用于生产和填充容器的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于由预成型坯生产容器的方法和用于所述方法的设备。
【背景技术】
[0002]从文件DE4340291，容器的生产已知为:通过气体的和/或蒸气形式的压力媒介吹塑模制由热塑材料制成的预成型坯，例如由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的预成型坯，其中，预成型坯在吹塑机内侧传递到不同加工站。典型地，吹塑机包括用于加热或预加热(热调控)预成型坯的加热设备以及具有至少一个吹塑站的吹塑设备，在吹塑站的区域中，预先加热的预成型坯在每种情况下双轴向或对轴向地膨胀，以形成容器。膨胀在压缩气体的协助下、例如在压缩空气的协助下实现，所述压缩空气如在腔体压力下被引入待膨胀的预成型坯中的压力媒介。具有这种膨胀的预成型坯的技术加工顺序在文件DE4340291中说明。
[0003]吹塑站的基本构型在文件DE4212583中描述。加热预成型坯的可能性在文件DE2352926 中说明。
[0004]根据典型的进一步加工方法，由吹塑模制产生的容器被传导到下游填充设备，并且在那里被期望产品或填充含物填充。因此，使用分开的吹塑机和分开的填充机器。同样已知的原理是，将分开的吹塑机和分开的填充机器结合成机器块体，即，结合成块体形式的吹塑填充设备，其中，而且，吹塑模制和填充在分开的机器构件处进行且按一个在另一个之后的临时顺序进行。
[0005]已经进一步提出的是，尤其同样为瓶子形式的容器由热调控或预先加热的预成型坯生产，并且在这种情况下同时地由液体含物填充，所述液体含物作为液压压力媒介引入，以通过膨胀或通过以腔体压力和填充压力径向和轴向拉伸或拉拔预成型坯来模制容器，以使得，在填充的同时相应预成型坯被模制成容器。
[0006]通过在一个工作循环中由预成型坯液压模制和填充容器，容器必须必然地完全填充以被完全地模制。因此，在关闭容器之前，无填充材料的顶部空间必须形成。如果容器的模制由通过从内部作用到预成型坯的基部上的、在模制和填充之后从填充容器移除的拉伸杆支持，则由拉伸杆取代的体积在所述杆移除之后能够形成顶部空间。
[0007]在过渡时期，所述方法已经发展成诸如在模制期间以另一不使用拉伸杆的方式引导预成型坯，由此顶部空间形成必须同样地以另一方式实现。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提出一种用于生产被液体含物填充的容器的方法和设备，其允许给填充的容器形成顶部空间。
[0009]为了实现这个目的，提出一种方法用于由预成型坯生产被液体含物填充的容器，其中，预成型坯在形成和填充阶段中形成，并且形成的容器几乎完全被所述含物填充，并且所述方法的特征在于，为了形成顶部空间，特定填充含物体积借助于被引入容器的排出管线通过对所述含物的压力作用从容器被排出。
[0010]进一步提出一种设备用于利用至少一个模制站由预成型坯生产被液体含物填充的容器，所述模制站包括形成模制空间的至少一个模具和至少一个模具头，为了将相应预成型坯转换成容器，借助于模具头，液体压力媒介能够作为含物材料通过传递管线被引入预成型坯的内部中，所述预成型坯的开口在密封位置触靠模具头。所述设备根据本发明的特征在于其包括用于在模制之后排出存在于容器中的特定体积的液体含物的排出管线，排出管线的一端定位在容器的内部中。所述设备还包括用于在含物材料上建立压力、尤其气体压力的装置。
[0011]通过根据本发明的方法，容器在一个工作循环中由预成型坯以在现有技术中详细描述的已知方式形成和填充。在填充过程之后填充到注满或接近注满的容器然后必须在闭合之前被清空预定体积，并且因此顶部空间在闭合点下方形成。
[0012]根据本发明，为了排出用于形成顶部空间的特定填充含物体积，压力施加在填充含物上。待排出的液体含物体积能够然后经由排出管线从容器被排出。由于压力，填充含物通过管线被压出容器，所述管线的一端定位在容器内侧。
[0013]优选地，压力作用通过气体压力实现。为此目的，尤其使用惰性气体或气体混合物，诸如，例如，包含0)2或N2或由之构成的惰性气体。
[0014]为了从形成的容器排出限定体积的填充含物，能够尤其利用磁感流量计(MID/MIF)测量被排出的填充含物的体积。优选地，能够使用一个且同一流量计以测量流到容器的填充含物以及被压出顶部空间地流出容器的填充含物体积。MIF尤其适用于此目的。
