包括至少一個柔性隔膜的注射裝置的制造方法
【專利摘要】公開了一種包括至少一個柔性隔膜的注射裝置。用于將預(yù)制件(2)形成為容器并用于填充所述容器的注射裝置(4、68、101)包括：主殼體(22、73)，包括入口(16)、出口(18)和注射室(44)；閉合體(30)，可在閉合位置和打開位置之間相對于出口(18)移動；閉合隔膜(38、102)，至少附接至閉合體(30)，注射室(44)至少通過所述閉合隔膜(38、102)的內(nèi)表面(48)界定，所述閉合隔膜(38、102)具有限定外部區(qū)域(46、108)的外表面(50)；承載表面，閉合隔膜(38、102)的外表面(50)的支承部抵靠該承載表面應(yīng)用，閉合隔膜(38)還包括自由部(49、79、112)，與支承部形成閉合隔膜的整個外表面(50)。當(dāng)閉合體(30)從閉合位置移動到打開位置時，承載表面被布置成使自由部(49、79、112)的表面減小。
【專利說明】
包括至少一個柔性隔膜的注射裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于形成和填充站以從預(yù)制件形成容器并使用加壓液體填充所述容器的注射裝置。
[0002]該發(fā)明還涉及包括這種注射裝置的成形和填充站和使用這種注射裝置的注射方法，以及用于使用這種注射方法從預(yù)制件形成容器的成形和填充方法。
[0003]本發(fā)明涉及使用不可壓縮液體從預(yù)制件形成容器以使預(yù)制件變形的、被稱作液壓成形的領(lǐng)域。
[0004]在本申請中，“液體”具有物理意義。其表示任何不可壓縮的且能夠流動的介質(zhì)。液體可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如可以吃的油或湯)或者高粘度(如酸奶或乳脂狀產(chǎn)品)。液體可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的(包括果肉或小塊食物)。其不限于食物。不可壓縮的液體可以是例如水或其他飲料、身體護(hù)理產(chǎn)品、家庭和花園護(hù)理產(chǎn)品、醫(yī)用流體、燃料、操作流體等。
【背景技術(shù)】
[0005]在液壓成形領(lǐng)域，已知的是以適于促使預(yù)制件的壁抵靠模腔的壁的壓力將不可壓縮的液體注入由塑料材料制成的加熱預(yù)制件中，使得預(yù)制件變形并獲得模腔的形狀和待生成的容器的形狀。
[0006]但是，還已知的是該壓力級不足以使預(yù)制件完全成形為容器，這意味著，利用施加于預(yù)制件的壓力，預(yù)制件獲得的形狀不完全為模腔的形狀并且需要額外的變形以完全促使預(yù)制件的壁抵靠模腔的壁。尤其是當(dāng)必須在容器壁的外表面上重制壓印字母或標(biāo)志時，或者當(dāng)壁具有脊時的情況。獲得局部具有極小的曲率半徑的形狀是非常困難的。
[0007]為此，在液體以第一壓力注射之后，大于第一壓力的第二壓力在短時間內(nèi)施加于預(yù)制件以在預(yù)制件內(nèi)部產(chǎn)生壓力峰值，壓力峰值被設(shè)置以使預(yù)制件最終成形為容器。
[0008]液體通過注射裝置的出口注射，注射裝置放置成與預(yù)制件流體連通并至少包括可在閉合位置與控制液體注入預(yù)制件內(nèi)部的打開位置之間移動的閉合體。必須在移動的閉合元件和注射裝置的固定部分之間建立液密性以避免注射的液體的任何泄漏，尤其是以防止液體朝向控制閉合體移動的致動裝置流動。這種液密性使用布置在閉合體與注射裝置的固定部分之間的密封裝置實現(xiàn)。
[0009]但是，這種密封裝置必須能夠承受液體的壓力，尤其是當(dāng)?shù)诙毫κ┘佑陬A(yù)制件時，以及數(shù)百萬次的循環(huán)。
[0010]EP-1762539公開了用于將液體注入已經(jīng)成形的容器中的填充裝置。在這種填充裝置中，因為在注射期間容器不通過液體變形，因此液體以常壓注射。此外，在這種填充裝置中，注射裝置的出口從容器的內(nèi)部容積隔開，意味著在液體注射期間注射裝置不與容器液密流體連通。因此，在注射期間，設(shè)置在這種填充裝置中的密封裝置不必承受高壓。在EP-1762539 中 ，密封裝置通過布置在固定部分與可活動部分之間的盤形膜形成， 當(dāng)可活動部分移動至打開位置時所述膜拉伸并采用圓錐形狀。這種形狀不適合于承受高液體壓力，并且如果它們被用于布置成從預(yù)制件形成和填充容器的注射裝置中，則這種密封裝置將迅速退化。
[0011]W0-2008/078174和US-5127431公開了布置在固定部分和可活動部分之間并以確定的壓力接納液體的密封裝置。但是，在這些文獻(xiàn)中，施加在密封裝置的一側(cè)上的壓力通過存在于密封裝置的另一側(cè)上的流體的壓力補(bǔ)償。這種布置不令人滿意，這是因為其需要控制流體以補(bǔ)償注射液體的壓力，這使得注射裝置的結(jié)構(gòu)及其功能極大地復(fù)雜化。
[0012]本發(fā)明的目的之一是通過提出能夠以高壓注射液體而不損壞密封裝置并且不需要補(bǔ)償流體來抵制高壓的注射裝置來克服這些缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為此，本發(fā)明涉及一種注射裝置，所述注射裝置包括:
[0014]-主殼體，包括旨在放置成與加壓液體源流體連通的入口、旨在放置成與所述預(yù)制件流體連通的出口以及布置成在所述入口和所述出口之間接納并包含所述加壓液體的注射室；
[0015]-閉合體，能夠在閉合位置和打開位置之間相對于所述出口移動；
[0016]-閉合隔膜，至少附接至所述閉合體，所述注射室至少由所述閉合隔膜的內(nèi)表面界定，所述閉合隔膜具有在所述注射室外部延伸的外表面并限定以液密方式與所述注射室隔離的外部區(qū)域;和
[0017]-承載表面，所述閉合隔膜的外表面的支承部抵靠所述承載表面應(yīng)用，所述承載表面由所述主殼體的至少一部分和/或由所述閉合體的至少一部分限定，
[0018]所述閉合隔膜還包括自由部，所述自由部與所述支承部形成所述閉合隔膜的整個外表面，
[0019]其中，所述承載表面布置成使得當(dāng)所述閉合體從所述閉合位置移動到所述打開位置時，所述自由部的表面減小。
[0020]在注射液體期間，承載表面用于支承閉合隔膜。因此，當(dāng)閉合體處于打開位置并且液體被注射在閉合隔膜的內(nèi)表面上并在閉合隔膜的內(nèi)表面上流動時，因為閉合隔膜的外表面的不受支承的自由部被大大地減小，閉合隔膜能夠通過放置在承載表面上來承受液體的壓力。因此，閉合隔膜能夠抵抗施加在其內(nèi)表面上的高壓而不需要使用在其外表面上補(bǔ)償流體。有利地，外部區(qū)域可以為干燥區(qū)域和/或可以連接至大氣。
[0021]如上所述，在EP-1762539中，盤形膜在打開位置采用圓錐形狀，這是指當(dāng)注射液體時，膜在主殼體內(nèi)部被拉伸并且在打開位置中保持不受支承，當(dāng)可活動部分從閉合位置移動至打開位置時，自由部的表面保持不變，這使得當(dāng)以高壓注射液體時盤形膜不適于使用。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的其他特征:
[0023]-注射裝置包括多個腔體，多個腔體包括具有可相對于彼此移動的兩個腔體的至少一個腔體對，其中所述腔體對或每對腔體的兩個腔體通過至少一個柔性隔膜彼此相關(guān)， 至少一個柔性隔膜一直沿所述兩個腔體的相對運(yùn)動在所述兩個腔體之間保持液密性，以及其中注射室由各個腔體的剛性表面以及與所述腔體對或每對腔體相關(guān)的至少一個柔性隔膜中的每個完全界定在入口和出口之間。
[0024]-腔體中的一個為閉合體，主殼體包括至少一個其他腔體并且所述至少一個柔性隔膜中的一個為閉合隔膜，注射裝置具有活動配置，同時在活動配置中閉合體相對于出口處于打開位置并且主殼體被布置成使出口放置成與預(yù)制件流體連通。
