用于包裝液體食品的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及制造由聚合物材料、尤其是聚酯制成的容器的領域。更特別地，本發(fā)明涉及制造容納液體(例如礦泉水或風味飲料、蘇打水、果汁或液態(tài)酸奶)的聚酯瓶(優(yōu)選地為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶)的領域。
【背景技術】
[0002]多年來，市場上通常發(fā)現(xiàn)的PET瓶是利用壓縮空氣通過PET預成型件的吹塑或拉伸吹塑制造的。
[0003]預成型件通常呈現(xiàn)在其一端封閉而在其相對端開口的圓柱形管的形式。預成型件的開口端對應于容器的頸部。
[0004]在由預成型件制造容器的常規(guī)過程期間，預成型件被滑動到連續(xù)輸送帶的圓柱形支架上，該連續(xù)輸送帶從而將該預成型件傳輸通過基本由在各側由輻射加熱裝置限定邊界的直線部分形成的烤爐，以便對于隨后的拉伸吹塑步驟來調節(jié)塑料的溫度條件。
[0005]熱的預成型件然后被取下然后被傳輸?shù)酱邓軝C的模具中。該傳輸運動與吹塑機的運動協(xié)調一致。
[0006]該吹塑機通常以傳送帶、例如圍繞其垂直軸線連續(xù)旋轉并且在其周邊承載一系列相同模具的旋轉傳送帶的形式生產。
[0007]緊接在該模具已被打開并且先前形成的容器已被移除之后，該預成型件被安置在該模具中。
[0008]該預成型件被預先加熱，以便以高于玻璃化轉變溫度(大約100°C )的溫度位于模具中，以使其能夠通過拉伸吹塑被成形。
[0009]在加熱步驟結束時預成型件的溫度稍高于吹塑機的模具內所需的溫度，以便考慮到經過在加熱點與吹塑點之間存在的距離發(fā)生的冷卻。
[0010]由于數(shù)個模具的同時存在，這種吹塑機可以非常高的速率(每模具每小時大約1000到2000個瓶、S卩每個設備每小時大約數(shù)萬單位)生產容器。
[0011]拉伸吹塑通過以下操作進行:使用金屬桿進行拉伸并且噴射在3至40bar(3X105Pa至4X106Pa)的壓力下的空氣。該空氣通過噴嘴被噴射，噴嘴的端部被引入預成型件的頭部中的開口。
[0012]僅在瓶已被形成之后采用填充裝置，這些在填充之前以及之后產生機械移動尤其導致飲料噴濺。
[0013]應理解，在維護階段以及在需要重新調整操作參數(shù)的操作中，這樣使用的設備需要相當多的人為干預。
[0014]特別地，用于飲料的高壓力具有必須定期中斷已知設備的影響。
[0015]此外，在填充之后，必須通過蓋或旋擰或扣板式蓋來密封該容器，此過程不能廣泛自動化，這是因為其包括在吹塑機外部的裝置。
[0016]在此上下文中，本發(fā)明的目的是提供用于以最終確定的方式以及有限的步驟數(shù)連續(xù)輸送一定體積的飲料的緊湊的設備，該設備在操作時需要很少的維護。

【發(fā)明內容】

[0017]因此，申請人開發(fā)了一種用于將飲料輸送到由被加熱的預成型件形成的熱塑性容器中的設備，所述預成型件大致為圓柱形并且被定位在模具中，所述設備包括用于將至少一種飲料噴射到所述預成型件中的凹部中以便促進所述預成型件在所述模具中膨脹的噴射裝置，所述模具限定所述容器的形狀，所述噴射裝置包括設計成將至少所述飲料噴射到所述預成型件中的凹部中以便促進所述預成型件在所述模具中膨脹的噴射頭，所述噴射裝置包括設計成噴射至少所述飲料通過所述凹部的嘴部的噴射頭，所述噴射頭與所述模具成一體。
[0018]噴射頭合并入所述模具中這一事實消除了 /避免了在現(xiàn)有技術的使用外部噴射頭的設備中的與噴射頭相關聯(lián)的飲料的噴濺，當所述噴射頭在輸送設備的使用期間經歷縱向移動時尤其如此。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的本質特征，由于該凹部的所述頸部限定了所述容器的頸部，所述設備進一步包括用于將阻塞器固定在所述頸部上的裝置。
[0020]因此，由于用于制造容器的液體為將被輸送到該容器中的飲料，根據(jù)本發(fā)明的設備使得能夠省去隨后的填充和密封容器的步驟。
[0021]因此，制造、填充和密封步驟被集合成一個步驟，并且該同一步驟由集成的設備執(zhí)行。
[0022]此解決方案具有明顯的經濟優(yōu)點，并且還限制了空的或未密封的容器的污染、尤其是細菌污染。
[0023]根據(jù)一個有利特征，該噴射頭被布置成允許阻塞器固定裝置操作。特別地，其與填充臺成一體。
[0024]根據(jù)一個實施例，該設備進一步包括用于對將被噴射的一定體積的飲料加壓的裝置。
[0025]特別地，所述加壓裝置包括栗。
[0026]該設備還包括可選地與該設備相結合地使用的活塞。
[0027]根據(jù)不與前一實施例相排斥的另一實施例，使用中央加壓空氣貯存器。
[0028]根據(jù)一個尤其有利的特征，該設備進一步包括用于將飲料脫氣的系統(tǒng)。
[0029]此裝置優(yōu)選地在飲料供給線路中安置在輸送設備的上游。
[0030]在一個實施例中，該設備進一步包括用于清潔所述模具的至少一部分的裝置。
[0031]這些裝置使得可任選地消除在模具中的熱塑性塑料碎肩或者飲料噴濺。
