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Anlage zum selbsttätigen Herstellen, Füllen und Verschliessen von
Hohlkörpern, wie Flaschen od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum selbsttätigen Herstellen, Füllen und Verschliessen von
Hohlkörpern, wie Flaschen od. dgl.. Neizeitliche Flaschen aus Kunststoff werden bisher fast ausschliesslich im Blassystem hergestellt, u. zw. in der Weise, dass in Blasmaschinen mittels Zuführung von Pressluft ein Kunststoffschlauch aufgeblasen wird und die Flaschen stückweise durch Backenelemente oder durch Quetschwerkzeuge abgetrennt und so fertig aus der Maschine kommen.
Diese Fertigungsmethode hat grosse Nachteile, weil einmal der Arbeitsvorgang des Blasens eine erhebliche Zeit in Anspruch nimmt und selbst die bisher bekannten besten und grössten Blasmaschinen, die mit drei Schläuchen und beispielsweise mit sechs Formen arbeiten, pro Stunde maximal 1500 Flaschen auswerfen. Die Grossverbraucher an Flaschen, z. B. Brauereien oder Molkereien, dagegen benötigen Stundenleistungen von zirka 10000 oder 20000 Flaschen und noch mehr für das Abfüllen von Bier, Milch u. dgl. Es müssten deshalb mehrere Blasmaschinen nebeneinander aufgestellt werden, um die Bereitstellung von Flaschenvorräten bei grossen Füllbetrieben zu sichern.
Da jedoch ein Blasautomat, komplett mit Zulaufband, immerhin einen erheblichen finanziellen Aufwand bedeutet, sind hier riesige Aufwendungen erforderlich, wenn man die Flaschen einem Abfüllbetrieb in der von ihm benötigten Menge zuführen wollte. Solche Betriebe müssten ausserdem diese Maschine in ihrem Unternehmen aufstellen, denn ein Versand von fertiggeblasenen Flaschen ist wegen des grossen Volumens praktisch unmöglich.
Alle diese wirtschaftlichen Schwierigkeiten drängen die einschlägigen Industriezweige nach einer Änderung in der Beschaffung von Flaschen, um die Versorgung der Abnehmer möglichst lukrativ und schnell abzuwickeln, wobei ausserdem noch ein besonderes Augenmerk auf eine weitestgehende, selbsttätige Füllung der Flaschen zu richten wäre.
Ziel der Erfindung ist es, zunächst eine neuartige Vorrichtungseinheit zu schaffen, Flaschen aus Kunststoff herzustellen, welche alle diese Nachteile vermeidet und es ermöglicht, jede gewünschte Anzahl solcher Flaschen in der Brauerei bei geringstmöglichem Raumbedarf zu lagern, u. zw. ohne die Notwendigkeit, in der Brauerei oder Molkerei selbst die grossen Herstellungsanlagen zu etablieren. Die Voraussetzung hiefür wird dadurch erreicht, dass die Flasche nicht mehr einstückig geblasen, sondern zweistückig hergestellt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass mindestens zwei vorgeformte
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beschriftet, bedruckt oder gestempelt und die beiden Teilhohlkörper miteinander verbunden und nach dem Füllen dauerhaft verschlossen werden, wobei die Ränder der Teilhohlkörper als flanschartig abstehende Verbindungsränder ausgebildet sind.
Diese Vorrichtungseinheit ist dadurch charakterisiert, dass für beide Teilhohlkörper in getrennten, jedoch synchron steuerbaren Fertigungsstrassen je eine Formstrecke für den einen Teilkörper mit nachgeschalteter Heizstation und gegebenenfalls nachgeschaltetem Stanzwerkzeug, zum Trennen der Teilhohlkörper einer Folie, vorgesehen ist, anschliessend an welche je eine Siebdruckeinrichtung, ein in Richtung des Fertigungsablaufes abgehendes
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Transportband und schliesslich je eine, einen Stapeleffekt bewirkende Auffang- bzw. Stapeleinrichtung sowie vertikale Stapelröhren, eine Verschweissstation für das Verbinden der beiden Teilhohlkörper, eine oder mehrere Füllstationen und ein Verschlussschweissaggregat nachgeschaltet sind.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass für die Herstellung der Flaschenober-und-unterteile je eine Vakuum-Tiefziehmatrize oder je eine Spritzgusseinrichtung angeordnet ist. Ferner soll zwischen der Schweissstation und der oder den Füllstationen alternativ ein Werkzeug bzw. ein Anformgerät für einen Randwulst für einen Kronenkork oder für ein Schraubgewinde, zum Aufbringen eines Schraubverschlusses vorgesehen sein.
