054]通过应用液体向量，可利用最终产品执行预制件的初始或完全轴向拉伸；该产品旨在保留于新形成的容器中。为了进行预制件的这种初始拉伸、以及随后容器的径向形成和完全填充，在本发明附加的方面，提供两级喷嘴和用于形成已填充容器的方法。
[0055]两级喷嘴
[0056]下面参照附图，图1A至图1C示意性地示出了液压吹塑系统并且液压吹塑系统总体地以10表示。吹塑系统10包括(作为其主要组件)喷嘴12和至少一个模具14，附图仅示出至少一个模具中的一个。吹塑系统10还包括控制器11，该控制器11联接至喷嘴且配置成控制下面结合每个实施方式和特征讨论的所有不同操作和模制阶段。
[0057]模具14大体由一对半模16形成。半模16中的每个都具有内表面18，该内表面18配合以将模具腔体20限定成期望的容器形状。半模16彼此铰接或以其它方式彼此连接，以便打开和闭合，从而允许半模16接合预制件24并使预制件24的主体26置于模具腔体内。
[0058]模具14的上部配置成接纳和保持预制件24。可保持预制件24的一种方式是:以预制件24的螺纹尾端22在模具14之上延伸至并定位于模具14之上的方式，在模具14的顶部中将预制件24的支承件或吊环接纳至相应成形的凹口内。各种其它替代方法也可用于保持和接合预制件24与模具14，诸如将支承环包围或捕获在模具14的相应部分内。
[0059]在预制件24置于模具腔体20内之前，预制件24的主体26被加热至适于形成和填充容器25的温度。预制件24可通过各种方式进行加热，包括使预制件24穿过经历一堆辐射加热器或红外线加热器的烤箱(未示出)。根据预制件和容器设计的特性，烤箱可配置成沿着主体26的纵向长度，从预制件24的尾端22向下至封闭端28诱发变化的温度分布。
[0060]预制件24可由多种材料形成。一种优选的材料是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。可形成容器的其它材料包括但不限于:聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、这些材料的热塑性复合物和多层结构。但是，本发明并非旨在局限于任何特定材料。
[0061]如图1A所示，随着加热的预制件24置于模具14内，预制件24的主体26延伸至模具的腔体20的自由空间内。此后，喷嘴12通过致动器30运动至喷嘴12接合预制件尾端22的顶部或密封面的位置，其中制动器30可以是电驱动致动器、气动致动器或液动致动器。
[0062]喷嘴12具有两个主要组件，即喷嘴主体32和密封销34，密封销34定位于喷嘴主体32的孔38内。下文中，该孔38被称为主孔38。密封销34可在主孔38内通过第二致动器36在延伸位置和缩回位置之间轴向平移，这将在下面进一步讨论。类似于第一致动器30，第二致动器36也可以是电驱动的、气动的或液动的。可替代地，单个致动器可用于执行和控制喷嘴主体32和密封销34两者的运动。
[0063]喷嘴主体32的主孔38具有入口 40和出口 42，其中，入口 40用于将模制介质引入到主孔38中，出口 42用于从主孔38喷射模制介质。模制介质的源44通过入口 40联接至主孔38。当模制介质被主孔38接纳时，模制介质可处于加压状态，并且可在源44本身处进行或存在加压处理，或者可通过高压栗、活塞或其它器件在去往喷嘴12的路径中进行加压处理。为了控制向主孔38提供模制介质，可选择性地设置壳式阀46(示于图1A，但是在图1B和图1C中省略)。
[0064]密封销34在其最低位置或延伸位置(大体示于图1A和图1B中)定位成使得??位于密封销34的末端62上的连接头52延伸至出口 42中，在密封销34和喷嘴主体32之间进行配合以形成液密密封。主孔38在紧邻出口 42处设有限定阀座48的内截头圆锥表面。该表面虽然优选地设置成截头圆锥形式，但是其可具有其它形状，只要当与密封销34的相应密封面50接合时这些形状能够作为阀座进行操作。在所示实施方式的喷嘴12中，邻近于连接头52的密封销34的密封面50由相应成形的外截头圆锥表面限定。当延伸时，密封销40的密封面50密封地接合主孔38的阀座48。该密封接合随着连接头52与限定出口42的表面的面面接合，封闭主孔38和预制件24的内部之间的流体连通。
[0065]还通过密封销34限定一孔，且该孔在下文中称作中心孔56。中心孔56从进入口58延伸至排出口 60，且排出口 60设置在密封销34的末端54上的连接头52内。由此，中心孔56的排出口 60与主孔38的出口 42同轴或居中地定位于该出口 42内，且其直径小于主孔38的出口 42的直径。
[0066]中心孔56也以类似于主孔38的方式联接至用于形成和填充容器25的模制介质的源44。阀64或其它机构控制向密封销34提供加压的模制介质。
