DE1486052A1 - Method and device for forming, filling and closing containers - Google Patents
Method and device for forming, filling and closing containersInfo
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Description
B e s c h r e i b u n g Verfahren und Vorrichtung zum Formen, Füllen und Verschließen von Behältern Die Erfindung bezieht sich auf das Formen und Hüllen von Flaschen oder anderen 6ehältern, die gegebenenfalls einen engen hals aufweisen können, und aus einem Kunststoff, Insbesondere einem thermoplastischen Material, bestehen, wobei die Flaschen oder sonstigen Behälter in schneller Folge mit Hilfe einer einzigen Vorrichtung und in einem einzigen arbeitsgang geformt, gefüllt und verschlossen werden. Dieses Verfahren bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu dem Verfahren, bei dem die Flaschen mit Hilfe einer ersten Vorrichtung hergestellt werden, um dann zu einer zweiten Vorrichtung und möglicherweise zu einer dritten Vorrichtung gebracht zu werden, die dazu dienen, die Flaschen zu füllen und zu verschließen. Gemäß der Erfindung kommt man nicht nur mit einer kleineren Zahl von Vorrichtungen @us, 80 daß etch kürzere Dransportwege ergeben und sich der Raumbedarf verringert, sondern die Erfindung ermöglicht es auch, dafür au sorgen, daß die Flaschen vor dem zellen oder während des Füllens nicht mit Bakterien oder auf andere Weise verunreinigt werden, denn das Innere der Flaschen kommt nicht in Berührung mit der Umgebungsluft. iiuf diese eise ist es ohne Schwierigkeit möglich, die bezäglich der Sterilität gesteliten Forderungen zu erfüllen.D e c h r e i n g Method and device for forming, filling and sealing of containers. The invention relates to molding and wrapping from bottles or other containers that may have a narrow neck can, and made of a plastic, in particular a thermoplastic material, exist, using the bottles or other containers in quick succession a single device and formed, filled and in a single operation be locked. This procedure offers numerous advantages compared to the method in which the bottles are produced with the aid of a first device then to a second device and possibly a third Device to be brought, which are used to fill and close the bottles. According to the invention one does not only come with a smaller number of devices @us, 80 that somewhat shorter transport routes result and the space requirement is reduced, but the invention also makes it possible to ensure that the bottles are in front of not contaminated with bacteria or in any other way in the cells or during filling will, because the inside of the bottles does not come into contact with the ambient air. iiuf In this way it is possible without difficulty to determine whether the sterility is concerned To meet demands.
Ein Verfa@ren der vorstehend gesc. ilderten iirt ist bereits bekanilt. dem. iß diesem bekannten Verfahren wird ein teißes Kunststoffmaterial mit @ilfe eines Strangpreßkopfes in Richtung nach unten ausgepreßt, so daß ein Rohr entsteht, wie man es auf dem gebiet de@ @ Glasvcrarbe@tung is Külbel bezeichnet. A method of the above stated. ilderten iirt is already known. to the. In this known method, a white plastic material is used with the aid an extrusion head pressed downwards, so that a tube is formed, as it is called in the field of de @ @ Glasvcrarbe @ tung is Külbel.
