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Vorrichtung zum Formen von Flaschen
Die Erfindung bezieht sich auf das Formen und Füllen von Flaschen oder andern Behältern, die gegebenenfalls einen engen Hals aufweisen können und aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Material hergestellt werden, wobei die Flaschen oder sonstigen Behälter in einem einzigen Arbeitsgang geformt, gefüllt und verschlossen werden, während sie sich jeweils in der gleichen
Form befinden, wobei diese Arbeitsgänge in schneller Folge mit Hilfe einer einzigen Maschine durchgeführt werden, der Formen kontinuierlich zugeführt werden, wobei die Formen ebenfalls kontinuierlich aus der Maschine abgeführt werden.
Dieses Verfahren bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem die Flaschen mit Hilfe einer ersten Maschine geformt werden, um dann zu einer zweiten und möglicherweise zu einer dritten Maschine gebracht zu werden, mittels deren die Flaschen gefüllt und verschlossen werden. Gemäss der Erfindung kommt man nicht nur mit einer kleineren Zahl von Maschinen, kürzeren Transportwegen und einem kleineren Arbeitsraum aus, man kann vielmehr gemäss der Erfindung ohne Schwierigkeiten dafür sorgen, dass die Flaschen vor dem Füllen oder während des Füllens nicht mit Bakterien oder auf andere Weise verunreinigt werden, wie dies z. B. sonst möglich ist, wenn das Innere der Flaschen mit der Umgebungsluft in Berührung kommt.
Somit ermöglicht es die Erfindung, den bezüglich der Sterilität gestellten Anforderungen zu entsprechen.
Ein Verfahren der vorstehend geschilderten Art ist bereits bekannt. Gemäss diesem bekannten Verfahren wird ein erhitzter Kunststoff mit Hilfe eines Strangpresskopfes in Richtung nach unten in Form eines Rohres ausgepresst. Wenn dieses Rohr die für einen Behälter benötigte Länge erreicht hat, wird es von einer mehrteiligen Form umschlossen, wobei das untere Ende dieser Form das Rohr verschliesst, während sich das obere Ende an das Rohr anlegt, um den Hals der Flasche zu formen. Mit Hilfe einer sich durch den Strangpresskopf erstreckenden Leitung wird Druckluft dem Inneren des in der feststehenden Form befindlichen Rohrabschnittes zugeführt, um aus dem Rohrabschnitt den Körper des Behälters dadurch zu formen, dass das Material des Rohres an die Innenflächen der Form angelegt wird.
Die Flüssigkeit, mit der der Behälter dann gefüllt werden soll, wird hierauf über eine in den Strangpresskopf eingebaute Leitung zugeführt ; hierauf öffnet sich die Form, so dass sich der Behälter nach unten bewegen kann, um aus der Form entnommen zu werden, wobei der Hals des Behälters mit dem mit Hilfe des Strangpresskopfes ausgepressten neuen Rohrabschnitt verbunden bleibt, bis dieser neue Rohrabschnitt die für den nächsten Behälter benötigte Länge erreicht hat, woraufhin das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt wird. Schliesslich wird der Hals des Behälters verschlossen, und der Behälter wird von dem neuen Rohrabschnitt abgetrennt.
Bei diesem bekannten Verfahren arbeitet somit ein Strangpresskopf mit einer einzigen Form zusammen ; hieraus ergibt sich eine Beschränkung der Leistungsfähigkeit der Maschine, denn das Strangpressen des Rohres kann nur intermittierend durchgeführt werden.
Im Rahmen der Erfindung wird von einer Arbeitsweise ausgegangen, bei welcher kontinuierlich ausgepresst wird, jedoch nicht notwendigerweise mit einer unveränderlichen konstanten
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Geschwindigkeit, und bei welcher sich mehrere Formen zusammen mit dem stranggepressten Rohr gleichzeitig in einer solchen Weise bewegen, dass während des Formens und/oder Füllens eines Behälters in einer der Formen der Rohrabschnitt zum Herstellen des nächsten Behälters ausgepresst wird. Gemäss der Erfindung ist nun eine Vorrichtung zum Formen von Flaschen od. ähnl.
Behältern aus einem
Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Material vorgesehen, welche Vorrichtung einen
Strangpresskopf zum Auspressen eines Kunststoffrohres und mehrere mehrteilige Formen enthält, die um das Rohr schliessbar sind und in der Auspressrichtung mit dem Rohr bewegbar sind, sowie eine sich durch den Strangpresskopf erstreckende Zufuhrleitung eines Druckgases, z. B. von Druckluft, zum
Formen eines Behälters durch Aufblasen des Rohres in den geschlossenen Formen aufweist.
