用于吹制和灌裝塑料容器的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于由型坯同時吹制和灌裝塑料容器的設備(10)，該設備包括：模具(14)，所述模具用于將型坯包圍成使得能夠接近所述型坯的口部；拉伸裝置(42)，所述拉伸裝置用于在所述模具中拉伸所述型坯；灌注頭(16)，所述灌注頭用于經(jīng)所述口部注入液體以便使所述型坯在所述模具中膨脹，由此獲得包括分配開口(22)的已吹制和灌裝好的容器(12)，所述設備的特征在于還包括封蓋頭(18)，所述封蓋頭用于將蓋子(40)固定在所述已吹制和灌裝好的容器的分配開口上，所述封蓋頭恒久地配置在所述灌注頭(16)和所述模具(14)之間。
【專利說明】用于吹制和灌裝塑料容器的設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于由型坯(預成形坯)吹制和灌裝塑料容器的設備。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料容器(如水瓶)是根據(jù)包括吹塑或拉伸吹塑的不同方法來制造和灌裝的。
[0003]根據(jù)這些已知方法之一，首先通過注塑過程制造出塑料型坯，然后在將型坯定位于模具內(nèi)之前對型坯加熱。
[0004]型坯通常為柱形管的形式，該管在其底端封閉，在其相對端開口。
[0005]一旦將型坯定位在模具內(nèi)，從模具上方僅能看到型坯的開口端。
[0006]這種方法利用拉伸桿，其向下伸入型坯的開口端中以便靠接其封閉的底端。拉伸桿進一步被致動成推拉封閉端，從而引起對型坯的拉伸。
[0007]在拉伸階段開始之后，液體也經(jīng)由型坯的開口端注入型坯中。這種液體注入使型坯膨脹，直到與模具的內(nèi)壁接觸，從而獲得瓶子的最終形狀。
[0008]在模具內(nèi)被如此制造和灌裝的瓶子然后必須用蓋子封住。
[0009]對此，打開模具，并將灌裝有液體的瓶子移送到設置有封蓋頭(capping head)的站點。
[0010]蓋子安設在封蓋頭內(nèi)，且封蓋頭繞瓶子的螺紋頸部旋轉(zhuǎn)，以便繞著頸部旋擰上蓋子。
[0011]盡管這種方法被證明是令人滿意的，然而仍需要使吹制、灌裝和封蓋過程更為簡便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]對此，本發(fā)明提供了一種如權(quán)利要求1所限定的設備。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的設備中，在容器的吹制和灌裝期間(通過拉伸和膨脹操作)封蓋頭安設在灌注頭和模具之間。因而，一旦容器已進行了吹制和灌裝，便無需提升灌注頭以及將封蓋頭移送到灌注頭和仍包圍著容器的模具之間，因為封蓋頭已經(jīng)在適當?shù)奈恢镁臀弧?br> [0014]也不需要向配備有封蓋頭的遠處站點移送灌裝好的且敞開的容器，從而避免或至少減少液體在被移動時的濺灑。
[0015]因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，吹制、灌裝和封蓋過程變得簡化和更快。
[0016]根據(jù)一個特征，封蓋頭具有以對齊軸線為中心的貫通孔，灌注頭和模具沿著對齊軸線對齊，所述貫通孔使得液體能夠從灌注頭注入到容器的開口中。
[0017]因此，封蓋頭的貫通孔設置在灌注頭和模具之間，且更特別地，面對灌注頭的供液體排出的出口和容器的分配開口兩者。
[0018]應注意，對齊軸線也穿過容器的分配開口，位于其中間。
[0019]根據(jù)一個可能的特征，封蓋頭安裝在灌注頭上。
[0020]這提供了封蓋頭在灌注頭和模具之間的簡單配置。[0021]更特別地，封蓋頭安裝在灌注頭的下方。
[0022]根據(jù)一更具體的特征，封蓋頭相對于灌注頭可旋轉(zhuǎn)地安裝。