[0025]注射室由剛性腔體以及密封元件來界定，它們中的至少一個為柔性閉合隔膜。本發(fā)明的該實施方式與眾所周知的例如包括在兩個平行支承體之間滾動的簡單滾動隔膜的布置不同。在這種眾所周知的布置中，滾動隔膜的支承部分布在兩個圓柱支承體之間。支承部的表面等于抵靠支承體中的一個應(yīng)用的滾動隔膜的支承部的表面與抵靠其他支承體應(yīng)用的支承部的表面之和。滾動隔膜具有在兩個支承體之間延伸的自由部。當(dāng)滾動隔膜由于支承體之間的相對運(yùn)動滾動時，滾動隔膜抵靠的承載表面沿支承體中的一個延伸更少并且沿其他支承體延伸更多，但是自由部的表面基本保持不變。在該發(fā)明中，柔性隔膜抵靠的承載表面可僅沿一個剛性支承體延伸或可分布在幾個剛性支承體之間。但是，在閉合體從閉合位置移動到打開位置期間，至少剛性支承體(柔性隔膜的最大部分抵靠該剛性支承體應(yīng)用)具有布置成在該移動期間使自由部的表面減小的特定且唯一的功能使得閉合隔膜的機(jī)械支承在打開位置中相對于閉合位置增加。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另一特征，柔性隔膜中的每個或柔性隔膜中的至少一個為支承隔膜，支承隔膜具有附接至相關(guān)腔體中的一個的一端以及附接至其他相關(guān)腔體的另一端，并且其中所述支承隔膜還與至少一個剛性支承體相關(guān)，該至少一個剛性支承體在注射室外部延伸并且柔性隔膜的外表面的支承部抵靠該至少一個剛性支承體應(yīng)用，剛性支承體附接至或形成相關(guān)腔體中的一個的外部部分。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另一特征，與所述支承隔膜相關(guān)的至少一個剛性支承體為通過以下事實限定的接納體，即，在與支承隔膜相關(guān)的腔體之間朝向注射裝置的活動配置的相對運(yùn)動增加抵靠所述接納體應(yīng)用的支承隔膜的支承部的表面，其中，所述接納體包括彎曲部，在相對運(yùn)動期間所述支承隔膜的自由部抵靠該彎曲部應(yīng)用。
[0028]當(dāng)所述隔膜在注射室中通過液體在低壓力之下推動同時閉合體處于打開位置時，設(shè)置具有上述功能的曲線形狀的剛性支承體的一個可能的方面(但是本發(fā)明不限于這方面)為設(shè)計具有曲線形狀的承載表面的剛性支承體，曲線形狀的承載表面與由柔性閉合隔膜采用的自然形狀基本上互補(bǔ)。因此，當(dāng)注射室內(nèi)部的壓力增加至高壓時，因為所述隔膜已經(jīng)抵靠具有完全適應(yīng)的曲線形狀的承載表面的剛性支承體應(yīng)用，因此柔性隔膜沒有進(jìn)一步變形。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的其他特征:
[0030]-該注射裝置還包括布置成接納預(yù)制件的預(yù)制件支座，以及布置成在活動位置與縮回位置之間相對于預(yù)制件移動出口的噴嘴致動器，在活動位置中出口被放置成與預(yù)制件流體連通，在縮回位置中允許將預(yù)制件引入預(yù)制件支座中；
[0031 ]-其中腔體中的一個為包括注射裝置的入口的主體，另一腔體為包括出口的噴嘴體，噴嘴致動器被布置成在活動位置與縮回位置之間相對于主體移動噴嘴體；
[0032]-閉合隔膜具有附接至閉合體的第一端和附接至主體的第二端；
[0033]-噴嘴致動器包括設(shè)置在殼體中的第一致動室以及在第一致動室中滑動的噴嘴活塞構(gòu)件；
[0034]除了柔性閉合隔膜之外，注射裝置還包括柔性噴嘴隔膜，柔性噴嘴隔膜具有附接至噴嘴體的第一端以及附接至主體的第二端，以一直沿噴嘴體與主體之間的相對運(yùn)動在噴嘴體與主體之間提供密封的連續(xù)性。
[0035]有利地，注射室由三個腔體、閉合的柔性隔膜以及至少一個柔性噴嘴隔膜完全界定，其中三個腔體為主體、噴嘴體以及閉合體，閉合的柔性隔膜在閉合體與主體之間提供密封的連續(xù)性，至少一個柔性噴嘴隔膜在主體與噴嘴體之間提供密封的連續(xù)性。
[0036]另外，當(dāng)液體在注射室內(nèi)部流動時，柔性閉合隔膜由承載表面支承。因此，注射室與注射裝置的其余部分適當(dāng)?shù)馗綦x，從而確保液體僅在注射室內(nèi)部直接恰當(dāng)?shù)亓鲃又令A(yù)制件中。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的其他特征:
[0038]-該注射裝置還包括在注射室外部延伸的剛性的第二支承體，所述第二支承體在柔性噴嘴隔膜的第二端附近處附接至主體或形成主體的一部分；
[0039]-相應(yīng)隔膜的所述端部中的至少一個或每個包括彈性材料或由彈性材料制成并且形成接納在該相應(yīng)腔體的附接殼體中的閉環(huán)，其中該隔膜的所述端部附接至該相應(yīng)腔體， 并且其中所述附接殼體具有包括鉤形的橫截面以保持所述端部并具有壓縮彈性材料的尺寸，并且完全由所述端部填充以在相應(yīng)隔膜移動期間防止液體進(jìn)入環(huán)形附接殼體。
[0040]—個或多個隔膜的端部完全封裝在附接殼體內(nèi)部，從而確保液體不能留存在注射室中，這提高了注射裝置的衛(wèi)生。[〇〇41]根據(jù)該發(fā)明的注射裝置的另一特征，當(dāng)閉合體處于打開位置時，基本上閉合隔膜的整個外表面抵靠承載表面應(yīng)用，以使閉合隔膜的整個外表面由該支承部形成。
[0042]在閉合元件的打開位置中，通過基本上使閉合隔膜的整個外表面抵靠承載表面應(yīng)用，意味著閉合隔膜沒有不受支承的自由部，可以確保在液體的注射期間閉合隔膜被完全支承，從而使得其能夠承受高壓。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的其他特征:
[0044]-該注射裝置包括致動系統(tǒng)，致動系統(tǒng)布置成相對于預(yù)制件支座移動噴嘴體并相對于噴嘴體移動閉合體以獲得下述配置:
[0045]-縮回配置，其中噴嘴體處于縮回位置并且閉合體處于閉合位置，
[0046]-連接配置，其中噴嘴體處于活動位置并且閉合體處于閉合位置，以及，
[0047]-活動配置，其中噴嘴體處于活動位置并且閉合體處于打開位置，并且，
[0048]其中致動系統(tǒng)還被布置成按照激活順序驅(qū)動注射裝置，激活順序依次包括縮回配置、連接配置和活動配置。
[0049]-外部區(qū)域通過自由空間在注射室外部形成以使閉合隔膜的外表面或噴嘴隔膜的外表面由支承部和自由部完全形成，所述自由部面向所述自由空間。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的注射裝置的另一特征，在將液體注入預(yù)制件期間，出口以與預(yù)制件液密接觸的方式應(yīng)用以使出口與預(yù)制件液密流體連通。
[0051]本發(fā)明還涉及用于形成和填充站以將預(yù)制件形成為容器并使用加壓液體填充所述容器的注射站，所述注射站包括:
[0052]-限定模腔的模具，該模腔具有待生成的容器的形狀，所述模具被布置成接納預(yù)制件，以及[〇〇53]-注射裝置，包括:[〇〇54]_主殼體，包括旨在放置成與加壓液體源流體連通的入口、旨在放置成與放置在模具中的預(yù)制件流體連通的出口以及布置成在入口和出口之間接納并包含加壓液體的注射室，
[0055]-閉合體，可在閉合位置和打開位置之間相對于出口移動，
[0056]-閉合隔膜，至少附接至閉合體，注射室至少通過所述閉合隔膜的內(nèi)表面界定，所述閉合隔膜具有在注射室外部延伸的外表面并限定以液密方式從注射室隔離的外部區(qū)域，
[0057]-承載表面，閉合隔膜的外表面的支承部抵靠該承載表面應(yīng)用，承載表面通過主殼體的至少一部分和/或通過閉合體的至少一部分限定，
[0058]閉合隔膜還包括與支承部形成閉合隔膜的整個外表面的自由部，
