用於液壓成形成型容器的旋轉機器和方法與流程

2023-04-26 19:39:16 1

本發明涉及用於製造填充液體的容器的旋轉機器。

更具體地，本發明涉及用於製造從預製件通過將該液體注入該預製件來成形的填充液體的容器的旋轉機器。

背景技術：

從聚合材料製造液體容器的工藝現在已經廣泛使用了很多年。更具體地，經常使用拉伸吹塑工藝製造這樣的容器，在拉伸吹塑工藝中，預先製造的預製件通過加熱軟化然後插入吹制模具中。首先通過使用拉伸杆機械地拉伸軟化的預製件並且隨後將高壓空氣吹入預製件中，使預製件膨脹直至其形狀與吹制模具的內表面一致，然後在冷卻後成形諸如瓶子的成型容器。最終，成型容器從模具中移除並轉交到諸如填充、封閉和標註的下遊工序步驟。

然而，使用已知的拉伸吹塑工藝製造填充的容器總是需要兩個分開的步驟，吹制和填充。由於這兩個步驟的不同性質和完成它們花費的時間，這兩個工藝步驟通常由兩種不同的機器執行，這兩種機器在同一生產線上順序運行。在一些情況下，甚至在一個工廠製造空容器而用船運往第二個工廠處從而在以後的時間裡進行填充。

許多現有技術水平的填充機器依靠液體消耗品的重力流動進入空容器。經常地，在填充過程期間填充噴嘴不觸及容器的頸部，使得在不引起顯著的溢出的情況下利用升壓迫使液體進入容器是不可能的。這種依靠重力的填充過程花費相當大的時間，尤其對於10至20秒/瓶或者更大的大瓶子。

之前已經提議(例如參見於1966年8月16日公布的US-B-3,267,185)組合將預製件膨脹為成型容器的步驟以及通過使用消耗性液體作為流體介質以將壓力作用到預製件上引起預製件膨脹來填充成型容器的步驟。在該步驟之後，消耗性液體已經在容器之內並且之後的充填步驟不再是必要的。同時成形並填充成型容器的工序稱作液壓成形。在US-B-3,267,185中描述的系統中，模具站沿環形路徑環繞。沿圓環路徑壓出管狀部。管狀型坯逐漸閉合，形成將來的容器的第一端。然後閉合的管狀形狀被填充和膨脹。然後將來的容器的另一端閉合併被切割。這樣的系統的缺點是吞吐量非常低。

工業化從聚合材料製造填充的成型容器的工藝通常採取旋轉機器的形式，每個旋轉機器包括旋轉輪。多個旋轉機器聯接以形成生產線。所製造的容器通過第一機器的旋轉輪的旋轉沿著弧形路徑被傳輸然後轉移至第二機器，在第二機器處其再次通過旋轉輪的旋轉沿著弧形路徑被傳輸。以這種方式，可以適應高製造吞吐量的連續製造工藝成為可能。於此相反，線性機器僅以成批的方式操作並且不能加速來實現與操作旋轉機器能夠實現的吞吐量的相同的高吞吐量。線性機器僅在諸如低產量的設備中的特殊情況下使用。

在US2012/0048683A1中描述的設備包括具有中心旋轉軸線的運輸裝置。例如抓取夾具的容納器裝置容納預製件。該容納器裝置具有由伺服驅動來驅動的旋轉運動，以使得產生的力在預製件的縱向方向上延伸。US2012/0048683A1還描述了具有吹制模具和用於成形預製件的拉伸杆的空氣吹制機器。所有描述的實施方式均使預製件的頸部關於機器旋轉軸線向外定向。在機器旋轉後，壓縮力被施加到包括預製件的閉合端的預製件的下段。

文獻WO2013/020885在其圖3中描述了用於同時吹制和填充塑性容器的旋轉系統。模製站的縱軸線相對於垂直軸線傾斜45°。該文獻說明該傾斜能夠避免由在運動中施加在液體上的離心力產生的液體溢出。