[0023]這種安裝對于繞著分配開口的頸部旋擰蓋子的后續(xù)步驟特別方便。
[0024]然而，也可想到不需要旋轉(zhuǎn)封蓋頭的其它類型的封蓋操作。
[0025]因而，可想到其它封蓋技術(shù)，例如，螺旋式封蓋(screw capping)、壓合式封蓋(press-on capping)、密封式封蓋(用招箔)和超聲密封式封蓋。
[0026]根據(jù)另一個可能的特征，所述設備包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動封蓋頭繞著與灌注頭和模具的對齊軸線一致的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0027]因此，所述設備包括用于驅(qū)動封蓋頭旋轉(zhuǎn)以便將蓋子固定在容器的分配開口上的適當裝置。
[0028]這種驅(qū)動裝置可恒常地/永久地整合在所述設備中，這因此不必在需要其的時候使其靠近封蓋頭。
[0029]更特別地，所述驅(qū)動裝置可相對于旋轉(zhuǎn)軸線側(cè)向(橫向)偏移。
[0030]這種布置使得在所述設備中能以恒常的方式收納所述驅(qū)動裝置(該驅(qū)動裝置位于不會妨礙灌注頭的縱向運動的位置)，而封蓋頭恒常地設置在灌注頭和模具之間。
[0031]因此，側(cè)向偏移的驅(qū)動裝置使得在容器已被吹制和灌裝好之后能為了封蓋的目的驅(qū)動封蓋頭旋轉(zhuǎn)而不改變封蓋頭和驅(qū)動裝置的位置。
[0032]根據(jù)一個可能的特征，所述驅(qū)動裝置聯(lián)接到封蓋頭的周緣，例如通過嚙合方式。
[0033]根據(jù)另一個可能的特征，所述驅(qū)動裝置在容器以固定位置保持在模具內(nèi)的同時被致動。
[0034]該特征的有利之處在于，包圍著被吹制和灌裝好的容器的模具保持在與吹制和灌裝過程中所占據(jù)的位置相同的位置，并仍將容器保持就位。
[0035]因此，避免了容器中液體的濺灑。
[0036]根據(jù)另一個可能的特征，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機。
[0037]這些類型的驅(qū)動裝置使得能夠?qū)ιw子繞分配開口的螺紋頸部進行的旋擰操作期間的旋擰轉(zhuǎn)矩進行精確控制。
[0038]或者，可想到結(jié)合磁耦合的其它類型的電機。
[0039]應注意，在封蓋操作期間將容器保持就位的模具被用作抗旋轉(zhuǎn)裝置。
[0040]根據(jù)另一個可能的特征，封蓋頭具有用于接納要固定在容器開口上的蓋子的接納裝置/接納結(jié)構(gòu)和用于將所述蓋子保持在所述接納裝置中的保持裝置/保持結(jié)構(gòu)。
[0041]根據(jù)另一個可能的特征，所述接納裝置包括所述貫通孔。
[0042]因此，由于貫通孔的內(nèi)尺寸和蓋子的外尺寸的適當大小，蓋子被接納在貫通孔中并且可緊牢地裝配在其中。
[0043]根據(jù)一個可能的特征，所述保持裝置繞所述貫通孔設置。
[0044]這種保持裝置可例如為貫通孔的內(nèi)壁和/或設置在其中的彈性裝置。
[0045]根據(jù)另一個可能的特征，所述拉伸裝置包括拉伸桿。
[0046]以通常的方式，這種拉伸裝置在用于在模具內(nèi)拉伸型坯的拉伸階段使用。
[0047]根據(jù)另一個可能的特征，所述設備包括用于使拉伸桿向下朝蓋子可能堵塞在其中的接納裝置移動的致動裝置。[0048]拉伸桿有兩個目的，因為它既在吹制和灌裝過程中參與在模具中拉伸型坯，又釋放已堵塞在封蓋頭的接納裝置內(nèi)的蓋子。
[0049]根據(jù)另一個可能的特征，灌注頭以平移運動的方式可動。這種運動沿著灌注頭和模具的縱向?qū)R軸線進行。
[0050]根據(jù)另一個可能的特征，灌注頭和封蓋頭以平移運動的方式一起可動，以便使封蓋頭移向或移離模具。
