Einrichtung zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter.
Die Herstellung und Aufmachung verschiedener Arznei- oder Schönheitsmittel, etwa Lippenstifte, Desodorantstifte oder auch Suppositorien bedingen ein Einfüllen der zuvor geschmolzenen Substanz in einen Behälter oder eine Oiessform, wo das zuvor strö mungsfähige Medium erhärtet. Das Einfüllen in die Behälter oder Formen muss hierbei möglichst rasch und vollständig vor sich gehen, um das Eindringen von Schmutzpartikeln zu vermeiden. Ferner soll die nachfolgende Abpackung der Erzeugnisse möglichst ohne weitere Nachbehandlungen erfolgen können.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Einrichtung, welche die vorgenannten Bedingungen erfüllen kann und welche gestattet, das Bestücken der Einrichtung mit Leerbehältern oder Formen, das Abfüllen der Behälter und die Entnahme der Erzeugnisse fliessbandartig unter Ausnutzung weitgehendster Automation zu rationalisieren.
Dies wird bei einer Einrichtung zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter, mit mindestens einer Vorrichtung zur Aufnahme eines zu füllenden Behälters, welche Vorrichtung in Wirkverbindung mit Transportmitteln für einen schrittweisen Transport der Behälter steht, sowie mit einer Dosiervorrichtung mit mindestens einer Düse zum Einfüllen des dosierten Mediums in die Behälter und mit Mitteln zur Abnahme der gefüllten Behälter und deren Abgabe zur weiteren Bearbeitung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass jede Vorrichtung zur Aufnahme des zu füllenden Behälters eine Nutenschiene zur Führung mindestens eines in Längserstreckung der Nutenschiene verschiebbaren Schlittens umfasst, dass in Nachbarschaft des äusseren Endes der Nutenschiene ein Kopf zur einsteckbaren Aufnahme des zu füllenden Behälters angeordnet ist,
der einen Fülltrichter aufweist, gegen welchen Kopf der Schlitten verschiebbar ist, wobei der Schlitten mit einem Träger zur Auflage wenigstens eines Teiles des BeEh, älters versehen ist, und dass Mittel vorgesehen sind zum Transport der Vorrichtung angenähert in Querrichtung zur Verschiebungsrichtung des Schlittens sowie Mittel zum Verschieben des Schlittens in Abhängigkeit der Querbewegung der Vorrichtung.
Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, eine ganze Reihe solcher Vorrichtungen zur Aufnahme der zu füllenden Behälter nebeneinander anzuordnen und schrittweise eine vorbestimmte Behandlungsstrecke durchlaufen zu lassen, wobei die zur Transporteinrichtung der einzelnen Vorrichtungen mögliche Querverschiebung der Schlitten gestattet, die Vorrichtungen an vorbestimmten Stellen ihre Transportstrecke mit Behältern zu beladen, die Behälter abzufüllen und die gefüllten Behälter wieder von der jeweiligen Vorrichtung wieder abzunehmen, ohne dass der schrittweise Weitertransport der Vorrichtung unterbrochen werden müsste.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sollen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter, in Frontansicht, in schematischer Darstellung,
Fig. 2 die Einrichtung gemäss Fig. 1, in Seitenansicht, in schematischer Darstellung,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtung gemäss Fig. 1, entlang der Schnittlinie III-III, in grösserem Massstab,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Einrichtung gemäss Fig. 3, entlang der Schnittlinie IV-IV,
Fig. 5 eine Frontansicht der Anordnung gemäss Fig. 3, teilweise im Schnitt, in schematischer Darstellung,
Fig. 6 eine Teilansicht einer Ausführungsvariante der Maschine gemäss Fig. 1,
Fig. 7 einen Ausschnitt der Maschine gemäss Fig. 6, in grösserem Massstab, und
Fig. 8 einen Schnitt durch die Anordnung gemäss Fig.
7, entlang der Schnittlinie VIII-VIII.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Einrichtung 10 zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter. Diese Einrichtung 10 umfasst einen Maschinenrahmen 11 mit nicht näher gezeigten Antriebsmitteln für ein schrittweise umlaufendes Transportband 12, auf welchem eine Mehrzahl Vorrichtungen 13 zur Aufnahme je eines zu füllenden Behälters angeordnet sind. Diese Vorrichtungen 13 durchwandern auf ihrer schrittweisen Vorschubbewegung in Richtung Pfeil 14 eine nicht näher bezeichnete Stelle zum vorzugsweise automatischen Einbringen der Behälter, eine Stelle mit einer Dosiervorrichtung 15 mit mindestens einer Düse 16 zum Einfüllen des dosierten Mediums in die Behälter, evtl. eine nicht näher gezeigte Stelle zum beschleunigten Abkühlen des abgefüllten Mediums in den Behältern und eine Stelle zur Abnahme der gefüllten Behälter und deren Abgabe mittels Rutsche 17 zur weiteren Bearbeitung.
