DE2142881A1

DE2142881A1 - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehältern

Info

Publication number: DE2142881A1
Application number: DE19712142881
Authority: DE
Inventors: Paul Netstal; Byland Hans Mitlödi; Münz (Schweiz). B65b 1-00
Original assignee: Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG
Current assignee: Netstal Maschinen AG
Priority date: 1970-09-02
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1972-03-09
Also published as: GB1367913A; FR2107097A5; JPS5239070B1; DE2142881B2; CH520591A; DE2142881C3

Description

H. SCHROiTSR IC. LEHMANN

PATENTANWÄLTE 8 München 25 · Üpowskystr.10 - Tel. 778956

Maschinenfabrik und Giesserei Netstal Af, Näfela

MS.

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehältern

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Kunststoffbehältern, z.B. Flaschen oder Ampullen. Bei bekannten verfahren dieser Art wird in einzelnen, aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten zuerst ein Vorformling (ein sogenannter "Külbel") mittels Spritz-Hohlform und Kern hergestellt, dann der Vorformling mittels luft oder des Füllgutes in einer Blasform zu einem Behälter aufgebla sen und gefüllt, dann der gefüllte Behälter verschlossen und anschliessend wegtransportiert. TJm die Kapazität einer Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens möglichst gross zu machen, ist man bisher so vorgegangen, dass man die notwendigen Werkzeuge bzw. Arbeitsstationen in mehreren Reihen nebeneinanderliegend anordnete, wobei in jeder Stationenreihe gleichzeitig stets die gleichen Arbeitsschritte durchgeführt wurden. Der bauliche Aufwand solcher Einrichtungen ist aber relativ gross und die Ausstossperiode, d.h. die Zeitdauer zwischen cflem Beginn des •raten Arb«iteechritt«e (Spritzen des Vorformlings) und

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dem Ende des letzten Arbeitsschrittes (Wegtransport des geschlossenen Behälters) bleibt unverändert gross unabhängig von der Zahl der parallel arbeitenden Stationenreihen·

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, einerseits die Ausstossperiode gegenüber dem bekannten verfahren erheblich zu verkürzen und anderseits den baulichen und betrieblichen Aufwand der zur Durchführung dieses Verfahrens verwendeten Einrichtung gegenüber den bekannten Einrichtungen erheblich herabzusetzen.

Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die zur Herstellung eines Vorformlings, zum Aufblasen und Pullen eines Behälters, zum Verschliessen eines gefüllten Behälters und zum Wegtransport des verschlossenen Behälters erforderlichen Arbeitsoperationen an verschiedenen Stellen, aber gleichzeitig durchgeführt werden und sich somit mehrere Behälter gleichzeitig in verschiedenen Bearbeitungsphasen befinden. Auch dieses Verfahren lässt sich natürlich auf der gleichen Einrichtung mit mehreren parallel arbeitenden Stationenreihen durchführen. In jedem Fall aber wird erreicht, dass (nach Ablauf einer Anlauf phase) nicht erst am Ende eines alle erforderlichen Arbeitsoperationen umfassenden Arbeitszyklus, sondern nach jedem einzelnen Arbeitsschritt dieses Zyklus eine der Zahl der vorhandenen parallel arbeitenden Stationenreihen entsprechende Zahl von gefüllten und verschlossenen Behältern ausgestossen wird; die Ausstossperiode ist entsprechend kurz und das ganze Herstellungsverfahren erhält einen kontinuierlicheren, d.h. weniger stossweisen Verlauf.

Die ebenfalls Erfindungegegenstand bildende Einrichtung zur Durchführung dee genannten Verfahrens ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Reihe von fünf in gleichen Abständen

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angeordneten Arbeitstationen, wovon die erste und die fünfte Wegtransportstationen, und die zweite und die vierte Aufblas-, Füll- und Schlieseetationen sind, während die dritte eine Spritzetation ist, und wobei über den an den fünf Stationen vorgesehenen ortsfesten unteren Werkzeugen ein in Längsrichtung der Reihe um dem Abstand zweier benachbarter Stationen entsprechende Bewegungsechritte hin und herbewegbarer Läufer angeordnet ist, der an einem vertikal in und ausser Arbeitsstellung bewegbaren Träger in den Stationenabständen entsprechenden Abständen vier Oberwerkzeuge trägt, das ganze derart, dass in jeder Endstellung der beiden Bewegungsschritte der Brücke die vier Oberwerkzeuge durch Absenken des Trägers zum Zusammenwirken mit den ersten bzw. den letzten vier Unterwerkzeugen der Stationenreihe bringbar sind.

