以加压液体成型并填充容器的成型和填充站的注射装置制造方法及图纸

注射装置(1)包括：将加压液体(10)注射至预制件(5)中的一个注射头(25)，以及具有活塞主体(43)和活塞头(45)的一个活塞装置(20、120、220、320、420)，活塞头(45)布置成沿着活塞轴线(A)在活塞主体(43)中往复运动，活塞头以液密方式与活塞主体的密封部分协作以流体隔离活塞装置的内室(47)，活塞主体(43)具有旨在与液体源(15)流体连通的入口管(39、439)以允许液体进入内室(47)。活塞主体(43)包括用于将加压液体从内室(47)递送至注射头(25)的至少两个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)，每个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)通向内室(47)并且限定内室(47)的壁(46)中的出口端口(63A、63B；263A、263B、263C)，每个出口端口定心在出口端口中心上，其中，所有出口端口中心在内室的相同的径向平面中延伸，距活塞轴线(A)的距离相同并且以规律的方式围绕活塞轴线(A)成角度布置。

Injection unit for molding and filling a preform with pressurized liquid into a container and filling the container with molding and filling stations

The injection device (1) comprises: (10) a pressurized liquid injected into the preform (5) in an injection head (25), and has a piston body (43) and (45) of the piston head and a piston device (20, 120, 220, 320, 420 (45), piston head) arranged along the axis of the piston in the piston body (A) (43) in the reciprocating motion of the piston head, and the piston body in fluid tight sealing portion of the device isolation fluid collaboration piston chamber (47), (43) to the main piston and liquid source (15) in fluid communication with the entrance pipe (39, 439) to allow the liquid into the chamber (47). The piston body (43) comprises a pressurized liquid from the chamber (47) delivered to the injection head (25) at least two outlet pipes (41A, 41B; 241A, 241B, 241C), each outlet tube (41A, 41B; 241A, 241B, 241C) to the chamber (47) and defines a chamber (47) the wall (46) of outlet ports (63A, 63B; 263A, 263B, 263C), each outlet port centering at the exit port center, where all the outlet port center extends in the same chamber in the radial plane, away from the axis of the piston (A) and the same distance in a regular way around the piston axis (A) arranged at an angle.