Da die Mittel für einen Schritt-Transport von Transportbändern und dgl., die Mittel für das Einsetzen und Abnehmen der Behälter sowie die Mittel zum Dosieren des Mediums nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, soll auf deren nähere Beschrei- bung verzichtet werden, soweit dies nicht für das Verständnis des Nachfolgenden notwendig ist.
Die für die vorbeschriebene Einrichtung verwendbare Dosiervorrichtung 15 kann etwa ausgeführt sein, wie das im USA-Patent Nr. 3 313 085 beschrieben ist.
Die Ausbildung der Vorrichtungen 13 zur Aufnahme der zu füllenden Behälter und die Anordnung der Vorrichtungen 13 an der Einrichtung 10 sollen nachfolgend anhand der Fig. 3, 4 und 5 näher erläutert werden.
Jede Vorrichtung 13 umfasst eine Nutenschiene 31 mit zwei sich in Längsrichtung der Schiene 31 erstrekkenden Innennuten 32, welche der längsverschiebbaren Führung eines Schlittens 34 (Fig. 3) dient. Beide Schlitten 33 und 34 sind hierbei hintereinander ange- ordnet. An seinem freien Ende trägt die Schiene 31 einen Kopf 35 mit einer stirnseitigen Öffnung 36 zur einschiebbaren Aufnahme einer Giessform 100 (Fig. 3).
Diese Giessform 100 kann die später vom Fertigerzeugnis, beispielsweise Kosmetikstift, abnehmbare Schutzhülle sein. Ergänzt wird diese Halbform dann durch ein Näpfchen 101, das von der Gegenseite in die Öffnung 36 im Kopf 35 eingesetzt wird. Das Näpfchen 101 befindet sich hierbei schon an der Hülse 102 des Fertigerzeugnisses, so dass nach dem Abgiessen und Entfernen nur das Näpfchen 101 samt Kosmetikmasse und Schutzhülle 100 in die mit Vorschubmitteln ausgerüstete Hülse 102 zurückgeschoben werden braucht, wie das bei Stiften dieser Art (Lippenstift) bekannt ist.
Zum Einfüllen der kosmetischen Masse in die aus Hülle 100 und Näpfchen 101 gebildete, in den Kopf 35 eingesetzte Form weist der Kopf 35 obenseitig einen Einfülltrichter 37 auf, der mit der quer zum Trichter verlaufenden Einstecköffnung 36 selbstverständlich verbunden ist. Zum Einfüllen wird der Kopf 35 mit seinem Einfülltrichter 37 unter die Düse 16 der Dosiervorrichtung 15 gebracht (Fig. 2), worauf das dem Trichter 37 zufliessende Medium gemäss Fig. 3 in Richtung der angedeuteten Pfeile in die Form strömt, wobei Hülle 100 und Näpfchen 101 zur Bildung eines Einströmkanals 38 gering voneinander distanziert sind.
Für die längsverschiebbare Halterung der Hülse 102 mit Näpfchen 101 ist auf dem Schlitten 33 ein Halter 39 montiert.
Für die Längsverschiebung des Schlittens 33 in Abhängigkeit der schrittweisen Bewegung der Vorrichtung 13 quer zur Längs au sdehnung der Vorrichtung 13 dient der Schlitten 34. Dieser Schlitten 34 trägt an seinem dem Schlitten 33 zugewandten Ende einen Aufsatz 40, der der Aufnahme eines Stössels 41 dient zum elastischen Anpressen der Hülse 102 an den Kopf 35 während des Füllvorganges. Dieser Stössel 41 ist hierbei unter der Wirkung einer Feder 42, die den Stössel 41 in der Darstellung gemäss Fig. 3 nach rechts drückt. Ferner ist am den Schlitten 33 überlappenden Teil des Aufsatzes 40 eine Längsnut 43 vorgesehen, in welche ein von dem Schlitten 33 abragender Stift 44 eingreift.
Wie aus der Fig. 3 ohne weiteres entnommen werden kann, wird bei einer Verschiebung des Schlittens 34 in der Darstellung nach rechts der Schlitten 33 durch Anstossen der beiden benachbarten Schlittenstirnseiten ebenfalls nach rechts verschoben, bis der Stössel 41 gegen die Stirnseite der Hülse 102 mit dem Druck der Feder 42 drückt und die Hülse 102 gegen die Wandung g des Kopfes 35 presst. Wird hingegen der Schlitten 34 nach links verschoben, so wird erst die Feder 42 entspannt und nach Anschlag des Stiftes 44 an der rechten Begrenzung der Nut 43 der Schlitten 33 nach links mitgenommen.