Dank dieser Ausbildung der Einrichtung lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren besonders zweckmässig durchführen, da die beweglichen Werkzeuge nur relativ kleine Wege zurückzulegen haben, was zu einer kompakten, relativ wenig Platz beanspruchenden Einrichtung führt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist im folgenden an Hand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der ebenfalls Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtung zeigt, beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt;

Fig. 1 eine Frontansicht einer Mehrreihen-Einrichtung, die Oberwerkzeuge in der einen Arbeitsstellung zeigend,

Fig. 2 eine Ansicht analog Fig. 1, die Oberwerkzeuge vor dem Absenken in die andere Arbeitsstellung zeigend, und

Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.

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Die gezeichnete Einrichtung besitzt sechs Reihen zu fünf Stationen, d.h. es können mit ihr gleichzeitig sechs Hohlkörper hergestellt, abgefüllt und verschlossen werden. Die Einrichtung ist einer Spritzgiessmaschine zugeordnet, deren Spritzaggregat in Fig· 3 mit 1 bezeichnet ist· Die Spritzdüse dieses Aggregates 1 steht mit einem horizontalen Verteilkanal 2 in Verbindung, der im Bereich der Spritzstation quer zu den Reihen durch einen Verteilblock 3 führt, der auf dem Einrichtungegestell 4 abgestützt ist. Vom Verteilkanal 2 führen Zweigkanäle 5 nach oben und münden je im Boden einer Spritzform 6, die das untere, ortsfeste Werkzeug der Spritzstation der sechs Stationenreihen bilden· Da alle Stationenreihen unter sich völlig gleich sind, wird im folgenden nur eine dieser Reihen beschrieben·

Die Spritzstation A stellt die mittlere (dritte) der fünf Arbeitsstationen dar; von links nach rechts in Fig. 1 und 2 sind die erste und fünfte Stationen C₁ bzw· C₅ Wegtransportetationen und die zweite und vierte Station B, fczw· B« Aufblas-Füll- und Schliessstationen. Die gegenseitigen Abstände a (Fig. 1) der Stationen C, > B,, A, B«, C« sind unter sich gleich; ebenso sind die auf dem Gestell 4 abgestützten, als Unterwerkzeug vorgesehenen Blasformen 7 'der Stationen B, und B₂* sowie die durch endlose, gegensinnig antreibbare Transportbänder 8 gebildeten Unterwerkzeuge der Wegtransportetationen C, und C₂ unter sich gleich ausgebildet. Am Gestell 4 ist eine Brücke 9 montiert, auf deren zu den Stationenreihen parallelen Jochestangen 10 ein Läufer 11 geführt ist, der durch eine Hydraulikvorrichtung 12a, 12b aus der in Fig. 1 gezeigten einen Endlage um den Betrag des Stationenabstandes a in die in Fig· 2 gezeigte andere End-

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lage und zurück horizontal verschiebbar ist. Auf dem Läufer 11 ist ein Hydraulikzylinder 13a montiert, mit dessen Kolben 13b eine nach unten ragende Kolbenstange 14 verbunden ist· Am unteren Ende der Kolbenstange 14 ist eine Tragplatte 15 befestigt, auf welcher die den Stationen der Reihen zugeordneten, im folgenden beschriebenen Oberwerkzeuge 2oa, 21a, 21b, 20b, montiert sind. Pro Stationenreihe sind vier im gegenseitigen Abstand a angeordnete Oberwerkzeuge 20a, 21a, 21b und 20b vorgesehen. Das (in der Zeichnung von links nach rechts) erste und vierte Oberwerkzeug 20a, 20b sind Schliess- und Haltewerkzeuge und umfassen je einen beheizten Dorn 16 und ein Paar Klemmbacken 17, während das zweite und dritte Oberwerkzeug 21a, 21b je einen Füllkern 18 mit darüber liegendem Füllbehälter 19 aufweisen·

Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung, ausgehend von der in Fig· I gezeigten Stellung der verschiedenen Elemente, wird das im folgenden erläuterte Verfahren durchgeführt: An der Station C, wird ein noch von den Klemmbacken 17 gehaltener, gefüllter und verschlossener Kunststoffbehälter P- auf das zugeordnete Transportband 8 aufgesetzt, nach dem anschliessenden Oeffnen der Klemmbacken transportiert das Band 8 den Behälter P, aus der Einrichtung heraus. Gleichzeitig wird an der Station B, ein zuerst als Vorformling am Kern 18 sitzender Behälter P. mittels des Füllgutes aufgeblasen und dabei gleichzeitig gefüllt. Gleichzeitig wird an der Station A durch einen Spritzvorgang um den Kern 18 herum ein Vorformling P- erzeugt· Anderseits wird ebenfalls gleichzeitig ein fertig geformter und gefüllter Behälter p. an der Station B₂ mittels des Dornes 16 erwärmt und dann mittels der Klemmbacken 17 verschlossen. Daraus geht hervor, dass gleichzeitig,^· während des gleichen Zeitintervalls, an verschiedenen Arbeitstationen alle vier vorkommenden Arbeitsgänge (Spritzen eines Vorformlings - Aufbla-

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sen und Füllen eines Behälters - Verschliessen eines gefüllten Behälters - Wegtransport eines gefüllten und verschlossenen Behälters) durchgeführt werden. Nach Ablauf dieses Zeitintervalls, dessen Länge sich nach der längsten der während dieses Intervalls durchzuführenden Einzeloperation richtet, wird mittels der Hydraulikvorrichtung 13a, 13b die Tragplatte 15 mit den Oberwerkzeugen angehoben; von den diese Hubbewegung mitmachenden Oberwerkzeugen gehen die Werkzeuge 20a und 21a leer hoch, während das werkzeug 21b den Vorformling P_ und das Werkzeug 20b den verschlossenen Behälter P. mitnimmt; der aufgeblasene und gefüllte Behälter P_ verbleibt in der Blasform 7 des Unterwerkzeugs der Station B-, · Nun wird mittels, der Hydraulikvorrichtung 12a, 12b der Läufer 11 mit der die Oberwerkzeuge tragenden Tragplatte 15 um den Betrag des Stationenabstandes a in der Zeichnung nach rechts bewegt, sodass die Oberwerkzeuge 20a, 21a, 21b 20b in dieser Reihenfolge über die Unterwerkzeuge der Stationen B, _f A, B_? und C„ zu stehen kommen. Darauf wird mittels der Hydraulikvorrichtung 13a, 13b die Tragplatte 15 wieder auf das untere Niveau abgesenkt, derart, dass im anschliessenden Arbeitsgang das Oberwerkzeug 20a den gefüllten Behälter P« der Station B, verschliesst, an der Station A ein neuer Vorformling P- gespritzt wird und an der Station B« der vom Oberwerkzeug 21b in die Blasform 7 der Station B« eingesetzte Vorformling zu einem Behälter aufgeblasen und gefüllt wird, während der vom Oberwerkzeug 20b mitgeführte, verschlossene Behälter P. auf das Transportband 8 der Station C₂ aufgesetzt und freigegeben wird, d.h. die während dieses Zeitintervalls an den Stationen B-,ι A, B« und C« ablaufenden Einzeloperationen entsprechen den vorangehend an Hand von Pig. I beschriebenen Einzeloperationen an den Stationen B«» A, B₁ und c,# Nun

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wird mittels der Hydraulikvorrichtung 13a, 131) die Tragplatte 15 mit den Oberwerkzeugen erneut angehoben (Pig. 2), wobei die Oberwerkzeuge 20b und 21b leer hochgehen (der gefüllte Behälter P bleibt in der Blasform 7 der Station Bp, während der an der Station B verschlossene Behälter P₁ vom Transportband 8 der Station C« wegbefördert wird), während das Werkzeug 21a den neuen Vorformling P- und das Oberwerkzeug 20a den vorangehend verschlossenen Behälter P mitnimmt. Nun erfolgt erneut ein Querverschieben der Tragplatte 15 um den Stationenabstand a in der Zeichnung nach links mit anschliessendem Absenken der Tragplatte 15 in die in Fig. 1 gezeigte Arbeitslage der Werkzeuge, sodass im folgenden Arbeitsschritt an den Stationen G-, B₁, A und B_? die an Hand von Fig· I beschriebenen Einzeloperationen erfolgen.

