室20例如包括中空空間，該中空空間包括規(guī)則圓柱部以及在規(guī)則圓柱部和注射噴嘴的出口 18之間延伸的截錐部或角錐部。腔室20的直徑從規(guī)則圓柱部的直徑逐漸縮小至圓錐部中開口的直徑。
[0115]腔室20經(jīng)由注射噴嘴26的側(cè)面開口 27以及經(jīng)由殼體25的橫向?qū)Ч芘c入口 16流體連通。
[0116]殼體25還包括布置成接納用于使注射噴嘴26運(yùn)動的致動器件30的第一上隔室28。致動器件例如是氣動致動器件，且例如包括附接至注射噴嘴26并將第一上隔室28密封地分隔成上部分和下部分的活塞，該上部分和下部分每個(gè)都可填充空氣。為了使注射噴嘴28在其縮回位置和其作用位置之間運(yùn)動，將空氣注射至第一上隔室28的上部分中，以增加所述上部分中的壓力并使活塞30運(yùn)動，從而使得上部分的體積增加而使下部分的體積減小。反之，為了使注射噴嘴28在其作用位置和其縮回位置之間運(yùn)動，將空氣注射至第一上隔室28的下部分中，以使得所述下部分中的壓力增加并使活塞30運(yùn)動，從而使得下部分的體積增加而上部分的體積減小。腔室20的內(nèi)體積通過適當(dāng)?shù)拿芊馄骷?1與第一上隔室28密封地隔離開。
[0117]注射裝置4還包括沿著軸線A在腔室20中延伸的中空控制桿32。中空控制桿32在其下端處包括在腔室20中延伸的密封環(huán)34。密封環(huán)34的形狀與注射噴嘴26的圓錐部的一部分的形狀互補(bǔ)，以使得當(dāng)密封環(huán)34抵靠錐形部的壁應(yīng)用時(shí)，密封環(huán)34密封地封閉腔室20并防止液體流過出口 18。中空控制桿32可在腔室20中，沿著軸線A在注射位置(圖3至圖5所示)和密封位置(圖1、圖2和圖6至圖10所示)之間平移地運(yùn)動。在注射位置中，密封環(huán)34與注射噴嘴的角錐部的壁間隔開，且出口 18經(jīng)由腔室20與入口 16流體連通；在密封位置中，密封環(huán)34抵靠注射噴嘴26的圓錐部的壁應(yīng)用并且密封地封閉腔室20。
[0118]殼體25還包括布置成接納用于使控制桿32運(yùn)動的致動器件的第二上隔室36。致動器件例如是氣動致動器件，并且例如包括附接至控制桿32并將第二上隔室36密封地分隔成上部分和下部分的活塞38，該上部分和下部分中的每個(gè)都能填充空氣。為了使控制桿32在其注射位置和其密封位置之間運(yùn)動，將空氣注射至第二上隔室36的上部分中，以增加所述上部分中的壓力并使活塞38運(yùn)動，從而使得上部分的體積增加而下部分的體積減小。反之，為了使控制桿32在其密封位置和其注射位置之間運(yùn)動，將空氣注射至第二上隔室36的下部分，以增加所述下部分中的壓力并使活塞38運(yùn)動，從而使得下部分的體積增加而上部分的體積減小。第一上隔室28通過合適的密封器件與第二上隔室36密封地隔離開。
[0119]如已知的那樣，拉伸桿40在中空控制桿32內(nèi)部延伸、經(jīng)過出口 18并在預(yù)制件2中延伸，以助于預(yù)制件2變形成容器。拉伸桿40由剛性實(shí)心桿形成，這意味著流體不能流過拉伸桿40。拉伸桿40可沿著軸線A在中空控制桿32中平移運(yùn)動，并由合適的致動器件41致動，例如伺服電機(jī)或磁性致動器件。下面將隨著根據(jù)本發(fā)明的方法的描述，對拉伸桿40的功能進(jìn)行描述。拉伸桿40和密封銷34之間設(shè)有密封器件43，以防止液體在拉伸桿和密封環(huán)34之間流動。
[0120]中空控制桿32因此在密封環(huán)34附近限定圍繞拉伸桿40延伸的端口，且由于密封器件43的影響，拉伸桿40可以液密的方式穿過該端口進(jìn)行運(yùn)動。