Diese
Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des unteren, in den Innenraum der jeweils das Rohrstück umschliessenden Form hineinragenden Endes der
Druckgasleitung so auf den Innendurchmesser des den Behälterhals bildenden Bereiches der Form abgestimmt ist, dass unter Zwischenschaltung der Rohrwandung eine gasdichte Verbindung zwischen dem Ende der Druckgasleitung und diesem Bereich der Form gegeben ist, dass die Druckgasleitung in dieser Lage mit den Formen in Auspressrichtung nach unten bewegbar ist und dass innerhalb der
Druckgasleitung eine Flüssigkeitszufuhrleitung zum Füllen der Behälter mit Flüssigkeit angeordnet ist.
Mit dieser Vorrichtung wird die Wirkung erzielt, dass bei der Formung des Halsabschnittes des
Behälters das Rohr luftdicht zwischen dem oberen Ende der Form und einem Tragorgan abgeschlossen wird, das die Leitung für Druckluft od. dgl. umschliesst. Dieses Tragorgan ist dabei in dem
Strangpresskopf beweglich gelagert und bewegt sich zusammen mit dem Hals des Behälters, während das Druckgas zugeführt wird, doch wird das Tragorgan in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, nachdem die Zufuhr des Druckgases beendet worden ist, und bevor der Hals des Behälters verschlossen wird. Das
Vorhandensein eines Überdruckes in dem Rohrabschnitt in der Nähe des Strangpresskopfes wird hiebei vermieden, so dass der neue Rohrabschnitt nicht vorzeitig aufgeblasen wird, bevor er in eine der Formen eingeschlossen worden ist.
Bei dieser Anordnung wird also dafür gesorgt, dass das Tragorgan mit dem Kunststoffrohr nur dort in Berührung kommt, wo der Hals ausgebildet werden soll, und zu diesem Zweck erhält das Tragorgan einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des ausgepressten Rohres ; ferner besteht das Trag- oder Stützorgan vorzugsweise aus einem Material, das nicht dazu neigt, an dem Kunststoff festzuhaften.
Da sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung stets zwei oder mehr Behälter in verschiedenen Stadien ihrer Herstellung befinden, ergibt sich eine höhere Leistungsfähigkeit, d. h. je Zeiteinheit kann eine grössere Zahl von Behältern hergestellt werden. Die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung wird ferner durch die Kühlwirkung günstig beeinflusst, welche die Flüssigkeit auf einen neu geformten Behälter ausübt, denn im Hinblick auf diese Kühlwirkung kann man die Zeitspanne erheblich verkürzen, während welcher der neue Behälter in der Form verbleiben muss ; müsste ein leerer Behälter nur von aussen her abgekühlt werden, so wäre es notwendig, ihn während einer erheblich längeren Zeit in der Form zu belassen.
Weiterhin bietet die Herstellung dünnwandiger, nur zum einmaligen Gebrauch bestimmter Behälter und das nachfolgende Füllen des Behälters in der Form einen erheblichen Vorteil im Vergleich zu einem Verfahren, gemäss welchem leicht verformbare Flaschen in einem besonderen Arbeitsgang hergestellt werden, um erst danach zu einer andern Vorrichtung gebracht und gefüllt zu werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt Fig. l schematisch im Längsschnitt die wesentlichen Teile einer Vorrichtung gemäss der Erfindung. Die Fig. 2 und 3 stellen zwei Zwischenstadien der Herstellung von Behältern dar. Fig. 4 bis 6 und 7 bis 9 veranschaulichen verschiedene Herstellungsstadien bei Verfahren, bei denen ein Strangpresskopf von etwas abgeänderter Konstruktion benutzt wird.
In Fig. l erkennt man den mit--l--bezeichneten Strangpresskopf, der eine ringförmige Austrittsöffnung besitzt. Mit Hilfe bekannter Mittel, z. B. einer Förderschnecke, wird der heisse Kunststoff im plastischen Zustand aus dieser Öffnung in Form eines Rohres bzw. eines sogenannten Külbels ausgepresst. Längs der Achse des Strangpresskopfes erstreckt sich eine Rohrleitung-3--, über die eine Flüssigkeit von einer Abgabevorrichtung oder einem Behälter--13--abgegeben werden kann, und die gegenüber dem Strangpresskopf ortsfest angeordnet ist. Diese Rohrleitung ist von einer
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Ende bei --7--- mit einer Leitung verbunden ist, über die ein Gas, z. B.
