通过将液体注射至连续预制件内来生成容器的方法和机器技术

本发明专利技术涉及的方法包括以下步骤：‑加热连续的初始预制件(12)，‑将不可压缩液体注射到每个已加热预制件(22)中以使所述连续的已加热预制件(22)成型为容器(2)并填充所述容器(2)。该方法包括限定与预制件的热塑性材料的内应力相关联的至少一个应力参数以及限定用于所述应力参数的容许值范围，该方法包括连续初始预制件(12)中的每个以及连续已加热预制件(22)中的每个的分析步骤，所述分析步骤包括以下步骤：‑确定所述应力参数的值，‑将确定的值与容许值范围进行比较，‑当确定的值在容许值范围之外时发送输出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将液体注射至连续预制件内以从连续预制件生成容器的方法。本专利技术还涉及执行该方法以生成容器的机器。本专利技术涉及利用不可压缩液体使预制件变形，从而由预制件成型容器的、被称为液压成型的领域。在本申请中，\液体\具有物理意义。其表示任何不可压缩的且能够流动的介质。液体可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如食用油或汤)，或者高粘度(如酸奶或奶制品)。液体可以是同质的或不同质的(包括果酱或食物屑)。液体不限于食物。不可压缩液体例如可以是水或其它饮料、身体护理产品、家庭或花园护理产品、医学流体、燃料、操作流体等。
技术介绍
在本方法和机器中使用的预成型件传统上通过将热塑性材料(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))注射到注射腔体中生成。生成的预制件然后进给至机器以用于生成容器，其中每个预制件首先被加热到高于预制件的热塑性材料的玻璃态转化温度且低于预制件的热塑性材料的结晶温度的温度，然后通过将不可压缩液体注射到加热的预制件内来将已加热预制件成型为容器，不可压缩液体填充已成形的容器。该方法是已知的并允许以连续和可重复的方式以及高效率获得容器，例如坚固的并充满液体的任何形状和体积的瓶子。注射到容器中的液体为例如提供给容器的用户的终端液体。文件US2011/135778A1描述了用于同时成型和填充塑料容器的方法。然而在一些情况下，容器未适当地成形并且在生成容器的模具内部容易破裂。实际上，因为预制件已被加热并且填充有通常低于预制件的温度的液体，所以预制件会经受急剧的温度变化。如果容器的热塑性材料的冷却不均匀，该温度变化可导致容器的结构变形。当该事件发生时，注射到预制件中的液体溢出并污染用于生成容器的机器，并且为了在可以继续容器的生产之前清洗机器，必须停止机器。因而，由于在清洗操作期间停止了机器，容器的破裂大大地减少了机器的吞吐量。本专利技术的目的之一旨是通过提出用于生成容器的方法和机器以克服这些缺点，其中该方法和机器可阻止在成型及填充步骤期间容器的破裂。文件US2010/140280A1描述了用于生成瓶子的方法，在该方法中使用环向刚度和瓶子几何结构来控制由变形引起的瓶子形状，该变形由水蒸气向外扩散通过瓶子壁而形成的真空造成。文件DE102012102357描述了包括控制装置的设备，以根据预制件的温度控制设备。文件DE102012102073A1描述了使用至少一架相机来控制预制件的方法。文件WO2014/075770A1描述了使用立体物镜来控制预制件的颈部的方法。本专利技术的目的之一在于提供用于生成容器的不同的方法和机器，其中该不同的方法和机器可在成型以及填充步骤期间阻止容器的破裂。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及用于从由热塑性材料制成的连续初始预制件生成容器的方法，该方法包括以下步骤：-将连续初始预制件进给至加热站，-在所述加热站加热连续初始预制件以传送连续的已加热预制件，-将已加热预制件进给至成型站，-将不可压缩液体注射到每个已加热预制件里，以使所述连续的已加热预制件成型为容器，以及利用所述不可压缩液体在所述成型站中填充所述容器。