[0067]在喷嘴12的操作的第一阶段，密封销34已经通过致动器36延伸以使得密封面50接合阀座48，从而与预制件24的内部分离地将密封主孔38密封起来。阀元件50和阀座48之间的接合的特性是，使得没有模制介质从主孔38流出。但是在该第一阶段，与中心孔56相关的阀64被打开，并将模制介质的加压流体66提供至中心孔56中以被喷射至排出口60之外。
[0068]执行从出口 60喷出模制介质，以限定预制件24内的液体流、液体向量68。如图1B所示，强度和大小受控的液体向量68以高速率和足以使预制件24拉伸的冲击力被特定地引导以冲击预制件24的封闭端28。实现引发拉伸所需的具体的速度和力将取决于各种设计准则，其包括预制件24的设计和其它要素。优选地，液体向量68具有约1mm至20mm的直径，且更优选地为1mm至6mm。另外，液体向量68的温度必须使其不会使得预制件24凝固或过度冷却。相反，液体向量68的温度需要允许适当的初始轴向拉伸，随后是径向扩张和任何进一步需要的轴向拉伸。因此，优选的是，液体向量68的温度处于约10°C至90°C的范围中。液体向量68的温度还优选地大于用于使预制件24径向扩张的后续流体(第二阶段流体)的温度，从而使得预制件24不会冷却至其玻璃化转变温度之下，进而在喷嘴12和系统10的第二操作阶段期间具有有效地且完全地形成容器的能力。就此而言，模制介质的流体66可在进入密封销34的中心孔56内之前或者当其位于中心孔56中时，加热到比源44的温度高的温度。该加热可通过在密封销34内且邻近于中心孔56的至少一部分处设置加热元件(未示出)来实现。
[0069]如以上所提议的，在喷嘴12的第一操作阶段期间，预制件24可部分地拉伸(参见图1B，其中预制件24的封闭端28与模具腔体20的底面18间隔开)或者预制件24可完全地拉伸(预制件24的封闭端28接触(未示出)模具腔体20的底面18)。在第一操作阶段期间执行的拉伸程度还取决于预制件24的具体设计、容器25和其它处理因素。
[0070]一旦预制件24的初始拉伸已执行到期望程度，密封销34就缩回至喷嘴主体32内，从而使密封面50与阀座48脱离并从喷嘴出口 42撤回连接头52。通过这样做，主孔38经由出口 42与预制件24的内部流体连通。这是喷嘴12的第二操作阶段且大体示于图1C中。
[0071]随着密封销34的缩回或者在密封销34缩回之前，与主孔38联接的阀46 (如果这样设置)打开且使得加压模制介质流过主孔38。随着各密封面脱离，模制介质被引导至喷嘴出口 42之外并进入预制件24中。随着喷嘴出口 42的打开，形成并注射至预制件24中的模制介质的流量(每个单位时间的模制介质的量)大于单独由液体向量68注射的流量。因此，第二流量(在第二阶段期间)大于第一流量(在第一阶段期间)，但第二流量的速度(第二速度)小于第一流量的速度(第一速度)。优选地，以来自中心孔56的流体66补充或累积来自主孔38的流体66’。但是，两种流体66、66’可以是有顺序的一当在第二阶段期间引发了来自主孔38的流体66’之后停止来自中心孔56的流体66。
[0072]模制介质的合成流体(在图1C中以66"指示)进行操作以使预制件24径向和轴向地扩张成与限定腔体20的表面18完全一致，从而利用模制介质形成和填充容器25，模制介质为待分配在容器25中的商品或最终产品。
[0073]向量杆
[0074]下面参照图2A至图2C，其示出了图1A至图1C所示的系统10的变型。除了包含杆(或更具体地为中空杆，在本文中也称为向量杆70)和相关组件之外，系统10’与先前附图所示的系统10相同。因此，这些共同特征不再结合图2A至图2C重复讨论。为了充分讨论这些特征，以之前的文本做为参考。此外，图2A至图2C未示出先前附图所示的各致动器和阀，应理解，先前讨论的致动器和阀可各自或共同地应用于当前附图。
[0075]如上面简要提到的，系统10’包括作为密封销34的一部分的、可轴向运动的向量杆70。更具体地，向量杆70定位于密封销34的中心孔56内。随着向量杆70定位于中心孔56中，模制介质不能直接流过中心孔56。考虑到这种情况，向量杆70联接至模制介质的源44，且通过向量杆70的内孔72提供模制介质，而不是直接通过中心孔56来提供。
[0076]在喷嘴12的第一操作阶段期间(示于图2B中)，随着液体向量68在向量杆70的末端从排出口 74喷出，向量杆70通过致动器74延伸且液体向量68被引导成冲击在预制件24的封闭端28上，从而通过液体向量68的力引发拉伸。与传统的拉伸杆相反，向量杆70在任何时候都不与预制件24的封闭端28或任何其它部分实际接触。相反，向量杆70的末