Sobald dieses Rohr eine zur Herstellung eineg Behälters ausreichende Länge erreiche hat, wird es von einer mehrvelligen Form umse@lossen, wobei des unbere Ende der Form @as untere Ende des @tohrs verschli@@t, während das obere Ende der @rorm so an (em @@@hr angrcift, daß der hals des behälters jeform@ 1 rd. @it hilfe einer Leitung, die sich dtircli den Str@ngpre@-kopf hindurch erstreckt, wird Druckluft dem Knnenen des @otnabschnitts innerhalb der ortsfesten orm zugefilirt, um den Rohrabschnitt so aufzublasen, daß er die Innenform der Form annimmt. Die Flüssigkeit, mit der der Behälter gefüllt werden soll, wird dann mit hilfe einer Fülleitung zugeführt, die ebenfalls in den Strangpreßkopf eingebaut ist; hierauf wird die Form geöffnet, damit der Behalter nach unten aus der Form entfernt werden kann; hierbei bleibt der Hals des Behälters mit einem neuen Rohrabschnitt verbunden, der aus dem Strangpreßkopf ausgepreßt wird, bis dieser neue Rohrabschnitt eine solche Lange erreicht hat, daß daraus der nächste Behälter hergestellt werden kann; nunmehr wiederholt sich das soeben beschriebene Arbeitsspiel. dchließlich wird der iiais des so@ben gefüllten Behälters verschlossen, und der Behälter wird von des nächsten Rohrabschnitt abgetrennt.As soon as this tube is sufficient to produce a container Has reached length, it is surrounded by a multi-celled shape, whereby the unbere End of the form @as the lower end of the @tohrs verschli @@ t, while the upper end of the @rorm so to (em @@@ hr angrcift that the neck of the container jeform @ 1 rd. @it help a line that extends through the Str @ ngpre @ -kopf is compressed air the ability of the opening section within the stationary form to be filtered around the pipe section inflate so that it takes on the inner shape of the mold. The liquid with which the container is to be filled, is then fed with the help of a filling line, which is also built into the extrusion head; then the form is opened, so that the container can be removed from the mold downwards; here remains the neck of the container is connected to a new section of pipe coming from the extrusion head is pressed until this new pipe section has reached such a length that from this the next container can be made; now this is repeated work cycle just described. Finally, the iiais of the so @ is filled The container is closed and the container is removed from the des next pipe section severed.
Bei diesem bekannten Verfahren arbeitet Somit ein Strangpreßkopf mit ciner einzigen Form zusammch; hierdurch wird die @eistungsfähigkeit der Vor@ichtung eingeschränkt, denn das Btrangpressen kann nur intermittierend durc@geführt werden. In this known method, an extrusion head thus operates together with a single form; this increases the efficiency of the device limited, because extrusion can only be carried out intermittently.
Gemäß der Erfindung wird nunmehr das ohr kontinuierlich im wege des Strangpressens hergestellt, wobei jedoch nicht notwendigerweise mit einer unveränderlichen konstanten Ges c windigkeit gearbeitet iwrd; gleichzeitig bewegen sich mehrere Formen zusammen mit dem stranggepreßten Rohr@ iii der @eise, daß immer dann, wenn ein Behälter in einer Form @eformt und/ode@ ofällt wird, der fär den nächsten Behälte@ bestimmte Rohrabscia@itt bereits aus de@ Stran @pre@kop@ ausgepre@t wird ; der betreffende Behälter wird dadurch geformt, daß ein Unterdruck zwischen dci @nnenwand der Form und der Außenwand des in die Form cingeschlossenen Rohrabsc@nitts erzcagt wird. Dieser Unte@ druck bewirst, $während $@nnere $Rohrs $im $wessntlichen legt wi@@@, während das @nnere des Rohrs im wesentlichen dem At. @@ @@@@@@druck ausgesetzt bleibt; zu diesem Zweck wird dem Inneren des Rohrs äber eine sic@. durch den Strangpreßkopf erstre@@ca@ie Le@t liu zusätzlich Luft oder ein Gas zugeführt, das gegebenenfa@@s sterilisiert sein kann, sobald sich der Innen-@@aum des Kohrs ausde@nt, während der Behälter geformt wird. Da un@@@ dieser ; Umständen kein störender Über- oder unterdruck in dem Rohr herrse@t, das aus dem Strangrreßkopf austritt und zur Herstellun des nächsten Behälters dient, wobei dieses Rohr iii offener Verbindung mit dem entstegenden Behälter steht, wird das heu cn@ste ende @@@@ @@@@ve d des Stra @pressens nicht vor-@@@@@@@@@@@ @@@@@@@ @@@@ @@ @@@@@efiackt. According to the invention, the ear is now continuously in the way of the Extrusion