本發明的發明人發現在WO2013/020885中指示的45°傾斜的示例對於幾乎任何轉速來說是防止溢出的最優的傾斜值。如在圖1a中示出的，當容器21膨脹達到模具22的形狀並且充滿液體23時，注射噴嘴24例如在噴嘴縮回期間縮回並且提供了無液體的頂部空間25。所以在成形的容器內部有液體自由液位26，該液體自由液位26之上有大氣壓強。液體自由液位的定向取決於機器的轉速。如果轉速非常低或者是零，如圖1a示出的，液體自由液位近似為水平面。液體自由液位在容器內部近似傾斜45°。自由頂部空間25的尺寸使得液體仍然包含在容器內並且沒有溢出。圖1b示出了當由轉速引起的離心加速度27大於重力加速度28的4倍時的自由液位的位置。無液體空間近似垂直並且在容器內這樣傾斜45°。沒有溢出。

本發明的發明人還發現在當前圖1c中示出的WO2013/020885中描述的旋轉系統的缺點。該成形方法可包括將拉伸杆29向下引導至加熱的預製件30的底部。由拉伸杆施加的拉伸力有助於保持預製件30的底部31在腔體32內部很好地居中。當液體注入預製件時，即使預製件由預製件頸部33和預製件底部31引導，施加於液體上的離心加速度27依然傾向於向外移動液體和預製件30的中間部分，並且傾向於彎曲預製件30。當膨脹中的預製件30的中間部分過早地與拉伸杆29和模具22的冷壁接觸時，這可能在容器上引起冷斑34。這可能引起一些容器爆裂。當成形流體是空氣，其中在整個膨脹階段中通過拉伸杆提供的預製件30的張力足夠高以保持預製件在腔體的內部很好地居中時，不存在上述現象。在成形流體是液體的情況下，通過預製件的頸口和底部引導預製件可能不足以避免冷斑和爆裂。

旋轉設備和工藝的進一步的複雜性是成型容器優選地應在液壓成形之後在豎直位置上從模具移除從而降低溢出的危險並且為可轉移以在旋轉機器上進行進一步處理做準備。如果成型容器為了適應在成形輪上膨脹時的離心力而在傾斜定向上從模具移除，那麼在成型容器能夠放置於必須在相反方向上旋轉的下遊旋轉輪的弧形製造路徑之前，傾斜將必須是被反轉或至少被消除。

因此期望克服用於製造填充的成型容器的現有技術的機器的上述缺點。一方面，期望開發能夠以高吞吐量執行液壓成形工藝的旋轉機器。另一方面是開發用於液壓成形成型容器的旋轉工藝。另一方面是提供用於液壓成形成型容器的旋轉設備和旋轉工藝，這降低了作用於膨脹中的預製件上的離心力的不利影響。

技術實現要素：

一方面，本發明提供了用於從預製件液壓成形容器的旋轉裝置，該裝置包括具有中心旋轉軸線和垂直於旋轉軸線的旋轉面的可旋轉的成形輪。多個成形站由成形輪支承。成形站可操作以通過迫使液體進入預製件使預製件膨脹為成型容器。當預製件膨脹時，每個成形站的縱軸線與成形輪的旋轉面形成小於25°的角度。當預製件膨脹時，每個成形站的縱軸線在成形輪的旋轉面上的投影與徑向方向在成形站的位置處形成小於25°的角度。

有利地，每個成形站具有閉合配置，在該閉合配置中，成形站包括布置為容納預製件頸部的預製件支座和布置為容納預製件的主體部分的模製腔體。該縱軸線限定為經過預製件支座中心並經過模製腔體中心。徑向線限定為經過模製腔體中心並且限定為垂直於中心旋轉軸線並經過中心旋轉軸線。

有利地，對於每個成形站，，縱軸線與徑向線在圍繞徑向線的方向中的任一個方向上形成在[5°，25°]範圍內的角度。

申請人發現，成形站的縱軸線的具體選擇的傾斜為機器提供意想不到的技術效果。與關於圖1c描述的情況相反，在該機器中，降低和幾乎抑制了通過將液體注入預製件使預製件膨脹期間導致預製件彎曲的風險。例如，對於提供包括在1.73倍與11.4倍的重力加速度之間的離心加速度的轉速的全部範圍，垂直於縱向方向施加於液體上的合力(Finclined)小於當縱向方向平行於中心旋轉軸線時施加的力(F//)的10％。該轉速範圍覆蓋了大多數高吞吐量機器。

另外，對於具體範圍的轉速，使縱軸線相對於徑向線傾斜的角度小於25°的液壓成形機器更好地降低了彎曲的風險。，下表示出了對於縱軸線的每個傾斜角的轉速範圍，垂直於縱軸線施加的合力(Finclined)小於當縱軸線平行於中心旋轉軸線時對應的力(F//)的5％。

