CN111183014A - 用于由型坯通过压力下导入型坯中的填充物制造填充容器的设备的成型及填充站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于由型坯(10)通过压力下导入到型坯(10)中的液态填充物(15)制造已填充的容器的设备的成型及填充站，包括拉伸杆(11)和液体通道(16)，所述液体通道通过填充阀(14)是可控的，且构造成至少部分包围拉伸杆(11)且在至少一个可放置到型坯(10)的嘴部(18)上的排出口(17)中结束，其特征在于，在所述液体通道(16)中在填充阀(14)与排出口(17)之间设置有气体阻隔机构(20)。

Description

用于由型坯通过压力下导入型坯中的填充物制造填充容器的 设备的成型及填充站
技术领域
本发明涉及一种用于由经热调节(thermisch konditioniert)的型坯通过压力下导入到型坯中的液态填充物来制造已填充的容器的设备的成型及填充站。
背景技术
传统地，容器(特别是瓶子)以吹塑成型方法通过压力下流入到预加热的型坯中的成型气体来成型并且在第二步骤中借助填充物(特别是液态填充物)填充。
最新研发的优化方法设定的是，预加热的型坯可以不通过压力气体而是通过压力下供给的液态填充物在一个步骤中成型及填充。这种方法例如由文献DE 10 2010 007541A1已知。
为了能够将型坯变型成为容器，于是将型坯进行热调节、也即特别是加热且设有适合的温度特性变化曲线(Temperaturprofil)。在此，型坯的本体例如加热到大约120℃并且变得可成型，而嘴部区域仅允许达到显著更低的温度，这是因为型坯在嘴部区域处固定在成型及填充机中并且在该处通常的保持力下不允许变形。为了热调节，用于制造已填充的容器的装置具有加热路段，型坯沿着该加热路段被引导并且在此设置成具有所期望的温度特性变化曲线。
成型过程必须快速进行，借此使得型坯中所存储的热足以将型坯直至成型过程结束都可塑性变形地实现。因此，在借助液态填充物的成型过程中，必须给型坯在高压下以及在短的时间间隔内供给对于成型好的容器所需要的体积。
型坯在其变型成为容器期间还必须被引导，借此能够实现均匀且受控的变型过程。这可以借助拉伸杆(Reckstange)实现，该拉伸杆在成型及填充过程期间沿着容器的纵轴线方向运动，并且在此通过到型坯底部上的压力来触发该变型过程，并且随后通过与底部区域的接触来监控该变型过程。
已知的是，填充物通过拉伸杆供给。对于根据本发明类属的填充站，然而设定的是，填充物经由将拉伸杆至少部分地包围的液体通道来供给。液体通道经由可控的填充阀供以压力下的液体，并且液体通道具有排出口，该排出口能够如此实现与型坯嘴部的密封配合作用，以使得填充物能够在拉伸杆旁边没有损耗地压入到型坯内部。
然而，在结束成型及填充过程之后，容易导致填充物从排出口渗漏。用来控制填充物流的填充阀虽然是闭合的，然而其下游还是有能够流出的剩余填充物量。
由文献DE 10 2010 007 541A1和US 2013/0313761A1已知的是，通过这样的方式使得填充介质在机械路径上的渗漏最小化：也即在流动路径中针对填充介质设置有止回阀。该止回阀通过弹簧力加载来闭合，只要弹簧力超过填充物对止回阀的止回元件的流动压力。公开文献DE102016009208A1给出借助于气体阻隔机构(Gassperre)的防止渗漏装置，该气体阻隔机构设置在拉伸杆内部。
填充物的渗漏导致了成型及填充站的污染和填充物损耗。此外，成型及填充站无法立刻以全压准备好可随时应用。在打开填充阀之后必须首先给通道空间供以填充物。为此，在通过填充物能够形成全液压之前，必须首先挤掉通道中的空气。
发明内容
本发明的任务在于，如此改进用于由型坯通过压力下导入到型坯中的液态填充物来制造已填充的容器的设备的成型及填充站，以使得不会由于渗漏的填充物而导致填充物损耗或污染，该成型及填充站包括拉伸杆。
该任务通过一种用于由型坯通过压力下导入到型坯中的液态填充物来制造已填充的容器的设备的成型及填充站得以解决，该成型及填充站包括拉伸杆和液体通道，该液体通道通过填充阀是可控的，并且该液体通道至少部分包围拉伸杆，并且该液体通道以排出口结束，该液体通道与型坯的嘴部可实现配合作用(in Eingriff)。
按照本发明设定的是，在液体通道中，在填充阀与排出口之间设置有气体阻隔机构。
术语“气体阻隔机构”表示设置在液体通道中这样的元件：该元件通过液体通道的自由的流动横截面的适合的尺寸设计或划分来防止了：空气会进入到气体阻隔机构上游的液体通道区段中。与文献DE102010007541A1的止回阀不同地，为此并不需要对流动路径进行机械式封闭。也即，气体阻隔机构基于如下认识：无压力地处于管路中的液体由于其表面张力而在与周围压力相互作用下不再从管路流出，只要管路的排出口仅足够小。这种表面张力于是阻止了液滴形成。气体阻隔机构的阻隔作用因而唯一地基于液体的表面张力。
气体阻隔机构因此可以例如包括多个筛式通道或流动通道，这些筛式通道或流动通道将上述通道的整个横截面划分成多个较小的横截面，从而每个单独横截面足够小，以便实现期望的效果。
气体阻隔机构可以特别是具有圆形或多角形横截面、特别是三角形或六角形横截面。
气体阻隔机构可以构成具有同轴布置的多个通道。在此优选地，一个通道的长度大于其横截面的直径。由此确保了：在该通道变得透气之前，液体在这些通道中必须经过较长的路程。由此能够补偿由于例如温度变化所引起的压力波动，而不损害气体阻隔机构的效果。
在通道直径与通道长度之间何种尺寸设计以及何种关系是适合的，这决定性地与填充物及其表面张力有关。本领域技术人员能够容易地在理论上或者根据实验求得适合的设计尺寸。
有利地，气体阻隔机构直接设置在流动通道的排出口之前。“直接”在此应表示：在气体阻隔机构与排出口之间剩余液体空间是可忽略地小。还有可能从排出口出来的填充物由此能够得以最小化。自然也可以考虑的是，气体阻隔机构直接设置在排出口中。
附图说明
接下来应根据附图1进一步阐明本发明。这种机器的原则上的结构可在此如在文献DE 10 2010 007 541A1中所述那样实施，总体上明确对其及其公开进行参考以便避免再次重复描述，特别是参考图1及其在段落[0028]至[0035]中的描述。
本发明的唯一附图1示意地示出上下文中用于同时成型及填充容器的机器的成型及填充站的主要元件。
该附图应理解为对本发明的原理的阐明。该附图简化地示出并且仅仅包括对于本发明的阐明所需要的构件。各个构件相互间的尺寸关系可以由本领域技术人员以其专业知识容易地改变或者适配具体的需求。
具体实施方式
在附图1中示出型坯10的纵截面，拉伸杆11导入到该型坯10中。拉伸杆11用于将型坯10在其变型成为容器期间至少暂时地引导和拉伸。典型地，首先实现拉伸杆11的自由末端12与型坯10的底部13之间的接触。在拉伸杆11继续移入到型坯10中时引起型坯10的纵向拉伸。在结束拉伸过程之后或者已经在实施拉伸过程期间，经由填充阀14将填充物15通过将拉伸杆11包围的液体通道16导入到型坯10中。通过填充阀14可以控制液体流。
将拉伸杆11呈环形通道形式包围的这个液体通道16具有排出口17，该排出口17可放置到型坯10的嘴部18上。在排出口17与嘴部18之间设有密封件19，该密封件19确保了在填充物15导入到型坯10中时没有液体在排出口17与嘴部18之间流出。
在所示出的情况下，密封件19构造成O形环。
型坯10的排气可以使用未示出的排气阀得以实现。
如上所述，填充物15在填充阀打开的情况下通过排出口17流入到型坯10中。为了确保在填充阀14闭合之后填充物15不再离开液体通道16(也就是不发生从无压力的管路的渗漏)，于是按照本发明在排出口17之前设置有气体阻隔机构20。
气体阻隔机构20包围拉伸杆11且具有多个通道21，这些通道21具有例如圆形横截面。
在所示出的实施例中，这些通道21的长度分别是其直径的多倍，如上所述地，相比于例如同样可考虑作为气体阻隔机构的筛件(Sieb)而言，这显著提高了气体阻隔机构20的效用。
在通道直径与通道长度之间何种尺寸设计以及何种关系是适合的，这决定性地与填充物及其表面张力有关。本领域技术人员能够容易在理论上或者根据实验求取适合的设计尺寸。
通过未示出的方式，填充物15供给到型坯10内部也可以附加地穿过拉伸杆11实现，用以增大可用的供给横截面。并且这种供给是以阀控制的方式(ventilbeherrscht)实现，并且关于拉伸杆内部用于填充物的供给通道方面有利的是，该供给通道在排出侧设有气体阻隔机构，正如该气体阻隔机构关于将拉伸杆包围的液体通道方面所描述以及所要求保护那样。按照本发明要求保护的特征也可以有利地设定用于在拉伸杆中的供给通道中的这种气体阻隔机构。

