壳体90。此外,第二端部80的尺寸设计为通过附接壳体90的壁压缩以使液体不能在附接壳体90内部渗透。因此,液体不能留存在附接壳体90内部,这避免了注射室44内部的任何污染风险。例如,附接壳体90通过主体69与第二刚性支承体75的组装形成,第二刚性支承体75在注射室44外部延伸并限定外部区域46的壁的一部分。在注射装置的维护期间,例如为了更换喷嘴隔膜76,第二刚性支承体75可与主体69分离。第二刚性支承体75的壁具有在附接壳体90旁边延伸的圆形表面94,其中喷嘴隔膜76的接近其第二端部的部分应用在圆形表面94上,从而通过避免喷嘴隔膜76抵靠任何锐利边缘应用来提供第二刚性支承体75的壁与喷嘴隔膜76之间的平滑接触。因此,第二刚性支承体75的壁不能损坏喷嘴隔膜76。
外部区域46通过第二刚性支承体75的曲壁部85和喷嘴体70的在喷嘴隔膜76的外表面84侧延伸的外壁界定。当喷嘴体70处于缩回位置时,外部区域46的壁具有U形横截面并且具有转向注射室44的凹面。因此,面向喷嘴隔膜76的外表面84的外部区域46的壁没有锐利边缘。
第二刚性支承体75还包括与外部区域46流体连通的通气孔96。通气孔96在外部区域46的U形的底部中的一端处以及在注射装置的外部的另一端处打开。
根据第二实施方式的注射装置68的其余部分基本上与根据第一实施方式的注射装置类似。应当注意到在图4至图6所示的变型中,注射装置不包括拉伸杆。但是,可以设置这种拉伸杆,就像拉伸杆63可从第一实施方式移除一样。
现在将描述第二实施方式的注射装置的功能。
首先,如图4所示,注射装置68处于缩回配置,其中喷嘴体70处于缩回位置并且闭合体30处于闭合位置。在该配置中,闭合体30处于这样的位置,即闭合隔膜38完全抵靠干燥区域46的壁应用,如同当闭合体30处于打开位置中时那样。然后,喷嘴隔膜76主要抵靠喷嘴体70的外壁应用,意味着支承表面主要通过喷嘴体70的壁形成。仅接近喷嘴隔膜76的第二端部80的部分抵靠第二刚性支承体75的壁的一部分应用。此外,在该位置中,喷嘴隔膜76还包括自由部79,自由部79不抵靠任何壁应用,其在第二次刚性支承体75与喷嘴体70之间延伸并关闭外部区域46。因此,在该位置中,喷嘴隔膜的支承部在闭合体上比在第二性支承体75上延伸更多。
然后,致动系统使注射装置移动至连接配置,其中喷嘴体70处于活动位置,即其中出口18以抵靠预制件2的颈部12的液密接触方式应用,并且闭合体30处于闭合位置。在该配置中,闭合体30已经用喷嘴体70降低以保持在闭合位置中。闭合隔膜38然后处于前面关于第一实施方式的注射装置中处于闭合位置的闭合体30所描述的位置。
喷嘴体70的降低使得喷嘴隔膜76以滑动方式在外部区域46内部移动,导致喷嘴隔膜76更少应用在喷嘴体70上并且更多应用在第二刚性支承体75上。因此,如同闭合隔膜38,喷嘴隔膜76具有布置成使喷嘴隔膜76被引导以抵靠由第二刚性支承体75和喷嘴体70形成的承载表面应用的形状。因此第二刚性支承体75是接纳体75。喷嘴体70在注射装置68的活动配置中朝向其位置的运动使得自由部79抵靠第二刚性支承体75的曲壁部85应用,自由部79逐渐变为喷嘴隔膜76的支承部,并且使得外表面84的一部分脱离喷嘴体70并抵靠第二刚性支承体75的壁应用。因此,在喷嘴体70朝向活动位置运动期间,喷嘴隔膜76的外表面的自由部79的表面逐渐减小同时外部区域46的体积逐渐减小,直到喷嘴体70到达活动位置时外部区域46的体积基本变为零。在该运动期间,存在于外部区域46中的空气通过通气孔96排空。在喷嘴体70的活动位置中,喷嘴隔膜的外表面84的支承部基本上由全部外表面84形成,意味着喷嘴隔膜76的整个外表面抵靠承载表面应用。因此,承载表面也在喷嘴体70的缩回位置和活动位置之间增加。因此,在喷嘴体70的活动位置中,喷嘴隔膜76整体地抵靠刚性表面应用,这为喷嘴隔膜76提供极大的机械支承。