在本發明的具體實施方式中，至少當成形站進行操作以使預製件膨脹時，頸部支座中心比腔體中心更靠近中心旋轉軸線。換句話說，預製件具有帶開口的頸部部分，以及成形站在成形輪上定向成使得開口面向內。這個特徵與所選的模具縱軸線的傾斜角結合使得施加於注射液體上的離心力有助於預製件的膨脹。因為當成形流體為液體時具有上述優點，所以使開口向內定向是進一步具有新穎性和創造性的特徵。這與US2012/0048683的教導相反。具體實施方式可以明顯減少致動拉伸杆所需要的能量。因此，該實施方式提供了使液壓成形機器和/或方法不使用內部拉伸杆的可能性。這大大地改善了液壓成形的衛生。沒有拉伸杆的實施方式在預製件膨脹期間能夠與或者不與引導預製件底部的外部杆一起使用。

根據本發明的另一方面，根據本發明的成形站可操作以下述定向支承預製件，在該定向中，預製件的縱軸線平行於成形站的縱軸線。

根據本發明的另一方面，每個成形站的縱軸線基本上被定向為平行於成形輪的旋轉面。

根據本發明的另一方面，每個成形站的縱軸線在成形輪的旋轉面上的投影與徑向方向在成形站的位置處基本對準。這允許作用於正在膨脹的預製件上的離心力與預製件縱向膨脹的方向更接近地對準。如果預製件布置為使其縱向為基本上垂直於成形輪的旋轉面的方向，那麼不能克服離心力與縱向膨脹的方向之間的90°角度，並且離心力不能與縱向膨脹的方向對準。在本發明的旋轉設備中，成形站以及預製件的縱向膨脹的方向較好地對準，並且優選地基本上彼此對準。降低了離心力不在縱向膨脹的方向上作用於預製件的分量。因此，預製件可被設計成具有較少的結構剛度就能承受這些不利的力並由此使用較少的原材料。

增大機器速度通常將要求在較高的速度下沿著製造路徑傳輸正在膨脹的預製件。因此在旋轉機器中，作用於正在膨脹的預製件的離心力將隨預製件的平移速度的平方增加。在離心力與縱向膨脹的方向對準之後，不僅降低了在傳統設備中產生不均勻膨脹容器的離心力的愈加不利的影響，其甚至支承預製件的縱向膨脹。

根據本發明的另一方面，成形輪的旋轉軸線與水平面形成小於30°的角度。根據本發明的另一方面，成形輪的旋轉軸線基本上平行於水平面。

使本發明的旋轉設備具有以下配置也允許重力與預製件縱向膨脹的方向更好地對準，與具有垂直旋轉軸線的已知配置相比，在該配置中，作用於正在膨脹的預製件的重力與旋轉面更好地對準。考慮重力和離心力兩者，旋轉設備的這種配置保證了這兩個力與縱向膨脹方向在旋轉製造路徑的某一扇區內良好對準。該扇區足以執行預製件的液壓膨脹的關鍵部分，從而降低了作用於正在膨脹的預製件的力的不利影響，該力具有垂直於縱向膨脹方向的有效分量。

根據本發明的另一方面，預製件具有帶開口的頸部部分，以及成形站在成形輪上被定向成使得開口面向裡。

當預製件布置為使得其開口向內面向成形輪的旋轉中心時，作用於預製件內部的液體的離心力將迫使液體進入預製件。因而，當預製件在該定向上圍繞成形輪的轉動軸線旋轉時，降低了溢出的風險。

本發明的第二方面是提供用於從預製件液壓成形成型容器的方法，該方法包括以下步驟：

-將預製件放置在成形站中，成形站具有縱軸線，

-當液壓膨脹成形站內部的預製件時，沿弧形製造路徑傳輸成形站，

-從成形站移除填充的成型容器，

由此，當使預製件膨脹至成型容器時，液壓膨脹預製件的液體上的合成加速度總是與成形站的縱軸線形成小於10°的角度。

有利地，合成加速度通過重力加速度和由於沿弧形製造路徑傳輸成形站的離心加速度的結合產生。

有利地，液壓膨脹預製件的液體上的合成加速度與成形站的縱軸線成小於5°的角度。

在膨脹階段期間，正在膨脹的預製件對具有垂直於膨脹方向的分量的力是最脆弱的。該力將使預製件關於膨脹方向不對稱地膨脹。產生的容器在由這種變形額外拉伸的部位處將更脆弱。這種脆弱必須由導致更高成本的附加材料彌補。執行膨脹過程以使得在膨脹期間產生的加速度和膨脹方向(成形站的縱向維度)之間的角度保持在20°以下，減輕垂直於膨脹方向作用的分力的不利影響。