Einzelheiten der Erfindung sowie der Vorgang in den Füllbetrieben ist an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im wesentlichen in schematischen Zeichnungen näher erläutert, u. zw. zeigen : Fig. l den Werdegang einer Flasche von der Folie über das Ausstanzen, Signieren oder Bedrucken in einer Siebdruckanlage ; das Stapeln der beiden Teilhohlkörper, das Verbinden der beiden Flaschenbestandteile, das Einfüllen und Verschliessen der fertigen, gefüllten Flasche ; Fig. 2 in einer Seitenansicht den Fertigungsablauf für den Flaschenoberteil bis zur Stapelung ; Fig. 2a desgleichen für den Flaschenunterteil ;
Fig. 3 das Zubringen und Verbinden der Flaschenteile, Fig. 3a das Füllen der Flaschen und das Verschliessen des Flaschenhalses mittels Wärme und Fig. 3b alternativ die Anformung eines Randwulstes oder eines Gewindes, am Flaschenhals, das Füllen und das Verschliessen mittels Kronenkorkes oder Schraubkappe.
In der Darstellung nach Fig. l ist die Konststoffolie mit--l-bezeichnet, welche als endloses Band von der Vorratsrolle--2--abgezogen wird. Die Teilhohlkörper der Flaschen, nämlich Flaschenoberteil--3-mit Halsansatz--3a--und Flaschenunterteil--4-sind zweckmässig konisch ausgebildet und werden nach dem Vakuumtiefziehvorgang mittels eines Stanzwerkzeuges - -5--, unter Belassung je eines horizontalen, flanschartigen Verbindungsrandes-6--von der Folie --l-- getrennt, u. zw. unter Zurücklassung einer Stanzöffnung--7--. Der Rest der Folie--l-- bildet Abfall.
Die Form des Flaschenober- bzw. -unterteiles beschränkt sich jedoch gemäss der Erfindung nicht auf die dargestellte Konizität, denn Flaschenober und/oder Flaschenunterteil können auch zylinderförmige Gestalt aufweisen.
Mit dem Stanzwerkzeug--5--ist für den Flaschenoberteil--3-ein weiteres Schneidgerät - -8-- gleichgeschaltet, welches von dem Ziehvorgang her geschlossenen Flaschenhals --3a-- durch
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Der Fertigungsablauf ist in Fig. l jeweils mit den Pfeilen--10-angedeutet. Nach dem Bedruckungsvorgang werden die Flaschenteile-3 und 4-jeweils separat in gangbaren, jedenfalls aber in grösseren Mengen gestapelt und die einzelnen Stapel--11 bzw. là-kommen zum Versand in die Füll-Grossbetriebe. In diesen (Brauereien, Molkereien od. dgl.) werden mittels hiefür eingerichteter Automaten Flaschenober-und-unterteile-3, 4-- aufeinandergebracht und gemäss der Erfindung nach entsprechender Zentrierung mittels Ultraschall miteinander verbunden. Die vorher erwähnten Randpartien bilden dabei die Verbindungsflächen. In Fig. l sind die Verbindungswerkzeuge mit-12 bzw. 13-bezeichnet.
Die nun fertige Flasche--14-- (Fig. 3) wird einer Füllstation --15-- zugeführt und anschliessend mittels Schweissschienen --16-- od. dgl. am Hals --3a-- durch Zusammendrücken fest verschlossen.
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2a,--l-- wird mittels Andruck- bzw. Transportrollen oder-walzen--17--einer oder mehreren Heizstationen --18-- zugeführt, bevor die Vakuumverformung mittels der Tiefziehmatrizen--19-- erfolgt. Die Vakuumverformung ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit zur Formgebung der Flaschenteile--3, 4--. Diese können auch durch Spritzwerkzeuge im Spritzgussverfahren (in den Zeichnungen nicht dargestellt) gefertigt werden.
