CN107000298A - 在用于同时由预成形坯成形容器并灌装容器的机器中将灌装物供应到由预成形坯形成的容器中的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在用于同时由预成形坯成形容器并且对该容器灌装的机器中将灌装物供应到在模具3中由预成形坯2形成的容器中的组件1，其中，所述组件通过该组件的壁7限定在灌装物输入管路4和所述容器口6之间的流动路径。该组件的特征在于，所述组件具有在所述灌装物输入管路和所述组件1之间以及在所述预成形坯2和所述组件之间的密封的终端。

Description

在用于同时由预成形坯成形容器并灌装容器的机器中将灌装 物供应到由预成形坯形成的容器中的组件

技术领域

本发明涉及一种用于同时由预成形坯成形容器并且灌装容器的机器中将灌装物供应到由预成形坯形成的容器中的组件，其中，所述组件通过其壁限定在灌装物输入管路和容器口之间的流动路径。

背景技术

传统地，在吹塑成形方法中，通过在压力下流入预加热的预成形坯中的成形气体使容器、尤其是瓶成形，并且在第二步骤中以灌装物、尤其是液态灌装物灌装。为了更合理的制造，最近开发出这样的方法，在所述方法中，预加热的预成形坯可以不通过压力气体而通过在压力下所供应的液态灌装物在一个步骤中成形并且灌装。例如由DE 10 2010 007541 A1已知这种方法。

为了能够将预成形坯改型为容器，该预成形坯由热塑性材料组成并且被热处理，即尤其被加热。在此，预成形坯的本体例如被加热到约120℃并且可成形，而口区域仅仅应该达到明显较低的温度，因为预成形坯被保持在成形和灌装机中的口区域上并且应该在那里的通常的保持力下不变形。

通常所使用的热塑性材料的玻璃化温度为大约70℃，材料可以在该玻璃化温度以上无裂纹地变形。在整个改型期间不应低于该温度。由于待灌装的液体相对于在吹塑成形中所使用的成形气体的高热容，预成形坯快速地失温。在灌装例如水这样冷的液体时，存在大约300ms的处理时间用于成形和灌装过程。

因此，重要的是，使在压力下流入成形的容器中的液体以高的流量速率流入。在此，容器口为最窄的区域。要避免可能导致高的阻滞压力的倒流。

在高的压力下，也存在着容器的口区域变形的危险。直接在口区域下方的预成形坯的温度应尽可能明显位于所使用的材料的玻璃化温度以上，由此能够使容器成形。通过尤其在冷灌装时由于液态灌装物而产生较大的热量导出，在成形期间呈现出显著的温度损失，使得相应高地设定起始温度。由于动态效应，阻滞压力暂时明显高于灌装压力，使得存在口区域变形的风险。

在大多数情况下，瓶口的横截面还附加地由伸展杆(Reckstange)限界，该伸展杆围绕预成形坯轴线沉入到预成形坯和成形的容器中并且促进轴向的伸展。因此，在口的区域中出现环状间隙。

液态灌装物从储备箱在压力下通过输入管路供应。通过伸展杆防止直接供应至容器口。在这种情况下，附加地需要灌装物流的转向，其中，要防止湍流或倒流或者要降低其作用。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种在用于同时由预成形坯成形容器并且灌装容器的机器中将灌装物从供应管路供应到由预成形坯形成的容器中的组件，该组件使湍流和阻滞压力保持尽可能小或者降低其影响。

为了解决所述任务，提出一种在用于同时由预成形坯成形容器并且灌装容器的机器中将灌装物供应到由预成形坯形成的容器中的组件，其中，所述组件通过其壁限定在灌装物输入管路和容器口之间的流动路径。该组件的特征在于，该组件具有不但至灌装物输入管路而且至预成形坯的密封终端。通常的、符合标准所使用的技术被使用于灌装物的供应，所述技术必须借助必需的压力工作，但是在其他方面不必进一步与待成形和待灌装的容器的模具相协调。所述模具和所使用的预成形坯根据容器而定。接口是预成形坯的口。根据本发明的组件限定在灌装物输入管路和预成形坯或者说成形容器的口之间的流动路径并且可以个别地适配。

所述组件尤其可以实现至预成形坯的口的或者在所述组件和预成形坯的外侧之间(优选在下方的口区域中)的或者在所述组件和所述模具之间的密封终端。

根据本发明的有利构型，所述组件的直径向着容器口的方向在基本上平行于预成形坯轴线的第一壁区域和平行于预成形坯轴线的第二壁区域之间减小，在输入管路和组件之间的过渡部与组件的壁相切地实现并且在组件的壁和容器口之间的过渡部无棱边地并且与预成形坯轴线轴向平行地实现。