Der Verschiebungsweg des Schlittens 33 ist hierbei so lang, dass das im Näpfchen 101 und der Hülle 100 erhärtete Material gegebenenfalls samt der Hülle 100 aus dem Kopf 35 herausgezogen wird und der fertige Artikel dann leicht vom Träger 39 abgehoben werden kann, wie das nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Für die Verschiebung des Schlittens 34 und somit auch des Schlittens 33 in Abhängigkeit der Behandlungsphasen an der schrittweise weiterbewegten Vorrichtung 13 ist am anderen Ende des Schlittens 34 eine Steuerrolle 50 vorgesehen, welche mit Führungsbahnen 51 und 52 am Maschinenrahmen 11 entlang der Bewegungsbahn der Vorrichtung 13 zusammenwirkt.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Vorrichtungen 13 dicht nebeneinander zu einem Transportband zusammengefügt, wobei die vorbeschriebene Schlittenbewe- gung quer zur Umlaufbewegung des Bandes erfolgt.
Die Verbindungs-und Führungsmittel am Band umfassen hierbei sich auf einer Bahn 11a (Fig. 3 und 5r am Maschinenrahmen 11 abwälzende Rollen 60 und 61.
Jede Vorrichtung umfasst hierbei eine Rolle 60 und eine Rolle 61, die über Träger 60a bzw. 61a an der Unterseite der Schiene 311 1 befestigt sind. Beide Rollen 60 und 61 liegen an Führungsschienen 60b bzw. 61b an, welche ein Abheben der Vorrichtung 13 von der Bahn n 11a verhindern. Wie Fig. 5 mehr im einzelnen zeigt, sind die Vorrichtungen 13 untereinander durch Stege 62 verbunden, welche an den Enden an den Drehbolzen 60c bzw. 61c benachbarter Rollen 60 bzw.
61 angelenkt sind und so Kettenglieder einer endlosen Kette bilden. Diese Kette bildet mit den von dieser getragenen Vorrichtungen 13 das vorbeschriebene Transportband 12 gemäss Fig. 1. An den Umlenkstellen die ses Bandes 12 an den Seiten der Maschine sind ; nicht näher bezeichnete, schrittweise antreibbare Umlenkzahnräder vorgesehen, welche in die Kettenglieder 62 eingreifen und den Transport des Bandes 12 mit den Vorrichtungen 13 bewerkstelligen.
Es wurde gefunden, dass für eine einwandfreie Abfüllung des Behälters 100, 101 die Vorrichtung eine Neigung zum Kopf 35 hin aufweisen sollte von 25 bis 50 zur Horizontalen, wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt. Um hierbei ein Durchhängen des Transportbandes 12 zu vermeiden, ist am Maschinenrahmen 11a eine Führung 63 vorgesehen, an welcher sich jede Vorrichtung 13 mittels einer an der Schiene 31 befestigten Leitrolle 64 abstützt.
Es dürfte klar sein, dass nach dem Abfüllen der Behälter 100, 101 und nach dem Erstarren der kosmetischen Masse ein Überstand im Fülltrichter 37 jeder Vorrichtung 13 ebenfalls erstarrt ist. Dieser Überstand im Trichter 37 muss vor dem Abgiessen eines neuen Behälters selbstverständlich entfernt werden. Hierfür ist gemäss Fig. 5 ein Schaber 70 vorgesehen, welcher in vorbestimmter Zeitphase den Überstand aus dem Trichter 37 ausschabt. Der Schaber ist hierfür drehbar um eine Achse 71 am Maschinenrahmen gelagert und mit einem Fühler 72 versehen, der mit einem Mitnehmer 73 am Kopf 35 jeder Vorrichtung 13 derart zusammenwirkt, dass bei jedem Durchlauf einer Vorrichtung 13 unter dem Schaber 70 dieser durch die Folgebewegung zwischen Fühler 72 (Fig. 5) und Mitnehmer 73 (Fig. 3) gegen die Wirkung einer nicht gezeigten Feder verschwenkt wird und dabei den Trichter 37 ausschabt.
Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung zum Abfüllen strömungsfähiger Medien in Behälter zeigen die Fig. 6, 7 und 8.
