[发明专利]包括热控制工序的利用容器形成包装体的成形方法

说明书

一种利用容器(1)形成包装体(2)的成形方法，容器包括主体(5)、颈部(8)和底部(6)，容器(1)具有能变形区(15)，能变形区从伸出构型转变到进入构型，在伸出构型中，能变形区(15)向容器(1)外突出，在进入构型中，能变形区(15)向容器(1)内突出，该成形方法包括以下操作：‑用热产品充填容器(1)；‑密封封闭如此充填的容器(1)；‑测量被封堵的容器(1)的温度；‑将测量的温度与预定的阈值进行比较；‑如果测量的温度低于或等于阈值，则使能变形区(15)向其进入位置逆转。

技术领域

本发明涉及利用塑料制的容器制造包装体的领域，给容器充填热的内容物(液体、膏体)，即内容物的温度高于制造容器的材料的玻璃转化温度。

背景技术

热充填通常用于某些特殊内容物，尤其是经过巴斯德灭菌的内容物(果汁或其它含果汁饮料、牛奶、调味品)或浸泡饮料(茶、咖啡)。

此类内容物的温度通常高于90℃，而涉及的容器一般由PET(聚对苯二酸酯乙烯)制成，PET的玻璃转化温度约为80℃。

由于暴露于容器的内容物的热量使其变软，热充填造成容器机械强度的问题。

可以增加容器机械强度的已知技术为热固定，该技术在于，在容器成形结束时，将容器临时保持在较高温度(例如通过保持该容器与模型的被加热壁接触)，以通过热途径增加材料的结晶度。

当然，该技术可以提高容器充填时的机械性能，赋予容器良好的机械耐受性，但该技术可能仍是不足的。实际上，即使经过热固定，容器一旦被封堵，可能不能耐受伴随冷却产生的收缩引起的应力。常常导致同时有损容器美观和其机械耐受性的变形(尤其是当容器应放在底托上时)。

为了控制伴随内容物冷却收缩的应力导致的变形，第一种方法在于使容器装配可变形板，例如由美国专利US 5 704 503(Continental PET)提出的。可变形板随容器中的压力产生变形。可变形板充填时膨胀，然后内容物冷却时凹下。该方法的主要缺点是存在板子对容器形状自由度的限制，影响容器的美观。

第二种方法在于使容器配有带有可反转膜的底部，例如美国专利US 8 671 653(Graham Packaging)提出的，在该专利中，薄膜通过机械推杆反转，以减小容器的内容积，以便使内容物重新处于压力下，并因此保持刚性。该第二种方法在容器结构的牢固性和容器形状的自由度方面优于第一种方法，但它导致制造约束。

实际上，会发生薄膜在其反转位置不稳定，并且在容器中的压力下回到其初始位置。一有价值的假设为容器没有足够冷却，因此反转的薄膜不能达到保证它的稳定锁定位置所需的位置。

让所有容器长时间自由冷却影响生产率(现在正常速度约为每小时50 000个容器)。

一替代方法为使所有容器经过强制冷却(例如通过喷雾)，但该方法能耗较大。

发明内容

第一目标是提高利用热充填的容器生产包装体的可靠性。

第二目标是更好地控制设在容器上的能变形区的反转操作。

第三目标是限制生产包装体时的能耗。

为此，提出一种利用容器形成包装体的成形方法，容器包括主体、颈部和底部，所述容器具有能变形区，该能变形区借助在缩回位置与展开位置之间活动的机械的推杆从伸出构型转变到进入构型，在伸出构型中，能变形区向容器外突出，在进入构型中，能变形区向容器内突出，所述成形方法包括以下操作：

-能变形区在其伸出位置中，用温度高于容器的材料的玻璃转化温度的产品充填容器；

-通过安装在颈部上的塞子密封封闭如此充填的容器；

-测量被封堵的容器的温度；

-将如此测量的温度与预定的阈值进行比较；