【技术实现步骤摘要】
用于使用加压液体将预制件成型为容器并填充所述容器的成型和填充站的注射装置
本专利技术涉及使用液体使预制件变形并且利用所述液体填充所获得容器从而由预制件成型为容器的、被称为液压成型的领域。本专利技术涉及用于使用加压液体将预制件成型为容器并且填充所述容器的成型和填充站的注射装置。本专利技术还涉及用于使用加压液体将预制件成型为容器并且填充所述容器的方法。
技术介绍
常规注射装置包括活塞装置，该活塞装置包括内室，在内室中对液体加压，并且注射头或注射喷嘴流体连接至活塞装置。连接管道从内室的出口端口朝向注射喷嘴传递加压液体。当注射装置是液压成型站的一部分时，注射装置设计成以适合于迫使预制件抵靠模腔的壁的预定压力分布和流动速度来注射液体，其中，该模腔具有待生成的容器的形状。有利地，注射液体是待包含于成型容器中的最终产品。在容器或瓶子生产之前，活塞装置和注射头都必须利用液体以最小的液体损失清除空气。在本专利说明书后文中，该操作阶段称为“空气清除”。连接至注射头的活塞装置的另一操作阶段将允许活塞装置的内室中的液体通过排水口从内室中排出。排水口众所周知的位置是在内室的最低点处。对于生产模式，活塞装置布置为将液体从液体源吸出并以预定压力和流动速度将其注射在注射头中。内室中的最大压力很高，例如高达60巴，优选地低于40巴。具体地当液压成型站在低于预制件材料的玻璃化转变温度的温度之下使用成型液体时，活塞速度可高达1m/s，产生达到200l/s的流动。此外，为了实现液压成型站的高生产效率，活塞头还以高频率(诸如，1Hz)前后移动。专利技术人已发现发生在液压成型站的活塞装置中的问题。因为这种活塞装置必须同时以高液体压力和高流动速度操作，活塞及其密封垫片可能遭受朝向活塞主体横向推动活塞的机械作用力，特别是在一段时间之后，具有损坏密封垫片以及经历局部和早期磨损问题的风险，从而增加系统的维护频率和维护成本。当垫片磨损时，不再能够确保活塞头与活塞主体之间的液密性，并且活塞装置不再能够实现其对液体加压和朝向注射头推动液体的功能。另外，使用这种状态下的活塞装置将导致液体从活塞装置中泄漏而污染液压成型站。本专利技术的一个目的在于提供降低上文提及的磨损风险的注射装置。在产品转换的情况下，利用新产品进行的推动必须不产生产品损失或尽可能最小化产品损失。卫生在所有过渡和所有生产步骤中是非常重要的标准，以在饮料产品的情况下从直接食物接触立场或对于非食物产品在皮肤接触立场保证消费者安全。为此目的，在任何生产之前，进行原位清洁(CIP)循环。CIP循环还在生产阶段期间以定期间隔进行。CIP循环可根据所生成的产品的类型以及根据生产规范变化。重要的是，在该循环期间，可生成湍动流，以移除与成型产品接触的注射装置的任何区域的任何残留污染物或微生物。为了确保清洁产品流到达与产品接触的所有凹口和部分，在密封部和垫片上采用特殊护理。本专利技术的另一目的在于提供最小化CIP时间以利用最少量清洁产品提供非常有效的清洁的注射装置。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及用于使用加压液体将预制件成型为容器并且填充所述容器的成型和填充站的注射装置，注射装置包括：-用于将加压液体注射至预制件中的至少一个注射头，以及-具有活塞主体和活塞头的至少一个活塞装置，活塞头布置成沿着活塞轴线在活塞主体中往复运动，活塞头以液密方式与活塞主体的密封部分协作以流体隔离活塞装置的内室，活塞主体具有旨在与液体源流体连通的入口管，以允许液体进入内室，其中，活塞主体包括用于将加压液体从内室递送至注射头的至少两个出口管，每个出口管通向内室并且限定内室的壁中的出口端口，每个出口端口定心在出口端口的中心上，其中，所有出口端口中心在内室的相同的径向平面中延伸，距活塞轴线的距离相同并且以规律方式围绕活塞轴线成角度布置，由两个连续的出口端口与活塞轴线形成的角度是恒定的。专利技术人已经发现流经出口管的加压液体的速度会产生动态效应，该动态效应对由液体施加在活塞头上的反作用力具有动态冲击。专利技术人已经发现将出口端口放置成围绕活塞头相等分布会使得每个出口端口处的所述各种动态冲击互相补偿。因而，通过内室中的液体作用在活塞头上的合成机械作用力以与活塞轴线基本上平行的方向应用，或基本上等于零。由于不再朝向活塞主体横向推动所述活塞头，因此这大大降低了磨损活塞头的密封垫片的风险。根据本专利技术的另一特征，注射头包括注射室，出口管使液体从活塞主体的内室连通至注射喷嘴的所述注射室，出口管配置成在将液体注射至预制件中期间在出口端口与注射室之间产生相等的液体压降。换言之，流经每个出口管的液体在出口端口与注射室之间存在压差。在将液体注射至预制件中期间，液体同时流过所有的出口管。出口管配置成使得液体存在相同压差或压降。确保出口管配置成在将液体注射至预制件中期间在出口端口与注射室之间产生相等的液体压降，使得能够保证位于每个出口周围的所述动态冲击中的每一个的强度相等。这使得各种动态冲击之间的补偿更有效，从而通过内室中的液体施加在活塞头上的机械作用力确实以与活塞轴线基本上平行的方向施加，或基本上等于零。为了这样做，出口管可布置成使得出口管中的每个具有在活塞轴线经过的子午面内延伸的上游部分，其中，每个上游部分的轴线与活塞轴线形成对于每个出口管而言均相同的角度，以及其中，出口管的截面轮廓和形状使得经过每个出口端口的液体的速度相同或几乎相同。根据本专利技术的具体实施方式，活塞装置的内室仅通过相对于包含活塞轴线的对称平面而互相对称的两个出口管与注射头流体连通。相对于包含活塞轴线的平面以对称方式布置两个出口管，使得出口端口位于内室的相同径向平面中，距活塞轴线的距离相同并且以规律方式围绕活塞轴线成角度布置。另外，这些出口管在将液体注射至预制件中期间在出口端口与注射室之间产生相等的液体压降。根据本专利技术的具体特征：-出口管中的每个具有沿着与内室的所述壁基本上相切的管方向延伸的上游部分，-活塞主体的所述壁基本上是圆柱形、圆锥形、或基本上具有截锥体的形状，-活塞头设计成在往复运动期间相对于活塞主体占据极限下密封位置，当活塞头处于所述极限下密封位置时内室具有最小体积，当活塞头处于所述极限下密封位置时，入口端口在内室的最下区域处打开并且各个出口端口位于内室的最上区域处。当内室首先填充有液体时，将入口端口放置在内室的最下区域处并将每个出口端口放置在内室的最高区域处改善了空气的排出。使出口端口位于内室的最高点处有助于气泡逸出内室。因此，可有效地并且以最小液体损失执行空气清除。根据本专利技术的另一特征,活塞主体包括在内室中延伸的凹口部分，其中，当所述活塞头位于所述凹口部分中时，活塞头不以液密方式与活塞主体接触，使得液体可从内室流动到在与内室相对的、活塞头的侧部上延伸的活塞主体的部分。凹口部分用于通过使活塞头位于凹口部分中来执行CIP。在所述凹口部分中，注射在内室中的清洁液体可完全围绕活塞头流动，并且清洁液液可因此到达与在生产期间注射的液体产品接触的所有凹口和部分处，具体的是凹口和活塞头的密封垫片的部分处。已知的是将这样的凹口部分放置在内室之上，即，不旨在与待注射到预制件中的液体产品接触的活塞主体的上侧中。使凹口部分位于内室中，除了以下说明的其他有益效果之外，因为不需要在活塞主体的上部中提供用于凹口部分的额外空间，从而允许减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射装置(1)，用于使用加压液体(10)将预制件(5)成型为容器并且填充所述容器的成型和填充站，所述注射装置(1)包括：至少一个注射头(25)，用于将所述加压液体(10)注射至所述预制件(5)中，以及至少一个活塞装置(20、120；220、320；420)，所述活塞装置具有活塞主体(43)和活塞头(45)，所述活塞头布置成沿着活塞轴线(A)在所述活塞主体(43)中往复运动，所述活塞头以液密方式与所述活塞主体的密封部分协作，以流体隔离所述活塞装置的内室(47)，所述活塞主体(43)具有旨在与液体源(15)流体连通的入口管(39、439)，以允许液体进入所述内室(47)，其特征在于，所述活塞主体(43)包括：至少两个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)，用于将加压液体从所述内室(47)递送至所述注射头(25)，每个所述出口管(41A、41B；241A、241B、241C)均通向所述内室(47)，并且限定所述内室(47)的壁(46)中的出口端口(63A、63B；263A、263B、263C)，每个所述出口端口均定心在出口端口中心上，其中，所有所述出口端口中心均在所述内室的相同的径向平面中延伸，距所述活塞轴线(A)的距离相同，并且以规律的方式围绕所述活塞轴线(A)成角度布置，由两个连续的出口端口与所述活塞轴线形成的角度是恒定的。...