[0032]應注意，在本身已知的并且在本發(fā)明的上下文中有利的方式中，該模具可包括模具基部以及兩個上部模具部分。
[0033]最后，該設備優(yōu)選地特征在于，其進一步包括用于使用多達所述容器的最終體積的一部分的空氣形成所述容器的裝置，以及用于增加容器中的內部壓力的裝置，所述容器的形成使用所述飲料實現(xiàn)。
[0034]還應注意，該設備包括兩個噴射頭，每個噴射頭與所述模具成一體。
[0035]有利地，至少一個噴射頭包括噴口，所述噴口位于垂直于所述模具的凹腔的一個軸線的管道的端部上，所述管道連接到用于提供所述飲料的至少一種組分的線路。
[0036]根據(jù)一個實施例，所述管道與所述模具的頂部部分成一體。
[0037]優(yōu)選地，所述頂部部分由兩個子部分構成，并且所述管道是通過接合每個子部分的相應界面中的兩個互補凹部而形成的。
[0038]尤其有利地，至少一個噴射頭被安置成允許阻塞器固定裝置操作。
[0039]另外，根據(jù)一個方面，模具的上部部分具有至少兩種構型，噴射頭與所述上部部分成一體，在第一構型中噴射頭能夠將所述飲料噴射到預成型件中，在第二構型中阻塞器固定裝置被設計成將阻塞器定位在預成型件的頸部上。
[0040]本發(fā)明還涉及采用根據(jù)本發(fā)明的設備的工業(yè)過程。此過程特別地在從模具中取出容器的步驟之前包括將蓋裝配到容器上的步驟。
[0041]該過程在將預成型件插入模具的步驟之前還包括清潔模具的至少一部分的步驟。
[0042]根據(jù)一個有利特征，該過程包括將飲料注射到熱塑性塑料預成型件中的步驟，所述噴射通過與所述模具成一體的噴射頭執(zhí)行。
[0043]優(yōu)選地，該過程另外包括利用多達所述容器的最終體積的一部分、例如大于70%的空氣形成所述容器的步驟，隨后為通過使用飲料來實現(xiàn)增大壓力的步驟。
[0044]這是因為空氣不能如同飲料那樣冷卻經受膨脹的熱塑性塑料。因此，此特征具有提供更穩(wěn)定的過程以及放大處理的操作窗口的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0045]下面將參照涉及示例性實施例的附圖詳細描述本發(fā)明。
[0046]圖1示出采用本發(fā)明的設施的操作原理的總圖。
[0047]圖2以截面和透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的飲料輸送設備，PET預成型件被安置在模具中，并且拉伸桿被安置在高位置。
[0048]圖3以截面和透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的飲料輸送設備的另一方面，該拉伸桿被安置在高位置。
[0049]圖4示出在阻塞該瓶子的步驟期間的飲料輸送設備的相同方面。
【具體實施方式】
[0050]這里作為示例給出的實施例涉及用于由加熱的預成型件制造PET礦泉水瓶的過程。該預成型件具有在其下端部封閉的圓柱形管的形狀。該預成型件的開口頭部對應于瓶的頸部，封閉蓋被旋擰在其上。
[0051]參照圖1，拉伸桿10插入壓縮空氣致動器15。拉伸桿10通過拉伸馬達被控制，該拉伸馬達使得該拉伸桿進行縱向移動(由箭頭表示)。
[0052]拉伸桿被氣動控制(致動器以及凸輪)，或者被可替換地或者相組合地電氣控制。使用致動器的控制裝置是優(yōu)選的，并且被用于本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0053]壓縮空氣致動器15包括控制噴射頭18的缸17，拉伸桿10穿過該缸17。噴射頭18連接到安置在模具(未示出)中的PET預成型件的頸部20，該預成型件在膨脹之后呈現(xiàn)礦泉水瓶的形狀，此形狀由模具的壁確定。
[0054]該致動器包括三個腔室，上部的兩個腔室15a和15b填充有壓縮空氣。在這兩個上部腔室之間，活塞壁19在平行于拉伸桿的方向上滑動(此位移由箭頭表示)。拉伸桿10通過此壁19的中心。
[0055]壓縮空氣致動器還包括用于飲料、這里為礦泉水的橫向入口 30，該橫向入口 30連接到致動器的第三腔室15c，該第三腔室作為底部腔室。飲料經由管線32被供給。
[0056]外部礦泉水入口經由此管線32的遠端部將液體供給到第一閥34中，該第一閥34連接到單腔室填充缸40的開口，該缸40包括由填充馬達控制的活塞42 (其運動由箭頭指示)。此馬達使活塞在填充缸40的單個腔室中進行縱向移動。
[0057]在通過第一閥之前，礦泉水被用于控制礦泉水的空氣飽和(度)的上游脫氣系統(tǒng)50預先脫氣。
[0058]在管線32上存在第二閥36，該第二閥36依次位于第一閥34以及填充缸40的開口之后。管線32然后達到壓縮空氣致動器15的底部腔室15c。
[0059]壓縮空氣致動器的底部腔室15c被用于控制填充頭18的缸17穿透，缸17的內部體積通過壓縮空氣致動器15的下部出口出現(xiàn)在填充頭18中。控制缸具有橫向開口，該橫向開口允許飲料在致動器的底部腔室和控制缸內部之間循環(huán)。
[0060]拉伸桿10本身通過控制缸17，直至填充頭18和瓶預成型件的頸部20。
[0061]圖2示出半模具100，PET預