Luft, und gegebenenfalls ein steriles Gas bzw. sterile Luft unter atmosphärischem Druck oder einem geringen Überdruck zugeführt werden kann.
Unterhalb des Strangpresskopfes sind mehrere Formen --8-- angeordnet, von denen sich jede aus zwei Teilen zusammensetzt, wobei jede Form geöffnet und geschlossen werden kann. An den Stationen-A, D und E-ist jede Form geöffnet, und an den Stationen-B und C-nach Fig. l sowie an den Stationen --B' und B"-- nach Fig.2 und 3 ist die betreffende Form geschlossen, so dass sie die Verlängerung der Mittellinie des Strangpresskopfes konzentrisch umschliesst.
Die Formen --8-bzw. ihre sich ergänzenden Hälften sind durch Gestängeglieder--14--miteinander verbunden, die durch einen hier nicht gezeigten Antriebsmechanismus betätigt werden, der es ermöglicht, die Formen jeweils mit der gleichen Geschwindigkeit nach unten und am Ende ihrer Abwärtsbewegung längs einer andern Bahn wieder nach oben zu bewegen, woraufhin die Formen erneut eine Abwärtsbewegung ausführen, wie es in Fig. l mit Pfeilen angedeutet ist.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 beschrieben.
Gemäss Fig. 3 wird ein Rohrabschnitt ausgepresst, dessen Länge nahezu ausreicht, um eine Flasche
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untere Ende der Leitung --4-- nach unten nur über eine relativ kurze Strecke über den
Strangpresskopf hinaus erstreckt. In diesem Stadium herrscht innerhalb der Luftzuführungsleitung - -4-- kein Überdruck. Die beiden Formhälften bewegen sich jetzt in Richtung der Pfeile-15-in Fig. 1 auf das ausgepresste Rohr bzw. den Külbel zu, wobei die Unterkanten--9--der Formhälften das Rohr verschliessen, wogegen sich die oberen Ränder der Formhälften an das Rohr anlegen, um den Hals der Flasche zu formen.
Hiebei bewirken diese Ränder, dass das Rohr luftdicht gegen die Aussenwand --4"-- des unteren Endes der Luftzuführungsleitung --4-- gedrückt wird; somit steht das Innere des ausgepressten Rohres nur unterhalb dieser Abdichtungsstelle mit der Luftleitung--5-in Verbindung. Auf diese Weise wirkt das untere Ende der Wand --4"-- der Luftzuführungsleitung als Stütz- und Abdichtungsorgan für den Hals der herzustellenden Flasche. Die Form bewegt sich zusammen mit der Luftzuführungsleitung-4-nach unten längs des ausgepressten Rohres, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Strangpressgeschwindigkeit ist, wobei gleichzeitig Druckluft über die Leitung --4-- zugeführt wird, um den Külbel innerhalb der Form aufzublasen und so die Flasche zu formen.
Sobald der Külbel die gewünschte Gestalt angenommen hat, wird die Leitung - von dem Überdruck entlastet. Hierauf wird eine abgemessene Flüssigkeitsmenge der fertigen Flasche über das Füllrohr--3-mit der Verlängerung--4'--zugeführt, wie es in Fig. 2 bei --B'-- dargestellt ist. Das Füllrohr --4'-- erstreckt sich vorzugsweise nach unten über die äussere Wand --4"-- der Luftzuführungsleitung in einem solchen Ausmass hinaus, dass sich das untere Ende des Füllrohres schon am Beginn des Füllvorgangs an einem Punkt befindet, der dem Boden der fertigen Flasche möglichst benachbart ist. Auf diese Weise wird das Verspritzen und Aufschäumen der Flüssigkeit weitgehend vermieden.
Der Külbel bzw. die Flasche wird nicht nur dadurch abgekühlt, dass die Flasche mit der Form in Berührung steht, sondern eine sogar noch stärkere Abkühlung wird durch die in die Flasche eingeleitete Flüssigkeit bewirkt. Sobald sich der Flaschenhals genügend abgekühlt hat und daher erstarrt ist, kann die Luftzuführungsleitung-4-, die während des Füllvorganges nur dazu diente, den Flaschenhals abzustützen und die Luft aus der Flasche abzuführen, zurückgezogen und wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht werden.