【技术特征摘要】
2016.02.11 EP 16305158.41.一种注射装置(1)，用于使用加压液体(10)将预制件(5)成型为容器并且填充所述容器的成型和填充站，所述注射装置(1)包括：至少一个注射头(25)，用于将所述加压液体(10)注射至所述预制件(5)中，以及至少一个活塞装置(20、120；220、320；420)，所述活塞装置具有活塞主体(43)和活塞头(45)，所述活塞头布置成沿着活塞轴线(A)在所述活塞主体(43)中往复运动，所述活塞头以液密方式与所述活塞主体的密封部分协作，以流体隔离所述活塞装置的内室(47)，所述活塞主体(43)具有旨在与液体源(15)流体连通的入口管(39、439)，以允许液体进入所述内室(47)，其特征在于，所述活塞主体(43)包括：至少两个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)，用于将加压液体从所述内室(47)递送至所述注射头(25)，每个所述出口管(41A、41B；241A、241B、241C)均通向所述内室(47)，并且限定所述内室(47)的壁(46)中的出口端口(63A、63B；263A、263B、263C)，每个所述出口端口均定心在出口端口中心上，其中，所有所述出口端口中心均在所述内室的相同的径向平面中延伸，距所述活塞轴线(A)的距离相同，并且以规律的方式围绕所述活塞轴线(A)成角度布置，由两个连续的出口端口与所述活塞轴线形成的角度是恒定的。2.根据权利要求1所述的注射装置(1)，其中，所述注射头包括注射室，所述出口管使液体从所述活塞主体的所述内室连通至所述注射喷嘴的所述注射室，所述出口管配置成在将液体注射至所述预制件(5)中期间，在所述出口端口与所述注射室之间产生相等的液体压降。3.根据权利要求1或2所述的注射装置(1)，其中，所述出口管中的每个均具有在所述活塞轴线(A)经过的子午面中延伸的上游部分(121a、121B、261A、261B、261C)，其中，每个上游部分的轴线均与所述活塞轴线(A)形成对于每个所述出口管均相同的角度，以及其中，所述出口管的截面轮廓和形状为使得穿过每个出口端口的所述液体的速度相同或几乎相同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置(1)，其中，所述活塞装置(20、120)的所述内室(47)仅通过相对于包含所述活塞轴线的对称平面(S)互相对称的两个出口管与所述注射头流体连通。5.根据权利要求1或2所述的注射装置(1)，其中，所述出口管(41A、41B)中的每个均具有沿着与所述内室(47)的所述壁(46)基本上相切的管方向(D1、D2)延伸的上游部分(61A、61B)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射装置(1)，其中，所述活塞主体的所述壁(46)基本上是圆柱形、圆锥形，或基本上具有截锥体的形状。7.根据权利要求1至6中任一项所述的注射装置(1)，其特征在于：所述活塞头(45)设计成在往复运动期间相对于所述活塞主体(43)占据极限下密封位置，当所述活塞头(45)处于所述极限下密封位置时...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·吉尔特，马斯莫·纳斯班尼，
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