用于處理具有可倒置隔膜的填充容器的機(jī)器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明整體上涉及處理諸如瓶的容器，由塑料材料(通常為熱塑性塑料，例如PET)制成的預(yù)制件通過(guò)吹塑模制或拉伸吹塑模制而制造所述容器。更加具體但非排他地，本發(fā)明涉及處理熱填充的容器，即，用熱的可灌注產(chǎn)品(通常為液體)填充的容器，術(shù)語(yǔ)“熱”表示產(chǎn)品的溫度高于制成容器的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。通常，在介于大約85°C和大約100°C之間的溫度下、通常為90°C的溫度下由產(chǎn)品實(shí)施熱填充PET容器(容器的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約 80°C)。
【背景技術(shù)】
[0002]在容器的吹塑模制期間由容器承受的雙定向在材料中引發(fā)殘余應(yīng)力。這種殘余應(yīng)力在熱填充期間釋放，從而導(dǎo)致容器變形，這會(huì)使得容器不適于使用、因而不適于售賣。
[0003]為了減小容器在熱填充期間發(fā)生變形，已知的是對(duì)容器進(jìn)行熱定型，由此在被加熱到介于80°C和180°C之間的預(yù)定溫度下的設(shè)置有側(cè)壁的模具中實(shí)施吹塑模制，并且在吹塑模制結(jié)束時(shí)將容器保持抵靠在側(cè)壁上一預(yù)定時(shí)間(通常若干秒)。
[0004]然而，熱定型僅僅解決了熱填充容器的變形問(wèn)題的一部分。實(shí)際上，在冷卻的同時(shí)，加蓋容器中的產(chǎn)品和液體上方的空氣的體積變小，這易于使得容器收縮。
[0005]已經(jīng)考慮了若干解決方案來(lái)減小這種收縮的可視效果。這些解決方案通常涉及容器的形狀。
[0006]例如，已經(jīng)提出了使容器的本體裝配有可變形的側(cè)面板，所述可變形的側(cè)面板在收縮作用下向內(nèi)彎曲，而在打開(kāi)容器時(shí)向外彎曲回復(fù)。由于本體的撓性可能導(dǎo)致發(fā)生意外飛濺，因此用戶必須小心地握持這種容器。
[0007]美國(guó)專利申請(qǐng)N0.2008/0047964(Denner等人，轉(zhuǎn)讓給C02PAC)公開(kāi)了一種容器，所述容器包括位于容器的底部部分處的壓力面板。
[0008]根據(jù)Denner，壓力面板能夠在向外傾斜位置和向內(nèi)傾斜位置之間移動(dòng)，以補(bǔ)償容器內(nèi)部的壓力變化。為了減輕容器內(nèi)的全部真空力或者一部分真空力，在容器已經(jīng)加蓋且冷卻之后，由機(jī)械推進(jìn)器使得壓力面板從向外傾斜位置移動(dòng)，以將壓力面板推入至向內(nèi)傾斜位置中。通過(guò)壓力面板從向外傾斜位置至向內(nèi)傾斜位置的倒置減小了容器的內(nèi)部容積。
[0009]然而，Denner未能解決欠佳地填充(過(guò)度填充或填充不足)容器的問(wèn)題以及蓋泄漏的問(wèn)題。這些問(wèn)題通常伴隨著熱填充而發(fā)生，其中，產(chǎn)品和蓋之間的空氣容積(還被稱作頂部空間)經(jīng)歷壓力的重要變化。特別地，在壓力面板倒置期間頂部空間中的空氣壓力可能超過(guò)蓋的密封能力，并且因此導(dǎo)致不期望的空氣泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于處理容器的方法，所述方法降低了欠佳地填充容器的風(fēng)險(xiǎn)。
[0011]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于處理容器的方法，所述方法允許檢測(cè)不恰當(dāng)?shù)奶畛浠蛏w的泄漏。
[0012]因此在第一方面中提供了一種用于處理容器的方法，所述容器設(shè)置有:
[0013]-側(cè)壁;
[0014]-頸部，所述頸部限定了開(kāi)口；
[0015]-和底部，所述底部包括高的直立環(huán)和中央的可倒置隔膜，所述隔膜能夠相對(duì)于側(cè)壁在下部位置和上部位置之間變形，在所述下部位置中，所述隔膜相對(duì)于容器向外突出，在所述上部位置中，所述隔膜相對(duì)于容器向內(nèi)突出，
[0016]所述方法包括以下步驟:
[0017]-通過(guò)所述開(kāi)口由可灌注的產(chǎn)品填充容器，隔膜處于其下部位置中；
[0018]-利用蓋在容器的頸部處閉合容器；
[0019]-通過(guò)可動(dòng)推進(jìn)器使得隔膜從其下部位置倒置到其上部位置；
[0020]-在隔膜倒置的同時(shí)測(cè)量施加到可動(dòng)推進(jìn)器上的應(yīng)力；
[0021 ]-存儲(chǔ)基于測(cè)量的應(yīng)力值的測(cè)量點(diǎn)；
[0022]-比較測(cè)量點(diǎn)與存儲(chǔ)的預(yù)定參考點(diǎn)。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，提供了以下步驟:
[0024]-周期性地(優(yōu)選以小于10ms的周期)測(cè)量隨著隔膜倒置而施加到可動(dòng)推進(jìn)器上的應(yīng)力；
[0025]-存儲(chǔ)這種測(cè)量的應(yīng)力值。
[0026]本方法還可以包括在已存儲(chǔ)的測(cè)量點(diǎn)中檢測(cè)測(cè)量的臨界點(diǎn)的步驟。
[0027]比較測(cè)量的臨界點(diǎn)可以包括使測(cè)量的臨界應(yīng)力值與預(yù)定的臨界參考應(yīng)力值相比較和/或使測(cè)量的臨界時(shí)刻與預(yù)定的參考臨界時(shí)刻相比較。
[0028]如果表明測(cè)量的應(yīng)力值與參考應(yīng)力值不同，則還可以提供發(fā)出警告信號(hào)的步驟。
[0029]在替代或組合的實(shí)施例中，如果表明測(cè)量的應(yīng)力值與參考應(yīng)力值不同，則還可以提供排出容器的步驟。
[0030]在可行的架構(gòu)中，推進(jìn)器安裝到液壓或氣壓缸的可動(dòng)桿上，其中，可動(dòng)桿固定到活塞，所述活塞在缸內(nèi)限定了圍繞桿的前隔室和與桿相對(duì)的后隔室，并且其中，所述后隔室與處于壓力下的流體源流體相連，測(cè)定施加到推進(jìn)器上的有效應(yīng)力的步驟可以包括測(cè)量后隔室中的流體壓力。
[0031 ]另外，本方法可以包括用熱的可灌注產(chǎn)品填充容器的步驟，而且還包括介于閉合容器的步驟和使得隔膜倒置的步驟之間的冷卻容器的步驟。
[0032 ]還可以提供測(cè)量推進(jìn)器的位移的步驟。
[0033]在第二方面中提供了一種用于處理容器的機(jī)器，所述容器各個(gè)均包括:
[0034]-側(cè)壁；
[0035]-頸部，所述頸部限定了開(kāi)口；
[0036]-和底部，所述底部包括高的直立環(huán)和中央的可倒置隔膜，所述隔膜能夠相對(duì)于側(cè)壁在下部位置和上部位置之間變形，在所述下部位置中，所述隔膜相對(duì)于容器向外突出，在所述上部位置中，所述隔膜相對(duì)于容器向內(nèi)突出，其中，所述機(jī)器包括:
[0037]-容器支撐框架，所述容器支撐框架包括用于接合容器底部的中空支撐環(huán)；
[0038]-推進(jìn)器，所述推進(jìn)器能夠相對(duì)于容器支撐框架移動(dòng)、能夠經(jīng)過(guò)容器支撐框架抵接容器底部；
[0039]-致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于使得推進(jìn)器經(jīng)過(guò)容器支撐框架而朝向容器底部向前滑動(dòng)地移動(dòng)以及向后移動(dòng)；
[0040]-應(yīng)力測(cè)量器，所述應(yīng)力測(cè)量器聯(lián)接到致動(dòng)器，以用于測(cè)量由致動(dòng)器施加到推進(jìn)器上的應(yīng)力；
[0041]-控制單元，所述控制單元包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器具有預(yù)定的應(yīng)力參考值，所述處理器連接到所述應(yīng)力測(cè)量器并且被編程，以用于比較測(cè)量的應(yīng)力值與存儲(chǔ)的應(yīng)力參考值。
[0042]致動(dòng)器例如是液壓或氣壓缸，所述液壓或氣壓缸包括缸殼體、活塞和固定到活塞的桿，推進(jìn)器安裝到桿上。
[0043]在優(yōu)選的實(shí)施例中，活塞在缸內(nèi)限定了圍繞桿的前隔室和與桿相對(duì)的后隔室，并且測(cè)量器是安裝在缸中并且在后隔室中打開(kāi)的壓力測(cè)量器。
[0044]在替代性的實(shí)施例中，致動(dòng)器是電致動(dòng)器或磁致動(dòng)器，并且其中，測(cè)量器是轉(zhuǎn)矩傳感器。
[0045]根據(jù)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述、結(jié)合附圖考慮，本發(fā)明的上述和其它目的以及優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1是示出了用于處理容器的機(jī)器的局部剖切圖，所述機(jī)器包括用于使得設(shè)置在容器底部上的隔膜倒置的推進(jìn)器。
[0047]圖2是示出了圖1的機(jī)器處于隔膜倒置之前的狀態(tài)中的放大細(xì)節(jié)圖。
[0048]圖3是與圖2類似的視圖，其示出了機(jī)器處于隔膜倒置期間。
[0049]圖4是與圖2和圖3類似的視圖，其示出了機(jī)器處于完成隔膜倒置的狀態(tài)下。
[0050]圖5是繪出了若干條曲線的圖，其示出了施加到推進(jìn)器上以用于使得多個(gè)容器的隔膜倒置的應(yīng)力的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0051]在圖1中示出了容器1，由塑料(例如PET)制成的預(yù)制件通過(guò)吹塑模制或拉伸吹塑模制而制造所述容器。在優(yōu)選但非唯一的實(shí)施例中，容器1是熱填充容器，即，所述容器在吹塑模制處理期間已經(jīng)經(jīng)歷了熱定型階段，以增大容器1在用熱產(chǎn)品填充的步驟