根據本發明的另一方面，執行用於從預製件液壓成形成型容器的方法，以使得當預製件放置於成形站內時，成形站的縱軸線被定向在與垂直方向成小於20°的角度處。

在該定向上，與插入的預製件的縱軸線基本一致的成形站的縱軸線與垂直方向對準確定了重力在加熱並由此軟化的預製件上僅施加有限的彎曲力。

根據本發明的另一方面，執行用於從預製件液壓成形成型容器的方法以使得當從成形站移除填充的成型容器時，成形站的縱軸被定向在與垂直方向成小於20°的角度處。優選地，成型容器在與成形站在其弧形路徑上的最低位置靠近的基本上垂直的位置處從成形站移除。

在該定向上，與填充的容器的縱軸線基本上一致的成形站的縱軸線與垂直方向對準確定了重力起作用，以保持填充的容器內的液體不增加溢出的風險。通過在成形站的弧形路徑上的最低位置處移除填充的容器，離心力也在與瓶子的縱向方向基本對準的方向上起作用，進一步限制溢出的風險。

附圖說明

圖1a示出了通過現有技術的機器在低轉速下形成的容器內部的液體的自由液位，

圖1b示出了通過圖1a的機器在高轉速下形成的容器內部的液體的自由液位，

圖1c示出了申請人發現的圖1的機器的潛在缺點，

圖2示出了根據本發明的、用於沿旋轉軸液壓成形成型容器的旋轉機器的第一實施方式的的側視圖，

圖3示出了用於沿平行於旋轉平面的方向液壓成形成型容器的旋轉機器的、在圖2中所示的第一實施方式的的剖面，

圖4示出了用於沿平行於旋轉平面的方向液壓成形成型容器的旋轉機器的第二實施方式，以及

圖5示出了用於沿旋轉軸液壓成形成型容器的旋轉機器的的第三實施方式。

具體實施方式

本發明涉及旋轉機器，或旋轉設備，用於液壓成形成型容器。

本文使用的術語「容器」指的是用於儲存消耗品的容器。容器具有由容器壁的內表面限定的內部腔體。內部腔體限定容器的儲存容積。對於飲料，服務單人的容器具有從約100毫升至約500毫升的儲存容積，服務多人的容器具有從約500毫升至約3000毫升的容積，以及大容器具有從約3000毫升至約30公升的容積等，這些通常是已知的。對於諸如液體藥品的儲存的其它應用，較小的容器尺寸也是已知的。對於諸如燃料的其它應用，更大的容器尺寸仍然是已知的。可通過開口從外部訪問容器的內部腔體。開口可通過諸如蓋或蓋子的閉合部閉合。閉合部可以是容器的組成部分並且例如通過鉸鏈可移動地連接至容器的外壁。閉合部也可以是不永久地附接至容器的單獨部分，諸如螺旋蓋或者冠蓋。閉合部可以可逆地附接至容器，以用於反覆打開和閉合容器。閉合部可包括可以由用戶從打開配置移動至閉合配置的可活動部分，諸如運動蓋。

容器的形狀由容器壁的外表面限定。原則上，容器可以具有任意大小與形狀。容器可具有包括開口的頂部，與頂部相對的底部，以及連接頂部與底部的中間部。從容器的頂部到底部的尺寸通常稱作縱向尺寸。容器可包括包圍開口的頸部和上頸部與側壁連接的肩部。容器可包括用於將容器放置在表面上的底座。底座可形成底部的一部分。當放置在表面上時，容器的底座至少在三個點與該表面接觸。底座也可以沿著諸如站立環的站立表面與表面接觸。側壁使容器的底座與頂部分的容器壁連接。

