制造用液态填料填充的容器的方法以及装置 |
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| 申请号 | CN201280017121.6 | 申请日 | 2012-01-17 | 公开(公告)号 | CN103648910B | 公开(公告)日 | 2016-08-17 |
| 申请人 | KHS有限责任公司; KHS科波普拉斯特有限责任公司; | 发明人 | F·黑森东克斯; D·克拉特; W·埃莫尔; | ||||
| 摘要 | 一种用于由型坯制造用液态填料填充的容器的方法，所述型坯由热塑性材料制成，其中，相应型坯被热条件处理并且接着在成形及填充阶段期间在模具中利用填料作为压 力 介质成形为容器，其中，型坯在成形为容器期间优选地至少暂时被引导穿过拉伸杆并且在轴向方向上被拉伸。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于由型坯(2)制造用液态填料(21、21.1)填充的容器(11)的方法，所述型坯由热塑性材料制成，其中，相应的型坯(2)被热条件处理并且接着在成形及填充阶段期间在模具(37)中利用填料(21、21.1)作为压力介质成形为容器(11)，其中，所述型坯在成形为容器(11)期间至少暂时被引导穿过拉伸杆(17、17a、17b)并且在轴向方向上被拉伸，并且所述填料(21、21.1)或所述填料(21、21.1)的至少一个部分体积在至少两个不同的高度水平(N1、N2)上导入到所述型坯(2)内或由所述型坯正在形成的容器(11)内或已成形的容器(11)内，其特征在于，所述填料(21、21.1)被供应通过所述拉伸杆(17a、17b)的至少两个在所述不同高度水平(N1、N2)上设置的出口(47、49)，其中在所述拉伸杆(17a、17b)内设置至少两个通道(46、48)，第一通道(46)通到至少一个处于较低高度水平(N1)的出口(47)，并且第二通道(48)通到至少一个处于较高高度水平(N2)的出口(49)。 |
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| 说明书全文 | 制造用液态填料填充的容器的方法以及装置技术领域[0001] 本发明涉及一种用于由型坯制造用液态填料填充的容器的方法以及装置。 背景技术[0002] 通过吹塑成形由热塑性材料制成的型坯、例如由PET(聚对苯二甲酸乙二酯)材料制成的型坯制造容器是公知技术，其中，该型坯在吹塑机内部被输送到不同处理位置(专利文献DE-OS 43 40 291)。典型的方式是，吹塑机具有对型坯调温或预热(热条件处理)的加热装置以及具有至少一个吹塑站的吹塑机，在吹塑站的区域中，相应已经调温的型坯进行两轴或多轴扩张成容器。该扩张借助于作为压力介质的高压气体(压缩空气)得以实现，该压力介质以成形压力导入到需要扩张的型坯中。在专利文献DE-OS 43 40 291中描述了这种扩张时的方法技术流程。 [0003] 吹塑站的原理性结构在专利DE-OS 42 12 583中得到描述。对型坯进行调温的可行性在专利DE-OS 23 52 926中得到详述。 [0004] 根据典型的后处理方法，将通过吹塑成形制造的容器供应给随后的填充装置并在此用预定的产品或填料进行填充。所以可使用独立的吹塑机以及独立的填充机。在此同样熟知的是，独立的吹塑机以及独立的填充机联合成机组，也就是联合成成套的吹塑-填充装置，其中，吹塑成形及填充仍然可以在独立的机器组件上并且在时间上先后地进行。 [0005] 此外，已经建议，由热条件处理或预热的型坯制造容器、尤其是瓶子形式的容器并在此同时用液态填料对其进行填充，所述液态填料作为液压压力介质被以成形压力或填充压力供入，用于使型坯扩张或使容器成形，从而使得在填充的同时使得相应型坯成形为容器。该种方法同时进行容器的成形及填充的方法也可称为液压成形方法或液压容器成形。 [0006] 在通过填料本身、也就是在使用填料作为液压介质由型坯成形容器时，为了容器成形及填充，还需要一个机器，不过该机器对此具有较高的复杂性。然而这种装置的第一次试验结果表明，制造的容器的质量仍明显在传统制造的吹塑成形的容器的质量之下。其原因此外在于，在实施通常的吹塑成形时可用的多个工艺参数在液压的容器成形中或者不存在，或则还没有能开发出来。 [0007] 在液压的容器成形中还存在的问题是，必须避免相应成形及填充站或形成所述站的模具的污染，所述模具与吹塑成形机的用于由热条件处理的型坯通过利用压力气体吹塑而制造容器的吹塑模具类似。特别地，在完全或部分碳酸化填料的情况下，在特别程度上存在通过填料损耗污染相应成形及填充站的危险，尤其是在容器内压降低时、也就是在容器由极高的成形及填充压力卸载到环境压力时。这种填料损耗尤其由卸载时大量的起泡造成，因此尤其对于含CO2的产品来说，迄今为止不能在使用型坯的情况下及在使用填料作为压力介质(液压成形技术)的情况下使容器同时成形及填充。 发明内容[0008] 本发明的任务在于，提出一种方法，其能够以最佳方式形成液压成形的方法或液压的装置，特别在高生产率(每单位时间成形及填充的容器的数量)和/或在待送入到相应容器中的填料具有高CO2含量的情况下，尤其是能有效避免由填料、例如由含CO2的填料污染相应成形及填充站的危险。 [0009] 为了解决该任务，提出了与本发明相应的用于制造用液态填料填充的容器的方法。用于制造用液态填料填充的容器的装置为本发明的主题。 [0010] 在该发明中，填料或填料的部分或组分在至少一个工艺阶段中同时地或时间上交叉地或在至少两个工艺阶段或部分阶段中在时间上错开地供应给型坯和/或正在成形的容器和/或已成形的容器，确切地说，在至少两个不同的高度水平上，例如以不同的二氧化碳含量和/或以不同的温度和/或以不同的压力，例如在一上部高度水平上以第一例如较高的压力、例如以介于8巴至15巴范围内的压力，或在该上部高度水平上同时地或时间上交叉地也在至少一个较低高度水平上以及在该至少一个较低高度水平上以第二例如较低的压力、例如以小于6巴的压力。 [0011] 为了保证尽可能高的产品质量，在型坯成形为正在展开的容器泡并且接着成形为具有最终轮廓或造型的容器时优选对相应型坯进行引导，因此定义并且可再现地定位一个以典型的方式设置在型坯圆头区域中的中心。这样定义的定位是非常重要的，原因是在型坯成形或扩大成容器时要对型坯的材料进行两轴定向并且为此需要在已经成形的容器的壁内进行有针对性及可预先确定的材料分配。与此相反，在不受控的容器成形中，材料分配会不理想，尤其不均匀。 [0012] 在成形及填充阶段，通过使用拉伸棒或拉伸杆可实现高效的引导，其中，填料至少部分地穿过拉伸杆供入。替代地或作为补充，填料还可以至少部分地在拉伸杆旁边供入。 [0013] 均匀的液压式容器成形通过如下方式实现，即，填料至少暂时以恒定的体积流量供入。通过以下方式开发用于在正在形成的或已经成形的容器的壁中影响材料分配的可能性，即，填料至少暂时以变化的体积流量供入。 [0015] 另一变形实施方式在于，测量产生的拉伸力。通过以下方式可保证仅仅由拉伸杆施加的小拉伸力，即，根据测量的拉伸力对填料的体积流量进行控制。 [0016] 与上述特征无关或作为这些特征的补充，本发明的方法在本发明的进一步构造中优选构造为，为了在至少两个不同的高度水平上送入填料，填料的至少一个组分在拉伸杆旁边供入并且至少一个另外的组分穿过拉伸杆供入；和/或 [0017] 填料由至少两个具有不同二氧化碳浓度的部分或组分组成；和/或[0018] 具有不同二氧化碳浓度的填料或其部分或组分在至少两个不同的高度水平上供入，优选地，以与填料的至少一个另外的部分相比具有较高的二氧化碳浓度的填料部分在较低高度水平上供入；和/或 [0019] 具有较高二氧化碳浓度的填料或其部分或组分被冷却或被冷却地供入，优选地，以比不含二氧化碳或具有较小二氧化碳浓度的填料部分的温度低的温度供入；和/或[0020] 具有较高二氧化碳浓度的填料的部分穿过拉伸杆供入；和/或 [0021] 填料在至少两个不同高度水平上的导入时间上错开地或同时地或时间上交叉进行；和/或 [0022] 填料或填料部分在至少两个高度水平上的导入以不同的压力进行；和/或[0023] 拉伸杆至少区域地相对填料绝热，确切地说，优选在具有较高的二氧化碳浓度和/或较低的填料温度的填料或填料部分导入的区域；和/或 [0024] 填料的至少一个部分流以低湍流导入型坯或正在成形的容器的内腔中；和/或[0025] 在已送入型坯或装置成形的容器中的填料完全或基本上完全覆盖一个被确定用于送入具有较高二氧化碳浓度的填料入口时，具有较高二氧化碳浓度的填料或填料的部分才在较低高度水平上导入； [0026] 具有较高CO2浓度的填料或填料的部分或者组分的二氧化碳含量或CO2含量比不含CO2或CO2含量低的填料或填料部分或者组分高30％重量百分比，优选高50％-100％重量百分比；和/或 [0027] 具有较高CO2浓度的填料或填料的部分或者组分的温度小于10℃，尤其是介于4℃和8℃之间；和/或 [0028] 具有较高CO2浓度的填料或填料的部分或者组分至少暂时在成形过程中比填料的至少一个另一部分高，确切地说优选至少高1巴；和/或 [0029] 在拉伸杆内部流动的填料或填料部分的流动路径上设置有节流元件或横截面变窄部，其中，该节流元件设置在至少一个构造在拉伸杆上的出口前的不远处； [0030] 其中，上述特征可以分别单独设置或自由组合设置。 [0031] 在本发明进一步的构造中，根据本发明的装置优选构造为： [0032] 冷却装置沿用于下述填料的管路或管路段设置，在下游、也就是说在所述管路或管路段被冷却并且穿流后，二氧化碳溶解在该填料中或该填料由碳酸化单元流向管路或管路段；和/或 [0033] 所述至少一个成形及填充站构造有至少一个第一填料出口用于在较高高度水平上导入填料并且构造有至少一个第二填料出口用于在较低高度水平上导入填料，所述至少一个第一填料出口和至少一个第二填料出口如此设置，使得它们在成形及填充过程中通到型坯或正在成形的容器的内腔中；和/或 [0034] 所述至少一个第二填料出口设置在填充管状地作用的元件上和/或由至少一个出口形成，该出口构造有倒圆的棱边，优选在两侧构造有倒圆的棱边和/或成形为喇叭形或高脚杯形；和/或 [0035] 所述至少一个第二填料出口或形成所述出口的开口的主流动方向的轴线相对于垂直于设备表面定向的轴线以小于80°的角度、优选地以介于60°-75°之间的角度倾斜，该角度向着背对用于相应型坯的敞开端的设备的一侧敞开；和/或 [0036] 所述填充管状地作用的元件通过轴向移动被如此控制，使得通过设置在该元件上的至少一个填料出口实现了在至少两个不同高度水平上的导入；和/或 [0037] 至少一个管路段(具有高CO2含量的填料或填料部分在所述管路段中被引导)加装绝热衬，例如以特氟龙或含特氟龙的材料； [0038] 其中，上述特征可分别单独设置或进行自由组合设置。 [0039] 本发明的进一步构造、优点和应用范围还由下述针对具体实施例的描述以及附图中给出。在此，所有描述的和/或示意性示出的特征原则上自身或以任意的组合构成本发明的主题，而与其在权利要求或回引中的总结无关。权利要求的内容也是说明书的组成部分。 [0040] 在本发明中，术语“基本上”或“大约”表示与相应的精确值偏差在+/-10％，优选偏差+/-5％，和/或以对于功能不重要的改变的形式偏差。 附图说明[0041] 下面借助附图在具体实施例中对本发明进行详细描述。如下： [0042] 图1为用于在使用填料的情况下实施液压容器成形的装置或成形及填充机的基本结构示意图； [0043] 图2为具有部分插入的拉伸杆以及排气装置的型坯的纵剖面示意图； [0044] 图3具有部分插入的拉伸及填充装置的已经成形的容器的纵剖面示意图； [0045] 图4图2和图3的成形及填充装置的连接元件的简化俯视图； [0046] 图5在一变形的实施方式中成形及填充装置或-站的纵剖面图； [0047] 图6是具有防止渗漏的密封装置的成形及填充装置或-站的纵剖面图； [0048] 图7具有可控的填料供料及可独立控制的排气的实施方式； [0049] 图8组合的成形、填充及封闭装置或-站的示意图；以及 [0050] 图9根据图8所示组合的成形、填充及封闭装置或-站的另一实施方式； [0051] 图10-12分别示出不同工艺阶段根据本发明的成形及填充机或-站的拉伸杆的另外的实施方式的示意图； [0052] 图13以与图10-12相似的视图示出根据本发明的成形及填充机或位置的拉伸杆的另外的改进实施方式。 具体实施方式[0053] 图1示出了组合式成形及填充装置或机器的主要结构。供应装置1使用传输轮3向加热装置4输送示意性示出的型坯2，也可以称为预成形件。在加热装置4的区域中，在该区域中对型坯2进行预热或热处理，型坯2根据使用情况例如以其开口区段5在垂直方向上朝上或在垂直方向上朝下进行输送。加热装置4例如设置有加热元件6，该加热元件沿着输送装置7布置。例如可使用环形链作为输送装置7。例如红外辐射器或发光二极管或近红外辐射器适合于作为加热元件6。 [0054] 经充分温度处理(也就是热条件处理)后，型坯2由传输轮8转送到可回转设置的、也就是可绕垂直机器轴回转地驱动的转动件或作业轮9或者转送到设置在转动件或作业轮9上的成形及填充站10上。该作业轮9配置有多个这种成形站10，在所述成形站的区域中不仅将型坯2成形为示意性示出的容器11，而且对容器11以预定的填料进行填充。在此，每个容器11的成形与填充同时进行，其中，在成形时，将填料用作为压力介质。 [0055] 成形及填充后，容器11由卸料轮12由作业轮9输出，并传输到输出段13。 [0056] 根据图1中的实施方式，经输入装置14向作业轮9输送示意性示出的封闭元件15。由此可在作业轮9上已经实现对容器11进行封闭，并在使用卸料装置12的情况下对已完成成形、填充并封闭的容器11进行操作。该封闭元件15可构造为例如可旋入的封闭盖、冠盖或封箔。 [0057] 型坯2的材料优选可使用各种热塑性材料。典型地为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯纤维(PE)、聚萘二甲酸(PEN)或聚丙烯(PP)。型坯2的尺寸以及重量可与待制造的容器11的尺寸、重量和/或结构相匹配。 [0058] 在加热装置4的区域中，典型地设置多个电气组件及电子组件。此外，加热元件6设计有湿度敏感的反射器。因为在作业轮9的区域使用液态填料对容器进行填充及成形，所以需要注意避免潮气无意地进入到加热装置4的区域中。这可例如通过隔离件16来实现，该隔离件至少提供防溅保护。此外，还可以对在传输轮8的区域中使用的用于型坯2的输送元件适当地进行温度处理或由高压气体脉冲如此地加载，使得附着的潮气不会到达加热装置4的区域中。 [0059] 优选地，在使用夹具和/或至少区域地由内部或外部加载嘴部段5的夹紧元件或插入元件的情况下来对型坯2和/或容器11进行操作。 [0060] 图2示出了型坯2的纵剖面图，在该型坯2中插有拉伸棒或拉伸杆17。该拉伸杆用于在型坯成形为容器11期间至少暂时对型坯2进行引导。典型地，拉伸杆17的圆头18与型坯2的底部19接触。在进一步将拉伸杆17插入到型坯2内时，会引起型坯2纵向伸长。在拉伸过程结束后或至少暂时地在实施拉伸过程中，从储备装置20取出的填料21被导入型坯2内。 [0061] 使用多路计量阀22实现填料21的计量。在所示出的实施例中，拉伸杆17至少部分中空或构造有通道。在拉伸杆17的壁的区域中设置有流出口24，该流出口能够由止回阀25相对于多路计量阀22截止。