CN107921694A - 预制件壁在形成期间振动的由预制件形成容器的方法 - Google Patents

Abstract

本方法使用了注射装置(18)，所述注射装置(18)包括出口(26)，液体通过所述出口(26)注射到预制件(2)中，并且所述方法包括以下步骤：‑将处于可延展状态的预制件(2)置于与所述注射装置(18)的出口(26)流体连通，‑通过使所述预制件(2)在成形步骤期间扩展来形成容器(1)，所述成形步骤至少包括注射步骤，其中将加压液体通过所述注射装置(18)的出口(26)注射到所述预制件(2)中，以使液体将所述预制件(2)扩展成容器(1)并且填充所述容器(1)。所述方法包括通过使所述预制件(2)的壁(15)振动来在成形步骤的至少一部分期间加热所述预制件(2)的壁(15)的步骤。

Description

预制件壁在形成期间振动的由预制件形成容器的方法

技术领域

本发明涉及由预制件形成容器和用液体填充所述容器的方法。

本发明还涉及用于实施所述方法的成形站和包括所述成形站的组件。

在本申请中，“液体”具有物理意义。其表示任何不可压缩并且能够流动的介质。液体可以具有低粘度(如水或醇)、中等粘度(如食用油或汤)或高粘度(液体洗涤剂、肥皂、洗发精、番茄酱、芥末)。液体可以是均匀的或不均匀的(包括果泥或食物小块)，其可以是牛顿的或非牛顿的。其不局限于食物。不可压缩液体可以是例如水或其它饮料，诸如番茄酱、蛋黄酱、食用油、酸奶、家庭或个人护理产品、医用流体、燃料、液压油、操作流体等。

背景

在被称为“液压成形”的领域中，已知使用注入位于模具中的预制件内的加压液体使容器根据模具的形状成形并且同时用液体填充所述成形的容器。有利地，注射的液体为容器中含有的最终产品，即，旨在使用该容器向消费者提供的产品。

为了使预制件变形为容器，将预制件在高于预制件材料的玻璃化转变温度且低于预制件材料的结晶温度的温度下加热，以使预制件处于可延展状态并且能够扩展至待产生的容器的形状。

注射到预制件中的液体通常在低于玻璃化转变温度的温度下注射。对于PET，注射液体的温度为例如环境温度，通常为5℃直至50℃，而玻璃化转变温度为例如高于75℃。因此，在液体的注射期间，液体引起预制件的内壁的非常薄部分的快速淬火，产生与预制件的外壁的温度梯度的巨大切变。

因此，在预制件的变形期间，尽管容器未完全成形，如果容器冷却至玻璃化转变温度之下的温度，容器的材料不再是可延展的，并且可能容器不再能扩展至期望的形状，或者获得的具有在低于玻璃化转变温度的温度下变形的部分的容器在耐机械性和/或耐热性方面和/或在透气性方面不是令人满意的。

为了解决该问题，可以提高预制件的温度以使容器的材料的温度变得低于玻璃化转变温度的时刻延迟，以便此时刻发生在完全使容器成形所需的时间之后。

然而，使预制件的加热温度提高接近于结晶温度具有若干缺点。

在高温下加热预制件释放预制件材料中的内应力，所述内应力可以在预制件成形为容器之前引起不希望的预制件的变形。例如这种变形为预制件的弯曲(被称为“香蕉效应”)和/或预制件的高度变化。此类不希望的预制件的变形可以导致容器畸形，其易于在产生容器的模具内部破裂。在这种情况下，填充容器的液体溢出在模具中并溢出在形成容器的机器中，并且污染机器。所述机器必须停止并且清洁，并且所毁坏的容器必须从机器中移除。因此可极大地降低机器的生产量。此外，在较高温度下加热预制件意味着较大的能量消耗，这破坏了机器的能量平衡。

US-2014/157726公开了使用传感器单元的液压成形方法，所述传感器单元可以布置成使预制件的壁在注射液体期间振动，使得振动的特征被捕获以确定容器是否泄漏或者是否已经发生容器的破裂。如果使用非常敏感的振动传感器，由于在这种情况下可以捕获预制件的壁的固有振动，这种使预制件壁振动的文件不是必要的。

WO-95/22447公开了模具单元，其包括布置成使靠着壁应用的容器材料振动的振动壁，意味着在容器形成后，一旦容器已经成形并且与模具的壁接触，发生振动。将振动布置成改善模塑容器的物理性质。

然而，这些文件未解决成形步骤期间预制件的壁的温度问题。

本发明的目的之一为通过提出液压成形方法解决以上提及的缺点，所述液压成形方法允许容器在不需要预制件过热的情况下适当成形。

发明概述

为此，本发明涉及由预制件形成容器和用液体填充所述容器的方法，其使用注射装置来实现，所述注射装置包括出口，所述液体通过所述出口注射到所述预制件中，所述方法包括以下步骤：

