用于包装液体食品的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制造由聚合物材料、尤其是聚酯制成的容器的领域。更特别地，本发明涉及制造容纳液体(例如矿泉水或风味饮料、苏打水、果汁或液态酸奶)的聚酯瓶(优选地为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶)的领域。
【背景技术】
[0002]多年来，市场上通常发现的PET瓶是利用压缩空气通过PET预成型件的吹塑或拉伸吹塑制造的。
[0003]预成型件通常呈现在其一端封闭而在其相对端开口的圆柱形管的形式。预成型件的开口端对应于容器的颈部。
[0004]在由预成型件制造容器的常规过程期间，预成型件被滑动到连续输送带的圆柱形支架上，该连续输送带从而将该预成型件传输通过基本由在各侧由辐射加热装置限定边界的直线部分形成的烤炉，以便对于随后的拉伸吹塑步骤来调节塑料的温度条件。
[0005]热的预成型件然后被取下然后被传输到吹塑机的模具中。该传输运动与吹塑机的运动协调一致。
[0006]该吹塑机通常以传送带、例如围绕其垂直轴线连续旋转并且在其周边承载一系列相同模具的旋转传送带的形式生产。
[0007]紧接在该模具已被打开并且先前形成的容器已被移除之后，该预成型件被安置在该模具中。
[0008]该预成型件被预先加热，以便以高于玻璃化转变温度(大约100°C )的温度位于模具中，以使其能够通过拉伸吹塑被成形。
[0009]在加热步骤结束时预成型件的温度稍高于吹塑机的模具内所需的温度，以便考虑到经过在加热点与吹塑点之间存在的距离发生的冷却。
[0010]由于数个模具的同时存在，这种吹塑机可以非常高的速率(每模具每小时大约1000到2000个瓶、S卩每个设备每小时大约数万单位)生产容器。
[0011]拉伸吹塑通过以下操作进行:使用金属杆进行拉伸并且喷射在3至40bar(3X105Pa至4X106Pa)的压力下的空气。该空气通过喷嘴被喷射，喷嘴的端部被引入预成型件的头部中的开口。
[0012]仅在瓶已被形成之后采用填充装置，这些在填充之前以及之后产生机械移动尤其导致饮料喷溅。
[0013]应理解，在维护阶段以及在需要重新调整操作参数的操作中，这样使用的设备需要相当多的人为干预。
[0014]特别地，用于饮料的高压力具有必须定期中断已知设备的影响。
[0015]此外，在填充之后，必须通过盖或旋拧或扣板式盖来密封该容器，此过程不能广泛自动化，这是因为其包括在吹塑机外部的装置。
[0016]在此上下文中，本发明的目的是提供用于以最终确定的方式以及有限的步骤数连续输送一定体积的饮料的紧凑的设备，该设备在操作时需要很少的维护。
【发明内容】
[0017]因此，申请人开发了一种用于将饮料输送到由被加热的预成型件形成的热塑性容器中的设备，所述预成型件大致为圆柱形并且被定位在模具中，所述设备包括用于将至少一种饮料喷射到所述预成型件中的凹部中以便促进所述预成型件在所述模具中膨胀的喷射装置，所述模具限定所述容器的形状，所述喷射装置包括设计成将至少所述饮料喷射到所述预成型件中的凹部中以便促进所述预成型件在所述模具中膨胀的喷射头，所述喷射装置包括设计成喷射至少所述饮料通过所述凹部的嘴部的喷射头，所述喷射头与所述模具成一体。
[0018]喷射头合并入所述模具中这一事实消除了 /避免了在现有技术的使用外部喷射头的设备中的与喷射头相关联的饮料的喷溅，当所述喷射头在输送设备的使用期间经历纵向移动时尤其如此。
[0019]根据本发明的本质特征，由于该凹部的所述颈部限定了所述容器的颈部，所述设备进一步包括用于将阻塞器固定在所述颈部上的装置。
[0020]因此，由于用于制造容器的液体为将被输送到该容器中的饮料，根据本发明的设备使得能够省去随后的填充和密封容器的步骤。
[0021]因此，制造、填充和密封步骤被集合成一个步骤，并且该同一步骤由集成的设备执行。
[0022]此解决方案具有明显的经济优点，并且还限制了空的或未密封的容器的污染、尤其是细菌污染。
[0023]根据一个有利特征，该喷射头被布置成允许阻塞器固定装置操作。特别地，其与填充台成一体。
[0024]根据一个实施例，该设备进一步包括用于对将被喷射的一定体积的饮料加压的装置。
[0025]特别地，所述加压装置包括栗。
[0026]该设备还包括可选地与该设备相结合地使用的活塞。
[0027]根据不与前一实施例相排斥的另一实施例，使用中央加压空气贮存器。
[0028]根据一个尤其有利的特征，该设备进一步包括用于将饮料脱气的系统。
[0029]此装置优选地在饮料供给线路中安置在输送设备的上游。
[0030]在一个实施例中，该设备进一步包括用于清洁所述模具的至少一部分的装置。