[0059]其中，承載表面被布置成當(dāng)閉合體從閉合位置移動到打開位置時使自由部的表面減小。
[0060]本發(fā)明還涉及使用如上所述的注射裝置的注射方法，包括以下步驟:
[0061 ]-通過相對于出口將閉合體移動至閉合位置而使出口閉合，
[0062]-當(dāng)完成閉合時，以液密方式將出口連接至預(yù)制件開口，
[0063]-當(dāng)完成連接時打開出口，通過將閉合體移動到打開位置而完成所述打開，從而允許加壓液體從注射室流出至預(yù)制件內(nèi)部，
[0064]-在所述打開期間或在所述打開之后通過減小所述隔膜的自由部的表面來減少至少閉合隔膜的自由部。
[0065]如前面所提及的，當(dāng)液體通過出口流動時，閉合隔膜的機(jī)械支承增加，從而確保閉合隔膜可經(jīng)受高壓。
[0066]有利地，當(dāng)完成所述連接出口時，閉合體的閉合發(fā)生。
[0067]本發(fā)明還涉及用于將預(yù)制件形成為容器的成形和填充方法，其包括上面描述的注射方法并包括以下步驟:
[0068]-將加熱的預(yù)制件引導(dǎo)至模腔中，
[0069]-在打開出口之前，利用加壓液體以第一壓力填充注射室，以及
[0070]-在所述減小自由部之后，在注射室內(nèi)部增加液體的壓力，以使預(yù)制件擴(kuò)展至模腔的形狀。
[0071 ]根據(jù)成形和填充方法的其他特征:
[0072]-加壓液體的壓力被增加到20巴之上，優(yōu)選地為35巴之上；
[0073]-所使用的預(yù)制件由PET制成，并且加壓液體的壓力增加到35巴之上，
[0074]-以液密方式將出口連接至預(yù)制件開口包括將出口放置成與預(yù)制件開口液密接觸以便以液密方式將加壓液體注射至預(yù)制件內(nèi)部。
【附圖說明】
[0075]通過閱讀以下描述可以理解本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，以下描述以示例方式并參照附圖給出，在附圖中:
[0076]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的注射裝置的橫截面視圖，其中，該注射裝置處于縮回配置，主體處于活動位置并且閉合體處于閉合位置，
[0077]圖2是圖1的注射裝置處于連接配置的橫截面視圖，其中主體處于活動位置并且閉合體處于閉合位置，
[0078]圖3是圖1的注射裝置處于活動配置的橫截面視圖，其中主體處于活動位置并且閉合體處于打開位置，[〇〇79]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的注射裝置的橫截面視圖，其中噴嘴體處于縮回位置并且閉合體處于閉合位置，
[0080]圖5是圖4的注射裝置的橫截面視圖，其中噴嘴體處于活動位置并且閉合體處于閉合位置，
[0081]圖6是圖4的注射裝置的橫截面視圖，其中噴嘴體處于活動位置并且閉合體處于打開位置，以及
[0082]圖7是根據(jù)第三實施方式的注射裝置的部分的橫截面視圖，其中噴嘴體處于活動位置并且閉合體處于閉合位置?！揪唧w實施方式】[0〇83] 在以下描述中，術(shù)語“上(upper)”和“下(lower)”相對于軸線A限定，軸線A對應(yīng)于將要生產(chǎn)的容器的軸線，并且當(dāng)容器以其底部放置時軸線A基本上豎直延伸。術(shù)語“上游 (upstream)”和“下游(downstream)”相對于液體從注射裝置的入口流動至注射裝置的出口的流動方向限定。
[0084]本發(fā)明涉及形成諸如瓶子(例如包含水或碳酸水飲料的無菌或消毒瓶)的容器的技術(shù)領(lǐng)域。
[0085]更具體地，本發(fā)明涉及在站中使用的注射裝置，用于使用包括注射裝置4的站從預(yù)制件2生成容器，注射裝置4布置成在預(yù)制件2中注射不可壓縮的液體，預(yù)制件2可放置在模具6(圖7)中，如隨后將要描述的，不可壓縮的液體能夠?qū)㈩A(yù)制件2成形為容器并且能夠填充容器。這種方法被稱為液壓成形并且使用液壓成形機(jī)，液壓成形機(jī)本身是已知的并且本文將不再詳細(xì)描述。
[0086]如已知的，模具6限定具有待生成的容器的形狀且布置成當(dāng)不可壓縮的液體注入所述預(yù)制件內(nèi)部時接納預(yù)制件2的模腔。這種模具是已知的并且本文將不再進(jìn)行更詳細(xì)的描述。[〇〇87] 預(yù)制件2包括限定內(nèi)部容積10的中空體8以及包括開口 14的頸部12,通過開口 14可進(jìn)入內(nèi)部容積10。預(yù)制件可具有與試管的形狀類似的形狀，其在下端部處閉合并且在上端部處具有帶開口 14的頸部12。頸部12已經(jīng)具有待生成的容器1的頸部12的最終形狀。在圖1 中以非限制性示例的方式示出的預(yù)制件2具有沿軸線A延伸的柱體8,軸線A與頸部12的軸線重合。預(yù)制件可由任何適當(dāng)?shù)乃芰喜牧现瞥?，如聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇?PET )、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、 聚乙烯呋喃酸酯(PEF);或聚烯烴，例如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP);或苯乙烯基材料，例如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或其他聚合物，例如聚氯乙烯(PVC)。預(yù)制件2通常根據(jù)注塑過程生成并且在與用于形成容器1的機(jī)器所位于的位置不同的位置處模制。
[0088]替代地，預(yù)制件可包括一些金屬，具體地，預(yù)制件可由金屬合金制成，例如鋼或鋁合金。例如，預(yù)制件可以是罐的主要部分，在罐上對蓋進(jìn)行壓邊。根據(jù)本發(fā)明的液態(tài)成形法可用于在罐壁上提供形狀細(xì)節(jié)同時在壓接蓋之前填充罐。
[0089]例如，當(dāng)容器I由最終用戶使用時，通過注射裝置4注入預(yù)制件中的不可壓縮的液體為旨在填充容器I的液體。
[0090]參照圖1至圖3，將描述用于將不可壓縮的液體注入預(yù)制件2中的注射裝置4的第一實施方式。
[0091 ] 注射裝置4包括主殼體22，主殼體22包括或限定入口 16、出口 18以及在入口 16和出口 18之間延伸并將入口 16放置成與出口 18流體連通的內(nèi)腔20。
[0092]根據(jù)第一實施方式，入口 16、出口 18以及內(nèi)腔20由主體24限定，主體24形成整個主殼體22，由單個剛性塊制成或者由剛性固定在一起的剛性原體制成，意味著主體24形成單個單元。例如，主體24由中空殼體形成。
[0093]入口16旨在放置成經(jīng)由適合于將液體從液體源輸送至入口 16的注射裝置(未示出)以及在入口、注射裝置與液體源之間延伸的適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管與不可壓縮的液體源(未示出)(例如，蓄水池)流體連通。例如，注射裝置由栗、活塞形成或者由允許液體以選擇且可控的壓力被輸送至入口 16的其他適當(dāng)?shù)难b置形成。
[0094]出口18適合于放置成與由預(yù)制件2的頸部12形成的開口 14液密流體連通，并且因此與預(yù)制件2的內(nèi)部容積10液密流體連通。通過液密流體連通，意味著當(dāng)出口 18與預(yù)制件2的內(nèi)部容積流體連通時，液體僅在預(yù)制件2的內(nèi)部容積1中流動而不在預(yù)制件2的外部流動。更具體地，如圖2、圖3、圖5、圖6和圖7中所示，出口 18被布置成與預(yù)制件2液密接觸放置，使得當(dāng)主體24處于活動位置時，如隨后將要描述的，出口 18抵靠預(yù)制件2的頸部12應(yīng)用，以在出口 18與由預(yù)制件2的頸部12形成的開口 14之間提供液密流體連通。如圖7中所示，密封裝置可圍繞出口設(shè)置以密封出口與預(yù)制件的頸部12之間的接觸。