-将处于可延展状态的预制件置于与所述注射装置的出口流体连通，

-通过使所述预制件在成形步骤期间扩展来形成所述容器，所述成形步骤至少包括注射步骤，其中将加压液体通过所述注射装置的出口注射到所述预制件中，以使液体将所述预制件扩展成容器并且填充所述容器，

所述方法还包括以下步骤：通过在成形步骤的至少一部分期间使预制件的壁振动，来在所述形成步骤的所述部分期间加热所述预制件的壁的步骤。

通过在成形步骤的一部分期间使预制件的壁振动，将额外的能量带至预制件，因为振动与预制件的材料中的分子链共振，振动能量在预制件的壁中被转化为热量，这导致分子链的内摩擦，引起预制件的加热。因此，预制件在成形步骤之前不必过热，这降低了能量消耗和破裂风险。

应注意，由于US-2014/157726公开的振动不是必要的，这些振动未布置成在成形步骤期间加热预制件的壁，并且仅布置成被传感器单元捕获，并且与所期望的目标振动特征相比较，但不改变预制件的壁的温度。

根据本发明的方法的其它特征：

-将使预制件的壁在成形步骤的至少一部分期间振动的振动布置成与预制件的材料的内部分子链共振；

-使预制件的壁在注射步骤的至少一部分期间振动；

-液体经由液体注射回路从加压液体源流至注射装置的出口，使在注射回路中流动的液体振动，以使在注射步骤期间在液体注射回路中流动、通过出口并且流进预制件中的液体的振动通过所述液体传递至预制件的壁。

注射到预制件中的液体是非常简单的介质，其可从用于形成容器的所述站的结构向预制件的壁传递振动。振动被施加于预制件的内壁，所述预制件的内壁为通过液体快速冷却的壁。

根据本发明的方法的其它特征：

-注射步骤包括低压注射阶段和在所述低压注射阶段之后发生的高压注射阶段，在所述低压注射阶段中，将液体在第一压力下注入预制件内直至预制件获得中间形状，在所述高压注射阶段中，将液体在第二压力下注入具有中间形状的预制件内直至预制件获得待形成的容器的最终形状，第二压力大于第一压力；

-使预制件的壁在低压注射阶段的至少一部分期间振动；

-使预制件的壁在高压注射阶段的至少一部分期间振动。

通过使预制件的壁在高压注射阶段期间振动，当最需要能量时，将所述能量带至容器的壁。事实上，当容器已经在低压注射阶段期间冷却时，进行高压注射阶段以在注射阶段结束时完成容器的成形。因此，将能量带至容器的壁使得容器由于低压注射阶段的冷却得到补偿。此外，当容器几乎充满液体时，以低于低注射阶段期间的流动速率发生高压阶段。在这种较低的流动速率时，在液体中的空穴出现减少，这改善了振动在液体中的传播，因此能量转移至容器的壁。因此容器的成形可以容易地用通过使容器的壁振动提供的能量供应在高注射阶段完成。

根据本发明的方法的其它特征：

-发生低压注射阶段直至中间形状表现出对应于待成形的容器的容积的90％至98％的容积，发生高压阶段以使中间形状的容积进一步增加待成形的所述容器的容积的2％至10％，以便获得所述容器的最终形状，

-成形步骤包括拉伸阶段，其中移动注射装置的拉伸杆以通过将力在轴向方向上施加于预制件的底部壁来使预制件扩展，在拉伸阶段的至少一部分期间使预制件的壁振动，

-通过使拉伸杆振动而使预制件的壁振动，使得拉伸杆的振动在拉伸阶段传递至预制件的壁。

在注射阶段开始之前，使用拉伸杆使预制件的壁振动允许一旦拉伸杆接触预制件的底部，便将能量带至预制件的壁。此外，为刚性固体杆的拉伸杆以最优方式传递振动能量。因此，能量几乎没有耗散地在拉伸杆中传递。

根据本发明的方法的其它特征：

-将预制件置于限定了具有待形成的容器的形状的模制腔的模具中，将所述模具布置成接受预制件，以使预制件在成形流体被注射到所述预制件中时获得模制腔的形状，当预制件的壁的部分在成形步骤期间与模具的壁接触时，停止所述预制件的壁的部分的振动，

-预制件的壁的振动的频率和/或振幅是可调节的，使得预制件的壁能够在成形步骤的至少部分期间以不同频率或不同振幅振动。

本发明还涉及通过根据如以上所述的方法将液体注射到预制件中由所述预制件形成容器的成形站，所述成形站包括：

-加压液体源，

-注射装置，包括与所述加压液体源流体连通的入口以及与所述入口流体连通的出口，其中所述成形液体在注射步骤期间旨在通过所述出口注射到所述预制件中，

其中成形站还包括：布置成发出振动的至少一个振动装置、将所述振动传递至所述预制件的壁的构件、以及布置成在成形步骤的至少部分期间驱动振动装置的控制装置，所述振动被布置成在振动装置被驱动时加热预制件的壁。