Die gefüllte Flasche wird dann gemäss Fig. l in der bei-Cangedeuteten Weise durch Zusammendrücken des Halses verschlossen ; dies kann mit Hilfe einer Schliessvorrichtung geschehen, die entweder auf der Form angeordnet ist, in der die Flasche geformt wird, oder die einen Bestandteil der nächsten Form bildet, oder die mit keiner der Formen in Verbindung steht. Gleichzeitig mit diesem Schliessvorgang oder danach kann die Verbindung zur nächsten Flasche und daher auch zu dem Külbel in der in Fig. 1 bei --D-- gezeigten Weise durchtrennt werden, woraufhin die Form geöffnet werden kann, so dass es möglich ist, die fertige Flasche z. B. mit Hilfe eines Förderbandes-12-- abzuführen, wie es in Fig. l bei-E--dargestellt ist.
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Es ist wichtig, dass das Stützorgan am unteren Ende der Luftzuführungsleitung nicht an dem
Külbel festhaftet, und dass keine erheblichen Reibungskräfte zwischen diesen Teilen auftreten. Aus diesem Grunde ist der Durchmesser des Stützorgans vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser des
Külbels und die Oberfläche des Stützorgans besteht aus einem Material, auf welchem der geformte Hals der Flasche leicht gleiten kann ; wenn die Flaschen aus Polyäthylen oder Polypropylen hergestellt werden, besteht die erwähnte Oberfläche z. B. aus einem Antikleber.
Bei der hier beschriebenen
Ausbildungsform ist eine besondere Anordnung vorgesehen, um zu verhindern, dass die äussere Wand --4"-- der Luftzuführungsleitung --4-- mit dem Külbel in Berührung kommt ; diese Anordnung umfasst einen Luftkanal --7-- und den schon erwähnten Kanal-6--. Über diese beiden Kanäle wird während des Strangpressens Luft in den sich erweiternden Raum zwischen der erwähnten Wand und dem Külbel eingeleitet. Es erweist sich nicht als nachteilig, wenn die zugeführte Luft unter einem geringen Überdruck steht, um zu gewährleisten, dass der Külbel in einem ausreichenden Abstand von der Luftzuführungsleitung gehalten wird, vorausgesetzt dass das Ausmass, in dem der Külbel aufgeblasen wird, den Vorgang des Einschliessens des Külbels in die Form nicht behindert.
Bei der Ausbildungsform nach Fig. l bis 3 bildet das Stützorgan einen Teil der Luftzuführungsleitung ; es sei jedoch bemerkt, dass das Stützorgan auch einen Teil eines gesonderten beweglichen Stützrohres bilden kann, in welchem eine ortsfeste Luftzuführungsleitung angeordnet ist.
In den Fig. 4 bis 6 ist eine weitere Ausbildungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Füllrohr nicht durch ein ortsfestes Rohr --3-- und ein bewegliches Rohr --4'-- gebildet wird ; gemäss Fig. 4 ist vielmehr ein einteiliges Füllrohr --3'-- vorgesehen, das seine Lage gegenüber dem Strangpresskopf stets unverändert beibehält. Die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in den Behälter eingeleitet werden kann, kann dann so gewählt werden, dass das untere Ende des Füllrohres in einem kleinen Abstand unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem sich nach unten bewegenden Behälter verbleibt, der gefüllt werden soll, wie es aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist.
Allerdings kann sich das Füllrohr auch aus einem ortsfesten Teil und einem beweglichen Teil zusammensetzen, wobei der bewegliche Teil nicht fest mit der äusseren Wand der Luftzuführungsleitung verbunden ist, sondern gegenüber der Luftzuführungsleitung beweglich ist, so dass man diesen Teil des Füllrohres, ebenso wie ein zur Gänze bewegliches Füllrohr, derart bewegen kann, dass das untere Ende des Füllrohres beim Füllen des Behälters immer in einem geringen Abstand unter dem Flüssigkeitsspiegel bleibt. Eine derartige Konstruktion ist in den Fig. 7 bis 9 dargestellt. Die Flüssigkeitsleitung-3-setzt sich in Form eines senkrecht bewegbaren Füllrohres-3"--fort, das von einer Luftzuführungsleitung --4-- mit nur einer Wand umschlossen ist.
Ferner kann das Füllrohr einen festen Bestandteil der Abgabevorrichtung bilden, wie es in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, und das ganze Aggregat kann senkrecht bewegbar sein. In allen diesen Fällen wird die Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass während des Füllvorganges der Auslass des Füllrohres mehr oder weniger genau auf gleicher Höhe mit dem Flüssigkeitsspiegel oder unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt.