Gemäss Fig. 6 sind hierbei die vorbeschriebenen Vorrichtungen 13 auf einem Rundtisch 75, ebenfalls geneigt, angeordnet. Der Rundtisch 75 ist um eine Welle 76 mittels Schrittwerk 77, das mit Nocken 78 an der Unterseite des Rundtisches 75 zusammenwirkt, schrittweise drehbar, wie das bekannt ist. Am Rundtisch 75 sind ferner nicht näher gezeigte Aufsetzmittel für die Behälter, Füllmittel, Kühlmittel und Abnahmemittel für die fertigen Produkte verteilt angeordnet, derart, dass jede Vorrichtung 13 auf ihrer Umlaufbewegung die vorgenannten Stationen durchlaufen kann.
Gegenüber der vorbeschriebenen Transportbandeinrichtung sind hier gemäss Fig. 7 die Vorrichtungen 13 mit den Schienen 31 fest auf einer Grundplatte 75a des Rundtisches 75 montiert, und zwar in kranzförmiger Anordnung, wie Fig. 6 zeigt. Aber auch hier erfolgt die Verschiebung der Schlitten 33 und 34 mittels Bahnen 51 und 52, welche fest am Maschinenrahmen 11a bzw.
Maschinentisch angeordnet sind. Gegenüber der vorbeschriebenen Ausführungsform ist hier aber der Kopf 90 zur Aufnahme des Behälters 100, 101 nicht am Schlitten 33, sondern am äusseren Rand der Tischplatte 75a angeordnet, wobei die einzelnen Köpfe 90 vorzugsweise einen geschlossenen Ring 90a (Fig. 6) bilden. Der Einfülltrichter dieser Köpfe 90 wird durch eine vertikal verlaufende Nut 93 gebildet (Fig. 7 und 8), in welcher ein Schieber 91 geführt ist. Dieser Schieber 91 hat den Zweck, den Überstand des kosmetischen Materials nach dem Aushärten und Entfernen des fertigen Produktes aus dem Einfülltrichter 93 zu entfernen. Hierfür wird der Schieber 91 in der Darstellung nach oben gestossen. Für eine Begrenzung der Schieberbewegung nach unten und oben dient ein Schlitz 94 im Schieber, welcher mit einer Anschlagschraube 95 zusammenwirkt.
Wie aus der Darstellung ohne weiteres ersichtlich, begrenzt der Schieber 91 in seiner unteren Extremlage den Einfülltrichter 93, wobei die obere Stirnseite 97 den Boden des Trichters 93 bildet. Für eine Verschiebung des Schiebers 91 zum Entfernen der Überstände in Abhängigkeit der Umlaufbewegung des Tisches 75 ist am unteren, freien Ende des Schiebers 91 eine Gleitrolle 92 vorgesehen, welche mit einer Schrägfläche 96 am Maschinenrahmen zusammenwirkt. Für die Rückstellung des Schiebers 91 in die gezeigte Füll-Lage können Federmittel vorgesehen sein oder wieder eine nicht näher gezeigte Schrägfläche.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass es ohne weiteres denkbar ist, auch am Rundtisch Vorrichtungen 13 vorzusehen, bei welchen der Kopf wie der Kopf 35 gemäss Fig. 3 ausgebildet ist oder aber Köpfe 90 gemäss Fig. 7 und 8 an der Einrichtung mit dem umlaufenden Transportband anzuordnen.
Die beiden vorbeschriebenen Maschinen arbeiten nun wie folgt:
Zunächst wird das Transportband 12 (Fig. 1) bzw. der Tisch 75 (Fig. 6) in Umlauf versetzt. Auf ihrer schrittweisen Wanderbewegung in Richtung des Pfeiles 14 kommen die Vorrichtungen 13 zunächst mit ihren Steuerrollen 50 am Schlitten 34 in den Bereich der beiden Steuerkurven 51 und 52, was eine Rückstellung der Schlitten 34 und 33 weg vom Kopf 35 bzw. 90 bewirkt. Diese Stellung der Schlitten wird durch entsprechende Länge der Steuerkurven 51 und 52 so lange aufrechterhalten, dass in diesem Bereich der Umlaufbewegung der Vorrichtungen 13 verschiedene Operationen durchführbar sind.
Zunächst werden nun, vorteilhaft maschinell, in die betreffenden Köpfe 35 bzw. 90 die Behälterteile 100 eingeschoben und auf die Träger 39 die Näpfe 101 samt der Hülse 102 aufgelegt.
