形成并填充容器的高压工艺及对应系统技术方案

提供了用于同时形成并填充容器的方式。液压增压器(60)接收第一液体(18)并且以第一压力分配第一液体(18)，其中可移动构件(62)具有接触第一液体(18)的第一表面(64)和接触第二液体(68)的第二表面(66)。第二液体(68)在第二表面(66)上提供第二压力，使得第一压力通过第一表面(64)施加到第一液体(18)。第一表面(64)的面积比第二表面(66)小并且第一压力大于第二压力。吹塑喷嘴(22)将处于第一压力的第一液体(18)转移到位于模具型腔(16)内的预成型件(12)中，以迫使预成型件(12)朝向模具型腔(16)的内表面(34)膨胀并形成所得容器。第一液体(18)作为最终产品保留在容器内。(18)作为最终产品保留在容器内。(18)作为最终产品保留在容器内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成并填充容器的高压工艺及对应系统
[0001]相关申请的引证
[0002]本申请要求于2019年6月27日提交的美国临时申请第62/867,546号的权益。以上申请的全部公开内容以引证的方式并入本文。


[0003]本技术涉及使用液体同时形成并填充容器，包括使用液压增压器以快速且无菌地提供填充的容器。

技术介绍

[0004]本部分提供与本公开相关但不一定是现有技术的背景信息。
[0005]在塑料容器中分配有各种产品，该塑料容器例如由一种或多种聚合物制成的容器。用于制成容器的常用聚合物包括聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯、聚碳酸酯和聚丙烯等。塑料容器可以使用多种吹塑模制工艺(包括注射吹塑模制和挤出吹塑模制)来制造。
[0006]注射吹塑模制可以用于以一个或多个阶段制成某些塑料容器并且可以涉及使用拉伸杆。在两阶段注射拉伸吹塑模制工艺中，首先使用注射模制工艺将塑料模制为预成型件。预成型件可以包括待制成的容器的颈部和收口部(该收口部上可以包括螺纹)以及封闭的远端。然后可将预成型件加热至高于塑料的玻璃化转变温度、用拉伸杆纵向拉伸并且将高压气体(例如，空气)吹入到容器中以使容器符合模具。在预成型件被充气时，其按照模具型腔的形状伸长并拉伸。塑料一接触模具的较冷表面就固化，并且随后从模具中弹出成品的中空容器。注射拉伸吹塑模制工艺可用于形成用于包装食用饮品以及其他液体和材料的塑料容器。然而，该方法具有一些固有的局限性，这些局限性包括在容器的底部部分上的不希望的浇注井部(gate well)或不连续性，以及对可以使用拉伸吹塑模制工艺实现的设计的可能范围的局限性，诸如无法实现具有手柄或空隙空间的容器。
[0007]挤出吹塑模制可以用于形成某些塑料容器，其中，连续挤出的热塑料管或型坯被捕获在模具内并且被充气以抵靠模具的内表面从而形成容器坯件。模具可以被设计为当模具在型坯上闭合时以挤出的型坯移动的速度行进，使得该过程可以在连续的基础上操作。存在若干不同类型的挤出吹塑模制机，挤出吹塑模制机包括被设计成以线性运动行进的穿梭模具以及以旋转或圆形运动行进的挤出吹塑模制轮。虽然挤出吹塑模制工艺已经解决了对改进的塑料容器(该改进的塑料容器克服了使用拉伸吹塑模制工艺制造的容器所固有的一些缺点)的需要，但是挤出吹塑模制工艺需要多个步骤来制成容器，之后填充并盖住容器。因此，在单独执行容器形成和填充过程时，可能产生显著的成本(包括运输成本和时间成本)。
[0008]吹塑模制容器和随后的填充容器已经发展为两个独立的过程，在许多情况下在不同的设施处进行。为了使容器填充更具成本效益，一些填充设施已经在原位安装吹塑模制设备，在某些情况下将吹塑机直接整合到填充线中。设备制造商已经认识到这个优点并且
正在出售“整合的”系统，这些系统被设计成确保吹塑机和填充机是完全同步的。尽管努力将这两个过程结合在一起，吹塑和填充仍然是两种独立的、不同的过程。因此，单独执行这两个过程可能会产生显著的成本。还存在与无菌填充容器相关的顾虑，其中，在准备容器与填充容器之间的运输、处理和/或时间可产生将污染物引入到系统中的额外机会。例如，这种集成系统可能需要在填充容器之前将对象液体维持在干净或无菌状态并且/或者需要在填充容器之前引入灭菌步骤和相关设备。
[0009]因此，需要适于以单个操作形成并填充容器的液体或液压吹塑模制系统，以通过最小化运输和时间需求来优化液体产品的包装，该液压吹塑模制系统可以使得容器被无菌地填充，并且可以改善所得容器的外观和性能。