Es sei bemerkt, dass die Bewegungen der verschiedenen Teile d. h. der Formen, des Stützorgans, des Füllrohres, der Schliesseinrichtung u. dgl., in der richtigen Weise aufeinander sowie auf die Strangpressgeschwindigkeit abgestimmt werden müssen ; zu diesem Zweck sieht man eine geeignete Steuereinrichtung vor.
Gegebenenfalls kann die Geschwindigkeit, mit der sich die Formen zusammen mit dem Stützorgan nach unten bewegen, höher sein als die lineare Geschwindigkeit, mit der das ausgepresste Rohr die Strangpressdüse verlässt, so dass das ausgepresste Rohr gereckt wird, um die Wandstärke des Rohres zu verringern, wobei gleichzeitig ein Pendeln des Rohres weitgehend verhindert wird.
Wenn die Flüssigkeit im sterilen Zustand zugeführt wird, und wenn das über die Leitung--4und gegebenenfalls bei--7--zugeführte Gas ebenfalls sterilisiert ist, bleibt der Inhalt der geformten und gefüllten Flasche vollständig steril, denn wegen seiner hohen Temperatur von etwa 150 bis 2500C ist das stranggepresste Rohr ebenfalls steril. Diese Sterilität ist dann von grosser Bedeutung, wenn die Flaschen mit Getränken, z. B. Milch, gefüllt werden oder wenn z. B. ein Serum verpackt werden soll.
Die Flüssigkeiten zum Füllen der Flasche können dünn- oder zähflüssig sein oder sogar die Konsistenz einer Paste haben.
Wenn die Flüssigkeit nicht mit Luft in Berührung kommen darf oder wenn aus andern Gründen eine besondere Gasatmosphäre für die Flüssigkeit erwünscht ist, so ergeben sich hieraus keinerlei
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und um die Formen in der Richtung der Bewegung des ausgepressten Rohres zu bewegen, kann man bekannte mechanische Einrichtungen der verschiedensten Art vorsehen. Gemäss den Zeichnungen sind die Formhälften z. B. auf beiden Seiten durch Gestängeglieder-14-miteinander verbunden, so dass sie eine Kette bilden, die über antreibbare Kettenräder läuft. Um ein einwandfreies Schliessen der Formhälften zu gewährleisten, kann man elastische Führungen vorsehen.
Für die Herstellung von Flaschen, z. B. von Milchflaschen, hat sich Polyäthylen als das am besten geeignete Material erwiesen. Versuche haben gezeigt, dass die Milch ihren Geschmack nicht ändert, wenn sie mit der heissen, nahezu fertigen Flasche in Berührung kommt. Ferner haben Versuche, bei denen die Milch einige Tage lang bei Raumtemperatur oder in einem gekühlten Raum aufbewahrt wurde, gezeigt, dass die Milch mindestens die gleiche Haltbarkeit besitzt wie in den üblichen Glasflaschen aufbewahrte Milch. Auch das Hindurchleiten der Milch durch den heissen Strangpresskopf führt nicht zu einer Beeinträchtigung der Qualität der Milch.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Formen von Flaschen od. ähnl. Behältern aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Material, wobei die Vorrichtung einen Strangpresskopf zum Auspressen eines Kunststoffrohres und mehrere mehrteilige Formen enthält, die um das Rohr schliessbar sind und in der Auspressrichtung mit dem Rohr bewegbar sind, sowie eine sich durch den Strangpresskopf
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dass der Aussendurchmesser des unteren, in den Innenraum der jeweils das Rohrstück umschliessenden Form hineinragenden Endes der Druckgasleitung (4) so auf den Innendurchmesser des den Behälterhals bildenden Bereiches der Form abgestimmt ist, dass unter Zwischenschaltung der Rohrwandung eine gasdichte Verbindung zwischen dem Ende der Druckgasleitung und diesem Bereich der Form gegeben ist, dass die Druckgasleitung (4)
in dieser Lage mit den Formen in Auspressrichtung nach unten bewegbar ist und dass innerhalb der Druckgasleitung (4) eine Flüssigkeitszufuhrleitung (3) zum Füllen der Behälter mit Flüssigkeit angeordnet ist.