Am Ende des vorbeschriebenen, durch die Steuerkurven 51 und 52 bestimmten Bereiches, der zweckmässig mit Beladungs- und Entladungsbereich bezeich- net wird, erfolgt durch entsprechende Formgebung der Steuerkurven 51 und 52 eine Zustellung der Schlitten 34 und 33 zum entsprechenden Kopf 35 bzw. 90.
Hierbei drückt zunächst der Schlitten 34 den Schlitten 33 in Richtung des Kopfes 35 bzw. 90, bis der Stössel 41 zur Anlage an der Hülse 102 gelangt. Bei einer Weiterverschiebung des Schlittens 34 drückt nun der Stössel 41 über die Hülse 102 das freie Ende des Napfes 101 in die Öffnung im Kopf 35 bzw. 90, bis der stirnseitige Rand der Hülse 102 zur Anlage an der Wandung des Kopfes 35 bzw. 90 gelangt, wie Fig. 3 und 7 veranschaulichen. Eine geringe Weiterverschie- bung des Schlittens 34 bringt dann den Stössel 41 unter die Wirkung der Feder 42, welche den notwendigen Anlagedruck der Hülse 102 am Kopf 35 bzw. 90 erzeugt.
Diese vorbeschriebene Lage wird zweckmässig als Abfüll-Lage bezeichnet und bleibt auf der Umlaufbewegung der Vorrichtungen 13 erhalten, bis letztere wieder in den Beiadungs- und Entladungsbereich gelangen. Die Abfüll-Lage wird aufrechterhalten durch Anlage der Steuerrollen 50 an der Kurve 51.
Auf ihrer weiteren Bewegungsbahn gelangen nun die Köpfe 35 bzw. 90 unter die Düse 16 der Abfülleinrichtung 15 (nur in Fig. 2 angedeutet), wo das Abfüllen des Behälters 100, 101 erfolgt. Danach durchwan dem die Vorrichtungen 13 mit den abgefüllten Behältern 100, 101 zweckmässig eine nicht gezeigte Kühl- vorrichtung, welche das Erstarren des abgefüllten Mediums beschleunigt. Hierauf gelangen die Vorrich tungen erneut in den Beladungs- und Entladungsbereich.
Beim Eintritt der entsprechenden Vorrichtung 13 in diesen Bereich wird der Schlitten 34 durch Einwirkung der Steuerkurven 51 und 52 auf die Leitrolle 50 des Schlittens 34 wieder zurückgezogen, wobei, wie bereits beschrieben, zunächst der Stössel 41 die Hülse 102 freigibt und dann auch der Schlitten 33 zurückgezogen wird.
Hierbei wird das aus der Hülse e 102, Napf 101, Hülle 100 und dem inzwischen erhärteten Material zwischen Napf 101 und Hülle 100 bestehende Fertigprodukt aus dem Kopf 35 bzw. 90 herausgezogen.
Hierbei können Mittel vorgesehen sein, die das Fertigprodukt auf dem Träger 39 zunächst festhalten, und Mittel, die durch Einwirken auf die Hülle 100 von aussen das Herausschieben aus dem Kopf 35 bzw. 90 unterstützen. Materialüberstände am Füllkanal 38 zwischen Hülle 100 und Napf 101 werden hierbei von der Lochwandung des Kopfes abgestreift.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Hülle 100 im Kopf 35 bzw. 90 festzuhalten und das erstarrte Material aus dieser Hülle 100 herauszuziehen.
Innerhalb der Beladungs- und Entladungsstrecke wird nun das Fertigprodukt vom Träger 35 abgehoben und von der Maschine wegtransportiert; der betreffende Einfülitrichter 37 bzw. 93 durch Betätigung von Schaber 70 bzw. Schieber 91 gereinigt und die Vorrichtung 13 in vorbeschriebener Weise für eine weitere Herstellung eines Fertigproduktes erneut bestückt.
Es sollen ferner Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung liegen, bei denen die Merkmale des Patentanspruches mit einzelnen Merkmalen oder Gruppen von Merkmalen in Unteransprüchen kombiniert sind, soweit sich die Merkmale nicht gegenseitig wider sprechen.
Device for filling fluid media into containers
The present invention relates to a device for filling fluid media into containers.
The manufacture and presentation of various medicines or beauty products, such as lipsticks, deodorant sticks or even suppositories, require the previously melted substance to be poured into a container or an Oiessform, where the medium capable of flowing previously hardens. The filling into the container or mold must be as quick and complete as possible in order to avoid the penetration of dirt particles. Furthermore, the subsequent packaging of the products should, if possible, take place without further post-treatment.
The present invention now aims to create a device which can meet the aforementioned conditions and which allows the loading of the device with empty containers or molds, the filling of the containers and the removal of the products to be rationalized in the manner of a conveyor belt using the greatest possible automation.