produced, although not necessarily with an invariable constant speed worked iwrd; several shapes move at the same time together with the extruded tube @ iii the @eise that whenever a container is @formt and / or @ ofare in a form that determines the next container @ Rohrabscia @ itt already becomes de @ Stran @ pre @ kop @ pron @ t; the one in question Container is formed by creating a negative pressure between the inner wall of the mold and the outer wall of the pipe section enclosed in the mold is caged. This sub @ pressure is applied $ while $ @ inner $ tubes $ are placed in the $ wi @@@, while the inside of the tube essentially corresponds to the at. @@ @@@@@@ remains exposed to pressure; for this purpose a sic @. through the extrusion head stre @@ ca @ ie Le @ t liu additionally supplied air or a gas, the givenfa @@ s can be sterilized as soon as the inside - @@ aum of the barrel expands, while the container is molded. Since un @@@ this; No annoying over- or negative pressure in the pipe that emerges from the extrusion head and is used for production the next container is used, this tube iii open connection with the entstegenden If the container is in place, the hay will not end @@@@ @@@@ ve d des Stra @pressens before - @@@@@@@@@@@ @@@@@@ @@@@ @@ @@@@@ efiackt.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets zwei oder mehr Behälter vorhanden sind, die sich in verschiedenen Stadien ihrer Herstellung befinden, ergibt sich eine Erhöhung 4 der Leistungsfähigkeit d.h. der Zahl der je Zeiteinheit her; stellbaren Behälter. Die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung wird außerdem dadurch günstig beeinflußt, daß die Flüssigkeit eine Kühlwirkung auf den sosben hergestellten Behälter ausübt. Since in the method according to the invention there are always two or more containers are present, which are in different stages of their manufacture, results there is an increase 4 in performance, i.e. the number of per unit of time; adjustable container. The performance of the device is also increased by it favorably influences that the liquid has a cooling effect on the sosben produced Container exercises.
Wegen dieser Kühlwirkung kann die Zeitspanne, während welcher der Behälter in der Form verbleiben muß, erheblich größer sein, als es der Fall wäre, wenn der noch leere Behälter nur von der Außenseite her abgekühlt werden müßte.Because of this cooling effect, the period of time during which the Container must remain in the mold, be considerably larger than it would be the case, if the still empty container only had to be cooled from the outside.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnungen aa einem Ausführungsbeispiel naher erläutert. The invention is described below with reference to a schematic drawing aa explained in more detail in an exemplary embodiment.
Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem schematisch gezeichneten senkrechten Schnitt und teilweise in perspektivischer Darstellung. The drawing shows a device according to the invention in a schematic drawn vertical section and partly in perspective.
In der Zeichnung ist der mit einer ringförmigen Austritts-Öffnung versehene Strangpreßkopf insgesamt mit 1 bezeichnet. In the drawing is the one with an annular outlet opening provided extrusion head designated as a whole with 1.
Der heiße Kunststoff, der sich im plastischen Zustand befindet, wird aus der ringförmigen öffnung oder Düse z.B. mit Hilfe einer Förderschnecke- ausgepreßt, so daß das bei 2 angedeutete Rohr entsteht. Ein Fu'llrohr 3, mittels dessen eine Blüssigkeit z.B. von einer Abgabeeinrichtung 4 aus zugeführt werden kann, erstreckt sich längs den Achse des Strangpreßkopfes 1. Langs der Außenseite des Füllrohrs erstreckt sich durch den Strang- -preßkopf ein ringförmiger Kanal 15, der nach unten zu einem Punkt unterhalb des Strangpreßkopfes verläuft und einem noch zu erläuternden zweck dient.The hot plastic that is in the plastic state will pressed out of the annular opening or nozzle e.g. with the help of a screw conveyor, so that the tube indicated at 2 is created. A Fu'llrohr 3, by means of which one Liquid can e.g. be supplied from a dispensing device 4 along the axis of extrusion head 1. Along the outside of the fill tube extends through the extrusion head an annular channel 15, the downward runs to a point below the extrusion head and one yet to be explained purpose serves.