本文使用的術語「成型容器」指的是至少部分地提供抵抗幾何形狀改變的阻力的容器。例如，簡單塑膠袋不是成型容器，而塑料瓶是成型容器。成型容器事實上可以採用任何形狀，包括但不限於瓶子、罐、箱、小桶或者桶的形狀。抵抗由外力引起的變形的阻力相對於容器的各個部分以及在容器的不同方向上可以不同。許多容器(諸如瓶子)具有基本上比任何橫向尺寸更大的縱向尺寸。通常，抵抗縱向方向變形的阻力比抵抗橫向方向變形的阻力大的多，使得容器可以堆疊以整批運輸。相對於填充的容器，尤其當容器在大於大氣壓力的內部壓力下閉合時，空的成型容器可呈現抵抗變形的顯著降低的阻力。

術語「液體介質」或者「消耗品」指的是物理介質。其表示不可壓縮且可流動的任何介質。不可壓縮且可流動的介質適合於膨脹預製件。液體可具有低粘度(如水或酒精)、中粘度(如可食用的油或者湯)、或者高粘度(如酸奶或含乳脂產品)。液體可以是同質的或不同質的(包括果肉或少量食品屑)。液體介質不限於食品。不可壓縮的液體可以是例如水，或其它飲料、身體護理產品、家庭護理產品和園藝護理產品、醫藥流體、燃料、工作流體等。其可包括水、果汁、乳製品、食用油、諸如清潔劑的家用液體、諸如肥皂、洗髮劑和洗液的身體衛生和護理液體、諸如鹽溶液或者液體藥物製劑的醫藥液體，諸如液體溶劑的化學製品，諸如(不可燃的)燃料和潤滑劑的工業液體或者任何其它適合的液體消耗品。

本文使用的術語「填充的容器」指的是由諸如液體消耗品的消耗品填充至填充液位的容器，優選為成型容器。優選地，填充的容器基本上完全地填充至填充液位處，該填充液位優化運輸給消費者的產品量同時允許可靠地生產填充的容器並且降低溢出的風險或其它浪費消耗品的危險。

優選地，本發明的設備或機器是用於從預製件製造填充的容器的設備。

本文使用的術語「預製件」指的是可以通過吹制轉變為容器的任何材料塊。預製件可以具有限定內部容積的中空體和帶開口的頸部部分，該開口用於進入預製件的內部容積。預製件可以具有與試管形狀相似的形狀，即，在下端閉合併且在上端具有帶開口的頸部。預製件可以由任何適當的塑性材料製成，塑性材料諸如聚酯，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(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)、聚呋喃二羧酸乙二醇酯(PEF)，或者聚烯烴，如低密度聚乙烯(LDPE)或者高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)，或者基於材料的苯乙烯，該苯乙烯諸如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，或者諸如聚氯乙烯(PVC)的其它聚合物。

預製件通常可根據注射模製工序生產並且在與根據本發明的用於形成容器的機器所在的地點不同的位置處模製。在變型中，諸如注射模製、壓縮模製或者注射壓縮的預製件生產平臺集成到與用於製造本發明的填充容器的設備相同的生產線中。在這種情況下，預製件製造工藝被實施為使得預製件的主體保持在儘可能接近其優化處理溫度的溫度處，而頸部部分保持在儘可能接近環境溫度的溫度處以防止以後變形。在這種情況下，加熱站可以由預製件生產平臺替代並且處理站位於預製件製造平臺下遊。然而，加熱站可布置在預製件生產平臺下遊以使預製件受到附加的熱調節以優化預製件的加熱分布圖和/或確保在處理步驟中選擇性地引入預製件中的淨化介質的活化。

用於將預製件液壓成形為容器的適當工藝是提供加熱的預製件，優選地加熱至預製件材料的玻璃態轉化溫度以上，並且迫使液體介質在加壓下通過開口進入預製件。然後液體介質使預製件的主體膨脹。在膨脹期間，預製件可以放入模具中以使主體膨脹直至其到達模具的內表面並與模具的內表面一致。在冷卻之後，預製件的主體保持在膨脹配置中，從而形成容器。通過適當地成形模具的內表面，可以確定容器的形式。在通過開口使預製件膨脹期間，頸部部分可以相對保持不變。