[0121]用于接納預(yù)制件2的模具6包括具有待制造容器1的形狀的模具腔體42。模具例如包括可在打開位置和封閉位置之間相對于彼此運(yùn)動的至少兩個(gè)部件。兩個(gè)部件例如鉸接在一起，且可圍繞大體平行于預(yù)制件2的軸線A的軸線相對于彼此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。模具6的每個(gè)部件都包括主體，該主體包括具有待形成的半瓶形狀的中空凹口。根據(jù)非限制性示例，一個(gè)部件的中空凹口包括半圓柱部，該半圓柱部在其下端處通過具有半圓形狀的底面封閉，且在其上端處通過形狀與預(yù)制件2的主體8的一半的形狀大體互補(bǔ)的先逐漸變細(xì)后半圓柱形的軸環(huán)而終止。模具的另一部件的中空凹口與上述中空凹口對稱。在打開位置中，模具的各部件彼此分離，以使得預(yù)制件2能被引入兩個(gè)部件之間。在封閉位置中，兩個(gè)部件彼此抵靠以形成主部件，從而使得中空凹口彼此面對并一起限定具有待形成容器1的形狀的模具腔體42。模具腔體因此包括根據(jù)軸線A延伸的圓柱部44，圓柱部44由凹口的半圓柱部限定且旨在形成容器1的主體，容器1在其下端處通過由凹口的底面形成且旨在形成容器底部的圓形底面46封閉，并在其上端處通過與預(yù)制件2的主體的一部分大體互補(bǔ)的軸環(huán)48終止。當(dāng)模具封閉時(shí)，預(yù)制件2通過模具腔體的軸環(huán)48保持在模具腔體中。軸環(huán)在略低于預(yù)制件的頸部12處保持預(yù)制件2，預(yù)制件的頸部12延伸至模具腔體的軸環(huán)48之上、從而延伸到所述腔體外。模具腔體與在模具腔體內(nèi)延伸的預(yù)制件2密封地封閉。
[0122]根據(jù)圖8和圖9所示的實(shí)施方式，模具6還包括可沿著軸線A，在非作用位置(圖8)和作用位置(圖9)之間相對于主部件平移運(yùn)動的底部件50。在非作用位置中，底部件50延伸至主部件之下，并與主部件限定具有第一體積的模具腔體。在作用位置中，底部件50在主部件中延伸，并與主部件限定具有小于第一體積的第二體積的模具腔體。底部件50可具有特定成形的表面52，如圖10所示且被稱為“加料底座”，該表面52旨在向待形成的容器底部給出特殊成形的底部54。
[0123]下面將先根據(jù)參照圖1至圖7和圖11的第一實(shí)施方式、再根據(jù)參照圖8至圖10的第二實(shí)施方式，描述使用如上所述的注射裝置4和模具6由預(yù)制件2制造容器1的方法。
[0124]圖11是通過實(shí)線表示隨著時(shí)間(橫軸)的液體壓力(“P”縱軸)的圖。粗點(diǎn)劃線表示拉伸桿隨著時(shí)間(“X”縱軸)的運(yùn)動。混合線表示變形的預(yù)制件隨著時(shí)間的體積(“V”縱軸)。粗實(shí)線表示密封銷34隨著時(shí)間的運(yùn)動(“X”縱軸)。
[0125]在第一步中，預(yù)制件2例如在加熱室(未示出)中預(yù)熱至與預(yù)制件后續(xù)變形成容器相適應(yīng)的溫度。預(yù)制件旨在加熱至比預(yù)制件材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更高的溫度。這樣的加熱室和加熱步驟在用于制造容器的方法和機(jī)器中是常見的，且在本文中將不會非常詳細(xì)地描述。
[0126]預(yù)制件2然后裝載至模具6中并放置于注射裝置4之下，如圖1所示。在該階段，注射噴嘴26位于其縮回位置同時(shí)控制桿32位于其密封位置，如由圖11的粗實(shí)線的第一段所示。拉伸桿40也位于縮回位置，在該位置中，其幾乎不從出口 18突出或完全地縮回至控制桿32中，以便在注射裝置1之下留出用于放置裝載至模具6中的預(yù)制件2的空間，如圖1所示。腔室20的內(nèi)體積已經(jīng)填充有來自液體源22并由注射器件24通過入口 16注射的不可壓縮液體。注射器件24設(shè)定成以第一壓力射液體，根據(jù)待制造的容器的尺寸和體積，該第一壓力P:例如包括在4和15巴之間。
[0127]接著，如圖2所示，注射噴嘴26運(yùn)動至其作用位置，在該作用位置中出口 18放置成鄰接頸部12。拉伸桿40沿著軸線A平移運(yùn)動，直至其到達(dá)預(yù)制件2的底部，如圖2所示。在該階段，控制桿32依然位于其密封位置中。在該步驟中拉伸桿40放置成抵靠預(yù)制件的底部并且預(yù)制件的變形尚未開始，該步驟被稱為液壓成形方法的“點(diǎn)0”，這在圖11的時(shí)間軸中由參考0指出。