Unterhalb des Strangpreßkopfes I sind mehrere Formen 5 vorgesehen, von denen zwei Teile umfaßt, die so ausgebildet sind, daß sie geöffnet und geschlossen werden können, In der Zeichnung erkennt man bei A, D und E je eine geöffnete Form, während die bei B und C dargestellten Formen geschlossen sind. Ist eine Form geschlossen, umschließt sie konzentrisch die Mittelachse des Strangpreßkopfes und des entstehenden stranggepreßten Rohrs. Die Hälften der Formen 5 sind mit einem hier nicht gezeigten Antriebsmechanismus verbunden, mittels dessen die Formhälften auf beiden Seiten der Längsachse des Strangpreßkopfes mit gleicher Geschwindigkeit nach unten bewegt werden können. In den Formhälften sind Kanäle 6 vorgesehen, die an der Innenfläche der Formhälfte münden, z*B. über enge Bohrungen oder die Poren eines porösen Teils ; diese Kanäle können mit einer Saugleitung verbunden werden. Diese Verbindung kann mit Hilfe von Mundstücken oder Reisen 16 hergestellt werden, die an eine Saugleitung angeschlossen sind und jeweils im geeigneten Zeitpunkt mit den Kanälen 5 der beiden Hälften einer Form in Verbindung gebracht werden können0 Die Verlagerung der Düsen, die zu diesem Zweck erforderlich ist, kann auch dazu benutzt werden, die Formhälften aufeinander zu zu bewegen, bis sie sich gegenseitig berühren. Below the extrusion head I several molds 5 are provided, two of which are adapted to be opened and closed In the drawing you can see an open form at A, D and E, while the forms shown at B and C are closed. Is a form closed it concentrically encloses the central axis of the extrusion head and the resulting extruded pipe. The halves of the molds 5 are not shown here with one Drive mechanism connected, by means of which the mold halves on both sides the longitudinal axis of the extrusion head is moved downwards at the same speed can be. In the mold halves channels 6 are provided on the inner surface the mold half open, z * B. through narrow bores or the pores of a porous part ; these channels can be connected to a suction line. This connection can be made with the help of mouthpieces or travels 16 attached to a suction line are connected and at the appropriate time with the channels 5 of the two Halves of a shape can be connected 0 The relocation of the nozzles, which is required for this purpose can also be used to make the mold halves move towards each other until they touch each other.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung beschrieben. The operation of the arrangement shown is described below.
Gemäß der Zeichnung wird ein Rohrabschnitt, dessen Länge zur Herstellung einer Flasche ausreicht, bei A mit Hilfe des. According to the drawing, a pipe section, its length for production one bottle is sufficient, at A with the help of the.
Strangpreßkopfes-ausgepreBtv Die beiden Formhälften bewegen sich in Richtung auf das Rohr, wobei die Unterkanten 7 der Formhälften das untere Ende des Rohrs verschließen, während die oberen Ränder 8 der Formhälften so an dem Rohr angreifen, daß der Hals einer Flasche geformt wird. Der in den Kanälen 6 herrschende Unterdruck bewirkt, daß sich das Rohr an die Innenwand einer Form anlegt, so daß der Körper der Flasche durch eine ausdehnung des Innenraums des betreffenden Rohrabschnitts die gewünschte Form annimmt. Damit die Erzeugung eines Unterdrucks innerhalb der Flasche und des ihr benachbarten Rohrabschnitts verhindert wird, wobei sich die Länge des Rohrabschnitts während des btrangpressens und der entsprechenden abwärtsbewegung der Form allmählich vergrößert, wird atmosphärische Luft oder ein anderes Gas unter atmosphärischem Druck, das gegebenenfalls steril ist, über die Leitung 15 zugeführt ; die Leitung 15 kann mit der Umgebungsluft in Verbindung stehen uiA z.B. an einen Sterilisator angeschlosser sein0 Wenn der Kunststoff mit der iand der