然后,如图6中所示,致动系统使注射装置68移动为活动配置,其中喷嘴体70处于活动位置并且闭合体30处于打开位置。液体经由出口18注入预制件2的内部容积10中,引起预制件2变形并获得待生成的容器的形状。如本身已知的,注入预制件中的液体的压力可以改变以在短时间内在预制件2内部产生压力峰值,以便完成将预制件成形为容器。然后获得成形的并且填充的容器。
如已经关于第一实施方式的注射装置中处于打开位置的闭合体30所描述的,在闭合体30在闭合位置与打开位置之间运动期间,闭合隔膜38移动以抵靠外部区域46的壁应用。
因此,在将液体注入预制件2期间,闭合隔膜38与喷嘴隔膜76都具有极大的机械支承并且基本上不包括在液体压力下容易受到损坏的任何自由部。
应注意在喷嘴体70的活动位置中,保持喷嘴隔膜76的第一端部78的附接壳体86被放置在这样的位置,即,使得液体能够朝向出口18流动,而不仍留存在喷嘴体70与第二刚性支承体75之间的位置,从而避免积滞的液体污染注射室44的任何风险。
在第二实施方式中,需要两个易碎部分,但是如上所述,在液体注入期间,通过确保它们的机械支承使得损坏它们的风险降低。此外,喷嘴体70比包括主体69、第一刚性支承体58、第二刚性支承体75以及上隔间34的整体更容易得多地移动。这使得更容易致动根据第二实施方式的注射装置。
根据图7所示的第三实施方式,注射装置101可包括通过使活塞36围绕在喷嘴体70的致动室74下面延伸的第二致动室100中的闭合体30延伸而设置在入口16下游的闭合体30的致动装置。该实施方式降低活塞36的冲程,当所述喷嘴体70从其缩回位置移动至其活动位置以保持闭合体30处于其闭合位置时,这仅须能够在其闭合位置与其打开位置之间移动闭合体30而不必包括用于移动闭合体30与喷嘴体70的冲程的一部分。
但是,在该实施方式中,需要第三隔膜102以确保闭合体30与喷嘴体70之间的流体密封性。第三隔膜102类似于闭合隔膜38和喷嘴隔膜76。第三隔膜102的一端104附接至闭合体30而其另一端106附接至喷嘴体70,并且与闭合隔膜38和喷嘴隔膜76类似,第三隔膜102使外部区域108与注射室44隔开。如同闭合隔膜38和喷嘴隔膜76,外部区域108的壁形成承载表面,当闭合体处于其打开位置并且液体在注射室44中流动时,承载表面向第三隔膜提供极大的机械支承。
在第三实施方式中,外部区域108通过喷嘴体70的壁和闭合体30的在闭合体30的上端部延伸的壁界定。为此,如随后将要描述的,闭合体30的位于其上端部处的外部部分109为包括弯曲部110的接纳体,当闭合体30移动至打开位置时,弯曲部110布置成接纳第三隔膜102。外部区域108的壁具有U形横截面并且具有转向注射室44的凹面。
现在将描述第三实施方式的注射装置的功能。
首先,注射装置处于缩回配置,其中喷嘴体70处于图7中虚线所示的缩回位置,并且闭合体30处于闭合位置,如图7中实线所示。在该配置中,如同当闭合体30处于前面关于图1和图2所述的第一实施方式中的打开位置中时,闭合体30处于闭合隔膜38包括自由部49的位置。喷嘴隔膜76也包括重要的自由部79,因为几乎仅喷嘴隔膜76的端部由主体69和喷嘴体70支承。同样,第三隔膜102包括重要的自由部112并且第三隔膜102的支承部在喷嘴体70上比在闭合体30上延伸更多。
然后,致动系统将注射装置移动至连接配置,其中喷嘴体70处于活动位置并且闭合体30处于闭合位置。在该配置中,因为闭合体30随喷嘴体70移动,因此仅喷嘴致动器71已经被致动。在该配置中,如前面关于图5和图6所述,喷嘴隔膜76被完全支承。其他柔性隔膜,即,闭合隔膜38和第三隔膜102保持在同一位置中,即几乎没有支撑。
然后,如已经关于第一实施方式和第二实施方式的注射装置中处于打开位置的闭合体30所描述的,闭合体30被移动至打开位置,这使得闭合隔膜38抵靠外部区域46的壁应用。