[0015]有利地，填充含物的排出能够经由传递管线实现。用于由预成型坯形成和填充容器的填充含物的传递通常经由传递管线实现，传递管线终止于初始预成型坯的内部。由于在传递管线外侧对填充含物的压力作用，形成过压，填充含物借助于过压被压回到传递管线中，并且以这种方式能够从容器被排出。这个示例性实施方式尤其有利的事实是，从容器排出的填充含物被传导回到填充含物槽中，并且能够在下一填充和形成循环中再次直接使用。
[0016]为了产生限定的顶部空间，排出管线能够如此设置在容器中，以使得排出管线的开口的最高点在形成顶部空间之后基本对应于容器中的期望填充含物高度。这意味着开口能够例如是填充含物传递管线的最高开口，正在形成的预成型坯和容器利用最高开口通过多个开口填充，因为顶部空间体积通过供应管线被排出。然而，开口也能够是排出管线的较低端，所述开口被引入容器中，达到在顶部空间形成之后理想填充含物高度。
[0017]以这种方式达到效果，因为在对填充含物的压力作用下，如此多的填充含物通过排出管线被传导离开，直到容器中的填充含物高度达到排出管线的开口的上边缘。通过进一步压力作用，压力不再继续在排出管线中建立，并且无其他填充含物从容器排出。通过使用气体压力，当达到开口的高度时，压缩气体流过排出管线。有目的的，压力作用被限制到刚好足以用于通过排出管线排出理想填充含物的时段。气体消耗因此被有效地限制。在排出管线中也可设置确定液体或气体是否被传导离开、并且只要气体被传导离开就结束过程的装置。
[0018]作为替换方案，待被引导回的特定体积的液体能够例如借助于流量计(例如MIF)确定，所述流量计向气体源或传递设备传导对应控制信号，以调整或控制气体消耗。在这种情况下，能够允许在顶部空间形成阶段结束从顶部空间传导离开一定程度的气体，以防止在最终泄压期间排出管线的后期滴下或清空。
[0019]因此，利用这个方法的改进方案，在填充和形成过程之前或期间，排出管线被特别填充，例如在于部分量的填充含物通过这条管线传导到分别待形成的预成型坯或容器中。这由此确保未被包封的气体体积由排出管线中的返回液体体积一起携载，并且流量计的测量值不由此犯错。
[0020]也可以让容器中的填充含物高度例如借助于电探针测量，电探针能够有利地结合在模具中。具体地，可以测量是否已经达到预定高度。只要这个高度已经达到，顶部空间形成的过程就能够终止。
[0021]为了形成顶部空间，过压必须施加在填充含物上，以将填充含物体积压出容器。因为例如高达16bar的合模压力被维持，所以施加在填充含物上的压力必须对应地更高。在这种情况下，产生的问题是进一步增加的压力也将导致期望用于推压作用的气体会部分地溶解在填充含物中。因此，有利的变型由以下构成:在形成和填充容器之后且在形成顶部空间之前，填充含物首先尤其依据填充温度和填充含物中的理想CO2浓度至少部分地压力平衡到例如4至lObar，优选地压力平衡到压力的范围在7bar之下，通常范围从4至7bar。由于这个对应地较小的压力，较少的气体溶解在填充含物中，并且从顶部空间驱逐填充含物的过程能够更经济地实现。
[0022]利用根据本发明的设备，用于建立压力的装置优选地包括惰性气体存储元件，惰性气体存储元件尤其填充有包含0)2或N2或由之构成的惰性气体。因此，压缩气体不会负面地影响填充含物的使用寿命。在尤其碳酸饮料作为填充含物的情况下，CO2尤其适用为压缩气体，以使得即使在压力的影响下也无外来气体溶解在填充含物中。
[0023]根据本发明的设备的排出管线能够有利地设有流量计、尤其磁感流量计(MIF)，以用于为了形成顶部空间从形成的容器排出的、待测量的液体体积，并且以准确地用于从容器排出的特定体积。
[0024]有利地，排出管线的第二端终止于填充含物容器。从容器排出的填充含物能够以这个方式再次作为填充含物被收集和返回。
[0025]根据按照本发明的设备的尤其优选的示例性实施方式，传递管线被使用作为排出管线。以这个方式，被传导出形成的容器的填充含物能够被直接传导回到填充含物容器中，并且在接下来的形成和填充过程中直接重新使用。
[0026]有利地，排出管线能够包括开口，所述开口的最高点对应于在形成顶部空间之后容器中的填充含物高度。从这个角度讲开口能够是例如填充含物传递的最高开口，正在形成的预成型坯和容器利用所述最高开口通过多个开口填充，因为顶部空间体积通过传递管线被排出。然而，开口也可能是排出管线的较低端，所述排出管线被引入容器中，直到在形成顶部空间之后理想填充含物高度。
[0027]根据本发明的一个示例性实施方式，所述设备能够包括用于测量容器中的填充含物高度的装置，尤其是用于测量预定高度是否已经达到的装置，优选能够被结合到模具中的电探针。因此能够确定，当理想填充含物高度已经在容器