This is done in a device for filling fluid media into containers, with at least one device for receiving a container to be filled, which device is in operative connection with means of transport for a step-by-step transport of the container, and with a metering device with at least one nozzle for filling in the metered medium in the container and with means for removing the filled containers and their delivery for further processing according to the invention achieved in that each device for receiving the container to be filled comprises a groove rail for guiding at least one slide displaceable in the longitudinal extension of the groove rail, that in the vicinity of the outer end the groove rail has a head for the pluggable reception of the container to be filled,
which has a filling funnel, against which head the slide is displaceable, wherein the slide is provided with a carrier for supporting at least part of the BeEh, elder, and that means are provided for transporting the device approximately in the transverse direction to the direction of displacement of the slide and means for Moving the slide depending on the transverse movement of the device.
With these measures, it is now possible to arrange a whole series of such devices for receiving the containers to be filled next to one another and to let them pass through a predetermined treatment path step by step, the transverse displacement of the carriages possible for the transport device of the individual devices allowing the devices to move their transport path at predetermined points to load with containers, to fill the container and to remove the filled container again from the respective device without the step-by-step further transport of the device having to be interrupted.
For example, embodiments of the subject matter of the invention are to be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a device for filling flowable media into containers, in a front view, in a schematic representation,
FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, in side view, in a schematic representation,
3 shows a section through the device according to FIG. 1, along the section line III-III, on a larger scale,
4 shows a section through the device according to FIG. 3, along the section line IV-IV,
FIG. 5 shows a front view of the arrangement according to FIG. 3, partly in section, in a schematic representation.
6 shows a partial view of an embodiment variant of the machine according to FIG. 1,
7 shows a detail of the machine according to FIG. 6, on a larger scale, and
8 shows a section through the arrangement according to FIG.
7, along the section line VIII-VIII.
FIGS. 1 and 2 show a device 10 for filling fluid media into containers. This device 10 comprises a machine frame 11 with drive means (not shown in more detail) for a step-by-step revolving conveyor belt 12 on which a plurality of devices 13 for receiving a container to be filled are arranged. These devices 13 move through a step-by-step feed movement in the direction of arrow 14 through a point not specifically designated for the preferably automatic introduction of the container, a point with a metering device 15 with at least one nozzle 16 for filling the metered medium into the container, possibly one not shown in detail Point for accelerated cooling of the filled medium in the containers and a point for removing the filled containers and releasing them by means of chute 17 for further processing.
Since the means for step-by-step transport of conveyor belts and the like, the means for inserting and removing the containers and the means for metering the medium are not the subject of the present invention, a more detailed description should be dispensed with unless this is done is necessary for understanding the following.
The metering device 15 which can be used for the device described above can be designed as described in US Pat. No. 3,313,085.
The design of the devices 13 for receiving the containers to be filled and the arrangement of the devices 13 on the device 10 will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3, 4 and 5.
Each device 13 comprises a groove rail 31 with two inner grooves 32 extending in the longitudinal direction of the rail 31, which are used for the longitudinally displaceable guidance of a slide 34 (FIG. 3). Both carriages 33 and 34 are arranged one behind the other. At its free end, the rail 31 carries a head 35 with an opening 36 on the end face for the insertable reception of a casting mold 100 (FIG. 3).
This casting mold 100 can be the protective cover which can later be removed from the finished product, for example a cosmetic stick. This half-shape is then supplemented by a cup 101 which is inserted into the opening 36 in the head 35 from the opposite side. The cup 101 is already on the sleeve 102 of the finished product, so that after pouring and removal only the cup 101 together with the cosmetic compound and protective cover 100 needs to be pushed back into the sleeve 102 equipped with feed means, as is the case with pens of this type (lipstick) is known.
In order to fill the cosmetic mass into the mold formed from the shell 100 and the cup 101 and inserted into the head 35, the head 35 has a filling funnel 37 at the top which is of course connected to the insertion opening 36 running transversely to the funnel. For filling, the head 35 with its filling funnel 37 is brought under the nozzle 16 of the metering device 15 (FIG. 2), whereupon the medium flowing into the funnel 37 flows into the mold according to FIG. 3 in the direction of the indicated arrows, with the casing 100 and the cup 101 are at a slight distance from one another to form an inflow channel 38.
A holder 39 is mounted on the slide 33 for the longitudinally displaceable mounting of the sleeve 102 with the cup 101.