成形站允许实施以上所述的方法。

根据本发明的成形站的其它特征：

-将使预制件(2)的壁(15)在成形步骤的至少一部分期间振动的所述振动布置成与预制件的材料的内部分子链共振；

-成形站包括在加压液体源与出口之间延伸的液体注射回路，振动装置与液体注射回路连接，所述振动装置包括振动部件，所述振动部件在所述液体注射回路中延伸，使得所述振动部件在注射步骤期间与液体接触，控制装置被布置成在注射步骤的至少一部分期间驱动振动装置；

-成形站还包括拉伸杆，所述拉伸杆能够相对于出口根据拉伸杆的轴线平移并且布置成在拉伸阶段的至少一部分期间帮助预制件的轴向变形，振动装置与拉伸杆机械联接和/或连接，并且控制装置被布置成在拉伸阶段的至少一部分期间驱动振动装置。

本发明还涉及组件，其包括如先前限定的成形站的注射装置和由清洁液体源形成的加压液体源，以及

-被置于与成形站的注射装置的出口流体连通的清洁液体收集容器，

其中控制装置被布置成在清洁步骤的至少部分期间驱动振动装置，其中清洁液体在注射装置中从清洁液体源循环至清洁液体收集容器。

在振动装置结合成形站中的清洁产品循环的帮助下，以上所述的成形站可以容易地清洁。事实上，振动装置可以用于使粘附材料从液体注射回路的壁分离，通过在清洁产品沿着所述壁流动时使所述壁振动来进行所述分离。

附图说明

在阅读以下通过实施例给出并参考所附附图进行的描述时，本发明的其它方面和优点将是显而易见的，其中：

-图1至图6是在本发明方法的成形步骤的各个步骤中承载预制件的成形站的部分的示意性横截面视图，以及

-图7是在所述成形站的清洁步骤期间包括本发明的成形站的组件的部分的示意性横截面视图。

发明详述

在以下描述中，术语“上”和“下”相对于轴线A进行定义，所述轴线A对应于待产生的容器的轴线并且在所述容器以其底部放置时基本上垂直延伸。

本发明涉及形成容器1的技术领域，所述容器例如瓶子，例如含有水、碳酸化水、碳酸化软饮料、果汁、茶、能量饮料、酒精、非酒精饮料或其他类型液体的饮料瓶，所述其他类型液体例如个人或家庭护理产品、药物产品、粘稠食品和非食品产品，例如并且不局限于食用油、番茄酱、酸奶、机油。

更具体地，本发明涉及在成形机器中由预制件2产生容器1的方法，所述成形机器至少包括成形和填充站4。

所述机器被布置成接收连续的预制件2，各个预制件由热塑性材料制成。热塑性材料例如选自聚酯，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(PTT)、聚乳酸(PLA)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)，或者聚烯烃，例如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)或诸如聚苯乙烯(PS)的基于苯乙烯的材料，或者其它聚合物，例如聚氯乙烯(PVC)，或这些材料的混合物。

各个预制件2具有例如试管的一般形状。因此，各个预制件2包括具有沿着纵轴线A延伸的管的形状和纵向横截面(即，在含有纵轴线A的轴向平面中)的U形状的主体6，如图2所示。预制件2具有开口末端部分8以及在另一端具有闭合末端部分10。开口末端部分8具有例如待成形的容器的颈部12的最终形状，意指颈部12的形状在容器成形过程期间不改变。颈部12限定了沿着纵轴线A延伸的内部开口14并且通过壁界定，所述壁具有例如提供螺纹使得容器1通过螺旋接收盖的外表面。闭合末端部分10具有例如半球形状。以上所述的形状作为非限制性实例给出并且其它形状可以预见，例如颈部的另一形状，其没有螺纹，包含或不包含基本上垂直于纵轴线A放射延伸的外肩部。预制件2的内容积通过预制件的内壁15来界定。

可以在成形机器的位置之外的另一位置产生预制件2，以使预制件被存储并一起运输至机器的位置。

然后预制件相继装载在机器中并且转移至加热站。加热站是常规的并且本文将不会详细描述。将加热站布置成在预制件2的热塑性材料的玻璃化转变温度与结晶材料温度之间所包括的温度下加热各个连续的预制件，以使预制件2处于可延展状态，在所述可延展状态中它们能够在注入所述加热的预制件2内的压力影响下变形。或者，可以在与成形机器的位置相同的位置产生预制件2，以使注射的预制件被转移至成形机器的入口。这使得在成形步骤之前降低加热预制件所需的能量。

然后，将各个加热的预制件2例如通过转移轮转移至成形和填充站4。

例如，通过围绕基本上与纵轴线A平行的第一轴线旋转的成形轮承载成形和填充站4。然后，可以在成形站4的旋转期间进行成形和填充步骤(随后进行描述)，其允许通过在轮上提供若干成形站4同时形成和填充若干预制件2。