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Device for forming bottles
The invention relates to the molding and filling of bottles or other containers, which can optionally have a narrow neck and are made of a plastic, in particular a thermoplastic material, the bottles or other containers being molded, filled and sealed in a single operation while they are each in the same
Form are located, these operations being carried out in quick succession with the aid of a single machine, the forms are continuously fed, the forms are also continuously discharged from the machine.
This method offers numerous advantages compared to a method in which the bottles are formed with the aid of a first machine and then transferred to a second and possibly a third machine, by means of which the bottles are filled and closed. According to the invention, not only do you get by with a smaller number of machines, shorter transport routes and a smaller working space, you can rather, according to the invention, ensure without difficulty that the bottles are not contaminated with bacteria or in any other way before or during filling be contaminated, as z. B. is otherwise possible if the inside of the bottles comes into contact with the ambient air.
The invention thus makes it possible to meet the requirements made with regard to sterility.
A method of the type described above is already known. According to this known method, a heated plastic is pressed out in the form of a tube in a downward direction with the aid of an extrusion head. When this tube has reached the length required for a container, it is enclosed in a multi-part mold, the lower end of this mold closing the tube, while the upper end rests against the tube to form the neck of the bottle. By means of a conduit extending through the extrusion head, pressurized air is supplied to the interior of the pipe section located in the fixed mold in order to form the body of the container from the pipe section by applying the material of the pipe to the inner surfaces of the mold.
The liquid with which the container is then to be filled is then supplied via a line built into the extrusion head; the mold then opens so that the container can move downwards to be removed from the mold, the neck of the container remaining connected to the new pipe section pressed with the aid of the extrusion head until this new pipe section is used for the next container has reached the required length, whereupon the described work cycle is repeated. Finally the neck of the container is closed and the container is separated from the new pipe section.
In this known method, an extrusion head thus works together with a single mold; this results in a limitation of the performance of the machine, because the extrusion of the pipe can only be carried out intermittently.
In the context of the invention, a mode of operation is assumed in which pressing is carried out continuously, but not necessarily with an invariable constant
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Speed, and at which several molds move together with the extruded tube simultaneously in such a way that during the molding and / or filling of a container in one of the molds the tube section is pressed out to produce the next container. According to the invention, a device for forming bottles or similar.
Containers from one
Plastic, in particular provided from a thermoplastic material, which device a
Extrusion head for extruding a plastic pipe and contains several multi-part molds that can be closed around the pipe and are movable in the extrusion direction with the pipe, as well as a supply line extending through the extrusion head for a pressurized gas, e.g. B. of compressed air, for
Comprises molding a container by inflating the tube in the closed molds.
This
According to the invention, the device is characterized in that the outer diameter of the lower end protruding into the interior of the mold enclosing the pipe section
The compressed gas line is matched to the inner diameter of the area of the mold forming the container neck so that a gas-tight connection is created between the end of the compressed gas line and this area of the mold with the interposition of the pipe wall, so that the compressed gas line can be moved downwards in this position with the molds in the extrusion direction is and that within the
Compressed gas line, a liquid supply line for filling the container with liquid is arranged.
With this device, the effect is achieved that when the neck portion of the
Container, the tube is sealed airtight between the upper end of the mold and a support member that od the line for compressed air. This support member is in the
The extrusion head is movably supported and moves together with the neck of the container while the pressurized gas is being supplied, but the support member is retracted to its original position after the supply of the pressurized gas has been terminated and before the neck of the container is closed. The
Existence of an overpressure in the pipe section in the vicinity of the extrusion head is avoided, so that the new pipe section is not inflated prematurely before it has been enclosed in one of the molds.
In this arrangement, it is ensured that the support member only comes into contact with the plastic pipe where the neck is to be formed, and for this purpose the support member has a diameter which is smaller than the diameter of the extruded pipe; furthermore, the carrying or supporting member is preferably made of a material that does not tend to adhere to the plastic.
Since there are always two or more containers in different stages of their manufacture in the device according to the invention, there is a higher efficiency, i. H. A larger number of containers can be produced per unit of time. The performance of the device is also favorably influenced by the cooling effect which the liquid exerts on a newly formed container, because with regard to this cooling effect, the period of time during which the new container must remain in the mold can be considerably shortened; if an empty container only had to be cooled from the outside, it would be necessary to leave it in the mold for a considerably longer time.
Furthermore, the production of thin-walled containers intended for one-time use and the subsequent filling of the container in the mold offers a considerable advantage compared to a method according to which easily deformable bottles are produced in a special operation and only then brought to another device and to be filled.
The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments.