[0095]當(dāng)所述預(yù)制件2與出口 18處于流體連通時，入口 16和出口 18都在內(nèi)腔20中打開，例如，內(nèi)腔20具有圍繞軸線A延伸的基本上圓柱的形狀，軸線A與預(yù)制件2的軸線對齊。內(nèi)腔20包括基本上規(guī)則的圓柱部分26，圓柱部分26根據(jù)軸線A延伸并且可具有恒定的直徑。注射室20還包括在規(guī)則的圓柱部分26與出口 18之間延伸的截錐或角錐狀部28，在錐形部28中，內(nèi)腔20的直徑從圓柱部分26的直徑到出口 18的直徑逐漸減小。軸線A優(yōu)選為豎直的。
[0096]閉合體30在內(nèi)腔20中延伸。根據(jù)第一實施方式，閉合體30為沿軸線A延伸并且在其下端部處包括密封的環(huán)形表面32的中空控制桿。密封的環(huán)形表面32具有與錐形部28的部分的形狀互補(bǔ)的形狀，使得當(dāng)密封的環(huán)形表面32抵靠錐形部28的壁應(yīng)用時，密封的環(huán)形表面32密封地關(guān)閉內(nèi)腔20并且防止液體流出口 18。閉合體30可在內(nèi)腔20內(nèi)部沿軸線A在圖1和圖2所示的閉合位置與圖3所示的打開位置之間移動，使得出口 18經(jīng)由內(nèi)腔20與入口 16流體連通，其中在圖1和2中密封的環(huán)形表面32抵靠錐形部28的壁應(yīng)用，在圖3中密封的環(huán)形表面32從錐形部28的墻壁分開。
[0097]上隔間34布置在內(nèi)腔20之上以接納用于移動閉合體30的致動裝置。上隔間34以剛性方式附接至主體24，與所述主體形成單個單元。例如致動裝置為氣動致動裝置，并且例如包括活塞36，活塞36附接至閉合體并且將上隔間34封閉地分離成上部與下部，上部與下部分別能夠填充空氣。為了將閉合體30在其打開位置與其閉合位置之間移動，將空氣注入上隔間34的上部中以增加所述上部中的壓力并移動活塞36，使得上部的體積增加，同時使下部的體積減小。反之，為了將閉合體30在其閉合位置與其打開位置之間移動，將空氣注入上隔間34的底部中以增加所述下部中的壓力并移動活塞36，使得下部的體積增加，同時使上部的體積減小。上隔間34通過適當(dāng)?shù)拿芊庠砸好芊绞脚c內(nèi)腔20隔開。[〇〇98]防止液體沿從上隔間34延伸至內(nèi)腔20的閉合體30從入口 16流動至上隔間34的密封元件之一為閉合隔膜38,閉合隔膜38在內(nèi)腔20中延伸。閉合隔膜38為套筒狀的柔性膜，例如由彈性材料制成，布置成使在閉合體30與主體24之間的相對運(yùn)動中一直在閉合體30與主體24之間保持液密性。為此，閉合隔膜38的第一端部40附接至閉合體30并且閉合隔膜38的第二端部42附接至主體24。更具體地，閉合隔膜38的第一端部40在主體24周圍延伸并且第二端部42也在主體周圍延伸。在第一端部40與第二端部42之間，閉合隔膜38如套筒一樣圍繞閉合體30延伸并且在內(nèi)腔20中延伸。因此，閉合隔膜38將內(nèi)腔20分隔成注射室44與外部區(qū)域46,注射室44與外部區(qū)域46以液密方式彼此分離。[〇〇99]注射室44還由主體24的壁以及閉合體30的壁界定，以使注射室44僅在入口 16處與出口 18處打開。因為閉合體30和主體24界定注射室44，它們可被稱作腔體，與閉合隔膜38形成注射室44的壁的一部分的。
[0100]外部區(qū)域46可被指定為干燥區(qū)域，因為其與入口 16、注射室44和出口 18隔開，因此被設(shè)計成不接納任何液體。
[0101]閉合隔膜38包括面向注射室44的內(nèi)表面48以及面向外部區(qū)域46和閉合體30的壁的外表面50。[〇1〇2]閉合隔膜的外表面50包括限定為外表面50的部分的支承部，其抵靠注射裝置4的在注射室44外部界定內(nèi)腔20的剛性體中的一個的壁應(yīng)用，例如閉合元件30的外部部分47 和/或內(nèi)腔20的壁。如隨后將要描述的，外表面50的支承部根據(jù)閉合體30相對于內(nèi)腔20的位置是可變的。支承部被應(yīng)用所抵靠的壁的部分被稱作承載面。
[0103] 至少當(dāng)閉合體30不處于打開位置時，閉合隔膜38的外表面50還可包括由外表面50 的部分限定的自由部49,自由部49是不受支承的，意味著其沒有抵靠剛性壁應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)理解支承部和自由部49共同形成閉合隔膜38的整個外表面50。[〇1〇4]閉合隔膜38的第一端部40被布置在形成在閉合體30中的附接殼體52中。附接殼體 52具有在閉合體30周圍延伸的環(huán)形形狀并具有包括布置成保持閉合隔膜38的第一端部40 的鉤形的橫截面。形成閉環(huán)的閉合隔膜38的第一端部40被布置成與附接殼體52緊密配合并且完全填充附接殼體52。此外，第一端部40的尺寸設(shè)計為通過附接殼體52的壁壓縮以使液體不能在附接殼體52內(nèi)部滲透。因此，液體不能留存在附接殼體52內(nèi)部，這避免了注射室44 內(nèi)部的任何污染風(fēng)險。例如，附接殼體52通過剛性固定至彼此并一起形成閉合體30的兩個部分的組裝形成。在注射裝置的維護(hù)期間，例如為了更換閉合隔膜38,閉合體30的外部部分 47和閉合體30的內(nèi)部部分可彼此分離。閉合體30的外部部分47的壁具有在附接殼體52旁邊延伸的圓形表面54,其中閉合隔膜38的接近其第一端部的部分應(yīng)用在圓形表面54上，從而通過避免閉合隔膜38抵靠任何銳利邊緣應(yīng)用來提供閉合體30的壁與閉合隔膜38之間的平滑接觸。因此，閉合體30的壁不能損壞閉合隔膜38。[〇1〇5]同樣，閉合隔膜38的第二端部42布置在形成在內(nèi)腔20的壁中的附接殼體56中。附接殼體56具有在內(nèi)腔20周圍延伸的環(huán)形形狀并具有包括布置成保持閉合隔膜38的第二端部42的鉤形的橫截面。形成閉環(huán)的閉合隔膜38的第二端部42被布置成與附接殼體56緊密配合并且完全填充附接殼體56。此外，第二端部42的尺寸設(shè)計為通過附接殼體56的壁壓縮以使液體不能在附接殼體56內(nèi)部滲透。因此，液體不能留存在附接殼體56內(nèi)部，這避免了注射室44內(nèi)部的任何污染風(fēng)險。例如，附接殼體56通過主體24與第一剛性支承體58的組裝形成，第一剛性支承體58在注射室44外部延伸并限定外部區(qū)域46的壁的一部分。在注射裝置的維護(hù)期間，例如為了更換閉合隔膜38，第一剛性支承體58可與主體24分離。第一剛性支承體58的壁具有在附接殼體56旁邊延伸的圓形表面60，其中閉合隔膜38的接近其第二端部的部分應(yīng)用在圓形表面60上，從而通過避免閉合隔膜38抵靠任何銳利邊緣應(yīng)用來提供第一剛性支承體58的壁與閉合隔膜38之間的平滑接觸。因此，第一剛性支承體58的壁不能損壞閉合隔膜38。
[0106]外部區(qū)域46通過第一剛性支承體58的曲壁部51和閉合體30的外部部分47的壁界定。外部區(qū)域46的壁具有U形橫截面并且具有轉(zhuǎn)向注射室44的凹面。面向閉合隔膜38的外表面50的外部區(qū)域46的壁沒有銳利邊緣。
[0107]第一剛性支承體58還包括與外部區(qū)域46流體連通的通氣孔62。通氣孔62在外部區(qū)域46的U形的底部中的一端處以及在注射裝置4的外部的另一端處打開。
[0108]注射裝置4還可包括在形成閉合體30的中空控制桿內(nèi)部延伸的拉伸桿63，拉伸桿63穿過出口 18并在預(yù)制件2中延伸以輔助預(yù)制件2變形成容器，如本身已知的。拉伸桿63可在中空控制桿中沿軸線A平移移動。拉伸桿63的功能是已知的并且本文將不再詳細(xì)描述。