For the longitudinal displacement of the slide 33 depending on the stepwise movement of the device 13 transversely to the longitudinal extension of the device 13, the slide 34 is used. This slide 34 carries an attachment 40 at its end facing the slide 33, which is used to receive a plunger 41 elastic pressing of the sleeve 102 against the head 35 during the filling process. This tappet 41 is under the action of a spring 42 which presses the tappet 41 to the right in the illustration according to FIG. Furthermore, on the part of the attachment 40 that overlaps the slide 33, a longitudinal groove 43 is provided in which a pin 44 protruding from the slide 33 engages.
As can be readily seen from FIG. 3, when the slide 34 is shifted to the right in the illustration, the slide 33 is also shifted to the right by pushing the two adjacent slide end faces until the plunger 41 hits the end face of the sleeve 102 with the Pressure of the spring 42 presses and the sleeve 102 presses against the wall g of the head 35. If, on the other hand, the slide 34 is shifted to the left, the spring 42 is first relaxed and, after the pin 44 has hit the right boundary of the groove 43, the slide 33 is taken along to the left.
The displacement path of the slide 33 is so long that the material hardened in the cup 101 and the cover 100, if necessary together with the cover 100, is pulled out of the head 35 and the finished article can then easily be lifted off the carrier 39, as will be explained in more detail below is described.
A control roller 50 is provided at the other end of the slide 34 to move the slide 34 and thus also the slide 33 depending on the treatment phases on the device 13, which is moved further in steps, and cooperates with guide tracks 51 and 52 on the machine frame 11 along the movement path of the device 13 .
As FIGS. 1 and 2 show, the devices 13 are joined together closely to one another to form a conveyor belt, with the carriage movement described above taking place transversely to the circulating movement of the belt.
The connecting and guiding means on the belt include rollers 60 and 61 rolling on the machine frame 11 on a track 11a (FIGS. 3 and 5r).
Each device here comprises a roller 60 and a roller 61, which are fastened to the underside of the rail 3111 via supports 60a and 61a, respectively. Both rollers 60 and 61 rest on guide rails 60b and 61b, which prevent the device 13 from lifting off the web n 11a. As FIG. 5 shows in more detail, the devices 13 are connected to one another by webs 62 which are attached to the ends of the pivot pins 60c and 61c of adjacent rollers 60 and 61.
61 are articulated and so form chain links of an endless chain. With the devices 13 carried by this chain, this chain forms the above-described conveyor belt 12 according to FIG. 1. At the deflection points this belt 12 is on the sides of the machine; Deflection gearwheels, unspecified, which can be driven step by step, which engage in the chain links 62 and bring about the transport of the belt 12 with the devices 13, are provided.
It has been found that, for the container 100, 101 to be properly filled, the device should have an inclination towards the head 35 of 25 to 50 to the horizontal, as can be seen in particular from FIG. 2. In order to prevent the conveyor belt 12 from sagging, a guide 63 is provided on the machine frame 11a, on which each device 13 is supported by means of a guide roller 64 attached to the rail 31.
It should be clear that after the containers 100, 101 have been filled and after the cosmetic material has solidified, a supernatant in the filling funnel 37 of each device 13 has also solidified. This protrusion in the funnel 37 must of course be removed before a new container is poured off. For this purpose, a scraper 70 is provided according to FIG. 5, which scrapes the excess material out of the funnel 37 in a predetermined time phase. For this purpose, the scraper is rotatably mounted about an axis 71 on the machine frame and is provided with a feeler 72, which interacts with a driver 73 on the head 35 of each device 13 in such a way that with each passage of a device 13 under the scraper 70, this is caused by the subsequent movement between the feelers 72 (FIG. 5) and driver 73 (FIG. 3) is pivoted against the action of a spring, not shown, and in the process scrapes out the funnel 37.
Another embodiment of the device for filling flowable media into containers is shown in FIGS. 6, 7 and 8.
According to FIG. 6, the above-described devices 13 are arranged on a rotary table 75, likewise inclined. The rotary table 75 can be rotated step by step around a shaft 76 by means of a step mechanism 77 which interacts with cams 78 on the underside of the rotary table 75, as is known. On the rotary table 75, placement means (not shown in detail) for the containers, fillers, coolants and removal means for the finished products are also arranged in a distributed manner, in such a way that each device 13 can pass through the aforementioned stations on its circulating movement.