该方法包括限定与热塑性材料的内应力相关联的至少一个应力参数以及限定所述应力参数的容许值范围，该方法包括连续初始预制件中的每个和连续的已加热预制件中的每个的分析步骤，所述分析步骤包括以下步骤：-确定用于分析的预制件的所述应力参数的值，-将确定的值和容许值范围进行比较，-当所确定的值在容许值范围之外时发送输出信号。根据本专利技术的方法因而允许在预制件经受成型和填充步骤之前检查预制件的质量。申请人已得出容器破裂经常是由于在液体产品注射步骤之前预制件的粗劣质量并且具体地是预制件的热塑性材料的内应力的结论。内应力来自用于生成预制件的热塑性材料的注射方法，并在预制件的加热步骤期间\解放\或释放该内应力。当预制件中的内应力太大和/或不均匀分布时，所述预制件的成型和填充步骤可以不符合要求的方式出现并导致破裂。因而，通过注射热塑性材料生成的预制件的质量对从所述预制件获得的容器的成型和填充步骤的结果具有高度影响。因为可确定只有具有符合要求的内应力的预制件形成容器，所以在成型和填充步骤之前检查预制件的质量因而可帮助防止容器的破裂。在加热步骤之前和之后检查预制件的质量使得能够在注射步骤之前测量内应力的释放对预制件的质量的影响。当预制件的加热温度远在玻璃态转化温度之上且靠近并低于预制件的热塑性材料的结晶温度时，内应力的影响会更加的重要。该加热温度，对于PET在130℃的范围内，对于经受液压成型过程的预制件是需要的，由于液体的注射导致热塑性材料的急剧冷却，因而该冷却使得热塑性材料变为刚性并因此防止容器的进一步变形。因而，为了使容器在变为刚性之前完全地成型，热塑性材料的温度必须足够的高。在这种情况下，如果内应力没有均匀分布在预制件中和/或如果内应力的强度太高，那么预制件的扩张很可能在成型和填充步骤期间引起容器的破裂。根据本专利技术的方法，通过提出分析表示热塑性材料的来自预制件的注射方法的内应力的应力参数，允许在成型和填充步骤之前检查预制件的质量并防止成型和填充不符合要求的质量的预制件。因而，容器破裂的风险大大地减少，这将减少停止机器的需要并提高所述机器的吞吐量。根据本专利技术的另一特征，与热塑性材料的内应力相关联的应力参数是沿着分析的预制件的高度测量的、热塑性材料的内应力的最大周向散布。通过选择与预制件材料中的内应力分布相关联的应力参数，可通过在预制件已经受加热步骤之前和之后对预制件进行简单的光学对比而检验预制件的质量。为此，根据本专利技术的特征，在加热步骤之前和之后，并在将不可压缩液体注射至所述已加热预制件之前在预制件上执行确定应力参数的步骤。在加热步骤期间内应力的释放允许在预制件已被加热之后使得预制件上的内应力的影响可视化。因而最大横向散布是可视的并通过预制件的不规则形状表明该最大横向散布，例如通过以\香蕉效应\著称的在容纳有预制件的轴线的轴向平面中的预制件的非正常弯曲。因而有可能通过将分析的预制件的形状与符合要求的预制件的形状相比较来确定预制件是不符合要求的，即，符合要求的预制件为由具有低于容许极大值的内应力的热塑性材料制成的预制件的形状。根据本专利技术的其他特征：-通过获取已加热预制件的至少一个图像来执行确定应力参数的值的步骤，以及通过比较获取的图像与具有容许最大横向弯曲值的参考已加热预制件的至少一个参考图像来执行比较步骤；以及-已加热预制件至少在确定应力参数的值期间以旋转方式运动，通过在所述分析的已加热预制件的不同角位置处获取已加热预制件的多个图像，以及通过处理获取的图像以识别对应于分析的预制件的最大横向弯曲的至少一个图像以执行确定应力参数的值的步骤，通过比较所述识别的已获取图像和所述参考图像来执行比较步骤。根据本专利技术的变型，通过获取初始预制件的至少一个图像和已加热预制件的至少一个图像来执行确定应力参数的值的步骤。由计算器使用初始预制件的至少一个图像和同一预制件加热之后的至少一个图像确定在所述预制件的加热步骤期间所述预制件的最大实际变形。然后在比较步骤期间，将最大实际变形与可由参考的已加热预制件的参考图像限定的容许最大横向弯曲值进行比较。