Jeder vier gleichzeitig ablaufende Einzeloperationen umfassende Arbeitsschritt erzeugt somit einen fertig gefüllten und verschlossenen Behälter und da die beschriebenen Arbeitsschritte in allen sechs Stationenreihen der gezeichneten Einrichtung gleichzeitig ablaufen, erzeugt diese Einrichtung sechs verschlossene Behälter pro Arbeitsschritt· Die Einrichtung ist einfach und kompakt in ihrem Aufbauj die Hub- und Verschiebewege der Oberwerkzeuge sind relativ klein, sodass auch die zur Ausführung dieser Bewegung erforderlichen unproduktiven Zeitintervalle entsprechend kurz sind.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

Verfahren zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Kunststoffbehältern, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Herstellung eines Vorformlings, zum Aufblasen und Füllen eines Behälters, zum Verschliessen eines gefüllten Behälters und zum Wegtransport des verschlossenen Behälters erforderlichen Arbeitsoperationen an verschiedenen stellen, aber gleichzeitig durchgeführt werden und sich somit mehrere Behälter gleichzeitig in verschiedenen Bearbeitungsphasen befinden·

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in zwei aufeinanderfolgenden, je die gleichzeitig ablaufenden Arbeitsoperationen umfassenden Arbeitsschritte gefüllten und verschlossenen Behälter nach entgegengesetzten Seiten einer Arbeitstationenreihe aus der Einrichtung weggeführt werden, wobei nur das Herstellen des Vorformlings in beiden Arbeitsschritten an der gleichen Station der Reihe durch Spritzgiessen durchgeführt wird, während das Aufblasen und Füllen eines Behälters und das Versehliessen eines gefüllten Behälters in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten a bwechselnd an zwei verschiedenen, der Spritzstation benachbarten Stationen der Reihe durchgeführt wird.

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durchwenigetens eine Reihe von fünf

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in gleichen Abständen angeordneten Arbeitstationen, wovon die erste und die fünfte Wegtransportstationen, und die zweite und die vierte Aufblas-, Füll- und Schliessstationen sind,während die dritte eine Spritzstation ist, und wobei über den an den fünf Stationen vorgesehenen, ortsfesten unteren *ericzeugen ein in Längsrichtung der Reihe um dem Abstand zweier benachbarter Stationen entsprechende Bewegungsschritte hin- und herbewegbarer Läufer angeordnet ist, der an einem vertikal in und ausser Arbeitsstellung bewegbaren Träger in den Stationenabständen entsprechenden Abständen vier Oberwerkzeuge trägt, das ganze derart, dass in jeder Endstellung der beiden Bewegungsschritte der Brücke die vier Oberwerkzeuge durch Absenken des Trägers zum Zusammenwirken mit den ersten bzw. den letzten vier Unterwerkzeugen der Stationenreihe bringbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwerkzeug der Spritzstation (A) eine mit einer Bodeneinspritzöffnung versehene Spritzform (6), die Unterwerkzeuge der benachbarten Aufblas-, Füll- und Schliessstationen (B,, B₂) je eine Blasform (7) und die Unterwerkzeuge der aussen liegenden Wegtransportstationen (C,, C«) je ein entgegengesetzt zueinander antreibbares Transportband (8) aufweisen, während die beiden mittleren Oberwerkzeuge (21a, 21b) je einen Füllkern (18) mit darüberliegendem Füllgutbehälter (19) und die beiden äusseren Oberwerkzeuge (20a, 20b) je einen beheizten Dorn (16) und ein Klemmbackenpaar (17) aufweisen.

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5β Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (15) mit den Oberwerkzeugen (2Oa₁ 20b, 21a, 21b) am unteren Ende der Kolbenstange (14) einer vertikal arbeitenden Hydraulikvorrichtung (13a, 13b) montiert ist, die ihrerseits auf einem Läufer (11) sitzt, der an horizontalen Jochetangen (10) einer Brücke (9) geführt und mittels einer horizontal arbeitenden Hydraulikvorrichtung (12a, 12b) hin und herbewegbar ist.

6« Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallel nebeneinander liegende Stationenreihen vorgesehen sind, deren Oberwerkzeuge an einem gemeinsamen Träger (15) montiert ist, und wobei die Spritzformen (6) der Unterwerkzeuge aller Spritzstationen (A) mit einem gemeinsamen Spritzgutzuführkanal (2) in Verbindung stehen.

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