根据本发明的这种组件即使在高体积流的情况下也能够实现由供应管路所供应灌装物流的少湍流和低阻滞压力的转向。所述组件包括具有较大直径的区域并且其直径基本上漏斗状地向着容器口的方向减小。在输入管路和组件之间的过渡部应与所述组件的壁相切地实现。由此，使灌装物流平缓地转向并且不产生可能引起倒流的漩涡。

由于直径向着容器口的方向持续地减小，所述流动可以贴靠在组件的壁上，并且灌装物流向着口区域中具有最小横截面的区域的方向连续地增大速度。

在组件的壁和容器口之间的过渡部应无棱边地并且与预成形坯轴线轴向平行地实现，使得在过渡部上不出现漩涡或者所述流动与壁分离并且减小口的可有效使用的横截面。

输入管路相对于预成形坯轴线既可以大约成直角又可以平行或者成其他角度，使得既能够实现灌装物的基本上水平的供应又能够实现灌装物的基本上竖直的供应。

优选地，供应管路在预成形坯大约竖直取向的情况下略微向下倾斜，使得相切地导入到供应组件中的供应管路引起略微向下指向预成形坯方向的流动。

组件的横截面可以围绕预成形坯轴线尤其圆形地被限界，例如通过伸展杆得出的那样。由此产生具有环形面的环状间隙。

组件的朝向容器口方向减小的直径尤其可以在凹形的第一弯曲部中和在凸形的第二弯曲部中向着容器口的方向减小，其中，凹形和凸形在这里相对于组件的导流区域来理解。

在此，曲率半径尤其应这样选择，使得不产生棱边并且因此不会发生流动分离。

导流的壁的切线可以优选在该壁最平的区段上相对于预成形坯轴线形成小于60°的角度并且相对于预成形坯轴线形成尤其小于45°的角度。

根据实施方式，弯曲部的曲率半径可以大于组件高度的一半和/或大于该组件的直径减小的四分之一。

根据本发明的另一实施方式，该装置的壁可以叠加有导流的螺旋轮廓。

根据一实施例，所述组件可以具有带有导流轮廓、尤其带有螺旋轮廓或者螺旋线轮廓的伸展杆。由此可以促进在容器口的环状间隙区域中的环形流动。

根据实施方式，所述组件可以密封地贴靠在预成形坯的口或者说容器的口上。替代地，所述组件也可以相对于机器的构件、尤其相对于模具、但是也相对于预成形坯的保持件或者各个其他合适部件对外密封地终端。如果在口上不进行密封地终端，则口从外部和内部被处于压力下的灌装物冲洗并且在口区域中不建立可能导致口的变形的内压力。此外，口在两侧的冲洗可能导致不应变形的该区域的更快速的冷却，从而不发生例如在容器口上的螺纹的意外变形。

根据本发明的优选实施方式，所述组件可以至少部分并且优选完全在外侧包围容器口。优选地，所述组件可以从外部逆着径向力地支撑容器口。在后一种情况下，当组件和容器口之间的密封在口自身上进行时，可以防止口区域由于从内部起作用的压力而变形。如果实现相对于模具或其他机器构件或者在口的下方区域中相对于口的外侧的密封，则实现在口的外侧和内侧之间的压力平衡并且不出现由于压力而引起的变形。

容器口通常设有螺旋螺纹。在这种情况下，所述组件或者它的一部分可以与口拧紧。所述组件的这部分的形状可以与螺纹互补地构造并且可靠地保护螺纹以防变形。在这种情况下，为了简化成形和灌装站的结构，所述组件可以至少由两部分地构造。这些部分可以密封地相互连接。能拧到口上的部分可以通过转动与口连接，而另外的部分可以与成形和灌装站抗扭转地连接。

能拧到口上的部分可以有利地如盖那样与口的上棱边密封，为此，在这些构件中可以设置凸肩，该凸肩在所述部分的终端位置上与口的上棱边贴靠。与密封的类型无关地，所有构件应有利地这样实施，使得在所有限界流动路径的面中避免突起或者凹陷，以便促进灌装物的层状的或者说少湍流的流动。

在用于由预成形坯成形容器和灌装容器的方法中，所述组件的与容器口连接的部分也可以由这样的构件组成：该构件在多个过程步骤中与口保持连接，并且，与各个供应给机器的预成形坯一起分别使用一个新的部分。

