[发明专利]使用具有回旋流动的液体成形和填充容器的方法

说明书

通过将加压液体注射到根据预制件轴线(A)延伸的预制件(2)中来同时成形和填充容器的方法，该方法包括以下步骤：将预制件(2)放置在模具(16)中，将加压液体注射到预制件(2)中，液体使预制件(2)扩展并使所述预制件(2)的壁(15)压靠成型腔(22)的壁，使得预制件形成容器并用液体填充所述容器。在注射流中延伸的回旋施加元件(52)向加压液体施加回旋，使得加压液体在成形和填充预制件(2)期间向预制件的壁(15)施加离心力，从而促进预制件(2)在与预制件轴线(A)基本上垂直的径向平面中的径向扩展。

技术领域

本发明涉及通过在预制件中注入加压液体来同时成形和填充容器的方法。

本发明还涉及根据这种方法通过在预制件中注入加压液体来同时成形和填充容器的成形站。

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(如水或酒精)、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。液体不局限于食物。不可压缩液体可为例如水或诸如番茄酱、蛋黄酱、食用油、酸奶的其它饮料、家庭或个人护理产品、医用流体、燃料、液压油、操作流体等。

背景技术

在被称为“液压成形”的领域中，已知使用注入放置于模具中的预制件内的加压液体，以根据模具的形状使容器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。

为了使预制件变形成容器，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生产的容器的形状。

在一些应用中，注入预制件中的液体通常以低于预制件材料的玻璃化转变温度的温度注入。对于PET，注入液体的温度例如为环境温度，通常为5℃至50℃，而玻璃化转变温度例如超过75℃。

预制件在轴向方向上(即，沿着预制件的轴线)和径向平面中(即，垂直于轴向方向)根据双定向比或拉伸比进行扩展，双定向比或拉伸比由以下等式限定：

其中，BOR是双定向比，D是待生产容器的平均直径，d是预制件的平均直径，L是待生产容器的半展开长度，并且l是预制件的半展开长度。

为了获得具有良好的机械和气体/液体阻隔性质并呈现令人满意的形状的容器，必须优化双定向比。

在液压成形过程中，预制件的轴向扩展可以通过布置成沿着预制件的轴线拉伸预制件的拉伸杆进行辅助，但是径向扩展仅通过注入液体促进，在预制件的一些区域中，径向扩展可能是不足的。液体通常在预制件轴线(通常为竖直轴线)的方向上注入，并且首先到达预制件的底部。因此，预制件的底部部分首先扩展，并且从容器的底部至顶部产生预制件的扩展。由于在液体注入期间，扩展的预制件逐渐冷却，因此在液体注入结束时，容器的上部部分可能无法进行充分地扩展。

在这种情况下，未优化双定向比，并且所生产的容器的形状无法令人满意。

本发明的一个目的是改善预制件的径向扩展，以优化双定向比并确保更好地成形容器。

不考虑以上成形性能的问题，文献US2013/0074979描述了用于填充瓶子的装置。该装置包括液体阀、回旋主体和探针，该探针在填充期间确定瓶内液体的填充高度。回旋主体施加回旋，以使液体填充材料沿着容器的内表面流动，从而避免在达到期望填充高度之前液体填充材料过早地使探针湿润。

发明内容

为此，本发明涉及通过使用包括注射喷嘴和加压液体源的成形站将加压液体注射根据预制件轴线延伸的预制件中来同时成形和填充容器的方法，其中，加压液体源布置成通过注射喷嘴的出口注射加压液体，该方法包括以下步骤：