各个成形和填充站4包括布置成接收预制件2的模具16和布置成将成形液体注射到模具16接收的预制件2中的注射装置18，如图1至图5所示。除了振动装置以及随后将描述的用于控制所述振动装置的构件之外，此类成形和填充站4对于液压成形机器是常规的。

模具16限定了具有待产生的容器1的形状的模制腔20。模具20在开口位置与闭合位置之间包括例如至少两个相对于彼此可移动的部件。所述两个部件例如铰接在一起并且可围绕基本上与预制件2的轴线A平行的轴线相对于彼此旋转移动。模具20的各个部件包括含有中空凹部的主体，所述中空凹部具有半个待形成的瓶子的形状。根据非限制性实例，一个部件的中空凹部包括半圆柱部分，由具有半圆形状的底部表面封闭所述半圆柱部分的下端并且由锥形物以及之后的形状基本上与预制件2的主体6的一半形状互补的半圆柱形套环来端接在所述半圆柱部分上端。模具的另一部件的中空凹部与以上所述的中空凹部是对称的。在开口位置，模具的部件彼此分离，使得预制件2可以引入两个部件之间。在闭合位置，两个部件彼此抵靠以形成主要部件，使得中空凹部彼此面对并且一起限定具有待形成的容器1的形状的模制腔20。模具20可以包括多于两个部件。例如，可以提供具有容器的底部形状的第三部件以与具有容器的主体形状的两个部件一起限定模制腔20。第三部件或模具的两个部件的两个底部表面限定模具16的底部22。

现在将描述用于将加压的不可压缩液体注射到预制件2中的注射装置18。本文所述且于附图所示的注射装置18为可以用于液压成形方法的注射装置的实例，并且应理解，根据本发明的方法可以与任何其它类型的注射装置一起使用。

注射装置18包括入口24、出口26以及在入口24与出口26之间延伸并且将入口24置于与出口28流体连通的室28。

将入口26置于经由适用于将液体在至少一种可控的预定压力下从液体源30转移至入口24的注射构件32与不可压缩成形液体源30(例如贮水池)流体连通，并且适当的管在入口24、注射构件32与液体源30之间延伸。根据图1所示的实施方案，由泵形成注射构件32。或者，还可以通过由常规活塞或由其它适当的构件形成注射构件，所述其它适当的构件允许控制注射到预制件中的液体的压力。根据实施方案，由注射构件施加的压力是可变的，使得可以将液体在不同压力下注射到预制件2中。

出口26适合放置为不透液体地与通过成形和填充站4的模具16支撑的预制件2的颈部12形成的开口14流体连通，并且因此与预制件2的内容积流体连通。不透液体的流体连通意指当出口26与预制件2的内容积流体连通时，液体仅在预制件2的内容积流动并且不流出预制件2的外部。

出口26例如由注射喷嘴34的开口形成。出口26与室28流体连通。注射喷嘴34在注射装置18的壳体36内于缩回位置(图1)与活动位置(图2至图6)之间沿轴线A是可平移的。在缩回位置中，注射喷嘴34在注射装置18下留下空间以将预制件2安置在模具16中或从模具16取回形成的容器1。在活动位置中，注射喷嘴34抵靠预制件2的颈部12放置，并且在注射喷嘴34与预制件2的颈部12之间具有不透液体的接触，使得注射喷嘴34的出口26与预制件2的内容积流体连通。注射喷嘴34的室28包括例如中空空间，所述中空空间包括规则圆柱形部分和在规则圆柱形部分与注射喷嘴的出口26之间延伸的截圆锥体或角锥部分。室28的直径从规则圆柱形部分的直径逐渐减小至圆锥部分开口的直径。

壳体36还包括布置成接收用于移动注射喷嘴34的驱动构件40的第一上隔室38。驱动构件为例如气动式驱动构件以及例如包括与注射喷嘴34连接并且密封地将第一上隔室38分隔成上部分和下部分的活塞，所述上部分和下部分各自能够填充有空气。为了在注射喷嘴34的缩回位置与活动位置之间移动注射喷嘴34，将空气注射到第一上隔室38的上部分中，以便增加所述上部分中的压力，以及移动活塞，使得上部分的容积增加，同时下部分的容积降低。相反地，为了在注射喷嘴34的活动位置与缩回位置之间移动注射喷嘴34，将空气注射到第一上隔室38的下部分中，以便增加所述下部分中的压力，以及移动活塞，使得下部分的容积增加，同时上部分的容积降低。室28的内容积通过适当的密封构件密封地与第一上隔室38隔离。

注射装置24还包括沿着轴线A在室28中延伸的中空控制杆42。中空控制杆42包括在其下端的在室28中延伸的密封环44。密封环44具有与注射喷嘴34的圆锥部分的部件形状互补的形状，使得当密封环44抵靠圆锥部分的壁时，密封环44密封地关闭室28并且防止液体流过出口26。中空控制杆42于室28中在图3至图5所示的注射位置与图2和图6所示的密封位置之间可沿轴线A平移，在所述注射位置中密封环44与注射喷嘴的圆锥部分的壁隔开，并且其中出口26经由室28与入口24流体连通，在所述密封位置中密封环44抵靠注射喷嘴34的圆锥部分的壁并且密封地关闭室28。