本發明的旋轉設備或機器包括可旋轉的成形輪。

術語「輪」指的是用於元件沿著製造路徑的旋轉處理的設備組件。在旋轉過程中，一系列的元件沿著製造路徑傳輸，該製造路徑基本上遵循圓弧，優選地以恆定傳輸速率傳輸。輪是用於沿這樣基本上環形的製造路徑傳輸的適當裝置。通常，元件在輪的圓周附近被暫時支承在輪上。輪通常具有穿過環形製造路徑的對稱中心並基本上垂直於環形製造路徑的平面的中心旋轉軸。基本環形的製造路徑沿著圓環的圓周在入口點與出口點之間的一部分運行。元件在沿著環形製造路徑傳輸的同時，可以在向內的或者向外的徑向方向上移動。然而在大多數情況下，這些移動的維度基本上小於環形製造路徑的徑向維度。

術語「可旋轉的輪」指的是以這洋的方式安裝的輪：其可圍繞其中心旋轉軸旋轉並且可由致動器驅動。用於驅動可旋轉的輪的適當致動器是廣泛已知的並且在此不進行描述。

本發明的旋轉設備包括多個成形站。

術語「成形站」指的是可操作以將預製件轉變為容器，優選地轉變成填充的容器的任何站。每個成形站具有縱軸線，該縱軸線通常與在成形站中成形的容器的縱軸線共線。

本發明的液壓成形站中的每個由成形輪支承以使得每個成形站的縱軸線在預製件膨脹時與成形輪的旋轉面形成小於25°的角度。優選地，每個成形站的縱軸線在預製件膨脹時與成形輪的旋轉面成小於20°的角度，該角度更優選地小於15°，還更優選地小於10°，還更優選地小於5°。還更優選地，每個成形站的縱軸定向成基本上平行於成形輪的旋轉面。在該配置中，對於成形站在成形輪上的一些位置，用於正在膨脹的預製件內的液體的重力和離心力在相互之間相差小於10°的方向的或者甚至共線的方向起作用是可能的。優選地，在這些位置上作用於液體的合力與成形站的縱軸線成一角度，該角度小於20°，更優選地小於10°，還更優選地小於5°，還更優選地小於3°。

預製件中的液體上的離心力將總是在徑向方向上起作用。使成形站的定向更接近地對準旋轉面並由此與徑向方向更接近地對準將增大合力(重力和離心力的相加)與預製件的縱向方向之間的角度。從而，降低引起預製件遠離成形站的縱向維度彎曲的力。

發明人已經注意到，當與成形輪的一次旋轉的周期比較時，在液壓成形工序中將預製件膨脹為容器的時間是相對短的。所以對於弧形路徑上的預製件發生實際膨脹的部分，足以改善合力與縱向維度的對準。在弧形路徑的其他部分上，預製件不填充液體並且能夠承受作用於其上的合力或者預製件完全膨脹以與模具的內表面一致，由此通過模具的內表面支承而抵抗作用於完全膨脹的預製件上的合力。

本發明的液壓成形站中的每個由成形輪支承，以使得在預製件膨脹時每個成形站的縱軸線在成形輪的旋轉面上的投影與徑向方向在成形站的位置處成一角度，該角度小於25°，更優選地小於20°，還更優選地小於15°，還更優選地小於10°，例如小於5°。還更優選地，本發明的液壓成形站中的每個由成形輪支承，以使得每個成形站的縱軸線在成形輪的旋轉面上的投影在成形站的位置處基本上與徑向方向對準。

不必使成形站的縱向維度與徑向方向完全對準以受益於本發明的優點。在預製件膨脹時，當每個成形站的縱軸線的投影處於上面限定的邊界之內時，對準是足夠的。

本發明的液壓成形站可支承預製件，使得預製件被定向為預製件的縱軸線與成形站的縱軸線平行。在該配置中，預製件的旋轉對稱軸線可與模具的旋轉對稱軸線共線。現有模具通常在其縱軸線被垂直定向的位置上操作。預製件簡單地放入模具的上表面上的預製件支座中並且由重力保持在其豎直位置。本發明的成形站可包括用於保持預製件並以下述方位定位預製件的裝置，在該方位中，即使成形站不僅僅在豎直位置被支承，預製件的縱軸線也與成形站的縱軸線對準。適當的裝置包括與預製件的頸部的上表面和下表面接合的夾具或者抓具。