[0051]這種平移運動使得封蓋頭能繞著容器的分配開口與模具接觸。例如，這可在吹制和灌裝過程中發(fā)生。這種運動使得封蓋頭能從模具移開，例如，在必須將蓋子設置于封蓋頭時。
[0052]根據(jù)另一個可能的特征，所述設備包括:
[0053]-移送裝置，所述移送裝置用于在封蓋頭已從模具移開之后將要固定在容器開口上的蓋子移送到封蓋頭和模具之間，和
[0054]-定位裝置，所述定位裝置用于將所述蓋子定位在封蓋頭的接納裝置內(nèi)。
[0055]因此，當封蓋頭已從模具移開時，在封蓋頭和容器的從模具突出的分配開口之間留下適當?shù)目臻g。該空間用于在其中配置所述可移動的移送和定位裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]現(xiàn)將參照附圖僅通過示例對本發(fā)明的實施例進行說明，在附圖中:
[0057]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的設備及其主要部件的總體示意圖；
[0058]-圖2是圖1的設備的局部示意圖，具有用于移送和在封蓋頭上定位蓋子的裝置；
[0059]-圖3A-D是連續(xù)的示意圖，示出用于移送和在封蓋頭上定位蓋子并將其固定在容器的分配開口上的不同操作；
[0060]-圖4A和4B是兩個連續(xù)視圖，示出利用拉伸桿來脫開卡在封蓋頭內(nèi)的蓋子。【具體實施方式】
[0061]圖1示出用于由型坯同時吹制和灌裝塑料容器的設備10的主要部件的局部示意圖。
[0062]如圖1所示,容器是已灌裝有液體的瓶子12。
[0063]設備10包括將瓶子12包圍在圖1的位置處的模具14。
[0064]另外，設備10還包括灌注頭16，在瓶子成形期間液體已通過該灌注頭注入瓶子中。
[0065]設備10還包括拉伸裝置，這里，拉伸裝置包括圖4A和4B所示并將在下文進行說明的拉伸桿。
[0066]設備10還包括相對于灌注頭16可旋轉(zhuǎn)地安裝的封蓋頭18。
[0067]如虛線所示，封蓋頭18具有以縱向軸線A為中心的貫通孔20。
[0068]軸線A為對齊軸線，灌注頭16和模具14在圖1的制造構(gòu)型中沿著該對齊軸線對齊。
[0069]貫通孔20具有相對的兩側(cè)20a和20b。一側(cè)20a面對著灌注頭16，而相對側(cè)20b面對著模具14，且更特別地，面對著容器12的分配開口 22。[0070]盡管在圖中未示出，但灌注頭16具有出口，當封蓋頭18靠在模具14上且貫通孔20包圍分配開口 22時液體在進入貫通孔20和分配開口 22之前流過該出口。
[0071]該位置未在圖中示出，但表示容器同時被吹制和灌裝的位置。
[0072]此外，設備10包括用于驅(qū)動封蓋頭18繞著與縱向?qū)R軸線A —致的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置24。
[0073]如圖1所示，驅(qū)動裝置24相對于軸線A側(cè)向偏移，并聯(lián)接到封蓋頭18的周緣。
[0074]更特別地，驅(qū)動裝置包括傳動機構(gòu)26，其與設置在封蓋頭18的周緣的傳動機構(gòu)28協(xié)作配合。
[0075]這些傳動機構(gòu)可以嚙合接合，且例如可以是齒輪。
[0076]傳動機構(gòu)26例如安裝在電機24的輸出軸30上。
[0077]電機24例如為無刷電機。
[0078]該電機使得能精確控制在下文將說明的旋擰過程中傳遞到封蓋頭18及由此傳遞到蓋子上的力。
[0079]圖1示出已通過通常的過程(例如在 申請人:的專利申請EP1529620中所述的)同時進行了吹制和灌裝液體之后所制造出的容器12。
[0080]簡單地說，容器12已由塑料型坯制成。
[0081]根據(jù)該已知過程，塑料型坯首先通過模制過程制造，然后在定位于模具12內(nèi)而使得能夠接近(觸及)型坯的口部之前被加熱。
