[发明专利]用于制造容器的设备和方法

说明书

本发明通常涉及用于制造容器的设备。本发明还涉及用于制造容器的方法以及所生产的容器。

众所周知，通过吹制成型过程制造容器，其中空白坯料或“预成型件”定位在模具的腔内且注射有压缩气体，通常是空气，使得空白坯料或“预成型件”膨胀并呈现模具腔的轮廓。模具的轮廓配置为容器的形状，使得当预成型件在模具内膨胀时预成型件因此形成为容器。

对此的一个常见变形是拉伸吹制成型过程，其中预成型件在膨胀的同时沿着纵向轴线机械地拉伸。在拉伸吹制成型过程中使用的预成型件具有封闭端，使得预成型件通常类似于具有封闭端和在开放端处具有开口的试管。这些预成型件在开口处通常还设置有凸缘、螺纹等，以允许闭合装置与完成的容器的开口的附接。

在拉伸吹制成型过程期间，拉伸杆或类似装置插入预成型件的开口中并前进，当注射空气时在预成型件处从预成型件内部推动并沿着预成型件的纵向轴线拉伸预成型件。预成型件的开口保持基本上不变形，但是预成型件的主体拉伸和扩张，以匹配预成型件置于其中的模具的轮廓。

拉伸吹制成型因此尤其适合于长型容器即用于包装矿泉水和其他饮料的容器的制造。虽然本文涉及使用拉伸吹制成型过程制造饮料容器，但是应该理解的是，在此讨论的原理可等同地应用于用于其他物质和用途的容器的制造。

用于拉伸吹制成型的设备至少包括前述的模具(最好设置为两个或更多个活动部分以便于完成的容器的取出)以及用于将压缩气体注射到预成型件的腔中且可能插入或移除拉伸杆的注射头。

设备可具有单个腔室，但是更经常的是，设备以多个腔室的形式设置多个模具。使用多个模具将提高容器制造过程的输出，这在商业化的容器制造和装瓶操作中是大为有利的。

在大容量的拉伸吹制成型实施中，这些模具传统上设置在大的旋转轮的圆周上。当轮到达某个角位置时，打开模具，插入预成型件以及使模具闭合包围预成型件，而当轮旋转时，注射头将气体注射到预成型件中，使得等到轮返回到初始角位置时，模具部分内的容器完全形成并移除，以进行清洗、填充和密封。

通过使用轮和多个模具并使多个注射头作用在设置在模具内的多个预成型件上，相对于单模具设备，可连续地并以非常高的生产率生产容器。当与填充和密封线组合操作时，可如此生产成千上万的填充的和密封的容器。一般来说，设置在轮上的模具腔的数量越大，可制造容器的速率越大。

本原理的一个具体实施方式在文献EP1226017中找到，该文献描述了一种模制设备，其中存在多个模具部分，每个模具部分配置为与相邻的模具部分的对应面形成模具腔。这些模具部分没有设置在轮的边缘上，而是位于类似辐条的径向支撑件的端部，以围绕公共轴线转动。

径向支撑件可进一步改变为具有器件以允许模具部分的径向移动，既在绝对意义上移动又相对于彼此移动，径向支撑件可进一步改变以允许模具部分的轴向移动。通过这些移动器件，在模制设备的操作期间，打开和闭合模具部分之间的每个模具腔。

然而，当在容器制造和填充操作中实施时，现有技术中已知的设备需要相当大量的占地面积。伴随轮形的模制设备的是，需要至少供应用于向容器填充液体产品的设备，以及用于使预成型件和容器在它们之间运动的运输带或输送器。这限制了对于给定占地面积来说任一设施都可实现的产量，并可使产品价格过度增加。

此外，现有技术中已知的设备需要大量的能量来操作。具体地，在成型操作期间期望将模具部分夹持在一起，以防止标记沿着模具部分相遇处的分型线形成在容器的表面上。必须因此提供通过大的力将模具部分夹持在一起的器件。这需要大量的能量且需要增加更多的机械设备，进一步增加了模制设备所需的空间及其构造和操作的复杂性。

因此，本发明的目的在于提供模制设备，与现有技术中已知的模制设备相比，该模制设备的空间效率更高，且在容器生产期间消耗更少的能量。

因此，根据第一方面，本发明涉及用于制造容器的设备，该设备包括：多个模具部分，每个所述模具部分设置有至少两个基本上相对的面，所述至少两个基本上相对的面配置为在与另一模具部分的相对面紧靠时形成模具腔，所述模具腔基本上限定容器的形式；以及引导器件，配置为使所述多个模具部分沿着闭合路径以循环连续的方式连续地行进，所述闭合路径的长度大于所述模具部分当彼此紧靠时的总长度。