[0109]注射裝置4還包括布置成用于接納預(yù)制件2的預(yù)制件支座64。預(yù)制件支座64與主體24經(jīng)由位于活動位置(圖2和圖3)與縮回位置(圖1)之間的致動器66可相對于彼此移動，其中在活動位置，出口 18放置成與預(yù)制件2流體連通，S卩，其中出口 18以液密方式抵靠預(yù)制件2的頸部12應(yīng)用，并且在縮回位置，預(yù)制件支座64與出口隔開，從而允許將預(yù)制件引入預(yù)制件支座64中。預(yù)制件支座64可通過具有待生成的容器的形狀的模具6的部分形成。致動器66可為任何適當(dāng)?shù)姆N類，例如布置成在縮回位置和活動位置之間移動主室24或預(yù)制件支座64的氣動活塞或液壓活塞或伺服馬達(dá)。
[0110]現(xiàn)在將描述注射裝置4的功能。
[0111]首先，如圖1中所示，主體24和預(yù)制件支座64處于縮回位置并且預(yù)制件2放置在預(yù)制件支座64中。閉合元件30處于閉合位置。然后，閉合隔膜38主要抵靠閉合體30的壁應(yīng)用，意味著支承表面主要通過閉合體30的外部部分47的壁形成。僅接近閉合隔膜38的第二端部42的部分抵靠第一剛性支承體58的壁的一部分應(yīng)用。此外，在該位置中，閉合隔膜38還包括自由部49，自由部49不抵靠任何墻壁應(yīng)用，其在第一剛性支承體58與閉合體30之間延伸并關(guān)閉外部區(qū)域46。因此，在該位置中，閉合隔膜38的支承部在閉合體30上比在剛性支承體58上延伸更多。
[0112]然后主體24和預(yù)制件支座64移動至圖2中所示的活動位置，同時閉合體30保持在其閉合位置中，以將出口 18放置成與預(yù)制件2流體連通。通過致動注射裝置，經(jīng)由入口 16利用來自液體源的液體填充注射室44，注射裝置本身是已知的并且此處不再描述。
[0113]然后，如圖3中所示，閉合體30在打開位置中移動，以使液體經(jīng)由出口18注入預(yù)制件2的內(nèi)部容積10中，引起預(yù)制件2變形并獲得待生成的容器形狀。同時，可以以已知的方式致動拉伸桿63以輔助預(yù)制件的軸向變形。同樣如本身已知的，注入預(yù)制件中的液體的壓力可以改變以在短時間內(nèi)在預(yù)制件2內(nèi)部產(chǎn)生壓力峰值，使得最終將預(yù)制件成形為容器。然后獲得成形的并且填充的容器。
[0114]在閉合體30在其閉合位置與其打開位置之間移動的過程中，閉合隔膜38在外部區(qū)域46內(nèi)部以滑動方式移動，導(dǎo)致自由部49抵靠第一剛性支承體58的曲壁部分51應(yīng)用，自由部49逐漸變成閉合隔膜的支承部，并使得外表面50的一部分脫離閉合體30并且抵靠第一剛性支承體58的壁應(yīng)用。閉合隔膜38的這種移動通過閉合隔膜38的形狀所允許，閉合隔膜38 布置成使閉合隔膜38被引導(dǎo)為抵靠由第一剛性支承體58和閉合體30形成的支承表面應(yīng)用。 因此，第一剛性支承體58為接納體。在閉合體30朝向打開位置移動期間，閉合隔膜28的外表面的自由部49的表面逐漸減小同時外部區(qū)域46的體積也逐漸減小，直到閉合體30到達(dá)打開位置時外部區(qū)域46的體積基本變?yōu)榱恪Ｔ谠撘苿悠陂g，存在于外部區(qū)域46中的空氣通過通氣孔62排空。在閉合體30的打開位置中，閉合隔膜的外表面50的支承部基本上由所有外表面50形成，意味著閉合隔膜38的整個外表面抵靠支承表面應(yīng)用。因此，支承表面在閉合體30 的閉合位置和打開位置之間增加。
[0115]因此，在閉合體30的打開位置中，閉合隔膜38抵靠剛性表面整體地應(yīng)用，這為閉合隔膜38提供了極大的機(jī)械支承并且使得即使在壓力峰值期間閉合隔膜38也能夠經(jīng)受在注射室中流動的液體的壓力，在壓力峰值期間液體可達(dá)到超過20巴的壓力。根據(jù)具體的實施方式，在壓力峰值期間壓力可超過35巴，例如50巴。因此，即使閉合隔膜38由易碎的柔性膜制成，在將液體注入預(yù)制件2期間也沒有撕裂閉合隔膜38的風(fēng)險。
[0116]一旦注射完成，閉合體30移動回其閉合位置并且主體24與預(yù)制件支座64移動回縮回位置。然后，可從預(yù)制件支座64取回成形且填充的容器并由新的預(yù)制件更換以執(zhí)行形成與填充的另一循環(huán)。
[0117]在第一實施方式中，需要單個膜以確保注射室44的液密性，這使得注射裝置中的易碎部分的數(shù)量很小。但是，在該實施方式中，形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整個主體24以及附接至主體 24的部分必須移位以被放入活動位置中。因此，這種實施方式具有待克服的重要的機(jī)械約束。
[0118]根據(jù)圖4至圖6所示的本發(fā)明的注射裝置的第二實施方式為注射裝置68,其中入口形成在主體69中，出口 18形成在噴嘴體70中，噴嘴體70可相對于主體69在縮回位置與活動位置之間移動。因此，在該第二實施方式中，僅噴嘴體70必須在縮回位置與活動位置之間移動，從而減小了機(jī)械約束。該實施方式包括由主體69和噴嘴體70以及第二剛性支承體75和隨后描述的第三體77形成的主殼體73。界定注射室44的腔體為噴嘴體70、主體69和閉合體 30 〇
[0119]注射裝置68還包括移動噴嘴體70的噴嘴致動器71。例如，噴嘴致動器71由附接至噴嘴體70并包圍噴嘴體70的致動活塞72形成，放置在圍繞附接至主體69的噴嘴體70延伸的致動室74中，致動室74例如由第二剛性支承體75和第三體77的組裝來限定。根據(jù)圖4至圖6 中所示的實施方式，致動室74在入口 16下游延伸。致動活塞72將致動室74密封地分離成上部和下部，上部和下部各自能夠以空氣填充或由任何致動流體填充。為了使噴嘴體70在其縮回位置與其活動位置之間移動，空氣被注入致動室74的上部以增加所述上部中的壓力并移動致動活塞72,使得上部的體積增加，同時使下部的體積減小，從而導(dǎo)致噴嘴體70朝向預(yù)制件支座64向下移動。反之，為了使噴嘴體70在其活動位置與其縮回位置之間移動，空氣被注入致動室74的下部中以增加所述下部中的壓力并移動致動活塞72使得下部的體積增加， 同時使上部的體積減小，從而導(dǎo)致噴嘴體遠(yuǎn)離預(yù)制件支座64向上移動。致動室74通過適當(dāng)?shù)拿芊庠砸好芊绞脚c內(nèi)腔20隔開。
[0120]注射裝置68的變型可使用任何類型的噴嘴致動器，如磁性和/或電動致動器或者伺服驅(qū)動致動器。
[0121]防止液體沿噴嘴體70從入口16流動至致動室74的密封元件之一為在內(nèi)腔20中延伸的噴嘴隔膜76 ο與閉合隔膜38類似，噴嘴隔膜76為套筒形狀的柔性膜，例如由彈性材料制成，布置成在沿噴嘴體70與主體69之間的相對運(yùn)動中一直在噴嘴體70與主體69之間保持液體緊密性。為此，噴嘴隔膜76的第一端部78附接至噴嘴體70，噴嘴隔膜76的第二端部80附接至主體69。在第一端部78與第二端部80之間，噴嘴隔膜76圍繞噴嘴體70并且在內(nèi)腔20中延伸。因此，與閉合隔膜38類似，噴嘴隔膜76界定注射室44并限定外部區(qū)域46，外部區(qū)域46以液密方式與注射室44隔咼。
[0122]噴嘴隔膜76包括面向注射室44的內(nèi)表面82以及面向外部區(qū)域46和噴嘴體70的壁的外表面84。
[0123]噴嘴隔膜76的外表面84包括支承部，支承部被限定為外表面84的抵靠注射裝置68的剛性壁應(yīng)用的部分，即，噴嘴體70的外部部分和/或第二剛性支承體75的壁。支承部被應(yīng)用所抵靠的腔體的壁的部分被稱作承載面。
[0124]至少當(dāng)噴嘴體70不處于活動位置時，噴嘴隔膜的外表面84還可以包括由外表面84的部分限定的、不受支承的自由部79，意味著沒有抵靠內(nèi)腔20之一的壁應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)理解支承部和自由部79共同形成噴嘴隔膜76的整個外表面84。