壳体36还包括布置成接收用于移动控制杆42的驱动构件48的第二上隔室46。驱动构件为例如气动式驱动构件，并且例如包括与控制杆42连接并且密封地将第二上隔室46分隔成上部分和下部分的活塞，所述上部分和下部分各自能够填充空气。为了在控制杆42的注射位置与密封位置之间移动控制杆42，将空气注射到第二上隔室46的上部分中，以便增加所述上部分中的压力并且移动活塞，使得上部分的容积增加，同时下部分的容积降低。相反地，为了在控制杆42的密封位置与注射位置之间移动控制杆42，将空气注射到第二上隔室46的下部分中，以便增加所述下部分中的压力并且移动活塞，使得下部分的容积增加，同时上部分的容积降低。第一上隔室38通过适当的密封构件与第二上隔室46密封隔离。

根据附图所示的实施方案，拉伸杆50在中空控制杆42内延伸，通过出口26并且在预制件2中延伸以帮助预制件2轴向变形为容器，如本身所知。拉伸杆50能够在中空控制杆42中沿着轴线A平移并且通过适当的驱动构件52驱动，例如伺服电动机或磁性驱动构件。

当中空控制杆42处于闭合位置时，密封环44形成在注射构件32与出口之间延伸的刚性密封阻挡部。刚性密封阻挡部包括由延伸通过密封环44附近的中空控制杆的开口形成的端口54。由于适当的在中空控制杆42与拉伸杆50之间延伸的密封构件，拉伸杆50以不透流体的方式可移动通过端口。当注射喷嘴34在活动位置并且中空控制杆42在闭合位置时，刚性密封阻挡部和拉伸杆50因此界定包括出口26和预制件的内容积的不透流体的闭合容积，拉伸杆50能够以不透流体的方式在所述闭合容积中移位，如图2和图6所示。

在以下描述中，其中液体在注射装置18中循环的容积被称为液体注射回路56，并且界定该容积的部件限定液体注射回路56的壁，当注射装置18充满液体和/或通过出口注射液体时，所述液体注射回路的壁与液体接触。因此通过入口24、室28、中空控制杆42和出口26界定液体注射回路，并且通过壳体36的内壁的一部分、注射喷嘴34的内壁和中空控制杆42的外壁限定液体注射回路的壁。

根据本发明的成形站4的注射装置18还包括至少一个布置成发出振动的振动装置58，所述振动被传递至预制件2的内壁15，如随后所述。例如通过与振动部件60机械联接和/或连接的压电驱动器形成此类振动装置58，所述压电驱动器被布置成当所述压电驱动器被驱动时使得振动部件60振动。此类压电驱动器是已知的。通过允许设置振动部件60的振动的频率和振幅的控制装置62来控制振动装置，使得振动的频率和/或振幅是可调节的。有利地，控制装置62还形成或连接注射构件32的控制装置以及注射喷嘴34的驱动构件40、48、52的控制装置，控制杆42的控制装置和拉伸杆50的控制装置，使得这些部件的运动以及振动的触发可以如以下所述同步化。

因此，振动装置58形成激励器，并且预制件形成共鸣器，其形成由振动装置58带来能量的振荡系统。

根据成形站4的第一实施方案，振动部件60在液体注射回路56中延伸，使得振动部件60的振动被传递至在液体注射回路56中流动的液体。如附图所示，例如经由以不透流体的方式通过壳体36中所提供的端口64并且在室28内突起的杆来形成振动部件60。根据实施方案，振动部件60可以按以下方式与壳体36分离，所述方式为振动部件60的振动不会引起整个壳体36振动。

根据变型，可以通过界定液体注射回路56的部件之一形成振动部件60，以使液体注射回路56的部分壁振动。这可以例如通过使压电驱动器与注射喷嘴34或中空控制杆42或面向液体注射回路56的一部分壳体36机械联接获得。

根据成形站4的第二实施方案，由拉伸杆50形成振动部件60，意指将压电驱动器布置成使拉伸杆50振动。这通过使压电驱动器与拉伸杆50机械联接和/或连接来获得。

根据附图所示的第三实施方案，成形站4包括至少两种振动装置58，一种的振动部件60在液体注射回路56中延伸，并且另一种的振动部件60由拉伸杆50形成，这增加了由振动装置带来的振动能量。此外，由于各个振动装置的尺寸可以减小，同时产生与单个较大振动装置相同的能量，使用两种振动装置58可以在空间需求方面是有利的。此外，在两种振动装置的情况下，例如可以通过使得振动装置58以同相位或反相位振动更好地控制振动波的形状。