Form in Berührung komrat, wird er bereits in einem gewissen usmM abgekihlt0 eine sehr wirksame weitere Abkühlung wird durch die Flüssigkeit gewährleistet, die jetzt über die Leitung 3 in einer abgemessenen Menge zugeführt wird, um die Flasche zu füllen. brenn die Form bei der stellung A geschlossen worden ist, erstreckt sich das Füllrohr nahezu bis zum Boden der zu-fiillende Flasche. Bewegt sich die Form nach unten, wird die Flüssigkeit mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß der Flüssigkeitsspiegel annähernd in der Nähe des unteren Endes des Füllrohrs verbleibt, so daß ein Verspritzen der Flüssigkeit sowie eine Schaumbildung vermieden wird. hat die Form die Stellung B erreicht, ist der Füllvorgang beendet, und auch die Abkühlun und Erstarrung des Flaschenkörpers ist abgeschlossen. Nunmehr wird der Hals der Flasche dadurch verschlossen, daß die Ränder 9 der nächsten Form 5 in der bei C gezeigten Weise an dem Rohr bzw. der Flasche angreifen, um die Öffnung am oberen Ende der Flasche zuzuschweißen und die fertige gefüllte Flasche von dem Rohrstrang zu trennen; zu diesem Zweck könnte man auch eine gesonderte Abtrenn- und Schweißeinrichtung 17 benutzen.Extrusion head extruded The two mold halves move in Direction towards the pipe, with the lower edges 7 of the mold halves the close the lower end of the tube, while the upper edges 8 of the mold halves attack the tube so that the neck of a bottle is formed. The one in the canals 6 prevailing negative pressure causes the tube to attach to the inner wall of a mold creates so that the body of the bottle by an expansion of the interior of the concerned Pipe section assumes the desired shape. So that a negative pressure is generated is prevented within the bottle and the pipe section adjacent to it, wherein the length of the pipe section during extrusion and the corresponding downward movement of the shape gradually enlarged, becomes atmospheric air or a other gas under atmospheric pressure, which may be sterile, via the Line 15 supplied; the line 15 can be in communication with the ambient air e.g. be connected to a sterilizer 0 If the plastic with the iand comes in contact with the form, it is already cooled down in a certain amount of time a very effective further cooling is ensured by the liquid that is now supplied via line 3 in a measured amount to the bottle to fill. burning the mold has been closed at position A, extends the filling tube almost to the bottom of the bottle to be filled. The shape moves downward, the liquid is supplied at such a rate that the liquid level remains approximately near the lower end of the filling tube, so that splashing of the liquid and foam formation is avoided. when the mold has reached position B, the filling process is finished, and so is the Cooling down and solidification of the bottle body is complete. Now will the neck of the bottle is closed by the edges 9 of the next mold 5 attack the tube or bottle in the manner shown at C to close the opening at the top of the bottle to be welded shut and the finished filled bottle from the Disconnect tubing string; for this purpose one could also use a separate separation and use welding device 17.
Gleichzeitig kann die so geformte Flasche von der nächsten Flasche getrennt werden, und zwar entweder durch die nächste Form oder mit Hilfe eines gesonderten Schneidorgans. Nunmehr befindet sich die betreffende Form in der Stellung D, in der sie geöffnet wird, so daß die Flasche mit Hilfe eines Förderbandes 10 abgeführt werden kann.At the same time, the bottle shaped in this way can be removed from the next bottle be separated, either by the next shape or with the help of a separate one Cutting organ. The shape in question is now in position D, in which it is opened so that the bottle is discharged with the aid of a conveyor belt 10 can be.