[0125]噴嘴隔膜76的第一端部78被布置在形成于噴嘴體70中的附接殼體86中。附接殼體86具有在噴嘴體70周圍延伸的環(huán)形形狀并具有包括布置成保持噴嘴隔膜76的第一端部78的鉤形的橫截面。形成閉環(huán)的噴嘴隔膜76的第一端部78被布置成與附接殼體86緊密配合并完全填充附接殼體86。此外，第一端部78的尺寸設(shè)計為通過附接殼體86的壁壓縮以使液體不能在附接殼體86內(nèi)部滲透。因此，液體不能留存在附接殼體86內(nèi)部，這避免了注射室44內(nèi)部的任何污染風(fēng)險。例如，附接殼體86通過剛性固定至彼此并一起形成噴嘴體70的兩個部分的組裝形成。在注射裝置的維護(hù)期間，例如為了更換噴嘴隔膜76，上述兩個部分可彼此分離。噴嘴體70的壁具有在附接殼體86旁邊延伸的圓形表面88，其中噴嘴隔膜76的接近其第一端部的部分應(yīng)用在圓形表面88上，從而通過避免噴嘴隔膜76抵靠任何銳利邊緣應(yīng)用來提供噴嘴體70與噴嘴隔膜76之間的平滑接觸。因此，噴嘴體70的壁不能損壞噴嘴隔膜76。
[0126]同樣，噴嘴隔膜76的第二端部80布置在形成在內(nèi)腔20的壁中的附接殼體90中。附接殼體90具有在內(nèi)腔20周圍延伸的環(huán)形形狀并具有包括布置成保持噴嘴隔膜76的第二端部80的鉤形的橫截面。形成閉環(huán)的噴嘴隔膜76的第二端部80被布置成與附接殼體90緊密配合并且完全填充附接殼體90。此外，第二端部80的尺寸設(shè)計為通過附接殼體90的壁壓縮以使液體不能在附接殼體90內(nèi)部滲透。因此，液體不能留存在附接殼體90內(nèi)部，這避免了注射室44內(nèi)部的任何污染風(fēng)險。例如，附接殼體90通過主體69與第二剛性支承體75的組裝形成，第二剛性支承體75在注射室44外部延伸并限定外部區(qū)域46的壁的一部分。在注射裝置的維護(hù)期間，例如為了更換噴嘴隔膜76，第二剛性支承體75可與主體69分離。第二剛性支承體75的壁具有在附接殼體90旁邊延伸的圓形表面94，其中噴嘴隔膜76的接近其第二端部的部分應(yīng)用在圓形表面94上，從而通過避免噴嘴隔膜76抵靠任何銳利邊緣應(yīng)用來提供第二剛性支承體75的壁與噴嘴隔膜76之間的平滑接觸。因此，第二剛性支承體75的壁不能損壞噴嘴隔膜76。
[0127]外部區(qū)域46通過第二剛性支承體75的曲壁部85和噴嘴體70的在噴嘴隔膜76的外表面84側(cè)延伸的外壁界定。當(dāng)噴嘴體70處于縮回位置時，外部區(qū)域46的壁具有U形橫截面并且具有轉(zhuǎn)向注射室44的凹面。因此，面向噴嘴隔膜76的外表面84的外部區(qū)域46的壁沒有銳利邊緣。
[0128]第二剛性支承體75還包括與外部區(qū)域46流體連通的通氣孔96。通氣孔96在外部區(qū)域46的U形的底部中的一端處以及在注射裝置的外部的另一端處打開。
[0129]根據(jù)第二實施方式的注射裝置68的其余部分基本上與根據(jù)第一實施方式的注射裝置類似。應(yīng)當(dāng)注意到在圖4至圖6所示的變型中，注射裝置不包括拉伸桿。但是，可以設(shè)置這種拉伸桿，就像拉伸桿63可從第一實施方式移除一樣。[〇13〇]現(xiàn)在將描述第二實施方式的注射裝置的功能。[〇131]首先，如圖4所示，注射裝置68處于縮回配置，其中噴嘴體70處于縮回位置并且閉合體30處于閉合位置。在該配置中，閉合體30處于這樣的位置，即閉合隔膜38完全抵靠干燥區(qū)域46的壁應(yīng)用，如同當(dāng)閉合體30處于打開位置中時那樣。然后，噴嘴隔膜76主要抵靠噴嘴體70的外壁應(yīng)用，意味著支承表面主要通過噴嘴體70的壁形成。僅接近噴嘴隔膜76的第二端部80的部分抵靠第二剛性支承體75的壁的一部分應(yīng)用。此外，在該位置中，噴嘴隔膜76還包括自由部79,自由部79不抵靠任何壁應(yīng)用，其在第二次剛性支承體75與噴嘴體70之間延伸并關(guān)閉外部區(qū)域46。因此，在該位置中，噴嘴隔膜的支承部在閉合體上比在第二性支承體 75上延伸更多。
[0132]然后，致動系統(tǒng)使注射裝置移動至連接配置，其中噴嘴體70處于活動位置，即其中出口 18以抵靠預(yù)制件2的頸部12的液密接觸方式應(yīng)用，并且閉合體30處于閉合位置。在該配置中，閉合體30已經(jīng)用噴嘴體70降低以保持在閉合位置中。閉合隔膜38然后處于前面關(guān)于第一實施方式的注射裝置中處于閉合位置的閉合體30所描述的位置。
[0133]噴嘴體70的降低使得噴嘴隔膜76以滑動方式在外部區(qū)域46內(nèi)部移動，導(dǎo)致噴嘴隔膜76更少應(yīng)用在噴嘴體70上并且更多應(yīng)用在第二剛性支承體75上。因此，如同閉合隔膜38， 噴嘴隔膜76具有布置成使噴嘴隔膜76被引導(dǎo)以抵靠由第二剛性支承體75和噴嘴體70形成的承載表面應(yīng)用的形狀。因此第二剛性支承體75是接納體75。噴嘴體70在注射裝置68的活動配置中朝向其位置的運(yùn)動使得自由部79抵靠第二剛性支承體75的曲壁部85應(yīng)用，自由部 79逐漸變?yōu)閲娮旄裟?6的支承部，并且使得外表面84的一部分脫離噴嘴體70并抵靠第二剛性支承體75的壁應(yīng)用。因此，在噴嘴體70朝向活動位置運(yùn)動期間，噴嘴隔膜76的外表面的自由部79的表面逐漸減小同時外部區(qū)域46的體積逐漸減小，直到噴嘴體70到達(dá)活動位置時外部區(qū)域46的體積基本變?yōu)榱恪Ｔ谠撨\(yùn)動期間，存在于外部區(qū)域46中的空氣通過通氣孔96排空。在噴嘴體70的活動位置中，噴嘴隔膜的外表面84的支承部基本上由全部外表面84形成， 意味著噴嘴隔膜76的整個外表面抵靠承載表面應(yīng)用。因此，承載表面也在噴嘴體70的縮回位置和活動位置之間增加。因此，在噴嘴體70的活動位置中，噴嘴隔膜76整體地抵靠剛性表面應(yīng)用，這為噴嘴隔膜76提供極大的機(jī)械支承。
[0134]然后，如圖6中所示，致動系統(tǒng)使注射裝置68移動為活動配置，其中噴嘴體70處于活動位置并且閉合體30處于打開位置。液體經(jīng)由出口 18注入預(yù)制件2的內(nèi)部容積10中，引起預(yù)制件2變形并獲得待生成的容器的形狀。如本身已知的，注入預(yù)制件中的液體的壓力可以改變以在短時間內(nèi)在預(yù)制件2內(nèi)部產(chǎn)生壓力峰值，以便完成將預(yù)制件成形為容器。然后獲得成形的并且填充的容器。
[0135]如已經(jīng)關(guān)于第一實施方式的注射裝置中處于打開位置的閉合體30所描述的，在閉合體30在閉合位置與打開位置之間運(yùn)動期間，閉合隔膜38移動以抵靠外部區(qū)域46的壁應(yīng)用。
[0136]因此，在將液體注入預(yù)制件2期間，閉合隔膜38與噴嘴隔膜76都具有極大的機(jī)械支承并且基本上不包括在液體壓力下容易受到損壞的任何自由部。
[0137]應(yīng)注意在噴嘴體70的活動位置中，保持噴嘴隔膜76的第一端部78的附接殼體86被放置在這樣的位置，即，使得液體能夠朝向出口 18流動，而不仍留存在噴嘴體70與第二剛性支承體75之間的位置，從而避免積滯的液體污染注射室44的任何風(fēng)險。
[0138]在第二實施方式中，需要兩個易碎部分，但是如上所述，在液體注入期間，通過確保它們的機(jī)械支承使得損壞它們的風(fēng)險降低。此外，噴嘴體70比包括主體69、第一剛性支承體58、第二剛性支承體75以及上隔間34的整體更容易得多地移動。這使得更容易致動根據(jù)第二實施方式的注射裝置。
[0139]根據(jù)圖7所示的第三實施方式，注射裝置101可包括通過使活塞36圍繞在噴嘴體70的致動室74下面延伸的第二致動室100中的閉合體30延伸而設(shè)置在入口 16下游的閉合體30的致動裝置。該實施方式降低活塞36的沖程，當(dāng)所述噴嘴體70從其縮回位置移動至其活動位置以保持閉合體30處于其閉合位置時，這僅須能夠在其閉合位置與其打開位置之間移動閉合體30而不必包括用于移動閉合體30與噴嘴體70的沖程的一部分。