现在将描述使用以上所述的成形站4来形成和填充容器1的方法。

首先将处于可延展状态的加热的预制件2放置在模具22中，同时注射喷嘴34处于缩回位置并且控制杆42处于闭合位置，如图1所示。

室28经由注射构件32填充有来自液体源30的液体，并且注射喷嘴34移动至活动位置以将出口26置于与预制件2的颈部12流体连通，同时控制杆42保留在闭合位置，如图2所示。

然后将预制件2成形为容器的方法的成形步骤开始。

如果成形和填充站4包括拉伸杆50，则成形步骤包括拉伸阶段，其中驱动拉伸杆50以例如根据纵轴线A移动直至拉伸杆50接触预制件2的闭合末端部分10的内壁或预制件2的底部，如图2所示。

然后将拉伸杆50进一步驱动至模具16的底部22，使得预制件2在轴向方向拉伸直至预制件2的闭合末端部分10接触模具16的底部22，如图3和图4所示。因此拉伸杆50帮助预制件2的轴向延长。将拉伸阶段定义为拉伸杆50在轴向方向对预制件2的闭合末端部分10施加力的阶段。当闭合末端部分10达到模具16的底部22时，拉伸阶段结束。然后拉伸杆50如图5所示缩回。

根据第二实施方案和第三实施方案，可以在以上所述拉伸阶段的至少一部分期间使用振动装置58。这意指在拉伸阶段的一部分期间，由拉伸杆50形成的振动部件60振动，所述振动被传递至与预制件2的闭合末端部分10的内壁接触的拉伸杆50的尖端。因此，拉伸杆50的振动被传递至预制件2的壁并且在预制件2的壁中转化为热能。事实上，传递至预制件2的壁的振动被布置成与预制件的材料的内部分子链共振，以使所述分子链受到振荡，由此在预制件的壁中产生内摩擦；其产生了对预制件的壁的加热。因此将由振动装置58产生的振动的频率和振幅布置为使所述振动与预制件的材料的内部分子链共振。根据实施例，振动的频率在超声范围内。为了使与内部分子链的共振最佳，振动的频率优选接近或等于预制件2的壁的固有振动频率之一。

预制件2的闭合末端部分10的振动例如在液体开始进入预制件2(如随后所述)时开始，并且在预制件2的闭合末端部分10与模具16的底部22接触时停止。

成形步骤包括注射步骤，其中将液体通过注射装置18的出口26注射到预制件2中，以便液体使预制件2扩展至模制腔20的形状，如图3至图5所示。

注射步骤以控制杆42移位至其开放位置开始，如图3所示，由此将出口18置于与室28流体连通。因此，将室28中的液体通过颈部12的内开口14注射到预制件2中。通过注射构件32以赋予液体的第一压力P₁注射液体。第一压力P₁例如包括4巴至15巴，取决于待产生的容器的尺寸和体积。如果拉伸阶段发生，注射步骤可以在如图3和图4所示的所述拉伸阶段期间开始。

根据实施方案，将液体在第一压力下注射直至完成容器1，意指注射步骤在单一压力P₁下发生。

根据另一优选实施方案，在第一压力下的注射为低压力注射阶段，并且在之后进行高压注射阶段，在所述高压注射阶段中，容器中的压力增加达到大于第一压力P₁的第二压力P₂，以在容器中产生压力峰值并且完成容器的成形。事实上，已知第一压力水平可能不足以完全使预制件成形为容器，意指在施加于预制件的压力下，预制件获得的形状不是精确的模制腔的形状，并且需要额外的变形以使预制件的壁完全抵靠模制腔的壁。非常难以获得局部具有非常小的曲率半径的形状。在短时间期间施加压力峰值使得容器完成。特别地，当脊状或浮雕的文字或标识必须重新产生在容器壁的外表面上时，此类压力峰值确保了容器上的模制腔20形状的良好印记。

例如施加第一压力P₁直至预制件已经获得中间形状66，其不完全是待产生的容器的形状，如图5所示。中间形状66表现出基本上包括待产生的容器1的容积的90％至98％的容积，意指变形的预制件必须进一步变形，以使待获得的容器的容积增加2％至10％。通过施加第二压力P₂获得这种容积的增加。第二压力P₂例如包括20巴至80巴。当预制件材料为PET时，第二压力P₂可以包括20巴至50巴，特别地，35巴至40巴。例如通过在将液体注射到变形的预制件期间经由注射构件32改变液体压力来施加压力的变化。

根据本发明的第一实施方案，在注射步骤的至少一部分期间使用振动装置58以使在注射回路56中循环的液体振动，使得振动通过注射到预制件2中的液体传递至预制件2的内壁。事实上，由于通过由振动引起预制件内壁的加热而产生的注射液体的温度(如之前所描述)，在注射步骤期间使液体振动有助于补偿预制件2的内壁的冷却。