[0082]因此，型坯的口部從模具的上部突出，模具包圍型坯的其余部分。
[0083]根據(jù)制造工藝，模具14可分成兩個或更多個部分。
[0084]型坯通常呈柱形管的形狀，在其底端封閉，在其相對端開口。
[0085]一旦型坯已定位在模具內(nèi)，從模具上方僅能看到型坯的開口端及其突出的口部。
[0086]開口端在該過程中成形，從而得到分配開口 22。
[0087]吹制和灌裝過程利用拉伸桿(在圖4A和4B中示出)，其向下伸入型坯的開口端中以便與其封閉底端接觸。
[0088]然后進一步實施拉伸以將封閉端向下推，并以受控的方式相應地拉伸型坯。
[0089]在拉伸階段已開始之后，由灌注頭16供給的液體在拉伸桿仍被致動的同時經(jīng)圍繞拉伸桿的型坯開口端注入型坯中。
[0090]這種液體注入使型坯伴隨著拉伸桿的移動而膨脹，直到與模具的內(nèi)壁接觸。
[0091]由此獲得容器22的最終形狀。
[0092]一旦已根據(jù)上述過程對容器進行了吹制和灌裝，便要將蓋子固定到容器的分配開口 22 上。
[0093]對此，使沿著軸線A以平移運動的方式一起可動的灌注頭16和封蓋頭18沿著軸線A提升，以便在封蓋頭18和分配開口 22之間留下足夠的自由空間。
[0094]應注意，灌注頭16和封蓋頭18之間的連接為包括滾針軸承的可旋轉(zhuǎn)連接。
[0095]這樣的可旋轉(zhuǎn)連接是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0096]應注意，分配開口 22包括具有外螺紋34的頸部32和設置在頸部的基部的凸緣
36。凸緣36定位在設于模具14的上部中的凹部內(nèi)。
[0097]圖2是示出保持在模具14內(nèi)的容器12以及離開模具14和頸部32的封蓋頭18的簡化示意圖。
[0098]設備10包括用于移送要固定到分配開口 22上的蓋子40的移送裝置38。移送裝置38已經(jīng)從非工作位置(未示出)移動到位于封蓋頭18和分配開口 22之間的活動位置。
[0099]移送裝置38可呈蓋子配送板的形狀，該板例如在其上表面上具有淺凹部，用于將板上的蓋子40定位并保持在固定位置。
[0100]該板可以是在其周緣包括多個蓋子的旋轉(zhuǎn)板，或者可以是僅在一端載持一個蓋子且沿著垂直于軸線A的軸線伸長的長形板。
[0101]圖3A至3D為示出容器的封蓋過程的連續(xù)視圖。
[0102]圖3A與圖2相同，其中蓋子40已被移送到封蓋頭18和頸部32之間并面對著貫通孔20的側(cè)面20b定位在貫通孔20下方。灌注頭16和所附裝的封蓋頭18被致動成朝向移送裝置38和蓋子40下降。
[0103]如圖3B所示，封蓋頭18向下朝著頸部32移動，并且隨著封蓋頭18被向下致動，蓋子40被強制接合在貫通孔20中。
[0104]貫通孔20的內(nèi)尺寸(內(nèi)徑)和蓋子40的外尺寸(外徑)被調(diào)節(jié)成使得蓋子40能被受力地導入到貫通孔20中，并如圖3C所示保持就位。
[0105]應注意，蓋子40部分地接合在孔20中。
[0106]蓋子40由于摩擦力在封蓋頭的接納裝置(貫通孔20的整個內(nèi)部)中保持就位。蓋子40緊牢地裝配在已灌裝的所述接納裝置中。
[0107]蓋子40被導入貫通孔20中的程度取決于蓋子和孔各自的尺寸。它們各自的尺寸越彼此對應，蓋子40就被越少地導入貫通孔20中。
[0108]在本實施例中，蓋子40已僅借助于灌注頭和封蓋頭的平移運動定位在封蓋頭18的接納裝置中。
[0109]這是用于將蓋子在封蓋頭中安置就位的非常方便的手段，其不需要任何其它裝置。此外，移送裝置38可簡化，因為它們不需要沿著豎直軸線A可移動。
[0110]然而，也可想到用于將蓋子定位在封蓋頭18的接納裝置中的其它定位裝置。