Claims (6)

1.一种用于由型坯(10)通过压力下导入到型坯(10)中的液态填充物(15)制造已填充的容器的设备的成型及填充站，所述成型及填充站包括拉伸杆(11)和液体通道(16)，所述液体通道能够通过填充阀(14)控制，并且所述液体通道构造成将拉伸杆(11)至少部分地包围，并且所述液体通道在至少一个排出口(17)中结束，所述排出口能够放置到型坯的嘴部(18)上，
其特征在于，
在所述液体通道(16)中在填充阀(14)与排出口(17)之间设有气体阻隔机构(20)。
2.根据权利要求1所述的成型及填充站，
其特征在于，
所述气体阻隔机构(20)将所述液体通道(16)的横截面划分成多个通道(21)。
3.根据权利要求2所述的成型及填充站，
其特征在于，
所述气体阻隔机构(20)具有多个通道(21)，所述多个通道具有圆形或者多角形横截面、特别是三角形或六角形横截面。
4.根据权利要求1至3之一所述的成型及填充站，
其特征在于，
所述气体阻隔机构(20)构成具有同轴布置方式的多个通道(21)。
5.根据权利要求4所述的成型及填充站，
其特征在于，
一通道(21)的长度大于其横截面的直径。
6.根据权利要求1至5之一所述的成型及填充站，
其特征在于，
所述气体阻隔机构(20)直接布置在所述排出口(17)之前。
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