闭合体30向打开位置移动也使得第三隔膜102以滑动方式在外部区域108内部移动,从而导致自由部112抵靠闭合体30的曲壁部110应用,自由部112逐渐变为第三隔膜102的支承部。如同闭合隔膜38,第三隔膜102的形状具有布置成使第三隔膜102被引导以抵靠由闭合体30和喷嘴体70形成的承载表面应用的形状。因此,在闭合体30朝向打开位置移动期间,第三隔膜102的外表面的自由部112的表面逐渐减小,同时外部区域108的体积也逐渐减小,直到闭合体30到达打开位置时外部区域108的体积基本变为零。在闭合体30的打开位置中,第三隔膜102的外表面的支承部基本上由全部外表面形成,意味着第三隔膜102的整个外表面或者几乎整个外表面抵靠承载表面应用。因此,在闭合体30的打开位置中,第三隔膜102整体地抵靠刚性表面应用,这向第三隔膜102提供极大的机械支承。
在闭合体30向打开位置移动期间,逐渐接纳第三隔膜102的外表面的承载表面通过闭合体30的弯曲部110形成。
液体经由出口18注入预制件2的内部容积10中,引起预制件2变形并获得待生成的容器的形状。如本身已知的,注入预制件中的液体的压力可以改变以在短时间期间在预制件2内部产生压力峰值,以便完成将预制件成形为容器。然后获得成形的并且填充的容器。
因此,在将液体注入预制件2期间,所有柔性隔膜,即,闭合隔膜38、喷嘴隔膜76和第三隔膜102,都具有极大的机械支承并且基本上不包括在液体压力下容易受到损坏的任何自由部。

Claims (18)

1.用于形成和填充站的注射装置(4、68、101),所述形成和填充站用于将预制件(2)形成为容器并使用加压液体填充所述容器,所述注射装置包括:
主壳体(22、73),包括旨在放置成与加压液体源流体连通的入口(16)、旨在放置成与所述预制件(2)流体连通的出口(18)以及布置成在所述入口(16)和所述出口(18)之间接纳并包含所述加压液体的注射室(44);
闭合体(30),能够在闭合位置和打开位置之间相对于所述出口(18)移动;
闭合隔膜(38、102),至少附接至所述闭合体(30),所述注射室(44)至少由所述闭合隔膜(38、102)的内表面(48)界定,所述闭合隔膜(38、102)具有在所述注射室(44)外部延伸的外表面(50)并限定以液密方式与所述注射室(44)隔离的外部区域(46、108);
承载表面,所述闭合隔膜(38、102)的外表面(50)的支承部抵靠所述承载表面应用,所述承载表面由所述主壳体的至少一部分和/或由所述闭合体(30)的至少一部分限定,
所述闭合隔膜(38)还包括自由部(49、79、112),所述自由部(49、79、112)与所述支承部形成所述闭合隔膜的整个外表面(50),其特征在于,所述承载表面被布置成使得当所述闭合体(30)从所述闭合位置移动到所述打开位置时,所述自由部(49、79、112)的表面减小。
2.根据权利要求1所述的注射装置(4、68、101),包括多个腔体(24、30、69、70),所述多个腔体包括具有能够相对于彼此移动的两个腔体的至少一个腔体对,其中所述腔体对或每对腔体的所述两个腔体通过至少一个柔性隔膜(38、76、102)彼此相关,所述至少一个柔性隔膜(38、76、102)一直沿所述两个腔体之间的相对运动在所述两个腔体之间保持液密性,以及其中所述注射室(44)由每个腔体的刚性表面以及与所述腔体对或每对腔体相关的至少一个柔性隔膜中的每个完全界定在所述入口和所述出口之间。
3.根据权利要求2所述的注射装置(4、68、101),其中,所述腔体中的一个为所述闭合体(30),所述主壳体(22、73)包括至少一个其他腔体(24、69、70),并且所述至少一个柔性隔膜中的一个为所述闭合隔膜(38),所述注射装置(4)具有活动配置,在所述活动配置中,所述闭合体(30、102)相对于所述出口(18)处于所述打开位置,同时,所述主壳体(22)被布置成使所述出口(18)放置成与所述预制件(2)流体连通。