附图说明

接下来参照附图详细阐述本发明，下面示出：

图1以截面示意性示出根据本发明用于供应灌装物的组件的第一实施方式；

图2以截面示意性示出根据本发明用于供应灌装物的组件的另一实施方式；

图3以从上方的俯视图示出图2的组件；

图4在对称平面右边和左边以截面示出根据本发明用于供应灌装物的组件的不同实施例；

图5以截面示出根据本发明用于供应灌装物的组件的另一实施例；

图6a和6b还以截面和从上方的俯视图示出根据本发明的组件的另一实施例；

图7示出如在图2中那样但是具有到预成形坯的口上的其他接口的实施例；

图8示出具有灌装物的竖直供应的实施例；

图9示出所述组件到预成形坯的口上的接口的实施例；

图10示出所述组件到预成形坯的口上的接口的另一实施例；

图11示出所述组件到预成形坯的口上的拧紧的接口的实施例。

具体实施方式

对于专业人员不言而喻的是，在这里所示出的附图仅应该用于说明本发明的原理并且仅仅示意性地并且不按比例地描述。尤其在预成形坯、成形的容器和根据本发明的组件之间的尺寸比例仅用于说明。专业人员可以基于其专业知识自由地确定实际的尺寸比例。

图1示意性示出根据本发明用于供应灌装物的组件1的实施例。可看到预成形坯2，该预成形坯被装入到灌装机的成形和灌装站的模具3中。预成形坯2由热塑性材料组成并且经过热处理，即该预成型坯被加热到这种程度，使得该预成型坯可以塑性变形。所述成形应在一道工序中与通过在压力下流入预成形坯中的灌装物的灌装一起发生。

为此，灌装物在高压下由输入管路4提供并且导入预成形坯2中。在机器侧提供灌装物输入管路4。但是各个模具3和各个预成形坯在容器和容器之间是有区别的。为了能够实现与不同的容器的容易适配，在灌装物输入管路4和容器口6之间设置用于供应灌装物的组件1，通过该组件实现在机器和容器口之间的适配并且可以分别适配于预期的流动情况。为此，灌装物输入管路4具有到组件1上的密封的接口40，该组件又可以(在这里通过密封件20)与预成形坯3的口6密封地连接。

所述组件的直径可以向着预成形坯的口的方向减小，其中，所述减小优选可以呈漏斗状地实现。这可以通过通常的具有直壁的漏斗进行，其中，在漏斗的斗和直壁之间的过渡部上产生棱边。为了在这些区域中也避免湍流，特别优选选择具有柔软的过渡部、即在过渡部的区域中具有较大半径的漏斗。

在图2中示意性示出根据本发明用于供应灌装物的组件1的实施例。可看到预成形坯2，该预成形坯被装入灌装机的成形和灌装站的模具3中。预成形坯2由热塑性材料组成并且经过热处理，即该预成型坯被加热到这种程度，使得该预成型坯可以塑性变形。所述成形应在一道工序中与通过在压力下流入预成形坯中的灌装物的灌装一起发生。

为此，灌装物在高压下由输入管路4提供并且导入预成形坯2中。为了使容器、这里是瓶由预成形坯2形成，该预成型坯必须在轴向和径向的方向上伸展。为了促进在轴向方向上的伸展，沿着预成形坯2的轴线A在中心设置伸展杆5。因此，用于供应以灌装物的横截面11在瓶口6的区域中是环形的。

从输入管路4流入的灌装物因为伸展杆5而不能直接沿预成形坯2的轴向方向4被供应，而是必须绕道。这借助于根据本发明的组件1少湍流和低阻滞压力地进行，在这里示出该组件的一个实施例。

组件1通过其壁7限定流动路径，其中，所述组件的直径向着容器口6的方向在基本上平行于预成形坯轴线的第一区域7a和平行于预成形坯轴线的第二区域7b之间持续地减小。在这两个区域之间的区域基本上是漏斗形的，其中，避免尖的棱边和所有可能引起流动分离的结构。

灌装物大致水平地从灌装物输入管路4中被供应。在此，在输入管路4和根据本发明的组件1之间的过渡部基本上相切地实现，以便避免漩涡。

在组件的壁7b和容器口6之间的过渡部无棱边并且与预成形坯轴线A轴向平行地实现。在该实施例中，在组件和容器口6之间设置密封件20。

在图3中以从上方的俯视图示出在图2中以截面示出的组件。灌装物供应4在组件的壁7a的区域中基本上切向地进行。灌装物漩涡式地向下向着由伸展杆5和所述组件的壁7b的较小直径部分构成的环状间隙11的方向输送并且可以少湍流和低阻滞压力地流入预成形坯中或者说由该预成型坯成形的容器中。