因而，简单地通过拍照或通过对分析的预制件制作影片，可以确定预制件是符合要求还不本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从由热塑性材料制成的连续初始预制件(12)生成容器(2)的方法，包括以下步骤：‑将所述连续初始预制件(12)进给至加热站(8)，‑在所述加热站(8)中加热所述连续初始预制件(12)以传送连续的已加热预制件(22)，‑将所述已加热预制件(22)进给至成型站(10)，‑将不可压缩液体注射至每个已加热预制件(22)内，以将所述连续的已加热预制件(22)成形为所述容器(2)，以及在所述成型站(10)中利用所述不可压缩液体填充所述容器(2)；其特征在于，所述方法还包括：限定与所述热塑性材料的内应力相关联的至少一个应力参数；以及限定所述应力参数的容许值范围；所述方法包括所述连续初始预制件(12)中的每个和所述连续的已加热预制件(22)中的每个的分析步骤，所述分析步骤包括以下步骤：‑确定所分析的预制件的所述应力参数的值，‑将所确定的值和所述容许值范围进行比较，‑当所述确定的值在所述容许值范围之外时发送输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.18 EP 14305942.61.用于从由热塑性材料制成的连续初始预制件(12)生成容器(2)的方法，包括以下步骤：-将所述连续初始预制件(12)进给至加热站(8)，-在所述加热站(8)中加热所述连续初始预制件(12)以传送连续的已加热预制件(22)，-将所述已加热预制件(22)进给至成型站(10)，-将不可压缩液体注射至每个已加热预制件(22)内，以将所述连续的已加热预制件(22)成形为所述容器(2)，以及在所述成型站(10)中利用所述不可压缩液体填充所述容器(2)；其特征在于，所述方法还包括：限定与所述热塑性材料的内应力相关联的至少一个应力参数；以及限定所述应力参数的容许值范围；所述方法包括所述连续初始预制件(12)中的每个和所述连续的已加热预制件(22)中的每个的分析步骤，所述分析步骤包括以下步骤：-确定所分析的预制件的所述应力参数的值，-将所确定的值和所述容许值范围进行比较，-当所述确定的值在所述容许值范围之外时发送输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述热塑性材料的所述内应力相关联的所述应力参数是沿着所述分析的预制件(12、22)的高度测量的、所述热塑性材料的所述内应力的最大周向散布。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在将不可压缩液体注射至所述已加热预制件(22)中之前，在初始预制件(12)上和已加热预制件(22)上执行确定所述应力参数的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过获取至少所述初始预制件(12)的图像和至少所述已加热预制件(22)的图像来执行确定所述应力参数的值的步骤；以及通过对所获取的图像和具有容许最大横向弯曲值的参考已加热预制件的至少一个参考图像(2d)进行比较来执行所述比较步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述已加热预制件至少在确定所述应力参数的值的步骤期间以旋转方式运动；通过在所述分析的已加热预制件的不同角位置处获取所述已加热预制件(22)的多个图像，以及通过处理所述获取的图像以识别与所述分析的预制件的最大横向弯曲相对应的至少一个图像来执行确定所述应力参数的值的步骤；通过比较所识别的已获取图像和所述参考图像(2d)来执行所述比较步骤。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述应力参数，是在所述分析的预制件的加热步骤之前和之后，所述分析的预制件的主体(24)的高度(h)和/或所述外径(d)的变化；所述确定所述应力参数的值的步骤包括：在所述加热步骤之前测量所述预制件的主体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡埃尔·德里安，帕斯科尔·哈布里，
申请(专利权)人：帝斯克玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH