成型并灌装容器的方法和成形灌装机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种成型并灌装塑料容器的方法，以及实施根据本发明的方法的成形灌装机。
【背景技术】
[0002]已知能够对预制体进行拉伸吹塑成型加工来生产塑料容器。
[0003]除了利用压缩空气对容器充气，EP 1529620B1说明了一种将预制体液压再成形为塑料瓶的方法。为此，首先对预制体加热，然后将预制体输送到中空模具，在中空模具中沿长度方向拉伸预制体。此外，以过压添加矿泉水或相似的物质以便生成最终的容器形状。矿泉水保留在容器中，使得可以省略随后的单独的灌装步骤。
[0004]US 2011/0031659A1还说明了借助于拉伸杆来拉伸加热了的预制体以及接下来借助于不可压缩的流体(特别是水)使该预制体液压延伸以形成容器的方法。然后，通过压缩空气使流体转移并流出容器。
【发明内容】
[0005]本发明的目的包括以有利的方式进一步改善已知的用于成型并灌装塑料容器的系统和方法。特别地，应该减少制造和灌装塑料容器需要的机器使用和/或工时。
[0006]此问题由根据方案1的方法和根据方案11的成形灌装机解决。从属方案限定了本发明的优选设计变型。
[0007]成形灌装机，根据定义，包括至少一个处理站，该处理站用于使塑料预制体在中空模具中膨胀并成形为塑料容器，并用于将实质上为液体的产品或产品的至少液体或固体成分灌装到塑料容器内。
[0008]在成型并灌装容器期间，与在功能上被定义为可压缩流体的气体相反，液体(包括包含溶解的二氧化碳或相似的物质的液体)根据定义为不可压缩的流体。
[0009]根据本发明的方法用于成型并灌装由塑料制成的容器，在过压的作用下通过不可压缩的成型流体的至少部分引入将预制体在中空模具中再成形为容器，通过用产品取代或用产品的至少一种成分部分地取代成型流体而用产品灌装中空模具中的容器。因此，不可压缩的成型流体与灌装到中空模具内和/或在中空模具内混合的液体产品不同。
[0010]预制体由诸如PET、PE、PP或相似的材料等的热塑性聚合物制成并且能够以常规方法在上游的炉中被加热以用于再成形。
[0011]不可压缩的成型流体的至少部分添加可以意味着再成形工序的至少一部分(特别是再成形工序的最终部分)借助于不可压缩的成型流体通过预制体/容器的液压加压而在中空模具中发生，并且借助于诸如压缩空气等的可压缩的成型流体至多部分地通过气动膨胀实施。
[0012]如果中空模具的再成形借助于至少一种不可压缩的成型流体来完成，如果此成型流体在产品被装瓶之前被完全地从容器移除以及如果在产品被装瓶到中空模具中时容器中存在负压，则根据本发明的方法特别有利。
[0013]预制体的仅仅液压加压工序具有如下优点:不需要为了成型的目的对处理站供给压缩空气。但是，利用可压缩的成型流体的部分气动充气加工能够对在中空模具中的容器的最初的预吹塑加工特别有利。同样地，可压缩的成型流体可以是在预吹塑之后至少一定比例地保留在预制体/容器中并且随后将溶解在借助于过压添加的不可压缩的成型流体中的二氧化碳，以充碳酸气于产品。
[0014]关于其体积比例，成型流体可以是将被灌装的产品的主要成分，特别是维持为浓缩液并且在灌装的过程中添加诸如果汁(syrup)等的产品成分用的冲淡液。然后，例如饮料的产品在容器中混合。因此，优选地，容器中不产生负压和/或仅将被产品成分取代的体积比例从容器移除。
[0015]例如，然后，在灌装的过程中通过利用过压添加产品成分而成比例地转移成型流体。优选地，通过阀头上的独立的进给线路提供成型流体和产品成分，但是也可以借助于接合的进给线路通过阀头连续地输送成型流体和产品成分。
[0016]优选地，在添加不可压缩的成型流体之前和/或在添加不可压缩的成型流体的过程中机械地拉伸预制体。借助于拉伸杆，能够实现预制体的系统化的长度方向的变形或能够至少支持预制体的系统化的长度方向的变形。
[0017]优选地，在预制体的变形过程中不可压缩的成型流体的压力以被控制的方式相应地改变。例如，成型流体中的压力级能够以渐变的方式实质上变化。存在于再成形工序的开始的流体压力级可以不以逐渐增大的方式跟随有另外的压力级。在单独的再成形工序过程中可以以随机的顺序结合压力增大和压力减小，以在再成形工序的单独阶段产生例如不同的拉伸率。但是，在恒定的流体压力的情况下预制体的液压加压加工通常也是可能的。
[0018]优选地，对于再成形工序，特别是对于再成形工序的时间片断，不可压缩的成型流体被加热至用于调制塑料材料的温度条件(调制温度)。然后，不可压缩的成型流体再次被冷却，优选地，还是在再成形工序的过程中再次被冷却。因此，进给工序开始时的成型流体的温度特别地比进给工序最后的成型流体的温度高。
[0019]调制温度能够例如影响塑料材料的结晶程度和/或结晶速度。因此，可以通过在80-90 °C的调制温度下的进给工序防止热诱导结晶(thermal ly inducedcrystallizat1n)。再者，在成型流体的进给过程中调制温度可以高于诸如在预制体的限定区域的平均壁温度等的预制体中的存在温度。同样地，在再成形工序的限定阶段，特别是当调制温度高于预制体的或预制体的限定区域的温度时，能够系统化地防止通过拉伸机械地诱导的塑料的结晶。
[0020]在诸如达到最终容器容积的90%之后的再成形工序的最后时刻或在再成形工序的最后之后，相对于调制温度已经被冷却的成型流体的进给支持容器的快速冷却，以确保用于在中空模具中的随后的装瓶工序的容器的期望的机械稳定性和/或容器的移除。
[0021]不可压缩的成型流体的压力和/或温度能够单独地适应于各处理站和/或在供给线路中设置为适当的压力范围/温度范围。因此，能够粗略地预设定供给罐、供给线路或相似的装置中的成型流体的压力和/或温度并且能够精确地设定单独的处理区中的成型流体的压力和/或温度，和/或能够在单独的再成形间隔内按时间顺序地系统化改变成型流体的压力和/或温度。相同程度的，不可压缩的成型流体的压力和/或温度的仅中央调整是可能的。
[0022]优选地，成型流体由无菌水和/或杀菌剂组成，优选地，利用特别是无菌水将杀菌剂冲洗出容器中的。因此，能够避免在炉中加热的过程中归因于预制体的热经历而本质上被杀菌的预制体的再污染。能够另外地利用诸如过醋酸等的不可压缩的杀菌剂对已生产的容器进行杀菌和/或清洗已生产的容器。
[0023]优选地，杀菌剂通过被特别是无菌水冲洗而被从容器移除。在利用杀菌剂的可能的成比例的液压再成形工序之后，未完全成型的容器在液压工序中能够首先被吸空并且随后优选地利用无菌水进一步成型。但是，在没有抽吸工序的情况下，借助于优选为将杀菌剂从还没到达其最终形状或已经到达其最终形状的容器中转移的无菌水，没有抽吸工序的冲洗也是可能的。
[0024]在根据本发明的特别优选的灌装工序中，为了灌装产品或产品成分，在容器中产生内部负压。容器