液壓成形站可包括模具，優選地包括可從閉合配置可逆地打開至打開配置的模具。閉合配置用於成形過程。打開配置用於插入預製件和取出成型容器。模具可包括兩個、三個或更多組件。為了將模具的配置從打開改變至閉合，一個組件、一些組件或者所有組件可以在第一位置與第二位置之間移動或者轉動。當模具處於閉合配置中時，諸如底座的一些組件可以是可活動的。成形站可以包括用於保持模具的模具座。不同的模具可以被插入模具座中，以使本發明的設備適用於不同的容器幾何結構。模具站可包括用於將模具從打開配置移動至閉合配置的一個或多個致動器。

優選地，本發明的成形站在成形輪上被定向為使得預製件的具有開口的頸部面向內且預製件的主體面向外。當預製件膨脹為容器時，預製件的縱向維度不必完全與徑向方向對準(如上文說明的)，但是預製件不應被定向成使得開口面向外，以及液體不得不向裡受力，即，與離心力的方向相反。由於預製件的開口處於預製件的近端處，離心力起作用的方向與推動成形液體並因此支持液壓成形工藝的方向一樣。

液壓成形站可包括用於拉伸預製件(諸如拉伸杆)的裝置，以及例如US2012/0207872中描述的用於致動拉伸裝置的裝置。

液壓成形站可包括用於與預製件的開口或模具的上表面緊密地連接的噴嘴裝置和用於在建立密封連接之後通過開口將受壓流體供給至預製件內的流體供給裝置。

液壓成形輪支承多個成形站。優選地成形輪以這樣的方式支承多個成形站：當成形輪旋轉時，沿著環形製造路徑傳輸成形站。可以沿著成形輪的圓周支承成形站。

液壓成形站可由成形輪支承，成形站的縱軸線與成形輪的徑向方向在成形站的位置處對準。優選地，成形站被定向成使得預製件或容器的開口面向成形輪的中心並且預製件的相對端的朝向徑向遠離成形輪的中心。

替代地，液壓成形站可由成形輪支承，以使得成形站的縱向維度與成形輪的切向方向在成形站的位置處成一角度，該角度小於30°，優選地小於20°，還優選地小於15°，還優選地小於10°，還優選地小於5°，還優選地小於3°。還更優選地，成形站的縱向維度在成形站的位置上基本上平行於成形輪的切向方向。

替代地，液壓成形輪可以旋轉自由度支承成形站。例如，支承可以設計為使得每個成形站可圍繞與成形輪的旋轉軸線基本上平行的旋轉軸線旋轉。優選地，成形輪還包括用於保持成形站的縱向維度的方位垂直的裝置。適當的裝置包括例如多個致動器，每個致動器與成形站可操作地連接並且將成形站旋轉至垂直方位。凸輪隨動件是用於控制成形站的方位的另一適當裝置。

本發明的成形輪可以具有與水平面成一角度的旋轉軸線，該角度小於60°，優選地小於45°，還更優選地小於30°，還更優選地小於20°，還更優選地小於10°，還更優選地小於5°。還更優選地，成形輪的旋轉軸線基本上定向在水平方向上。

對於高速旋轉的機器，作用於填充的容器內的液體的合力可導致溢出和容器的變形。合力是作用於液體的重力和離心力之和。離心力的方向取決於旋轉軸的定向。通過改變定向，可調整離心力相對於重力的相對定位。在理想情況下，離心力和重力互相共線並且平行於容器的縱軸線起作用，以迫使消耗品進入容器。然而，隨著填充容器沿著弧形製造路徑在旋轉機器中移動，作用於消耗品並由此作用於填充容器的空間的離心力不斷變化。

本發明提供了用於從預製件液壓成形成型容器的方法，該方法包括以下步驟：

-將預製件放置在成形站中，該成形站具有縱軸線，

-在成形站的內部液壓膨脹預製件的同時，沿著弧形製造路徑傳輸成形站，

-從成形站移除填充的成型容器。

當預製件膨脹為成型容器時，液壓膨脹預製件的液體上產生的加速度的定向總是與成形站的縱軸線成一角度，該角度小於20°，優選地小於10°，還更優選地小於5°，還更優選地小於3°。通過使合力的方向與成形站的縱向方向對準，降低了作用於正在膨脹的預製件上的離心力的不利影響。臨界時間是通過迫使液體進入容器將預製件膨脹為成型容器的時間。該時間從液體開始被迫使進入預製件開始，直至預製件膨脹至其最終容積的至少50％，更優選地75％，還更優選地90％，還更優選地95％。在該階段之前，空的預製件的質量不足夠大從而受離心力嚴重地影響。甚至在預製件為了拉伸而被軟化之後，預製件的穩定性足以避免顯著的變形。在膨脹之後，成型容器與模具的內表面緊密地一致並因此抵抗離心力的負面影響而被支承。然而，在膨脹期間，如果合力的方向與成形站的縱向方向以及正在膨脹的預製件的縱向方向不是充分對準，那麼合力作用於預製件內部的重液上並且可潛在地使正在膨脹的預製件變形。