Wird die Flüssigkeit im sterilisierten Zustand zugeführt, und wird das über die Leitung 15 zugeführte Gas ebenfalls sterilisiert, ist der Inhalt der geformten lasche völlig steril, denn wegen der hohen iDemperatur des stranggepreßten Rohrs, die z.B. 150 bis 2500 C beträgt, ist auch das Rohr selbst steril, Diese Sterilität ist dann von erheblicher Bedeutun, wenn Getränke z.B. Milch oder iidikamente, z.B. ein Serum, in Flaschen abgefüllt werden sollen. The liquid is supplied in the sterilized state, and is the gas supplied via line 15 is also sterilized, the content of the The molded tab is completely sterile because of the high id temperature of the extruded one Rohrs, which is e.g. 150 to 2500 C, the tube itself is also sterile, this sterility is of considerable importance when drinks e.g. milk or iidicaments, e.g. a serum to be bottled.
Die Flüssigkeiten, mit denen die Flaschen gefüllt werden, können dünn- oder zähfl'issig sein oder sogar die Konsistenz einer Paste haben. The liquids with which the bottles are filled can be thin or viscous or even have the consistency of a paste.
Wenn die Flüssigkeit nicht mit Luft in Berührung kommen soli, oder wenn aus anderen Gränden eine besondere gasförmige Atmosphäre für die Flüssigkeit erwünscht ist, so ergeben sich iomans keinerlei Schwierigkeiten, denn man kann die@Leitung 15 @@usezn, anst@@@@ vo@@@@uft z.B. Stickstoff, Sauerstoff oder ein anderes Was unter atmosphärischem Druck zuzuführen. If the liquid is not to come into contact with air, or if for other reasons a special gaseous atmosphere for the liquid is desired, iomans will not have any difficulties, because you can use the @ line 15 @@ usezn, anst @@@@ vo @@@@ uft e.g. nitrogen, oxygen or to supply another thing under atmospheric pressure.
Um dieFormhälften zu betätigen, d.h. um die Formen zu öffnen und zu schließen und sie außerdem in der Richtung der Bewegung des Rohrs zu bewegen, kann man bekannte Mittel der verschiedensten Art vorsehen. Die Formhälften oder die zugehörigen Unterstützungen können z.B. gem. öß der Zeichnung auf beiden Seiten durch Gestängeglieder 11 miteinander verbunden sein, so daß sie praktisch eine Kette bilden, die über antreibbare Kettenräder läuft. Um ein einwandfreies Schließen der Formen zu gewährleisten, kann man elastische Führungen vorsehen. To operate the mold halves, i.e. to open the molds and to close and also to move them in the direction of movement of the tube, one can provide known means of various kinds. The mold halves or the associated supports can e.g. according to the drawing on both sides be connected to each other by linkages 11, so that they are practically a chain form, which runs over drivable sprockets. To ensure that the To ensure shapes, elastic guides can be provided.
Als Kunststoffmaterial zur Herstellung von Flaschen, z,B. von Milchflaschen hat sich Polyäthylen als am besten geeignet erwiesen. Versuche haben gezeigt, daß sich der Geschmack der Milch nicht verändert, wenn die Milch mit der noch heißen nahezu fertigen Flasche in Berührung gebracht wird. Ferner hat es sich gezeigt, daß das Hindurchleiten der Milch durch den sehr heißen Strangpreßkopf keine nachteiligen Einflüsse auf die qualität der Milch hervorruft. Versuche, bei denen hilch in Flaschen aus Polyäthylen bei Raumtemperatur oder in einem gekühlten haum einige Tage lang aufbewahrt wurde, haben gezeigt, daß die so verpackte Milch mindestens die gleiche haltbarkeit besitzt wie Milch, die in den üblichen Glasflaschen aufbewahrt wurde. As a plastic material for the production of bottles, e.g. of milk bottles polyethylene has been found to be the most suitable. Tests have shown that the taste of the milk does not change if the milk is still hot almost finished bottle is brought into contact. It has also been shown that the passing of the milk through the very hot extrusion head is not disadvantageous Influences the quality of the milk. Try where hilch in bottles Made of polyethylene at room temperature or in a refrigerated room for a few days have shown that the milk so packaged is at least the same has the same shelf life as milk that has been kept in normal glass bottles.
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