技术实现思路

[0010]本技术包括涉及在某些压力条件下使用液体填充并形成容器的制品、系统和工艺，其中液体保留在容器中，从而合并先前分开的过程并且使得能进行无菌液体包装和将精细模具细节转印到已填充的所得容器中。
[0011]用于同时形成并填充容器的系统包括模具型腔、液压增压器和吹塑喷嘴。模具型腔限定了内表面并且构造成接受预成型件。液压增压器构造成接收第一液体并以第一压力分配第一液体，其中液压增压器包括可移动构件，该可移动构件具有与第一液体接触的第一表面和与第二液体接触的第二表面。第二液体构造成在第二表面上提供第二压力，使得第一压力通过第一表面施加到第一液体。第一表面的面积比第二表面小并且第一压力大于第二压力。吹塑喷嘴构造成将处于第一压力的第一液体转移到预成型件中，以迫使预成型件朝向模具型腔的内表面膨胀并且形成所得容器，其中，第一液体作为最终产品保留在容器内。
[0012]这种系统的方面还可包括将第一液体供应至液压增压器和吹塑喷嘴的压力源。压力源构造成以第三压力将第一液体供应至液压增压器和吹塑喷嘴，第三压力小于第一压力。压力源的实施方式可以具有入口、室、出口以及被机械地驱动的活塞状装置，该机械驱动的活塞状装置在室内可在第一方向上移动以将液体通过入口吸入该室中并且可在第二方向上移动以便迫使液体通过出口离开该室以作为第一液体。活塞状装置是活塞、泵和蓄能器中的一者。系统可包括拉伸杆，该拉伸杆构造成在处于第一压力的第一液体由吹塑喷嘴转移到预成型件中之前在模具型腔内机械地拉伸预成型件。在一些实施方式中，从液压增压器分配第一液体的第一压力可大于约50,000psi，在其他实施方式中，可为约50,000psi至约200,000psi，并且在另一些实施方式中，可为约125,000psi至约175,000psi。液压增压器的某些实施方式可使得第一表面的第一面积与第二表面的第二面积的比值大于约1：10，并且其他实施方式可使得第一表面的第一面积与第二表面的第二面积的比值从约1：10至约1：20。
[0013]同时形成并填充容器的方法包括使用液压增压器将第一压力施加到第一液体。液压增压器包括可移动构件，可移动构件具有与第一液体接触的第一表面和与第二液体接触的第二表面。第二液体构造成在第二表面上提供第二压力，使得第一压力通过第一表面施加到第一液体，其中第一表面的面积比第二表面小，从而使得第一压力大于第二压力。以第一压力将第一液体从液压增压器分配到吹塑喷嘴，其中吹塑喷嘴构造成将处于第一压力的
第一液体转移到位于模具型腔内的预成型件中。模具型腔限定内表面，其中使用第一液体使预成型件朝向模具型腔的内表面膨胀以形成所得容器。之后，第一液体作为最终产品保留在容器内。
[0014]这样的方法的方面还可包括：其中，在使用液压增压器将第一压力施加到第一液体之前，使用压力源将第一液体供应至液压增压器和吹塑喷嘴。压力源以第三压力将第一液体供应至液压增压器和吹塑喷嘴，第三压力小于第一压力。使用压力源将第一液体供应至液压增压器和吹塑喷嘴还包括吹塑喷嘴将第一液体的一部分转移到预成型件中，以使预成型件朝向模具型腔的内表面部分地膨胀。实施方式的压力源可以具有入口、室、出口以及被机械驱动的活塞状装置，该活塞状装置在室内可在第一方向上移动以将液体通过入口吸入到该室中并且可在第二方向上移动以迫使液体通过出口离开该室以作为第一液体。在以第一压力将第一液体从液压增压器分配到吹塑喷嘴之前，可使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于同时形成并填充容器的系统，包括：模具型腔，所述模具型腔限定内表面并且构造成接收预成型件；液压增压器，所述液压增压器构造成接收第一液体并且以第一压力分配所述第一液体，所述液压增压器包括可移动构件，所述可移动构件具有与所述第一液体接触的第一表面和与第二液体接触的第二表面，所述第二液体构造成在所述第二表面上提供第二压力，使得所述第一压力通过所述第一表面施加到所述第一液体，所述第一表面的面积比所述第二表面小，其中，所述第一压力大于所述第二压力；以及吹塑喷嘴，所述吹塑喷嘴构造成将处于所述第一压力的所述第一液体转移到所述预成型件中，以迫使所述预成型件朝向所述模具型腔的内表面膨胀并且形成所得容器，其中，所述第一液体作为最终产品保留在所述容器内。2.根据权利要求1所述的系统，还包括压力源，所述压力源构造成将所述第一液体供应至所述液压增压器和所述吹塑喷嘴。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述压力源构造成以第三压力将所述第一液体供应至所述液压增压器和所述吹塑喷嘴，所述第三压力小于所述第一压力。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述压力源具有入口、室、出口以及被机械驱动的活塞状装置，所述活塞状装置在所述室内能在第一方向上移动以将液体通过所述入口吸入到所述室中，并且能在第二方向上移动以迫使该液体通过所述出口离开所述室而作为所述第一液体。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述活塞状装置是活塞、泵和蓄能器中的一者。6.根据权利要求1所述的系统，还包括拉伸杆，所述拉伸杆构造成在处于所述第一压力的所述第一液体由所述吹塑喷嘴转移到所述预成型件中之前在所述模具型腔内机械地拉伸所述预成型件。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述拉伸杆是通气的。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一压力大于约50,000psi。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一压力为约50,000psi至约200,000psi。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一压力为约125,000psi至约175,000psi。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一表面的第一面积与所述第二表面的第二面积的比值大于约1：10。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一表面的第一面积与所述第二表面的第二面积的比值为约1：10至约1：20。13.一种同时形成并填充容器的方法，包括：使用液压增压器将第一压力施加到第一液体，所述液压增压器包括可移动构件，所述可移动构件具有与所述第一液体接触的第一表面和与第二液体接触的第二表面，所述第二液体构造成在所述第二表面上提供第二压力，使得所述第一压力通过所述第一表面施加到所述第一液体，所述第一表面的面积比所述第二表面小，其中所述第一压力大于所述第二压力；以所述第一压力将所述第一液体从所述液压增压器分配到吹塑喷嘴，所述吹塑喷嘴将处于所述第一压力的所述第一液体转移到位于模具型腔内的预成型件中，所述模具型腔限定内表面；以及
使用所述第一液体使所述预成型件朝向所述模具型腔的内表面膨胀以形成所得容器，其中所述第一液体作为最终产品保留在所述容器内。14.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德，
申请(专利权)人：帝斯克玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：