It shows Fig. 1 schematically in longitudinal section the essential parts of a device according to the invention. Figures 2 and 3 illustrate two intermediate stages in the manufacture of containers. Figures 4-6 and 7-9 illustrate various stages of manufacture in processes using an extrusion head of somewhat modified design.
In FIG. 1, one recognizes the extrusion head labeled - 1 - which has an annular outlet opening. With the help of known means, e.g. B. a screw conveyor, the hot plastic is pressed in the plastic state from this opening in the form of a tube or a so-called parison. A pipeline -3- extends along the axis of the extrusion head, via which a liquid can be dispensed from a dispensing device or a container -13- and which is arranged in a stationary manner opposite the extrusion head. This pipeline is of a
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End at --7 --- is connected to a line through which a gas, e.g. B.
Air, and optionally a sterile gas or sterile air, can be supplied under atmospheric pressure or a slight excess pressure.
Below the extrusion head there are several molds --8 -, each of which is composed of two parts, whereby each mold can be opened and closed. At stations-A, D and E-every form is open, and at stations-B and C-according to Fig. 1 and at stations -B 'and B "- according to Fig. 2 and 3 the relevant one is open Form closed so that it surrounds the extension of the center line of the extrusion head concentrically.
The forms --8- or. their complementary halves are connected to one another by rod members - 14 - which are operated by a drive mechanism, not shown here, which makes it possible to move the molds downwards at the same speed and up again at the end of their downward movement along a different path to move, whereupon the molds perform a downward movement again, as indicated in Fig. 1 with arrows.
The operation of the device according to FIGS. 1 to 3 is described below.
According to FIG. 3, a pipe section is pressed out, the length of which is almost sufficient to accommodate a bottle
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lower end of the line --4-- down only a relatively short distance over the
Extending extrusion head addition. At this stage there is no overpressure inside the air supply line - -4--. The two mold halves are now moving in the direction of the arrows -15- in Fig. 1 towards the extruded tube or the parison, the lower edges - 9 - of the mold halves closing the tube, whereas the upper edges of the mold halves are against the Put on a tube to shape the neck of the bottle.
These edges have the effect that the pipe is pressed airtight against the outer wall --4 "- of the lower end of the air supply line --4--; thus the inside of the pressed pipe is only below this sealing point with the air line - 5-in Connection. In this way, the lower end of the wall - 4 "- of the air supply line acts as a support and sealing element for the neck of the bottle to be produced. The mold moves together with the air supply line-4-downwards along the extruded pipe, u. at a speed that is essentially the same as the extrusion speed, with compressed air being fed in via line --4-- at the same time in order to inflate the parison within the mold and thus shape the bottle.
As soon as the parison has taken on the desired shape, the line - is relieved of the excess pressure. A measured amount of liquid is then fed to the finished bottle via the filling tube - 3 - with the extension - 4 '- as shown in Fig. 2 at --B' -. The filling pipe --4 '- preferably extends downwards over the outer wall --4 "- of the air supply line to such an extent that the lower end of the filling pipe is already at the beginning of the filling process at a point that corresponds to the The bottom of the finished bottle is as close as possible, thus largely avoiding the splashing and foaming of the liquid.
The parison or bottle is not only cooled by the fact that the bottle is in contact with the mold, but an even stronger cooling is brought about by the liquid introduced into the bottle. As soon as the bottle neck has cooled down sufficiently and has therefore solidified, the air supply line-4-, which during the filling process only served to support the bottle neck and remove the air from the bottle, can be withdrawn and returned to its original position.
The filled bottle is then closed according to FIG. 1 in the manner indicated by C by squeezing the neck; this can be done with the aid of a closing device which is either arranged on the mold in which the bottle is molded, or which forms part of the next mold, or which is not connected to any of the molds. Simultaneously with this closing process or afterwards, the connection to the next bottle and therefore also to the parison can be severed in the manner shown in Fig. 1 at --D--, whereupon the mold can be opened so that it is possible to produce the finished one Bottle z. B. with the help of a conveyor belt -12--, as it is shown in Fig. L at -E -.
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It is important that the support member at the lower end of the air supply line not at the
Parcel adheres firmly and that no significant frictional forces occur between these parts. For this reason, the diameter of the support member is preferably smaller than the inner diameter of the
The parison and the surface of the supporting member are made of a material on which the shaped neck of the bottle can slide easily; if the bottles are made of polyethylene or polypropylene, the surface mentioned is e.g. B. from an anti-adhesive.