[0031]这些装置使得可任选地消除在模具中的热塑性塑料碎肩或者饮料喷溅。
[0032]应注意，在本身已知的并且在本发明的上下文中有利的方式中，该模具可包括模具基部以及两个上部模具部分。
[0033]最后，该设备优选地特征在于，其进一步包括用于使用多达所述容器的最终体积的一部分的空气形成所述容器的装置，以及用于增加容器中的内部压力的装置，所述容器的形成使用所述饮料实现。
[0034]还应注意，该设备包括两个喷射头，每个喷射头与所述模具成一体。
[0035]有利地，至少一个喷射头包括喷口，所述喷口位于垂直于所述模具的凹腔的一个轴线的管道的端部上，所述管道连接到用于提供所述饮料的至少一种组分的线路。
[0036]根据一个实施例，所述管道与所述模具的顶部部分成一体。
[0037]优选地，所述顶部部分由两个子部分构成，并且所述管道是通过接合每个子部分的相应界面中的两个互补凹部而形成的。
[0038]尤其有利地，至少一个喷射头被安置成允许阻塞器固定装置操作。
[0039]另外，根据一个方面，模具的上部部分具有至少两种构型，喷射头与所述上部部分成一体，在第一构型中喷射头能够将所述饮料喷射到预成型件中，在第二构型中阻塞器固定装置被设计成将阻塞器定位在预成型件的颈部上。
[0040]本发明还涉及采用根据本发明的设备的工业过程。此过程特别地在从模具中取出容器的步骤之前包括将盖装配到容器上的步骤。
[0041]该过程在将预成型件插入模具的步骤之前还包括清洁模具的至少一部分的步骤。
[0042]根据一个有利特征，该过程包括将饮料注射到热塑性塑料预成型件中的步骤，所述喷射通过与所述模具成一体的喷射头执行。
[0043]优选地，该过程另外包括利用多达所述容器的最终体积的一部分、例如大于70%的空气形成所述容器的步骤，随后为通过使用饮料来实现增大压力的步骤。
[0044]这是因为空气不能如同饮料那样冷却经受膨胀的热塑性塑料。因此，此特征具有提供更稳定的过程以及放大处理的操作窗口的优点。
【附图说明】
[0045]下面将参照涉及示例性实施例的附图详细描述本发明。
[0046]图1示出采用本发明的设施的操作原理的总图。
[0047]图2以截面和透视图示出根据本发明的饮料输送设备，PET预成型件被安置在模具中，并且拉伸杆被安置在高位置。
[0048]图3以截面和透视图示出根据本发明的饮料输送设备的另一方面，该拉伸杆被安置在高位置。
[0049]图4示出在阻塞该瓶子的步骤期间的饮料输送设备的相同方面。
【具体实施方式】
[0050]这里作为示例给出的实施例涉及用于由加热的预成型件制造PET矿泉水瓶的过程。该预成型件具有在其下端部封闭的圆柱形管的形状。该预成型件的开口头部对应于瓶的颈部，封闭盖被旋拧在其上。
[0051]参照图1，拉伸杆10插入压缩空气致动器15。拉伸杆10通过拉伸马达被控制，该拉伸马达使得该拉伸杆进行纵向移动(由箭头表示)。
[0052]拉伸杆被气动控制(致动器以及凸轮)，或者被可替换地或者相组合地电气控制。使用致动器的控制装置是优选的，并且被用于本发明的优选实施例。
[0053]压缩空气致动器15包括控制喷射头18的缸17，拉伸杆10穿过该缸17。喷射头18连接到安置在模具(未示出)中的PET预成型件的颈部20，该预成型件在膨胀之后呈现矿泉水瓶的形状，此形状由模具的壁确定。
[0054]该致动器包括三个腔室，上部的两个腔室15a和15b填充有压缩空气。在这两个上部腔室之间，活塞壁19在平行于拉伸杆的方向上滑动(此位移由箭头表示)。拉伸杆10通过此壁19的中心。
[0055]压缩空气致动器还包括用于饮料、这里为矿泉水的横向入口 30，该横向入口 30连接到致动器的第三腔室15c，该第三腔室作为底部腔室。饮料经由管线32被供给。
[0056]外部矿泉水入口经由此管线32的远端部将液体供给到第一阀34中，该第一阀34连接到单腔室填充缸40的开口，该缸40包括由填充马达控制的活塞42 (其运动由箭头指示)。此马达使活塞在填充缸40的单个腔室中进行纵向移动。
[0057]在通过第一阀之前，矿泉水被用于控制矿泉水的空气饱和(度)的上游脱气系统50预先脱气。
[0058]在管线32上存在第二阀36，该第二阀36依次位于第一阀34以及填充缸40的开口之后。管线32然后达到压缩空气致动器15的底部腔室15c。
[0059]压缩空气致动器的底部腔室15c被用于控制填充头18的缸17穿透，缸17的内部体积通过压缩空气致动器15的下部出口出现在填充头18中。控制缸具有横向开口，该横向开口允许饮料在致动器的底部腔室和控制缸内部之间循环。
[0060]拉伸杆10本身通过控制缸17，直至填充头18和瓶预成型件的颈部20。
[0061]图2示出半模具100，PET预