4.根据权利要求2或3所述的注射装置(4、68、101),其中所述柔性隔膜(38、76、102)中的每个或至少一个为支承隔膜,所述支承隔膜的一端附接至所述相关腔体中的一个,另一端附接至所述相关腔体中的另一个,并且其中所述支承隔膜还与至少一个刚性支承体(58、75)相关,所述至少一个刚性支承体(58、75)在所述注射室(44)外部延伸,并且所述柔性隔膜的外表面(50、84)的支承部抵靠所述至少一个刚性支承体(58、75)应用,所述刚性支承体附接至所述相关腔体中的一个的外部部分或形成所述相关腔体中的一个的外部部分。
5.根据权利要求3和4一起所述的注射装置(4、68、101),其中与所述支承隔膜(38、76、102)相关的至少一个刚性支承体(58、75、109)为通过以下事实限定的接纳体,即,在与所述支承隔膜相关的腔体之间朝向所述注射装置(4、68、101)的所述活动配置的相对运动增加抵靠所述接纳体应用的所述支承隔膜的支承部的表面,其中,所述接纳体包括弯曲部(51、85、110),在所述相对运动期间,所述支承隔膜的自由部(49、79、112)抵靠所述弯曲部渐进地应用。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射装置(4、68、101),还包括布置成接纳所述预制件(2)的预制件支座(64),以及布置成在活动位置与缩回位置之间相对于所述预制件支座(64)移动所述出口(18)的喷嘴致动器(66、71),在活动位置中,所述出口(18)被放置成与所述预制件(2)流体连通,在缩回位置中,允许将预制件(2)引入所述预制件支座(64)中。
7.根据权利要求2和6一起所述的注射装置(68、101),其中所述腔体中的一个为包括所述注射装置的所述入口(16)的主体(69),另一腔体为包括所述出口(18)的喷嘴体(70),所述喷嘴致动器(71)被布置成在所述活动位置与所述缩回位置之间相对于所述主体(69)移动所述喷嘴体(70)。
8.根据权利要求3和7一起所述的注射装置(68),其中所述闭合隔膜(38)具有附接至所述闭合体(30)的第一端(40)和附接至所述主体(69)的第二端(42)。
9.根据权利要求7或8所述的注射装置(68,101),其中所述喷嘴致动器(71)包括设置在所述壳体(73)中的第一致动室(74)以及在所述第一致动室中滑动的喷嘴活塞构件(72)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的注射装置(68、101),除了包括所述柔性闭合隔膜(38)之外还包括柔性喷嘴隔膜(76),所述柔性喷嘴隔膜(76)具有附接至所述喷嘴体(70)的第一端(78)以及附接至所述主体(69)的第二端(80),以便一直沿所述喷嘴体(70)与所述主体(69)之间的相对运动在所述喷嘴体(70)与所述主体(69)之间提供密封连续性。
11.根据权利要求10所述的注射装置(68),还包括在所述注射室(44)外部延伸的刚性第二支承体(75),所述第二支承体(75)在所述柔性喷嘴隔膜(76)的所述第二端(80)附近形成所述主体(69)的一部分或附接至所述主体(69)。