通过根据本发明的组件来实现的高体积流能够保持短的过程时间，在该过程时间内，经过热处理的预成形坯足够热，以便变形。由于在预成形坯中或者说在成形的容器中也出现的层状流动，并且在所述层状流动中在流动层之间出现少量混合，成形的容器也不像在更多湍流的流动情况下冷却那么快，使得直到预成形坯到达其玻璃化温度并且不再能成形的过程时间延长。

图4示意性示出两种根据本发明的组件的壁7相对于预成形坯轴线A的优选走向。所述组件的壁7从基本上平行于预成形坯轴线的第一区域7a出发首先以从导流区域的角度看凹形的弯曲部向内延伸，在所述凹形的弯曲部上衔接凸形的弯曲部，所述壁通过该凸形的弯曲部过渡到平行于预成形坯轴线的第二区域7b中。在轴线A右边和左边示出不同的实施例，在这些实施例中，在最平的位置7c上，在这里在凹形的和凸形的弯曲部之间的过渡部中，切线T相对于预成形坯轴线成60°或45°的角度。

图5以截面示出根据本发明的组件，该组件具有高度h和直径减小Δ。示出的是，弯曲部的曲率半径大于所述组件的高度h的一半或者大于其直径减小Δ的四分之一。

在图6a和6b中示出另一实施例，在该另一实施例中，所述组件的壁7由导流的螺旋轮廓10覆盖。所述轮廓以漩涡的方式促进螺旋状向下的灌装物流动并且使在环状间隙11的区域中的高灌装物流变得容易。灌装物流的转动运动可以附加地通过相应成形的、例如具有螺旋线12的伸展杆5促进，如在图5a中表明的那样。

图7示出根据本发明的组件1的实施例，该实施例基本上相当于在图1中所示出的实施例。与之不同地，所述组件的密封件20不像图1中那样针对预成形坯2的口6实现而是针对模具3实现。在所述组件的下方端部和预成形坯2的口6之间不设置密封件，使得灌装物可以在所述组件的以21标记的区域中围绕口6流动。由此既不建立作用到口上的力用于密封，又不在口6的区域中建立可能使口6变形的内压力。通过在口的外侧21上的灌装物全面地建立相同的压力，并且即使当所述口由于预成形坯2的热处理而变热时，口6也不变形。

图8示出一组件，在该组件中，沿竖直方向进行灌装物供应4。而在输入管路4和组件之间的过渡部与所述组件的壁7a相切地实现。灌装物流平缓地转向，以便尽可能少湍流地流过环状间隙11。

图9以片段示出在类似于图7中的、根据本发明的组件和预成形坯6的口之间的过渡部的实施例。与之不同地，所述组件的密封件20不针对模具3实现，而是针对预成形坯2的口6的外部区域实现。在所述组件的下方端部和预成形坯2的口6之间不设置密封件，使得灌装物可以围绕口6流入所述组件以21标记的区域中。由此，既不建立作用到口上的力用于密封，又不在口6的区域中建立可能使口6变形的内压力。通过在口的外侧21上的灌装物全面地建立相同的压力，并且即使当所述口由于预成形坯2的热处理而变热时，口6也不变形。

图10以片段示出在根据本发明的组件和预成形坯6的口之间的过渡部的实施例，在该实施例中，所述组件在外侧包围预成形坯2的口6。在所述组件和预成形坯2之间的密封通过在口上的密封件20实现。所述组件的包围口6的区域19逆着径向向外起作用的力向外支撑口区域6。如果在口区域6的内部由于容器的成形和灌装而出现可能使口区域6变形的高的压力，则这些力通过包围口区域6的区域19来补偿并且所述口不变形。

在图11中所示出的实施例中，所述组件的部分100与容器口6旋紧。为此，在组件的部分100的包围容器口的区域的内侧上设置螺距110。

能拧到口上的部分100如盖那样与口6的上棱边密封，为此，在该部分100中设置凸肩103，该凸肩在部分100的终端位置中与口6的上棱边贴靠。在流动路径中的棱边和突起通过部分100的相应构型避免，以便有助于灌装物的层状的或者说少湍流的流动。