[0140]但是，在該實施方式中，需要第三隔膜102以確保閉合體30與噴嘴體70之間的流體密封性。第三隔膜102類似于閉合隔膜38和噴嘴隔膜76。第三隔膜102的一端104附接至閉合體30而其另一端106附接至噴嘴體70，并且與閉合隔膜38和噴嘴隔膜76類似，第三隔膜102使外部區(qū)域108與注射室44隔開。如同閉合隔膜38和噴嘴隔膜76，外部區(qū)域108的壁形成承載表面，當(dāng)閉合體處于其打開位置并且液體在注射室44中流動時，承載表面向第三隔膜提供極大的機(jī)械支承。
[0141]在第三實施方式中，外部區(qū)域108通過噴嘴體70的壁和閉合體30的在閉合體30的上端部延伸的壁界定。為此，如隨后將要描述的，閉合體30的位于其上端部處的外部部分109為包括彎曲部110的接納體，當(dāng)閉合體30移動至打開位置時，彎曲部110布置成接納第三隔膜102。外部區(qū)域108的壁具有U形橫截面并且具有轉(zhuǎn)向注射室44的凹面。
[0142]現(xiàn)在將描述第三實施方式的注射裝置的功能。
[0143]首先，注射裝置處于縮回配置，其中噴嘴體70處于圖7中虛線所示的縮回位置，并且閉合體30處于閉合位置，如圖7中實線所示。在該配置中，如同當(dāng)閉合體30處于前面關(guān)于圖1和圖2所述的第一實施方式中的打開位置中時，閉合體30處于閉合隔膜38包括自由部49的位置。噴嘴隔膜76也包括重要的自由部79，因為幾乎僅噴嘴隔膜76的端部由主體69和噴嘴體70支承。同樣，第三隔膜102包括重要的自由部112并且第三隔膜102的支承部在噴嘴體70上比在閉合體30上延伸更多。
[0144]然后，致動系統(tǒng)將注射裝置移動至連接配置，其中噴嘴體70處于活動位置并且閉合體30處于閉合位置。在該配置中，因為閉合體30隨噴嘴體70移動，因此僅噴嘴致動器71已經(jīng)被致動。在該配置中，如前面關(guān)于圖5和圖6所述，噴嘴隔膜76被完全支承。其他柔性隔膜，SP，閉合隔膜38和第三隔膜102保持在同一位置中，即幾乎沒有支撐。
[0145]然后，如已經(jīng)關(guān)于第一實施方式和第二實施方式的注射裝置中處于打開位置的閉合體30所描述的，閉合體30被移動至打開位置，這使得閉合隔膜38抵靠外部區(qū)域46的壁應(yīng)用。
[0146]閉合體30向打開位置移動也使得第三隔膜102以滑動方式在外部區(qū)域108內(nèi)部移動，從而導(dǎo)致自由部112抵靠閉合體30的曲壁部110應(yīng)用，自由部112逐漸變?yōu)榈谌裟?02 的支承部。如同閉合隔膜38,第三隔膜102的形狀具有布置成使第三隔膜102被引導(dǎo)以抵靠由閉合體30和噴嘴體70形成的承載表面應(yīng)用的形狀。因此，在閉合體30朝向打開位置移動期間，第三隔膜102的外表面的自由部112的表面逐漸減小，同時外部區(qū)域108的體積也逐漸減小，直到閉合體30到達(dá)打開位置時外部區(qū)域108的體積基本變?yōu)榱?。在閉合體30的打開位置中，第三隔膜102的外表面的支承部基本上由全部外表面形成，意味著第三隔膜102的整個外表面或者幾乎整個外表面抵靠承載表面應(yīng)用。因此，在閉合體30的打開位置中，第三隔膜102整體地抵靠剛性表面應(yīng)用，這向第三隔膜102提供極大的機(jī)械支承。
[0147]在閉合體30向打開位置移動期間，逐漸接納第三隔膜102的外表面的承載表面通過閉合體30的彎曲部110形成。
[0148]液體經(jīng)由出口 18注入預(yù)制件2的內(nèi)部容積10中，引起預(yù)制件2變形并獲得待生成的容器的形狀。如本身已知的，注入預(yù)制件中的液體的壓力可以改變以在短時間期間在預(yù)制件2內(nèi)部產(chǎn)生壓力峰值，以便完成將預(yù)制件成形為容器。然后獲得成形的并且填充的容器。
[0149]因此，在將液體注入預(yù)制件2期間，所有柔性隔膜，S卩，閉合隔膜38、噴嘴隔膜76和第三隔膜102,都具有極大的機(jī)械支承并且基本上不包括在液體壓力下容易受到損壞的任何自由部。
【主權(quán)項】
1.用于形成和填充站的注射裝置(4、68、101)，所述形成和填充站用于將預(yù)制件(2)形 成為容器并使用加壓液體填充所述容器，所述注射裝置包括:主殼體(22、73)，包括旨在放置成與加壓液體源流體連通的入口(16)、旨在放置成與所 述預(yù)制件(2)流體連通的出口(18)以及布置成在所述入口(16)和所述出口(18)之間接納并 包含所述加壓液體的注射室(44);閉合體(30)，能夠在閉合位置和打開位置之間相對于所述出口(18)移動；閉合隔膜(38、102)，至少附接至所述閉合體(30)，所述注射室(44)至少由所述閉合隔 膜(38、102)的內(nèi)表面(48)界定，所述閉合隔膜(38、102)具有在所述注射室(44)外部延伸的 外表面(50)并限定以液密方式與所述注射室(44)隔離的外部區(qū)域(46、108);承載表面，所述閉合隔膜(38、102)的外表面(50)的支承部抵靠所述承載表面應(yīng)用，所 述承載表面由所述主殼體的至少一部分和/或由所述閉合體(30)的至少一部分限定，所述閉合隔膜(38)還包括自由部(49、79、112)，所述自由部(49、79、112)與所述支承部 形成所述閉合隔膜的整個外表面(50)，其特征在于，所述承載表面被布置成使得當(dāng)所述閉 合體(30)從所述閉合位置移動到所述打開位置時，所述自由部(49、79、112)的表面減小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射裝置(4、68、101)，包括多個腔體(24、30、69、70)，所述多 個腔體包括具有能夠相對于彼此移動的兩個腔體的至少一個腔體對，其中所述腔體對或每 對腔體的所述兩個腔體通過至少一個柔性隔膜(38、76、102)彼此相關(guān)，所述至少一個柔性 隔膜(38、76、102) —直沿所述兩個腔體之間的相對運(yùn)動在所述兩個腔體之間保持液密性， 以及其中所述注射室(44)由每個腔體的剛性表面以及與所述腔體對或每對腔體相關(guān)的至 少一個柔性隔膜中的每個完全界定在所述入口和所述出口之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射裝置(4、68、101)，其中，所述腔體中的一個為所述閉合體 (30)，所述主殼體(22、73)包括至少一個其他腔體(24、69、70)，并且所述至少一個柔性隔膜 中的一個為所述閉合隔膜(38)，所述注射裝置(4)具有活動配置，在所述活動配置中，所述 閉合體(30、102)相對于所述出口(18)處于所述打開位置，同時，所述主殼體(22)被布置成 使所述出口( 18)放置成與所述預(yù)制件(2)流體連通。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的注射裝置(4、68、101)，其中所述柔性隔膜(38、76、102)中 的每個或至少一個為支承隔膜，所述支承隔膜的一端附接至所述相關(guān)腔體中的一個，另一 端附接至所述相關(guān)腔體中的另一個，并且其中所述支承隔膜還與至少一個剛性支承體(58、 75)相關(guān)，所述至少一個剛性支承體(58、75)在所述注射室(44)外部延伸，并且所述柔性隔 膜的外表面(50、84)的支承部抵靠所述至少一個剛性支承體(58、75)應(yīng)用，所述剛性支承體 附接至所述相關(guān)腔體中的一個的外部部分或形成所述相關(guān)腔體中的一個的外部部分。