[0111]也可另選地想到用于將蓋子40移送到封蓋頭18和容器的分配開口之間的其它移送裝置。
[0112]回到圖3C，一旦蓋子40已適當?shù)囟ㄎ辉谪炌?0中，移送裝置38便如箭頭所示地撤回。
[0113]接下來，裝配有蓋子40的封蓋頭18由于被相應致動的灌注頭16而被驅(qū)動為沿著軸線A作向下平移運動，以便繞著頸部32安置蓋子40。
[0114]如圖3D所示，驅(qū)動裝置24被致動以便驅(qū)動封蓋頭18旋轉(zhuǎn)，例如如上所述的那樣。
[0115]封蓋頭由此被驅(qū)動成繞著軸線A旋轉(zhuǎn)。封蓋頭18的這種旋轉(zhuǎn)運動使得蓋子40被驅(qū)動成繞著頸部32旋轉(zhuǎn)，從而繞著容器的頸部緊緊地旋擰蓋子40。
[0116]也可另選地想到用于對容器12進行封蓋的其它封蓋技術(shù)。例如，可使用壓合蓋式的或超聲的密封技術(shù)。對于超聲密封的情況，頸部和蓋子可使用二次成型(包覆成型，over-moulding)技術(shù)制造在一起。
[0117]應理解，已經(jīng)說明的設備具有特別簡單的結(jié)構(gòu)，并且具有能夠僅按照更少和簡單的運動(平移和旋轉(zhuǎn))來運動的可動的部分或部件。[0118]另外，封蓋頭在吹制、灌裝和封蓋過程中被驅(qū)動成沿著縱向軸線A(例如，豎直軸線)作平移運動，或者在封蓋過程的最后步驟期間被驅(qū)動成進行旋轉(zhuǎn)(圖3D)。
[0119]圖4A和4B僅示出灌注頭16和封蓋頭18。模具14和被包圍的容器12仍位于封蓋頭下方，但是為了清楚起見已將它們移除。
[0120]如圖4A所示，設備10包括拉伸桿42，其滑動連接在灌注頭16中。
[0121]拉伸桿42由圖中未示出的常規(guī)致動裝置致動，該致動裝置使其沿著縱軸線A上下移動。
[0122]灌注頭16包括內(nèi)殼體44，該內(nèi)殼體大致為筒狀并且將拉伸桿42和為了清楚起見未在圖中示出的灌注噴嘴收納在其中。
[0123]灌注噴嘴抵靠內(nèi)殼體44的截頭圓錐形內(nèi)表面46以在不再需要流體注入容器中時實現(xiàn)流體密封。
[0124]該灌注噴嘴在上述的封蓋過程中留置在該抵靠位置。
[0125]灌注噴嘴在其中間部分中開孔以便在其中接納拉伸桿42。
[0126]在圖4A中，蓋子48保持在接納裝置(灌注頭18的貫通孔20)中。
[0127]然而，蓋子48會不當?shù)囟ㄎ辉诠嘧㈩^18中。
[0128]例如，蓋子48已以過大的距離被導入到貫通孔20中，這導致蓋子的堵塞。
[0129]或者，蓋子可能已以傾斜的方式被導入到孔20中，從而導致其堵塞在孔內(nèi)。
[0130]在將蓋子定位在灌注頭中時(圖3B)，或者在將蓋子固定在容器的分配開口上時(圖3D)，例如在旋擰蓋子并試圖將灌注頭移離圖3D的位置之后，可能檢測到這種堵塞情況。
[0131]這種情況已如圖4A和4B所示利用拉伸桿42得以解決。
[0132]如圖4B所示，當檢測到蓋子48堵塞時，使拉伸桿42向下朝著灌注頭18移動，更特別地，朝著接納裝置20移動。
[0133]然后拉伸桿42在蓋子48上施加豎直力，并將其向下推出接納裝置20，如圖4B所示，從而放空所述接納裝置并移除堵塞住的蓋子。
【權(quán)利要求】
1.用于由型坯同時吹制和灌裝塑料容器的設備(10)，該設備包括: -模具(14)，所述模具用于將型坯包圍成使得能夠接近所述型坯的口部， -拉伸裝置(42)，所述拉伸裝置用于在所述模具中拉伸所述型坯， -灌注頭(16)，所述灌注頭用于經(jīng)所述口部注入液體以便使所述型坯在所述模具中膨脹，由此獲得包括分配開口(22)的已吹制和灌裝好的容器(12)， 所述設備的特征在于，還包括封蓋頭(18)，所述封蓋頭用于將蓋子(40)固定在所述已吹制和灌裝好的容器的分配開口上，所述封蓋頭恒久地配置在所述灌注頭(16)和所述模具(14)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述封蓋頭具有以對齊軸線(A)為中心的貫通孔(20)，所述灌注頭和所述模具沿所述對齊軸線對齊，所述貫通孔使得液體能夠從所述灌注頭注入到所述容器的開口中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設備，其中，所述封蓋頭(18)安裝在所述灌注頭(16)上。