Nach der Verformung erfolgt, wie erwähnt, das Ausstanzen der Ziehlinge bzw. der Ober-und Unterteile--3, 4--. Auch dieser Vorgang vollzieht sich zweckmässig in separaten Arbeitsgängen, um für Flaschenober-und-unterteil-3, 4-jeweils getrennte Stapel zu erreichen. Nach dem Ausstanzen bzw. nach der Formgebung gelangen die Flaschenteile--3, 4--in die Siebdruckeinrichtung-20--, welche der besonderen Gestalt der Flaschenteile wegen zweckmässig als Rundläufer ausgebildet ist. Auf einem nachgeschalteten Transportband --21-- gelangen die Teilkörper in getrennte Stapeleinrichtungen-22--, aus denen sie mittels eines nach unten wegschwenkbaren Deckels --23- entnommen werden können.
Zur exakten Stapelung der Teilhohlkörper--3, 4--, insbesondere zur reibungslosen maschinellen Entnahme vom Stapel sind die Flaschenteile in Nähe des
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umlaufenden Verbindungsrandes mit einem angeformten Stapelrand--24--versehen.
In Fig. 3 ist das Aufeinandersetzen der Flaschenteile--3, 4-veranschaulicht. Die gestapelten
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Flaschenverschlusses. Nach Fig. 3a wird die Flasche--14-der Füllstation-15-und danach unmittelbar der Verschluss- (Schweiss-) Station (Schienen --16--) zugeführt und die Flasche ist versandfertig. Es können sich jedoch Möglichkeiten ergeben, bei denen ein Verschlussschweissen nicht angebracht erscheint, so dass auf die herkömmliche Art des Verschlusses mittels Kronenkorken oder mittels Schraubkappen zurückgegriffen werden muss. Diese Variation zeigt die Fig. 3b. Auf die leere Flasche wird mittels eines zwischengeschalteten Werkzeuges--30--ein Wulst--31--aufgebracht, auf welchen nach dem Füllen der Flasche ein Kronenkork --32-- in bekannter Weise aufgedrückt wird (s. auch Fig. l).
Bei anders gestalteter Ausführung des zwischengeschalteten Werkzeuges--30-kann auf den Flaschenhals --3a-- ein Schraubgewinde aufgebracht werden, so dass der Flaschenhals durch eine Schraubkappe--33--verschiebbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zum selbsttätigen Herstellen, Füllen und Verschliessen von Hohlkörpern, wie Flaschen od. dgl., aus thermoplastisch verformbaren Werkstoffen, z. B. einem Kunststoff, welche aus mindestens zwei vorgeformten Flaschenober-und-unterteilen bestehen, von denen der Flaschenoberteil mit einer Einfüllöffnung versehen ist, welche Flaschenteile gegebenenfalls mittels einer Siebdruck-od. dgl.
Einrichtung beschriftet, bedruckt oder gestempelt und die beiden Teilhohlkörper miteinander verbunden und nach dem Füllen dauerhaft verschlossen werden, wobei die Ränder der Teilhohlkörper
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dass für die beiden Teilhohlkörper (3,4) in getrennten, jedoch synchron steuerbaren Fertigungsstrassen je eine Formstrecke für den einen Teilkörper mit vorgeschalteter Heizstation (18) und gegebenenfalls nachgeschaltetem Stanzwerkzeug (5) zum Trennen der Teilhohlkörper (3,4) von einer der Folie (1) vorgesehen ist, anschliessend an welche je eine Siebdruckeinrichtung (20), ein in Richtung des Fertigungsablaufes abgehendes Transportband (21) und schliesslich je eine, einen Stapeleffekt bewirkende Auffang- bzw.
Stapeleinrichtung (22) sowie vertikale Stapelröhren (25,26), eine Verschweissstation (29) für das Verbinden der beiden Teilhohlkörper (3,4), eine oder mehrere Füllstationen (15) und ein Verschlussschweissaggregat (16) nachgeschaltet sind.
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