Compared to the conveyor belt device described above, the devices 13 with the rails 31 are fixedly mounted on a base plate 75a of the rotary table 75 according to FIG. 7, specifically in a ring-shaped arrangement, as FIG. 6 shows. But here, too, the slide 33 and 34 are shifted by means of tracks 51 and 52, which are fixed to the machine frame 11a or
Machine table are arranged. In contrast to the embodiment described above, the head 90 for receiving the container 100, 101 is not arranged on the slide 33, but on the outer edge of the table top 75a, the individual heads 90 preferably forming a closed ring 90a (FIG. 6). The filling funnel of these heads 90 is formed by a vertically extending groove 93 (FIGS. 7 and 8) in which a slide 91 is guided. This slide 91 has the purpose of removing the supernatant of the cosmetic material from the filling funnel 93 after the hardening and removal of the finished product. For this purpose, the slide 91 is pushed upwards in the illustration. A slot 94 in the slide, which cooperates with a stop screw 95, serves to limit the slide movement downwards and upwards.
As can be readily seen from the illustration, the slide 91 limits the filling funnel 93 in its lower extreme position, the upper end face 97 forming the bottom of the funnel 93. For a displacement of the slide 91 to remove the protrusions as a function of the rotational movement of the table 75, a sliding roller 92 is provided at the lower, free end of the slide 91, which works together with an inclined surface 96 on the machine frame. For resetting the slide 91 into the filling position shown, spring means can be provided or again an inclined surface (not shown in detail).
At this point it should be mentioned that it is easily conceivable to also provide devices 13 on the rotary table in which the head is designed like the head 35 according to FIG. 3 or heads 90 according to FIGS. 7 and 8 on the device with the rotating Arrange conveyor belt.
The two machines described above now work as follows:
First, the conveyor belt 12 (FIG. 1) or the table 75 (FIG. 6) is set in circulation. On their gradual wandering movement in the direction of arrow 14, the devices 13 first come with their control rollers 50 on the carriage 34 in the area of the two control cams 51 and 52, which causes the carriage 34 and 33 to be reset away from the head 35 and 90, respectively. This position of the carriages is maintained by the corresponding length of the control cams 51 and 52 for so long that various operations can be carried out in this area of the orbital movement of the devices 13.
First, the container parts 100 are now pushed into the relevant heads 35 and 90, advantageously by machine, and the bowls 101 together with the sleeve 102 are placed on the carrier 39.
At the end of the above-described area determined by the control cams 51 and 52, which is conveniently referred to as the loading and unloading area, the carriages 34 and 33 are infeed to the corresponding head 35 and 90 by appropriately shaping the control cams 51 and 52.
In this case, the slide 34 first pushes the slide 33 in the direction of the head 35 or 90 until the plunger 41 comes to rest on the sleeve 102. When the slide 34 is moved further, the plunger 41 now presses the free end of the cup 101 via the sleeve 102 into the opening in the head 35 or 90, until the front edge of the sleeve 102 comes to rest against the wall of the head 35 or 90 as Figs. 3 and 7 illustrate. A slight further displacement of the slide 34 then brings the plunger 41 under the action of the spring 42, which generates the necessary contact pressure of the sleeve 102 on the head 35 or 90.
This above-described position is appropriately referred to as the filling position and is retained on the orbital movement of the devices 13 until the latter return to the loading and unloading area. The filling position is maintained by the control rollers 50 resting against the curve 51.
On their further path of movement, the heads 35 and 90 now come under the nozzle 16 of the filling device 15 (only indicated in FIG. 2), where the filling of the container 100, 101 takes place. The devices 13 with the filled containers 100, 101 then expediently pass through a cooling device, not shown, which accelerates the solidification of the filled medium. The devices then return to the loading and unloading area.
When the corresponding device 13 enters this area, the slide 34 is pulled back again by the action of the control cams 51 and 52 on the guide roller 50 of the slide 34, whereby, as already described, first the plunger 41 releases the sleeve 102 and then the slide 33 as well is withdrawn.
Here, the finished product consisting of the sleeve e 102, cup 101, casing 100 and the material that has hardened in the meantime between cup 101 and casing 100 is pulled out of the head 35 or 90.
In this case, means can be provided which initially hold the finished product firmly on the carrier 39, and means which, by acting on the shell 100 from the outside, support the pushing out of the head 35 or 90. Surplus material on the filling channel 38 between the casing 100 and the cup 101 is stripped off the hole wall of the head.
Of course, it is also conceivable to hold the casing 100 in the head 35 or 90 and to pull the solidified material out of this casing 100.
Within the loading and unloading section, the finished product is now lifted from the carrier 35 and transported away from the machine; the filling funnel 37 or 93 in question is cleaned by actuating scraper 70 or slide 91 and the device 13 is reloaded in the manner described above for further manufacture of a finished product.
Embodiments should also lie within the scope of the invention in which the features of the patent claim are combined with individual features or groups of features in subclaims, provided the features do not contradict one another.