12.如权利要求8或10中任一项所述的注射装置(68、101),其中,相应隔膜(38、76、102)的所述端部中的至少一个或每个包括弹性材料或由弹性材料制成,并且形成接纳于相应腔体(69、30、70)的附接壳体(52、56、86、90)中的闭环,其中所述相应隔膜(38、76、102)的所述端部附接至所述相应腔体(69、30、70)的所述附接壳体(52、56、86、90),并且其中所述附接壳体(52、56、86、90)具有包括钩形的横截面以保持所述端部,并具有压缩所述弹性材料的尺寸,并且完全由所述端部填充,以在所述相应隔膜移动期间防止液体进入所述环形附接壳体(52、56、86、90)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的注射装置(4、68、101),其中,当所述闭合体(30)处于所述打开位置时,基本上所述闭合隔膜(38、102)的整个所述外表面(50)抵靠所述承载表面应用,以使所述闭合隔膜(38、102)的整个所述外表面(50)由所述支承部形成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的注射装置(4、68、101),其中,在将液体注入所述预制件(2)期间,所述出口(18)以与所述预制件液密接触的方式应用,以使所述出口(18)与所述预制件(2)液密流体连通。
15.用于形成和填充站的注射站,所述形成和填充站用于将预制件(2)形成为容器并使用加压液体填充所述容器,所述注射站包括:
-限定模腔的模具(6),所述模腔具有待生成的所述容器的形状,所述模具(6)被布置成接纳预制件(2),以及
-注射装置(4、68、101),包括:
-主壳体(22、73),包括旨在放置成与加压液体源流体连通的入口(16)、旨在放置成与置于所述模具中的预制件(2)流体连通的出口(18)以及布置成在所述入口(16)与所述出口(18)之间接纳并包含所述加压液体的注射室(44),
-闭合体(30),能够在闭合位置和打开位置之间相对于所述出口(18)移动,
-闭合隔膜(38、102),至少附接至所述闭合体(30),所述注射室(44)至少通过所述闭合隔膜(38、102)的内表面(48)界定,所述闭合隔膜(38、102)具有在所述注射室(44)外部延伸的外表面(50),并限定以液密方式与所述注射室(44)隔离的外部区域(46、108),
-承载表面,所述闭合隔膜(38、102)的所述外表面(50)的支承部抵靠所述承载表面应用,所述承载表面由所述主壳体的至少一部分和/或由所述闭合体(30)的至少一部分限定,
所述闭合隔膜(38)还包括与所述支承部形成所述闭合隔膜的整个所述外表面(50)的自由部(49、79、112),
其特征在于,所述承载表面被布置成:当所述闭合体(30)从所述闭合位置移动到所述打开位置时,使所述自由部(49、79、112)的表面减小。
16.使用根据权利要求1至14中任一项所述的注射装置(4、68、101)的注射方法,包括以下步骤:
-通过使所述闭合体(30)相对于所述出口(18)移动至闭合位置而使所述出口(18)闭合,
-当完成所述闭合时,以液密方式将所述出口(18)连接至预制件开口,
-当完成所述连接时,打开所述出口(18),通过将所述闭合体(30)移动到打开位置而完成所述打开,从而允许所述加压液体从所述注射室(44)流出并流至所述预制件(2)内部,
-在所述打开期间或在所述打开之后,通过减小所述隔膜(38、102)的所述自由部(49、112)的表面来减少至少所述闭合隔膜(38、102)的自由部(49、112)。
17.用于将预制件形成为容器的形成和填充方法,包括根据权利要求16所述的注射方法,还包括以下步骤:
-将加热的预制件(2)引导至模腔中,
-在打开所述出口(18)之前,利用加压液体以第一压力填充所述注射室(44),以及
-在减小所述自由部(49、112)之后,增加所述注射室(44)内部的液体的压力,以使所述预制件扩展至所述模腔的形状。
18.根据权利要求16或17所述的形成和填充方法,其中,以液密方式将所述出口(18)连接至所述预制件开口包括:将所述出口(18)放置成与所述预制件开口液密接触,以便以液密方式将所述加压液体注射至所述预制件(2)内部。
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