[0128]如圖3所示，控制桿32然后運(yùn)動至其注射位置(如圖11中由參考I和粗實(shí)線的第二段所示)，從而使入口 16放置成與出口 18流體連通，并因此與預(yù)制件的內(nèi)體積10流體連通。然后，利用以第一壓力？:通過出口 18注射的液體填充預(yù)制件2。預(yù)制件2中液體的注射使得預(yù)制件2變形，主體8的壁朝向模具腔體42的壁擴(kuò)張且變形的預(yù)制件的體積逐漸增加，如圖11的混合線所示。通過拉伸桿40輔助該變形，其中，拉伸桿40持續(xù)沿著軸線A、朝向模具6的底部平移運(yùn)動，以引起預(yù)制件2的軸向變形，如圖3和圖4所示。應(yīng)注意的是，在控制桿32的運(yùn)動期間，隨著預(yù)制件體積增加以變成局部形成的容器，可能存在小的壓力波動，如圖11中參考I之后的實(shí)線所示。
[0129]當(dāng)拉伸桿40到達(dá)模具6的底部時(shí)(圖4)，拉伸桿的運(yùn)動停止且反向運(yùn)動開始，以便從變形的預(yù)制件2收回拉伸桿40的一部分(圖5)。拉伸桿40到達(dá)模具6的底部并停止的步驟被稱為液壓成形方法的“點(diǎn)10”。在圖11的時(shí)間軸上由參考10表示的點(diǎn)10處，預(yù)制件2例如已經(jīng)變形至超過容器最后形狀的50%，這意味著，變形的預(yù)制件2的體積已到達(dá)待制造容器1的體積的50%以上。
[0130]當(dāng)液體已填充變形的預(yù)制件2直至預(yù)定極限時(shí)、以及當(dāng)拉伸桿的一部分已經(jīng)從變形的預(yù)制件2的底部收回時(shí)，預(yù)制件已經(jīng)獲得不完全為待制造容器形狀的中間形狀56，如圖6所示。控制桿32運(yùn)動至其密封位置中，以便停止將液體注射至變形的預(yù)制件2內(nèi)，如圖6所示以及如圖11的參考S所表示和圖11的粗實(shí)線的第三段所示。中間形狀56呈現(xiàn)出大體包括在待制造容器1的體積的95%和99%之間的體積，這意味著變形的預(yù)制件必須進(jìn)一步變形，以使得體積增加待獲得的容器的1%至5%。
[0131]液體連續(xù)地填充至變形的預(yù)制件的體積10中，直至控制桿32運(yùn)動至其密封位置中；并填充腔室20直至注射器件24。當(dāng)控制桿32位于其密封位置時(shí)，密封阻隔部57將液體的封閉體積58與腔室20的剩余部分隔離開。密封阻隔部57存在于密封環(huán)34和腔室20的圓錐部之間的密封中，且由密封環(huán)34與拉伸桿40之間的密封器件43、以及拉伸桿自身的封閉通過中空控制桿32限定的端口的部分組成。封閉體積58由注射裝置近似剛性的備件界定，以使得當(dāng)拉伸桿在封閉體積58內(nèi)的體積增加時(shí)，液體壓力和施加于預(yù)制件的壁的力也增加。由于預(yù)制件材料的機(jī)械阻力遠(yuǎn)小于所述備件的機(jī)械阻力，所以預(yù)制件的壁發(fā)生變形。密封阻隔部57在出口 18和布置成以第一壓力向液體加壓的注射器件24之間延伸。
[0132]換句話說，密封阻隔部57由密封環(huán)34和腔室20的圓錐部之間的密封件以及密封環(huán)34和拉伸桿40之間的密封器件43形成，并包括這樣的端口，S卩，拉伸桿40能以液密的方式通過該端口進(jìn)行運(yùn)動。封閉體積58由密封阻隔部57和延伸通過端口的拉伸桿40封閉。
[0133]拉伸桿40經(jīng)過密封阻隔部57，即通過由密封環(huán)34附近的中空控制桿32限定的端口。拉伸桿40穿過密封阻隔部57密封地運(yùn)動，這意味著拉伸桿40能夠在封閉體積58中運(yùn)動而不破壞密封阻隔部57。這可通過在密封銷34和拉伸桿40之間提供合適的密封器件43來實(shí)現(xiàn)。具體地，密封器件43適于允許拉伸桿40在封閉體積中向下和向上運(yùn)動，而不允許來自封閉體積的液體離開所述封閉體積。拉伸桿40的一部分位于封閉體積內(nèi)且占用該封閉體積的小部分。封閉體積的剩余部分全部填充液體。密封阻隔部在變形的