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4一起所述的注射裝置(4、68、101)，其中與所述支承隔膜(38、76、 102)相關(guān)的至少一個剛性支承體(58、75、109)為通過以下事實限定的接納體，S卩，在與所述 支承隔膜相關(guān)的腔體之間朝向所述注射裝置(4、68、101)的所述活動配置的相對運(yùn)動增加 抵靠所述接納體應(yīng)用的所述支承隔膜的支承部的表面，其中，所述接納體包括彎曲部(51、 85、110)，在所述相對運(yùn)動期間，所述支承隔膜的自由部(49、79、112)抵靠所述彎曲部漸進(jìn) 地應(yīng)用。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的注射裝置(4、68、101)，還包括布置成接納所述預(yù) 制件(2)的預(yù)制件支座(64)，以及布置成在活動位置與縮回位置之間相對于所述預(yù)制件支座(64)移動所述出口(18)的噴嘴致動器(66、71)，在活動位置中，所述出口( 18)被放置成與所述預(yù)制件(2)流體連通，在縮回位置中，允許將預(yù)制件(2)引入所述預(yù)制件支座(64)中。7.根據(jù)權(quán)利要求2和6—起所述的注射裝置(68、101)，其中所述腔體中的一個為包括所述注射裝置的所述入口(16)的主體(69)，另一腔體為包括所述出口(18)的噴嘴體(70)，所述噴嘴致動器(71)被布置成在所述活動位置與所述縮回位置之間相對于所述主體(69)移動所述噴嘴體(70)。8.根據(jù)權(quán)利要求3和7—起所述的注射裝置(68)，其中所述閉合隔膜(38)具有附接至所述閉合體(30)的第一端(40)和附接至所述主體(69)的第二端(42)。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的注射裝置(68，101)，其中所述噴嘴致動器(71)包括設(shè)置在所述殼體(73)中的第一致動室(74)以及在所述第一致動室中滑動的噴嘴活塞構(gòu)件(72)。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的注射裝置(68、101)，除了包括所述柔性閉合隔膜(38)之外還包括柔性噴嘴隔膜(76)，所述柔性噴嘴隔膜(76)具有附接至所述噴嘴體(70)的第一端(78)以及附接至所述主體(69)的第二端(80)，以便一直沿所述噴嘴體(70)與所述主體(69)之間的相對運(yùn)動在所述噴嘴體(70)與所述主體(69)之間提供密封連續(xù)性。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的注射裝置(68)，還包括在所述注射室(44)外部延伸的剛性第二支承體(75)，所述第二支承體(75)在所述柔性噴嘴隔膜(76)的所述第二端(80)附近形成所述主體(69)的一部分或附接至所述主體(69)。12.如權(quán)利要求8或10中任一項所述的注射裝置(68、101)，其中，相應(yīng)隔膜(38、76、102)的所述端部中的至少一個或每個包括彈性材料或由彈性材料制成，并且形成接納于相應(yīng)腔體(69、30、70)的附接殼體(52、56、86、90)中的閉環(huán)，其中所述相應(yīng)隔膜(38、76、102)的所述端部附接至所述相應(yīng)腔體(69、30、70)的所述附接殼體(52、56、86、90)，并且其中所述附接殼體(52、56、86、90)具有包括鉤形的橫截面以保持所述端部，并具有壓縮所述彈性材料的尺寸，并且完全由所述端部填充，以在所述相應(yīng)隔膜移動期間防止液體進(jìn)入所述環(huán)形附接殼體(52、56、86、90)。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的注射裝置(4、68、101)，其中，當(dāng)所述閉合體(30)處于所述打開位置時，基本上所述閉合隔膜(38、102)的整個所述外表面(50)抵靠所述承載表面應(yīng)用，以使所述閉合隔膜(38、102)的整個所述外表面(50)由所述支承部形成。14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的注射裝置(4、68、101)，其中，在將液體注入所述預(yù)制件(2)期間，所述出口(18)以與所述預(yù)制件液密接觸的方式應(yīng)用，以使所述出口(18)與所述預(yù)制件(2)液密流體連通。15.用于形成和填充站的注射站，所述形成和填充站用于將預(yù)制件(2)形成為容器并使用加壓液體填充所述容器，所述注射站包括: -限定模腔的模具(6)，所述模腔具有待生成的所述容器的形狀，所述模具(6)被布置成接納預(yù)制件(2)，以及 _注射裝置(4、68、101)，包括: -主殼體(22、73)，包括旨在放置成與加壓液體源流體連通的入口(16)、旨在放置成與置于所述模具中的預(yù)制件(2)流體連通的出口(18)以及布置成在所述入口(16)與所述出口(18)之間接納并包含所述加壓液體的注射室(44)， -閉合體(30)，能夠在閉合位置和打開位置之間相對于所述出口(18)移動，-閉合隔膜(38、102)，至少附接至所述閉合體(30)，所述注射室(44)至少通過所述閉合 隔膜(38、102)的內(nèi)表面(48)界定，所述閉合隔膜(38、102)具有在所述注射室(44)外部延伸 的外表面(50)，并限定以液密方式與所述注射室(44)隔離的外部區(qū)域(46、108)，-承載表面，所述閉合隔膜(38、102)的所述外表面(50)的支承部抵靠所述承載表面應(yīng) 用，所述承載表面由所述主殼體的至少一部分和/或由所述閉合體(30)的至少一部分限定，所述閉合隔膜(38)還包括與所述支承部形成所述閉合隔膜的整個所述外表面(50)的 自由部(49、79、112)，其特征在于，所述承載表面被布置成:當(dāng)所述閉合體(30)從所述閉合位置移動到所述 打開位置時，使所述自由部(49、79、112)的表面減小。16.使用根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的注射裝置(4、68、101)的注射方法，包括以 下步驟:-通過使所述閉合體(30)相對于所述出口(18)移動至閉合位置而使所述出口(18)閉 合，-當(dāng)完成所述閉合時，以液密方式將所述出口(18)連接至預(yù)制件開口，_當(dāng)完成所述連接時，打開所述出口(18)，通過將所述閉合體(30)移動到打開位置而完 成所述打開，從而允許所述加壓液體從所述注射室(44)流出并流至所述預(yù)制件(2)內(nèi)部，_在所述打開期間或在所述打開之后，通過減小所述隔膜(38、102)的所述自由部(49、 112)的表面來減少至少所述閉合隔膜(38、102)的自由部(49、112)。17.用于將預(yù)制件形成為容器的形成和填充方法，包括根據(jù)權(quán)利要求16所述的注射方 法，還包括以下步驟:-將加熱的預(yù)制件⑵引導(dǎo)至模腔中，-在打開所述出口(18)之前，利用加壓液體以第一壓力填充所述注射室(44)，以及-在減小所述自由部(49、112)之后，增加所述注射室(44)內(nèi)部的液體的壓力，以使所述 預(yù)制件擴(kuò)展至所述模腔的形狀。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的形成和填充方法，其中，以液密方式將所述出口(18)連 接至所述預(yù)制件開口包括:將所述出口(18)放置成與所述預(yù)制件開口液密接觸，以便以液 密方式將所述加壓液體注射至所述預(yù)制件(2)內(nèi)部。
【文檔編號】B29C49/58GK106029338SQ201580009943
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】丹尼斯·吉爾特
【申請人】帝斯克瑪股份有限公司