由此可避免或降低填料21从拉伸杆17无意地滴漏。 [0062] 型坯2的排气可使用排气阀26来实现。该排气阀26与流出口27相连，所述流出口设置在加载型坯2的连接元件28的区域中。拉伸杆17可穿过所述连接元件28定位。该型坯2由密封装置29相对连接元件28密封，该密封装置例如可构造为O形环。型坯2的内腔30可经环状间隙31与流出口27连接。在此，该环形间隙31部分环绕拉伸杆17。 [0063] 图3示意性示出了与图2所示相似的装置，使用空心拉伸杆17，安装有止回阀25。不过示意性示出为已经成形完的容器11。不仅在图2中，而且在图3中都可清楚看出，在拉伸杆17的区域中优选地设置多个流出口24。在示出的实施例中，这种流出口24沿拉伸杆17纵轴线32定位在不同高度水平上。同样，所示的实施例示出具有基本上水平的流出方向的流出口24的定向。不仅流出口24在拉伸杆17区域中的布置而且流出口24的定向都是可改变的。 典型地，力求尽可能平稳无喷溅的流动特性。 [0064] 在图2、3所示实施方式中，所述环形间隙31分成两个部分环形通道31.1和31.2，以下文中还会更加详细的方式，在成形和填充过程中一个部分环形通道31.1用作为回气通道并且另一个部分环形通道31.2用作为液体通道。显而易见，连接元件28中的回气通道和液体通道也能够以其他形式构造。该多路计量阀22利用一个出口与拉伸杆17的通道或内腔23相连并且利用另一出口与液体通道或部分环形通道31.2相连。排气阀与回气通道或部分环形通道31.1的出口27相连。 [0065] 根据图5所示的实施方式，使用实心的拉伸杆17。填料21的供料沿着至少一个在拉伸杆17旁边的流动通道进行。优选地，为此使用环形间隙31。也可在该实施方式中进行有针对性的排气。 [0066] 图6示出的实施方式中，拉伸杆17具有防止渗漏的最佳实施方式。为此，在圆头18的区域中设置有密封元件33。该密封元件33可例如通过拉伸杆17直径加大来提供。同样可考虑适合的可选材料。在将拉伸杆17从容器11拉出来时，该密封元件33与设置在连接元件28区域中的对接件34相接触。该对接件34优选构造为密封装置。拉伸杆17的流出口24在拉伸杆17相应定位封闭后与容器11分开设置，因此可确保防止出现由拉伸杆17内腔23出来的渗漏。典型地，在连接元件28的区域中设置有至少一个用于引导拉伸杆17的轴承35。 [0067] 图7示出的实施方式中，又使用实心的拉伸杆17。通过拉伸杆17旁边经过的流动通道，尤其穿过环形间隙31，不但用于的填料多路计量阀22而且排气阀26都与环形通道31相连并且通过它们在成形及填充时与型坯2或容器11的内腔30相连。在示出的实施例中，流出口27在连接元件28径向方向上相对于与多路计量阀22相连的进料口36对置的设置。 [0068] 图8示出的实施方式中，在图1所示的作业轮9的区域中也进行容器11的封闭。在此，容器11在此仍设置在模具37的区域中，该模具构造为图1中的成形站10的一部分。封闭装置38在该实施方式中关于纵轴线32相对连接元件28同轴设置。封闭装置38具有例如可摆动地设置的抓取器39，该抓取器39设计用于加载封闭元件15。特别是考虑，封闭装置38相对于连接元件28可旋转运动设置。由此封闭元件15可利用内螺纹拧在嘴部段5的外螺纹上。 [0069] 图9示出了相对图8所示结构替代的实施方式。封闭装置38以及连接元件28在此没有彼此相对同轴设置，而是由工具架40交替定位在工作位置或静止位置。该工具架40例如可构造为转塔形并且具有转轴41。 [0070] 在图8、9所示的实施方式中，在连接元件28中分别附加于拉伸杆17的通道或内腔23设有图中没有示出的例如形式为部分环形通道31.2的液体通道，以及优选还可设置例如形式为部分环形通道31.2的回气通道。 [0071] 下面将以示例的方式详细描述几个典型的工艺参数。填料21尤其以环境空间的温度，例如在20℃-30℃的范围内，被供应给连接元件28。该填料21由此冷却所述容器11的材料，并支持已形成的容器11快速稳固定型。由此支持很短的循环时间。但是同样可以的是，填料2被强烈冷却或加热地供入。 [0072] 在容器11成形过程中，填料21至少暂时以恒定的体积流量导入型坯2或容器11。但是还可以为体积流如此地预先一个合适的时间变化曲线，使得在不同的时间点生成不同大小的体积流。 [0073] 在导入填料21前，可以将型坯2内部存在的空气吸出和/或由惰性气体进行替换。这尤其在氧化敏感的填充介质21的情况下是推荐的。 [0074] 或者使用纯液体或者使用具有添加物的液体作为填料21。尤其是考虑供入碳酸化的填充介质。由于填料21在压力下、例如10巴的压力下、供应给型坯2或容器11，符合目的要求的是，用于填料21的所有流动路径如此地构成，使得避免通过流动过程局部减压。否则，局部或暂时减压可导致二氧化碳气体排出。 [0075] 对于图1示出的优选对注射成型的型坯2进行加热替代地，还可以的是，型坯2也可直接成形为容器11之前被制造。这例如可通过注射成形过程在所谓的单级注射吹塑方法的情况下进行，同样也可以进行压缩成形。型坯2的这种成形避免在加热装置的区域中使用电气构件和电子组件或至少显著减少了这种构件的使用，因为它们仅仅是为了可能必要的温度曲线的情况下才需要。 [0077] 为了降低拉伸力，可考虑的是，拉伸过程通过供入填料21来促进。然而在该促进的情况下需要考虑确保通过拉伸杆17来引导型坯2。这可例如通过以下方式实现，即，测量作用的拉伸力并且对填料21的体积流量如此地进行控制，使得总是保持最小拉伸力。拉伸力的大小可以特别简单地在电驱动的拉伸系统的情况下通过测量驱动电流求得或者在气压拉伸系统中通过测量压力求得。 [0078] 在用填料21填充容器11时，经常希望在容器11封闭后可提供充满气体的顶部空间。该自由顶部空间可通过抽回拉伸杆17引起的体积减小来得到。 [0079] 进行上面所描述的材料选择尤其还需要考虑到设定的卫生要求。在此，通过杀菌或消毒来保证达到卫生要求。同样进行结构设计，以达到具有良好的清洁性的要求。 [0081] 因此，尤其支持实现在进行清洁的过程中，将加热装置4与作业轮9完全分开。同样可考虑，在至少一个传输轮的区域中设置可拉回的操作元件。进一步的防潮保护可使用干燥空气隧道来实现。 [0082] 下面将以示例的方式描述具体的工艺流程。在将型坯2放入模具37内之前或之后，首先在型坯内腔中进行换气，以便尤其是将排除氧气或降低氧的含量。冲洗和/或抽气过程典型地最多持续0.1秒。使用拉伸杆17对型坯2进行拉伸典型地持续大约0.2秒。同样，填充以及由此引起的型坯2变形成容器11使用时间大约为0.2秒。紧接下来提供顶部空间典型地最多需要0.2秒的时间。在无碳酸饮料的情况下，完成灌装的容器的温度和卸载过程极快地进行，在含碳酸饮料的情况下，这个过程要求的时间最高为5秒。 [0083] 接下来对顶部空间的操作例如可使用高压起泡或供入氮来实现。随后输送封闭盖对于碳酸饮料需要时间最高为1.5秒。同样，封闭或旋紧过程例如需要1.5秒的时间。 [0084] 容器11完成封闭后，模具37打开，将填充的容器11取出并且输送走。 [0085] 在将填料导入待变形的型坯2或还处于成形状态的容器11时，在填充系统中或在型坯2或还处于成形状态的容器11内通常会产生典型的压力变化。首先，基于容器11的扩大，存在相对小的压力，该压力在成形过程结束时会升高。在填充系统、尤其在填充管路中，相应的压力升高或压力升高的高低可用作后续过程步骤的控制参量并且必要时可确定下个工艺步骤开始的时间点。替代地或补充地，还可考虑使用填料的压力变化和/或体积流量的特性作为控制参量。 [0086] 在填料温度方面尤其可考虑，供入具有环境温度的填料。但是根据相应的使用边界条件，也可以考虑相对于环境温度将温度升高或将温度降低进行填充。 [0087] 根据另一变形方式，可考虑填充过程分两个阶段进行，其中，在第一工艺阶段中，以比第二工艺阶段的温度高的温度供给填料。例如当通过拉伸杆17对型坯2进行拉长时可实行第一工艺步骤。然后第二工艺步骤紧接在拉伸过程后面并且相应于容器11的横向扩大。 [0088] 在上述已简短提及的泄压后在顶部空间进行稳定的过程中，还可考虑必要时抽走形成的气体和/或泡沫。 [0089] 在已经成形并填充的容器11的封闭方面，同样可实现不同的变型方案。在一种变型方案中，操作站或成形及填充站10的一部分可在转动件或作业轮9上具有回转头。该回转头一方面包括吹塑头或成形头或填充头，另一方面包括封闭头。这与图9示意图相应。但是同样可考虑使用集成式结构，在该集成式结构中，相应的头部既可以实施吹塑过程，又可以实施填充过程和封闭过程。 [0090] 根据另一变型方案，虽然成形及填充头和封闭头构造为单独的构件，但是可摆动地设置在每个成形及填充站10上。根据第三变型方案，仅成形及填充头设置在转动件或作业轮9上并且将还敞口的容器转交到独立的封闭装置上，例如转交到构造有封闭头的输送轮上。 [0091] 封闭元件15、例如封闭盖的施加例如可直接在相应的模具37打开后进行并且容器11的抓取通过保持及抓持元件进行。一种有利的变型方案在于，模具37保持封闭，因此容器 11位置正确地被固定，其中，仅仅释放用于封闭元件的嘴部。所述释放以如下方式进行，或者模具37以一角距移动到一个径向不同的位置上，或者成形及填充头进行摆动和/或移动，从而使得容器嘴部对于封闭元件来说是自由的。 [0092] 因此在转动件或作业轮9上进行封闭盖的施加。特别是考虑，在施加封闭元件15之前，对完成填充的容器11的嘴部腔室加载惰性气体。 [0093] 为了简化描述，上述方案的出发点是对于填料21仅设置一个储备装置20。但是事实上成形及填充装置或机器具有其他储备装置20.1用于填料的其他部分或其他组分，所述其他部分或其他组分例如具有比填料高的CO2含量并且在下面以标记21.1表示。 [0094] 通过根据本发明的结构，存在的可能性是，填料21通过相应控制多路计量阀22在至少两个不同的高度水平上送入相应型坯2中，更确切地说，送入利用开口密封地压紧在密封装置29上、即与连接元件28紧密贴靠的型坯2中和/或在较高的高度上通过环形间隙31或部分环形间隙31.2以及在较深或下部的高度水平上通过插入到型坯2或容器11中的拉伸杆17或通过构造在拉伸杆17中的通道或内腔23和流出口24送入利用容器嘴部与密封装置29紧密贴靠的容器11中，所述流出口24在此位于型坯2或所产生的容器11的底部19的下部区域中或其附近。 [0095] 通过使用两个储备装置20、20.1特别是存在如下可能性，即，填料21或21.1的不同组分或部分通过相应控制多路计量阀22在不同高度水平上送入型坯或正在形成的容器11中，例如一种或两种填料组分21、21.1通过环形间隙31或部分环形间隙31.2在较高高度水平上送入并且一种或两种组分通过拉伸杆17的通道或内腔23和流出口24在较低高度水平上。通过多路计量阀22的相应构造及控制可实现例如同时地或时间上重叠或者时间上错开地实现在不同高度水平上进行填料21、21.1的进料，更确切地说，在最后一种情况中优选方式为，首先例如在相应成形及填充阶段中将填料例如填料21经环形间隙31或部分环形间隙31.2或其他在拉伸杆17旁的液体通道或液体路径在较高的第一高度水平上进入型坯2和正在形成的容器11的内腔30，然后才时间上错开地将填料例如填料21.1经拉伸杆17的通道或内腔23在较低的第二高度水平上进行导入，更确切地说优选只有当流出口24被在较高高度水平上送入的填料例如填料21完全盖住时才进行导入。 [0096] 为了避免经流出口24送入填料例如填料21.1时出现涡流，优选流出口在内部和/或外部构造有倒圆的棱边和/或实施为喇叭形或高脚杯形，更确切地说，具有朝拉伸杆17的外表面或外套扩大的横截面。 [0097] 此外，该流出口24优选如此构造，使得其轴线并且因此从流出口24流出的填料21或21.1的主流动方向的轴线相对于拉伸杆17的轴线倾斜，更确切地说，以小于80°的角度，优选以介于60°-75°之间的角度，所述角度向下、也就是朝背对密封装置29的平面的一侧敞开。 [0098] 此外，通过使用两个储备装置20、20.1存在的可能性是，填料21或21.1以不同温度和/或不同压力和/或不同二氧化碳浓度进行提供并且导入相应的型坯2或正在形成的容器11中。 [0099] 此外，还存在的可能性是，在相应控制和构造多路计量阀22的情况下在第一较高高度水平上和第二较低高度水平上同时进行填料21和/或填料21.1的导入。 [0100] 已证明特别有利的是，在上述方法中进行分层，更确切地说，尤其涉及具有CO2含量或较高CO2含量的填料21.1部分或组分的送入。也就是被证明有问题的是，在完全或部分碳酸化填料的情况下，在容器11成形及填充后迅速泄压，由高成形及填充压力到例如在环境压力下封闭相应容器，而不会引起产品损失。目前为止，在此产生的具有产品损失的大量泡沫形成阻碍了用于含CO2产品的液压成形技术的应用。 [0101] 根据基于本发明为基础的认识，为了避免这种损失尤其有利的是，填料21或21.1或填料21或21.1的部分在至少两个时间点或在至少两个工艺阶段以不同的CO2含量和/或以不同的温度导入。在此，符合目的要求的是，在第二个或随后的工艺阶段中，供入具有较高二氧化碳浓度的填料或填料组分21.1。这样做的优点为，虽然填料21和21.1在所产生的容器11中汇合地形成用于使容器11成形的液压压力介质，但是已充入正在成形的容器11内的填料21是平稳的或基本上是平稳的，以及在充入具有较高CO2浓度的填料21.1或填料21.1的部分时首先在液体体积中进行另外的溶解过程。在此，第二或后续的工艺阶段在此例如为使成形及填充阶段完成的工艺阶段。具有较高CO2浓度的填料21.1或填料21.1的部分到已经存在的液体体积中的导入优选在下层进行，也就是例如在正在成形的容器11的底部区域中进行。填料组分或填料21和21.1的导入以控制的方式通过多路计量阀22进行。 [0102] 一种变形方案为，在导入前对具有较高CO2浓度的填料21.1或填料21.1的部分进行冷却，然后在所述的第二工艺阶段中将具有较高二氧化碳浓度的所述填料21.1或相应部分以比第一工艺阶段的填料21或填料21部分低的温度导入正在形成的容器11内。仅仅由此已经形成富含CO2的填料的分层，因此至少这样地减少了泡沫形成，以及卸载过程中的泡沫形成，使得不会出现不利的产品损失。 [0103] 在此，第二工艺阶段中的二氧化碳含量比第一工艺阶段中的二氧化碳含量高30％重量百分，尤其比第一阶段的二氧化碳含量高50％-100％重量百分比。理想情况为，在第一或在先的工艺阶段中导入平静的、亦即不含CO2的填料组分、亦即填料21并且在第二工艺阶段中将富含CO2的填料组分、亦即填料21.1导入正在成形的容器11中。 [0104] 一种变形方案为，第二工艺阶段的填料21.1或填料21部分的温度被冷却、或者至少比第一或在先的工艺阶段的温度低10℃，尤其是少于10℃，理想方式为介于4℃和8℃之间。 [0105] 已经证实有利的是，具有较高二氧化碳含量和/或较低温度的填料21.1或填料21.1部分的压力至少在成形过程或成形及填充阶段期间暂时高于填料21的至少一个其他部分或剩余部分的压力，更确切地说优选比其高至少1巴。 [0106] 此外，管路段42或管路段的一部分的压力(通过所述管路段42或管路段的一部分供入具有较高二氧化碳浓度和/或较低温度的填料21.1或填料21.1部分)高于剩余的填料21或填料21的剩余部分的压力，更确切地说在成形过程中至少暂时比其高2巴至5巴。 [0107] 一个实施方式规定，在拉伸杆17内部的流动的填料21和21.1的流动路径上设置节流元件或横截面变窄部，其中，该节流元件在填料21和21.1流动方向上例如设置在拉伸杆17的至少一个流出口24前不远处。因此在第一次减压前不久保持有利的高压。在填料的一部分在拉伸杆17旁边供入以及填料的一部分穿过拉伸杆17供入的情况下，该压力可以再进行升高。还有利的是，拉伸杆17至少区域地相对于填料21和21.1绝热。 [0108] 因此，为了由热塑性材料制造被填充的容器11，所述成形及填充装置或机器此外包括至少一个沿型坯2的输送路径设置的加热段或加热装置4和至少一个具有模具的成形及填充站10。 [0109] 此外，成形及填充装置或机器此外包括用于将填料21和21.1填充进容器11的供应装置1以及碳酸化单元43，该碳酸化单元例如设置在管路段42上，利用该碳酸化单元43使二氧化碳至少可溶解在填料21.1的部分流中，其中，成形和填充站10具有以拉伸杆17的形式并且在型坯成形为容器11期间至少暂时加载型坯2的导向装置，通过拉伸杆17的通道或内腔23可导入填料21的至少一部分。在拉伸杆17的下端部上设有所述通道或内腔23的至少一个出口24。 [0110] 有利的方式为，至少沿用于填料21.1的管路段42设置一冷却单元44，二氧化碳在下游溶解在该填料中或该填料由碳酸化单元43流入。 [0111] 在此，至少所述管路段42(富含二氧化碳的填料21.1或其部分在所述管路段中被引导)至少在部分长度上例如利用由特氟龙或含特氟龙的材料形成的绝缘装置绝热和/或例如利用特氟龙或含特氟龙的材料加装绝热衬。 [0112] 图10-12示出了拉伸杆17a的部分剖视图，该拉伸杆的基本功能与拉伸杆17相当，即在成形及填充相应的容器11期间用于相应型坯2或正在成形的容器11的引导和控制、特别是轴向拉伸。该拉伸杆17a基本上由具有倒圆的自由的拉伸杆端部45.1的棒状拉伸杆体45组成。在该拉伸杆体45中构造有多个通道，确切地说：与拉伸杆17a的纵轴线同轴设置的内部通道46，该通道在端部45.1附近在下部高度水平N1上通到多个绕拉伸杆17a的线分布的出口47；以及围绕所述内部通道46并与该内部通道分开的外部环状通道48，该外部环状通道在上部高度水平N2上通到拉伸杆17a的圆周或轴面上的绕拉伸杆17a的轴线分布的上部出口49。此外，在拉伸杆17a内部设计有图10中普通的以标记50表示的控制阀，利用该控制阀的控制可在内部通道46与外部通道48之间建立或中断连接。该控制阀50在示出的实施方式中基本上由可轴向运动的封闭环51构成，该封闭环例如通过未详细示出的弹簧预加载到其在图10中升起的并且释放所述通道46和48之间的连接的位置中。通过操作装置、例如通过安装在拉伸杆17a中电磁线圈52可使封闭环51抵抗弹簧的作用运动到其下部的、将所述通道46和48之间的连接断开的位置中。 [0113] 此外，在图10-12示出了由电子控制单元53控制的多路计量阀22，该多路计量阀也实施为多路阀，该多路阀利用第一接头或入口与图10中没有示出的用于填料21的储备装置20连接以及利用第二接头与图10同样没有示出的用于填料21.1的储备装置20.1连接。多路计量阀22的出口经流体连接54与内部通道46连接，或经流体连接55与外部环状通道48连接。在流体连接54中设置冷却单元44。通过控制单元53也控制所述控制阀50或其电磁线圈 52，其中，控制阀50在示出的变形方案中制造为电磁的线性驱动系统。这尤其具有优点，可无级地调节关闭及打开速度。在此，控制阀50设置不必设置为100％密封，小的泄漏量是可容忍的。 [0114] 利用拉伸杆17a可实现不同的工作方式，确切地说，在下部高度水平N1上通过出口47以及在较高高度水平N2上通过出口49例如将填料、例如不含CO22或CO2含量降低的填料21同时送入型坯2中或正在成形的容器11中。为此通过相应的对控制单元53进行控制打开控制阀50以将两个通道46和48连接起来并且此外通过控制单元53如下控制多路计量阀22，使得通过所述计量阀仅存在到流体连接55的连接。该工作状态在图10中示出。 [0115] 此外，在控制阀50关闭的情况下可通过相应控制多路计量阀22经该阀为填料21建立到两个通道46和48的连接，因此填料21又按照箭头通过出口47和49在不同高度水平N1和N2上送入到型坯2或正在成形的容器11中。此外，在图11所示出的工作状态存在的可能性是，填料21的供应给内部通道46并且从下部出口47排出的部分量在冷却单元44中得到冷却，或者利用填料对用于时间上跟随的方法步骤的液体连接54进行冷却。 [0116] 此外，存在的可能性是，通过对多路计量阀22进行相应的控制，填料21.1通过流体连接54在内部通道46中为了排出仅仅在下部出口47或高度水平N1上并且所述填料21仅仅在上部出口49或较高高度水平N2上排出，其中，填料21和21.1的排出要么同时地、时间上错开地要么在时间上有交叉地进行，更确切地说，在时间上错开地或时间上有交叉的排出优选在模具中进行，使得首先通过上部出口49使填料21排出并且然后通过下部出口47使填料21.1排出。该工作状态在图12中示出，在该工作状态中还在冷却单元44中对填料21.1进行冷却。显然图10-12示出的不同工作状态可以在相应成形及填充阶段中自由组合。 [0117] 例如可能的是，在相应成形及填充阶段期间，在与图10相应的第一分阶段中填料21经出口47和49送入，此外，在与图11相应的时间上接下来的第二分阶段中填料21经出口 47和49送入，在此同时利用流经冷却单元44的填料21对流体连接54进行预冷却，然后根据图12在第三分阶段中填料21.1经下部的出口47送入，其中，填料21仍然例如经上部出口49排出。 [0118] 在每种情况下，在高度水平N1和高度水平N2之间形成稳定的中间区，该中间区形成填料部分彼此的分界。在此，所述电磁驱动控制阀50具有有益的影响，原因是它可实现低脉冲并因此低混杂的转换。该电磁驱动控制阀50的另一优点在于，其非常稳固并为了清洁目的在相应的清洁周期中通过快速的、必要时多次的接通可非常容易进行清洁。 [0119] 图13以简化剖视图示出了拉伸杆17b的其他实施方式，该拉伸杆与拉伸杆17a不同之处基本上仅在于，除了所述两个通道46和48之外，在上部的、远离拉伸杆端部45.1的区域还设有第三环状通道56，所述通道通到拉伸杆17b的圆周或周面上的多个绕拉伸杆17b的轴线分布的出口或卸载口57。例如在由控制单元53控制的控制阀58的控制下，在相应容器11成形及填充后通过所述通道56使在填料液位上方形成的顶部空间59卸载。例如在例如由控制单元53控制的控制阀60的控制下，通过所述出口47以及在控制阀50打开的情况下也通过出口49可在成形及填充后使容器11进一步卸载。 [0120] 在图10-13示出的拉伸杆17a或17b或具有所述拉伸杆的成形及填充装置或机器还允许在真正的成形及填充阶段开始前对相应型坯2进行抽真空和/或利用例如还热的惰性气体进行冲洗，更确切地说优选通过下部出口47。 [0121] 如图10-13所示，出口47、49或拉伸杆17a在其圆周或周面上被如此构造，使得从出口47或49排出的介质的主流动方向相对于拉伸杆17a的纵轴线以小于90°的角度倾斜，更确切地说，在下部的出口47处该角度向着下部的拉伸杆端部45.1敞开并且在上部出口49处该角度向着拉伸杆17a的背对下部的拉伸杆端部45.1的端部敞开。 [0122] 上述方案的出发点是，相应型坯2在成形及填充过程中以其敞开侧朝上指向地与密封装置29紧密贴靠。但成形及填充站10的实施方式还可以为，相应型坯2在成形及填充过程中以其敞开侧朝下指向地与密封装置29或连接元件28的相应密封装置紧密贴靠。于是，在该种情况下，环形间隙31或部分环形间隙31.2或设置在连接元件28中的其他液体通道形成用于低高度水平的填料输出口并且至少一个出口24形成用于较高高度水平的填料输出口。 [0123] 出口47或49尤其具有倒圆的棱边或半径，因此避免了局部涡流及空穴，并实现了稳定的分层。有利的是，出口47和49的倒圆的棱边在拉伸杆中不仅可设置在径向内部而且可设置在径向外部。 [0124] 附图标记列表 [0125] 1 供应装置 [0126] 2 型坯 [0127] 3 传输轮 [0128] 4 加热装置 [0129] 5 嘴部段 [0130] 6 加热元件 [0131] 7 输送装置 [0132] 8 传输轮 [0133] 9 作业轮 [0134] 10 成形及填充站 [0135] 11 容器 [0136] 12 卸料轮 [0137] 13 输出段 [0138] 14 输入装置 [0139] 15 封闭元件 [0140] 16 成形隔离件 [0141] 17、17a、17b 拉伸棒或拉伸杆 [0142] 17.1 收缩部 [0143] 18 拉伸杆圆头 [0144] 19 型坯底部 [0145] 20、20.1 储备装置 [0146] 21、21.1 填料 [0147] 22 计量阀 [0148] 23 拉伸杆内腔 [0149] 24 出口 [0150] 25 止回阀 [0151] 26 排气阀 [0152] 27 出口 [0153] 28 连接元件 [0154] 29 密封装置 [0155] 30 型坯内腔 [0156] 31 环形间隙 [0157] 31.1、31.2 部分环形通道段 [0158] 32 瓶或拉伸杆的纵轴 [0159] 33 封闭元件 [0160] 34 对接件 [0161] 35 轴承 [0162] 36 进料口 [0163] 37 模具 [0164] 38 封闭装置 [0165] 39 抓取器 [0166] 40 工具架 [0167] 41 旋转轴线 [0168] 42 管路或管路段 [0169] 43 碳酸化单元 [0170] 44 冷却单元 [0171] 45 拉伸杆体 [0172] 45.1 拉伸杆端部 [0173] 46 通道 [0174] 47 出口 [0175] 48 通道 [0176] 49 出口 [0177] 50 控制阀 [0178] 51 封闭环 [0179] 52 电磁线圈 [0180] 53 控制电子装置 [0181] 54、55 流体连接 [0182] 56 通道 [0183] 57 出口 [0184] 58 控制阀 [0185] 59 顶部空间 [0186] 60 控制阀 |
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