[发明专利]吹塑站及用于形成自由吹塑容器的方法

说明书

提供了一种用于在不使用形成模具腔(116、16)的模具的情况下同时形成并填充塑料容器的设备及方法。压力源(120、20)包括入口(146、150、46、50)和活塞式装置(140、40)。活塞式装置(140、40)可在第一方向和第二方向上移动，在第一方向上移动将液体通过入口(146、150、46、50)吸取到压力源(120、20)中，在第二方向上移动迫使液体朝向预制件(112、12)。吹塑喷嘴(122、22)可适于从压力源(120、20)接收液体并在高压下(P2)将液体转移到预制件(112、12)中，从而迫使预制件(112、12)自由地膨胀直到预制件未敞开的一端接触压板(118)。压板(118)在所得容器中形成底部。液体保留在容器中作为最终产品。

相关申请的引证

本专利申请要求于2018年6月29日提交的美国临时专利申请第62/691,685号的优先权，其全部公开内容通过引证结合于本文。

技术领域

本发明涉及一种用于吹塑成型塑料容器的方法及设备。更具体地，本公开涉及一种用于在单个制造工艺期间同时形成并填充塑料容器的设备及方法。

背景技术

由于环境和其他关注点的原因，现在比以前更多地使用塑料容器来包装先前设置在玻璃容器中的多种商品。更具体地，塑料容器可由聚酯形成，并且甚至更具体地，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。制造商和填充商以及消费者已认识到PET容器是轻量的、便宜的、可回收的并且是能够大量制造的。

用吹塑成型的塑料容器包装多种商品已变得司空见惯。PET是可结晶的聚酯，意味着其可得到非晶形的形式或者半结晶的形式。PET容器保持其材料完整性的能力与呈结晶形式的PET容器的比率(也称为PET容器的“结晶度”)有关。下列的公式将结晶度的比率定义为体积比：

％结晶度＝(ρ-ρ_aρ_c-ρ_a)×100

其中ρ是PET材料的密度；ρ_a是纯非晶形PET材料的密度(1.333g/cc)；并且ρ_c是纯结晶材料的密度(1.455g/cc)。一旦容器已经被吹塑，则可将商品填充到容器中。

传统上，吹塑和填充已经发展为两种独立工艺，在很多情况中由不同的公司操作。为了使瓶子的填充更成本有效，一些填充商已将吹塑成型移到室内，在很多情况中将吹塑成型机直接集成到他们的填充线中。装备制造商已认识到这种优势并销售“一体的”系统，该系统设计为保证吹塑成型机与填充机完全同步。尽管努力将两种工艺拉近到一起，但吹塑成型和填充仍然是两种独立、不同的工艺。其结果是，当分开地执行这两种工艺时，可能造成显著地成本。

共同所有的美国专利Nos.8,573,964、8,714,963和8,858,214公开了已知的同时形成并填充容器的方法，其全部公开通过引证结合于本文。在其中公开的方法要求包括模具站的多个装备，该模具站包括压力源、吹塑喷嘴、伸长杆和模具腔。在紧急情况或当另外需要快速填充容器时，如果可能，将这样的装备移动靠近需要已填充的容器的位置可能是困难且昂贵的，并且这种移动是低效率的。由于可移动吹塑站的部件的成本，建造可移动吹塑站同样可能是费用过高或者低效率的。

因此，需要研发一种有效地同时形成并填充容器的系统及方法，其中该系统及方法的成本和复杂度被降到最低。

发明内容

与本发明协调且一致地，出人意料地发现了一种有效地同时形成并填充容器的系统及方法，其中该系统及方法的成本和复杂度最小化。

在本发明的实施例中，一种无模具的吹塑站，包括：支架(armature)，构造为支撑预制件；吹塑喷嘴，构造为密封地接合预制件的开口，并且将液体传输到预制件的内部以使得预制件膨胀；以及压板，设置为与吹塑喷嘴轴向对准。压板限定通过预制件的膨胀而形成的所得容器(resultant container)的底部表面。