[發明專利]形成并填充容器的方法及設備

有效

• 申請號: 201280064669.6
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN104023941B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: K.E.馬基;G.D.利希;B.威爾遜
• 申請（專利權）人: 帝斯克瑪股份有限公司
• 主分類號: B29C49/42
• 分類號: B29C49/42;B67C3/02;B29C49/78
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204
• 代理人: 王達佐,王艷春

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年10月26日提交的美國專利申請No.13/661,262以及于2011年10月27日提交的美國臨時申請No.61/552,067的優先權。上述申請的全部公開作為引用并入本申請。

技術領域

本公開總體上涉及形成并填充塑料容器。更確切地說，本公開涉及用于快速形成且同時地形成并填充塑料容器的設備和方法。

背景技術

這部分提供了與本公開有關的、未必是現有技術的背景信息。

出于環境和其它方面的考慮，現今比以往更多地使用塑料容器、更確切地聚酯容器，最確切地聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)容器來包裝以前以玻璃容器供給的多種商品。制造商和裝填者以及消費者已經意識到，PET容器是輕質廉價的，并且是可大量再生利用和制造的。

吹塑成型的塑料容器在包裝多種商品方面已變得司空見慣。PET是可結晶的聚合物，意味著其能以非晶態形式或半結晶形式獲得。PET容器維持其材料完整性的能力涉及PET容器處于結晶形式的百分比，也稱為PET容器的“結晶度”。以下方程式以體積分數定義出結晶度的百分比：

其中，ρ是PET材料的密度；ρ_a是純非晶態PET材料的密度(1.333g/cc)；而ρ_c是純晶態材料的密度(1.455g/cc)。一旦吹塑成容器，商品便可填充進容器中。

在許多情況下，傳統的吹塑和填充已發展為由不同公司操作的兩個獨立過程。為了使瓶填充更劃算，在許多情況下，一些填充者已在室內進行吹塑，將吹塑機直接結合到它們的填充線路中。設備制造商已認識到該優點，并在售賣該“一體系統”，該一體系統設計成確保吹塑機和填充物完全同步。盡管努力使這兩個過程更緊密地結合起來，但是吹塑和填充仍然是兩個獨立的、不同的過程。結果，單獨地執行這兩個過程時導致大量費用。因此，需要一種液體或液壓吹塑系統，其適于在單一操作中形成并填充容器。此外，需要一種改變的預制坯，其特別適于在單一操作中形成并填充容器的模塑系統。

發明內容

這部分提供了公開內容的一般概要，并不是對其全范圍或所有特征的全面公開。

因此，本公開教導了一種用于同時地形成并填充容器的系統，具有限定出內表面并適于接受預制坯的模具型腔。該系統包括伺服壓力系統和吹嘴，伺服壓力系統具有入口和可操作成輸出流體(比如液體商品)的出口，吹嘴接收來自伺服壓力源的流體，并在一定壓力下將流體傳遞進預制坯中，從而迫使預制坯朝向模具型腔的內表面膨脹，生成得到的容器，其中，所述流體保留在作為最終產品的容器內，伺服壓力系統和吹嘴在小于約0.5秒的時間內在足以完全地形成并填充容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，提供了一種用于同時地形成并填充容器的系統，包括：模具型腔，限定出內表面，并適于接受預制坯；伺服壓力系統，具有入口和出口，所述伺服壓力系統輸出流體；以及吹嘴，接收來自伺服壓力系統的流體，并在一定壓力下將流體傳遞進預制坯的開口中，從而迫使預制坯朝向模具型腔的內表面膨脹，生成得到的容器，其中，所述流體保留在作為最終產品的容器內，伺服壓力系統和吹嘴在小于約0.5秒的時間內在足以完全地形成并填充容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，伺服壓力系統包括：控制器；伺服電機，可操作地聯接至所述控制器；以及從所述入口延伸至所述出口的流體路徑，其中，所述伺服電機可操作成在預定時間周期內以可變速率沿所述流體路徑傳遞流體。

在一些實施例中，所述流體路徑的最小內直徑大于所述預制坯的最小內直徑。

在一些實施例中，所述流體路徑限定出從所述入口至所述出口的直路徑。

在一些實施例中，所述流體路徑沒有90度和更大的角度。

在一些實施例中，所述伺服壓力系統和所述吹嘴在小于約0.4秒的時間內在足以完全地形成并填充容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，所述伺服壓力系統和所述吹嘴在小于約0.2秒的時間內在足以完全地形成并填充容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，所述伺服壓力系統和所述吹嘴在約0.05秒至約0.15秒的時間范圍內在足以完全地形成并填充容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，所述伺服壓力系統和所述吹嘴在小于約0.4秒的時間內在足以完全地形成并填充具有64盎司容量的容器的速率下輸出流體。

在一些實施例中，所述伺服壓力系統和所述吹嘴在小于約0.4秒的時間內在足以完全地形成并填充具有16盎司容量的容器的速率下輸出流體。