With the one described here
In the embodiment, a special arrangement is provided to prevent the outer wall --4 "- of the air supply line --4-- from coming into contact with the parison; this arrangement comprises an air duct --7-- and the duct already mentioned -6-. During the extrusion process, air is introduced into the expanding space between the aforementioned wall and the parison via these two channels. It does not prove to be disadvantageous if the air supplied is under a slight excess pressure in order to ensure that the parison is maintained a sufficient distance from the air supply line provided that the extent to which the parison is inflated does not interfere with the process of entrapping the parison in the mold.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the support element forms part of the air supply line; it should be noted, however, that the support member can also form part of a separate movable support tube in which a stationary air supply line is arranged.
4 to 6 show a further embodiment of the invention in which the filling pipe is not formed by a stationary pipe --3-- and a movable pipe --4 '-; According to FIG. 4, a one-piece filling pipe --3 '- is rather provided, which always maintains its position unchanged in relation to the extrusion head. The speed at which the liquid can be introduced into the container can then be chosen so that the lower end of the filling tube remains at a small distance below the liquid level in the downwardly moving container which is to be filled as it is from 5 and 6 can be seen.
However, the filling pipe can also be composed of a stationary part and a movable part, the movable part not being firmly connected to the outer wall of the air supply line, but rather being movable relative to the air supply line, so that this part of the filling tube, as well as a for Fully movable filling tube, can move in such a way that the lower end of the filling tube always remains at a short distance below the liquid level when the container is filled. Such a construction is shown in FIGS. 7-9. The liquid line-3-continues in the form of a vertically movable filling pipe-3 "- which is enclosed by an air supply line --4-- with only one wall.
Furthermore, the filling tube can form a fixed component of the dispensing device, as shown in FIGS. 4 to 6, and the entire unit can be vertically movable. In all of these cases, the device is preferably designed so that the outlet of the filling tube is more or less exactly at the same height as the liquid level or below the liquid level during the filling process.
It should be noted that the movements of the various parts d. H. the forms, the support member, the filling tube, the closing device u. Like. Must be matched to each other in the correct manner and to the extrusion speed; a suitable control device is provided for this purpose.
If necessary, the speed at which the molds move downwards together with the support element can be higher than the linear speed at which the extruded tube leaves the extrusion nozzle, so that the extruded tube is stretched in order to reduce the wall thickness of the tube, at the same time a swinging of the pipe is largely prevented.
If the liquid is supplied in the sterile state, and if the gas supplied via the line - 4 and possibly at - 7 - is also sterilized, the contents of the shaped and filled bottle remain completely sterile, because because of its high temperature of about 150 The extruded tube is also sterile up to 2500C. This sterility is of great importance when the bottles with beverages such. B. milk, be filled or if z. B. a serum is to be packaged.
The liquids for filling the bottle can be thin, viscous or even have the consistency of a paste.
If the liquid must not come into contact with air or if for other reasons a special gas atmosphere is desired for the liquid, then this does not result
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and in order to move the molds in the direction of movement of the extruded tube, one can provide known mechanical devices of various kinds. According to the drawings, the mold halves are z. B. connected to each other on both sides by rod members -14-so that they form a chain that runs over drivable sprockets. In order to ensure that the mold halves close properly, elastic guides can be provided.
For the production of bottles, e.g. B. milk bottles, polyethylene has proven to be the most suitable material. Tests have shown that the milk does not change its taste when it comes into contact with the hot, almost finished bottle. Furthermore, tests in which the milk was stored for a few days at room temperature or in a refrigerated room have shown that the milk has at least the same shelf life as milk stored in conventional glass bottles. Passing the milk through the hot extrusion head does not impair the quality of the milk either.
PATENT CLAIMS:
1. Device for forming bottles or similar. Containers made of a plastic, in particular made of a thermoplastic material, the device containing an extrusion head for extruding a plastic pipe and several multi-part molds that can be closed around the pipe and can be moved in the extrusion direction with the pipe, as well as one extending through the extrusion head
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that the outer diameter of the lower end of the compressed gas line (4) protruding into the interior of the mold enclosing the pipe section is matched to the inner diameter of the area of the mold forming the container neck so that, with the interposition of the pipe wall, a gas-tight connection between the end of the compressed gas line and this area of the shape is given that the pressure gas line (4)
in this position it can be moved downwards with the molds in the pressing-out direction and that a liquid supply line (3) for filling the container with liquid is arranged within the compressed gas line (4).
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