通過幾個結構上的設置的組合，可以實現合力的方向與成形站的縱向方向對準。離心力在徑向方向上起作用。成形站的縱向方向與成形輪的徑向方向在成形站的位置處對準將引起合力的更好的對準。如果成形輪圍繞垂直旋轉軸線進行旋轉，那麼重力將總是垂直於離心力起作用，從而使得合力難以與旋轉機器的縱向方向對準。通過將成形輪的旋轉軸線從垂直定向移動為更接近於平行於水平面的定向，對於沿成形輪的周長的弧形路徑的至少一些部分，可以使合力與成形站的縱向維度良好地對準。對於具有水平旋轉軸線的成形輪，合力與成形站的縱向維度在成形站的頂部位置附近以及底部位置附近近似對準。

本發明還提供了用於從預製件液壓成形成型容器的方法，其中，當預製件位於成形站內時，成形站的縱軸線被定向為與垂直方向成小於20°的角度。本發明還提供了用於從預製件液壓成形成型容器的方法，其中，當從成形站移除填充的成型容器時，成形站的縱軸線被定向為與垂直方向成小於20°的角度。

本發明還提供了用於從預製件液壓成形成型容器的方法，其中，在靠近於成形站在其弧形路徑上的最低位置的基本上垂直的位置處，從成形站移除成型容器。通過與水平旋轉軸線配合來布置成形輪以及將成形站定位為與徑向方向對準，可以獲得成形站的該定向。使水平旋轉軸線和成形站與徑向方向對準避免離心力在垂直於重力的方向上不斷地作用於正在膨脹的預製件。

示例性實施方式的描述

現在將通過參照示例性實施方式和附圖對本發明進行描述。

在圖2中示出了用於液壓成形成型容器的旋轉設備或者機器100的第一實施方式。設備100包括支承多個成形站140的可旋轉的成形輪110。成形站140包括可打開的模具和用於迫使液體消耗品進入預製件的裝置(未示出)。旋轉軸線111被定向為垂直於在成形輪110的中心112處繪製的平面。可旋轉的輪110能夠例如以順時針方向114旋轉。成形站140布置為使成形站的縱軸線116在旋轉面L上的投影在成形站140的位置處基本上平行於徑向線118。成形站140的遠端沿可旋轉的成形輪110的周長進行布置，近端面向成形輪110的中心。在所示的實施方式中，包括在成形站中的模具被布置成使得成型容器的底部鄰近成形站140的遠端定位，而成型容器的頸部面向成形站的近端。

圖2所示的第一實施方式在圖3中以通過成形輪110的中心112的剖面進行說明，並且從平行於成形輪110的旋轉面的方向觀察第一實施方式。成形輪110的旋轉軸線111現在平行於繪圖面。成形站140布置成使得其縱軸線116在成形站140的位置處平行於徑向線118並因此也平行於成形輪110的旋轉面。

參考圖4，用於液壓成形成型容器的旋轉設備的第二實施方式400以通過成形輪410的中心412的剖面方式示出。成形輪圍繞其旋轉軸線411沿方向414旋轉。成形站440布置成使得其縱軸線416與徑向方向並因此與旋轉面成一角度448。在示出的實施方式中，旋轉軸線411布置成使得在最低位置處成形站處於其豎直位置，在該豎直位置處便於容易地從模具上移除填充的成型容器，同時降低溢出風險。

用於液壓成形成型容器的旋轉設備的第三實施方式500在圖5中以從平行於旋轉軸線511的方向觀察的側視圖示出。成形站540由成形輪510支承，成形站540的遠端靠近成形輪510的周長定位並且近端向內面向旋轉軸線511。成形站540布置成使得其縱軸線516在旋轉面上的投影與徑向線518在成形站540的位置處形成角度548。角度548可促進轉移到下遊操作並且進一步通過下遊操作進行處理，同時保持合力與徑向線518充分對準以減少正在膨脹的預製件發生變形的風險。