根据实施方案，具有在液体注射回路56中延伸的振动部件60的振动装置58在低压注射阶段(即，在第一压力P₁下注射液体时)的至少一部分期间被驱动。

根据另一优选实施方案，当高压注射阶段发生时，具有在液体注射回路56中延伸的振动部件60的振动装置58在高压注射阶段(即，在第二压力P₂下注射液体时)的至少一部分期间被驱动。这种实施方案是特别有利的，因为振动用于在注射步骤结束时(即，在预制件已经通过注射到预制件中的液体基本上冷却下来时，即，在最需要加热能量时)将加热能量带至预制件2的内壁。此外，在高压注射阶段期间，降低注射到预制件中的液体的流动速率，由此减少空穴出现在预制件的液体内，这改善了振动在液体内的传递。

根据另一实施方案，液体在低压注射阶段和高压注射阶段期间振动。

根据第三实施方案，拉伸杆50可以用于在拉伸阶段期间将能量带至预制件的内壁，同时在注射步骤期间(例如在高压注射步骤期间)使用另一振动装置58。通过将能量以连续方式带至预制件的内壁，确保预制件在完整的成形步骤期间保持可延展状态。

应注意，拉伸杆50也可以用于在拉伸阶段后使预制件2内的液体振动。如果在停止液体的注射时施加第二压力P₂，这是特别有利的。这可以通过以下来获得：一旦容器已经达到其中间形状并且一旦从密封环44下延伸的闭合容积充满液体，闭合由密封环44形成的密封阻挡部，以及将拉伸杆50通过端口54在所述闭合容积中移动，使得闭合容积中的拉伸杆50的容积增加。此类增加引起闭合容积内的压力增加。可以设置所述增加以使第二压力P₂施加在具有中间形状的容器内。在这种情况下，室中的液体不能用于将振动传递至容器的壁。在这种情况下，由于拉伸杆50的振动通过闭合容积中的液体传递至预制件2的内壁，使拉伸杆50在填充闭合容积的液体中振动可以将能量带至预制件2的内壁。

如先前所提及，通过控制装置62以及成形和填充站4的其它部件同步地控制振动装置。如需要，可以在振动装置的驱动期间改变由振动装置发出的振动的频率和/或振幅。

应注意，预制件的内壁的振动将发生在不与模制腔22的壁接触的预制件的部分中，预制件的壁的振动在与模制腔22的壁接触的部分中被吸收。换而言之，当壁15的部分在成形步骤期间与模具16的壁接触时，预制件2的壁15的所述部分的振动停止。此类现象是令人满意的，由于仅有不与所述模制腔22接触的部分需要变形，由于容器的其它部分符合模制腔22的形状，容器的其它部分已完成。

因此，在容器的成形步骤期间使用的振动装置允许形成填充的容器，所述填充的容器在形状、耐机械性和/或耐热性方面和/或透气性方面是令人满意的。

还可以在以上所述的注射装置18的清洁期间使用振动装置58，如现在将参考图7进行描述。

为了清洁注射装置18，将注射装置的入口24置于经由注射构件32与清洁液体源68流体连通，并且将注射装置18的出口26置于与清洁液体收集容器70流体连通，如图7所示。

液体收集容器70例如由“虚拟容器(例如与清洁液体源68连接)”形成，以便形成闭合回路用于使清洁液体循环通过注射装置18。

将控制杆42置于其开口位置并且将清洁液体经由入口24和注射构件32注射到室28中。因此，清洁液体流过室28，通过出口26从注射装置18排出并且流入虚拟容器70内，由此清洁液体注射回路56。

由于振动可以帮助分离粘附部分，例如从用于形成和填充容器1的成形和填充液体中、从液体注射回路56的壁上分离粘的物质，通过驱动具有在液体注射回路56中延伸的振动部件60的振动装置58，可能有助于清洁注射装置18。具有拉伸杆50作为振动部件60的振动装置58还可以用于使清洁液体振动。

Claims (17)

1.由预制件(2)形成容器(1)和填充所述容器(1)的方法，使用注射装置(18)利用液体来实现，所述注射装置(18)包括出口(26)，所述液体通过所述出口(26)注射到所述预制件(2)中，所述方法包括以下步骤：

-将处于可延展状态的所述预制件(2)置于与所述注射装置(18)的出口(26)流体连通，

-通过使所述预制件(2)在成形步骤期间扩展来形成所述容器(1)，所述成形步骤至少包括注射步骤，其中将加压液体通过所述注射装置(18)的出口(26)注射到所述预制件(2)中，以使所述液体使所述预制件(2)扩展成容器(1)并且填充所述容器(1)，

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：通过使所述预制件(2)的壁(15)在所述成形步骤的至少一部分期间振动，来在所述成形步骤的所述部分期间加热所述预制件(2)的壁(15)。