为了与口6拧紧，所述组件至少两件式地设置，使得除了部分100之外还设置部分101，该部分与机器或者说与成形和灌装站抗扭转地连接并且可以借助于密封件102与部分100密封地连接。在该图中，在对称轴线A右边和左边示出两个部分100和101之间的密封的不同可能性。在左边，通过密封件102轴向地实现密封。但是，当部分101的下方区域可以作用到部分100上时，所述密封也可以如在图右边所示出的那样径向地实现。对于专业人员不言而喻的是，相反的、在这里未描绘的解决方案也是可能的：部分101的下方的区域可以被插入到部分100中或者说部分100可以从下方作用到部分101上。

在该构型中，所述组件的部分100例如也可以在成形和灌装阶段之前与坯件连接。在成形和灌装阶段中，第二部分101与第一部分100密封地连接并且所述容器被成形和被灌装。在完全成形和灌装之后，部分101再次分开，而部分100还停留在成形的容器上。然后，在被灌装的容器在灌装机内部继续运输时，超过口6伸出来的区域作为溅出保护部使用，从而可以实现机器的高旋转速度，而灌装物不会从容器中溅出。

可拧紧到口6上的部分100可以再使用。为此，机器可以具有这类部分的再循环装置，优选在再使用之前对所述再循环装置进行清洁和/或杀菌。

部分100也可以是一次性件，该一次性件在使用之后要么被回收要么保留在容器口上并且可以通过改型作为盖使用。为此，所述部分尤其可以通过热成形改型。优选在使用之前或者说在放置到预成形坯的口上之前对所述部分进行清洁和/或杀菌。

Claims (16)

1.用于在用于由预成形坯成形容器并灌装该容器的机器中同时将灌装物供应到在模具(3)中由预成形坯(2)形成的容器中的组件(1)，其中，所述组件通过该组件的壁(7)限定在灌装物输入管路(4)和容器口(6)之间的流动路径，其特征在于，所述组件具有在所述灌装物输入管路和所述组件(1)之间以及在所述预成形坯(2)和所述组件之间的密封的终端。

2.根据权利要求1所述的组件(1)，其特征在于，所述预成形坯(2)和所述组件(1)之间的所述密封的终端在所述组件(1)和所述预成形坯(2)的所述口(6)之间或者在所述组件(1)和所述预成形坯的外侧之间、优选在下方的口区域(6)中或者在所述组件(1)和所述模具(3)之间进行。

3.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述组件(1)的直径向着所述容器口(6)的方向在基本上平行于所述预成形坯轴线的第一壁区域(7a)和平行于所述预成形坯轴线(A)的第二壁区域(7b)之间持续地减小，

在所述输入管路(4)和所述组件之间的过渡部与所述组件的壁(7a)相切地实现，并且

在所述组件的壁(7b)和所述容器口(6)之间的过渡部无棱边地和与所述预成形坯(2)的所述轴线(A)轴向平行地实现。

4.根据权利要求1所述的组件(1)，其特征在于，所述灌装物输入管路(4)相对于所述预成形坯(2)的所述轴线(A)大约成直角或者大约平行，或者基本上水平地、基本上竖直地或者略微向下倾斜地通入所述组件(1)中。

5.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述组件的横截面(11)围绕所述预成形坯(2)的所述轴线(A)尤其圆形地被限界。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件的直径向着所述容器口(6)的方向在相对于所述组件的导流区域(9)呈凹形的第一弯曲部中并且在呈凸形的第二弯曲部中减小。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件的所述壁(7)无棱边。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的组件(1)，其特征在于，导流的所述壁(7)在该壁的最平的区段(7c)上的切线(T)相对于所述预成形坯(2)的所述轴线(A)形成小于60°的角度并且相对于所述预成形坯(2)的所述轴线(A)形成尤其小于45°的角度。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述壁(7)的所述弯曲部的曲率半径大于所述组件的高度(h)的一半和/或大于该组件的直径减小(Δ)的四分之一。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件的所述壁(7)叠加有导流的螺旋轮廓(10)。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件具有伸展杆(5)，所述伸展杆具有导流的轮廓(12)、尤其带有螺旋轮廓或者螺旋线轮廓。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件在外侧包围所述预成形坯(2)的所述口(6)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件从外部逆着径向力支撑所述预成形坯(2)的所述口(6)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件能够与所述容器口(6)旋紧。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的组件(1)，其特征在于，所述组件至少由两部分构造，其中，一部分能够与所述容器口(6)连接，并且所述部分能够密封地相互连接。

16.根据权利要求15所述的组件(1)，其特征在于，所述组件的不能与所述容器口连接的部分与所述机器的成形和灌装站固定地连接。