4.如權(quán)利要求3所述的設備，其中，所述封蓋頭相對于所述灌注頭可旋轉(zhuǎn)地安裝。
5.如權(quán)利要求2和4所述的設備，其中，其包括驅(qū)動裝置(24)，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述封蓋頭繞著與所述灌注頭和所述模具的對齊軸線一致的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的設備，其中，所述驅(qū)動裝置(24)相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線側(cè)向偏移。
7.如權(quán)利要求5或6所述的設備，其中，所述驅(qū)動裝置與所述封蓋頭的周緣(28)聯(lián)接。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項所述的設備，其中，所述驅(qū)動裝置在所述容器(12)被保持在所述模具中的同時被致動。
9.如權(quán)利要求5至8中任一項所述的設備，其中，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機(24)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的設備，其中，所述封蓋頭(16)具有用于接納要固定在所述容器的開口上的蓋子(40)的接納裝置(20)和用于將所述蓋子保持在所述接納裝置中的保持裝置。
11.如權(quán)利要求2和10所述的設備，其中，所述接納裝置包括所述貫通孔(20)。
12.如權(quán)利要求11所述的設備，其中，所述保持裝置繞著所述貫通孔設置。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的設備，其中，所述拉伸裝置包括拉伸桿(42)。
14.如權(quán)利要求10至12中任一項和權(quán)利要求13所述的設備,其包括用于使所述拉伸桿向下朝著其中可能堵塞有蓋子(48)的所述接納裝置移動的致動裝置。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的設備，其中，所述灌注頭(16)以平移運動的方式可動。
16.如權(quán)利要求15所述的設備，其中，所述灌注頭(16)和所述封蓋頭(18)以平移運動的方式一起可動，以便使所述封蓋頭移向或移離所述模具(14)。
17.如權(quán)利要求15或16所述的設備，其中，所述平移運動是在所述模具的上方進行的豎直移動。
18.如權(quán)利要求10或11和權(quán)利要求16所述的設備，其包括: -移送裝置(38)，所述移送裝置用于在所述封蓋頭已從所述模具移開之后將要固定在所述容器(12)的開口(22)上的蓋子(40)移送到所述封蓋頭和所述模具之間，和 -定位裝置，所述定位裝置用于將所述蓋子定位在所述封蓋頭的接納裝置內(nèi)。
【文檔編號】B65B7/28GK103781704SQ201280038952
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月8日
【發(fā)明者】G·肖萬, D·卡嫩吉賽爾 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司