2.如权利要求1所述的方法，其中将使所述预制件(2)的壁(15)在所述成形步骤的至少一部分期间振动的所述振动布置成与所述预制件的材料的内部分子链共振。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中使所述预制件(2)的壁(15)在所述注射步骤的至少一部分期间振动。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述液体经由液体注射回路(56)从加压液体源流至所述注射装置(18)的出口(26)，使在所述注射回路中流动的液体振动，以使在所述注射步骤期间在所述液体注射回路(56)中流动、通过所述出口(26)并且流进所述预制件(2)中的液体的振动通过所述液体传递至所述预制件(2)的壁(15)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述注射步骤包括低压注射阶段和在所述低压注射阶段之后发生的高压注射阶段，在所述低压注射阶段中，将液体在第一压力(P₁)下注入所述预制件(2)内直至所述预制件获得中间形状(66)，在所述高压注射阶段中，将液体在第二压力(P₂)下注入具有所述中间形状(66)的预制件(2)内直至所述预制件获得待形成的容器的最终形状，所述第二压力(P₂)大于所述第一压力(P₁)。

6.如权利要求5所述的方法，其中使所述预制件(2)的壁(15)在所述低压注射阶段的至少一部分期间振动。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中使所述预制件(2)的壁(15)在所述高压注射阶段的至少一部分期间振动。

8.如权利要求5至7中任一项所述的方法，其中发生所述低压注射阶段直至所述中间形状(66)表现出与待成形的所述容器(1)的容积的90％至98％对应的容积，发生所述高压阶段以使所述中间形状(66)的容积进一步增加待成形的所述容器(1)的容积的2％至10％，以便获得所述容器(1)的最终形状。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述成形步骤包括拉伸阶段，其中使所述注射装置(18)的拉伸杆(50)移动，以通过将力在轴向方向上施加在所述预制件(2)的底部的壁(15)上使所述预制件(2)扩展，所述预制件(2)的壁(15)在所述拉伸阶段的至少一部分期间振动。

10.如权利要求9所述的方法，其中通过使所述拉伸杆(50)振动来使所述预制件(2)的壁(15)振动，使得所述拉伸杆(50)的振动在所述拉伸阶段期间传递至所述预制件(2)的壁(15)。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中将所述预制件(2)置于限定了具有待形成的容器(1)的形状的模制腔(22)的模具(16)中，将所述模具(16)布置成接收所述预制件(2)，以使在所述成形流体注射到所述预制件(2)中时所述预制件(2)获得所述模制腔(22)的形状，在所述预制件的壁(15)的部分在所述成形步骤期间与所述模具(16)的壁接触时，所述预制件(2)的壁(15)的所述部分的振动停止。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述预制件的壁(15)的振动的频率和/或振幅是可调节的，使得所述预制件的壁(15)能够在所述成形步骤的至少一部分期间以不同频率或不同振幅振动。

13.成形站(4)，用于根据如权利要求1至12中任一项所述的方法通过将液体注射到所述预制件(2)中而由所述预制件(2)形成容器(1)，所述站包括：

-加压液体源，

-注射装置(18)，包括与所述加压液体源流体连通的入口(24)以及与所述入口(24)流体连通的出口(26)，其中所述加压液体在注射步骤期间旨在通过所述出口(26)注射到所述预制件(2)中，

其特征在于，所述成形站还包括：布置成发出振动的至少一个振动装置(58)、将所述振动传递至所述预制件的壁(15)的构件、以及布置成在所述成形步骤的至少一部分期间驱动所述振动装置(58)的控制装置(62)，所述振动被布置成在所述振动装置(58)被驱动时加热所述预制件的壁(15)。

14.如权利要求13所述的成形站，其中将使所述预制件(2)的壁(15)在所述成形步骤的至少一部分期间振动的所述振动布置成与所述预制件的材料的内部分子链共振。

15.如权利要求13或14所述的成形站，还包括在所述加压液体源与所述出口(26)之间延伸的液体注射回路(56)，所述振动装置(58)与所述液体注射回路(56)连接，所述振动装置(58)包括振动部件(60)，所述振动部件(60)在所述液体注射回路(56)中延伸以使所述振动部件(60)在所述注射步骤期间与所述液体接触，所述控制装置(62)被布置成在所述注射步骤的至少一部分期间驱动所述振动装置(58)。

16.如权利要求13至15中任一项所述的成形站，用于根据如权利要求9所述的方法由预制件(2)形成容器(1)，所述成形站还包括拉伸杆(50)，所述拉伸杆(50)能够相对于所述出口(26)根据拉伸杆(50)的轴线平移并且布置成在所述拉伸阶段的至少一部分期间帮助所述预制件(2)的轴向变形，所述振动装置(58)与所述拉伸杆(50)机械联接和/或连接，并且所述控制装置(62)被布置成在所述拉伸阶段的至少一部分期间驱动所述振动装置(58)。

17.组件，包括：如权利要求13至16中任一项所述的成形站(4)的注射装置(18)和由清洁液体源形成的加压液体源，以及

-清洁液体收集容器(70)，被置于与所述成形站(4)的注射装置(18)的出口(26)流体连通，

其中所述控制装置(62)被布置成在清洁步骤的至少一部分期间驱动所述振动装置(58)，其中所述清洁液体在所述注射装置(18)中从所述清洁液体源循环至所述清洁液体收集容器(70)。