EP3250501A1 - Vorrichtung zum füllen und verschliessen von behältern - Google Patents

Vorrichtung zum füllen und verschliessen von behältern

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Publication number
EP3250501A1
EP3250501A1 EP16727130.3A EP16727130A EP3250501A1 EP 3250501 A1 EP3250501 A1 EP 3250501A1 EP 16727130 A EP16727130 A EP 16727130A EP 3250501 A1 EP3250501 A1 EP 3250501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
transfer
containers
process wheel
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16727130.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Linke
Michael Litzenberg
Niels Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS Corpoplast GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS Corpoplast GmbH filed Critical KHS Corpoplast GmbH
Publication of EP3250501A1 publication Critical patent/EP3250501A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C7/004—Conveying; Synchronising the containers travelling along a circular path
    • B67C7/0046—Infeed and outfeed devices
    • B67C7/0053—Infeed and outfeed devices using grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/022—Making containers by moulding of a thermoplastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices
    • B67C3/005—Cleaning outside parts of filling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C7/004—Conveying; Synchronising the containers travelling along a circular path
    • B67C7/0046—Infeed and outfeed devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C2003/227—Additional apparatus related to blow-moulding of the containers, e.g. a complete production line forming filled containers from preforms

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling and closing of containers.
  • containers in particular bottles, are shaped in the blow-molding process by a molding gas flowing under pressure into a preheated preform, and in a second step are filled with a filling material, in particular a liquid filling material.
  • a filling material in particular a liquid filling material.
  • Such a method is e.g. known from DE 10 2010 007 541 A1.
  • Preforms for the known methods consist of a thermoplastic, for example PET, PE or PP, and are usually produced by injection molding.
  • a preform can be formed into a container, it is thermally conditioned, that is, in particular heated and provided with a suitable temperature profile.
  • the body of the preform is e.g. heated to about 120 ° C and malleable, while the mouth area may only reach significantly lower temperatures, since the preform is held at the mouth area in the forming and filling machine and may not deform under the usual holding forces there.
  • a device for producing filled containers has a heating section along which
  • the preforms are moved on transport wheels through the machine having preform holders.
  • process wheels e.g. are combined with the forming and filling stations or the sealing stations of the machine, and on which the preform is formed and filled or sealed, or pure transport wheels on which the preform or the container is transported from one station to the next.
  • a device for filling and closing containers which comprises a first process wheel for filling a container and a second process wheel for closing a filled container and a transfer device for transferring the filled containers from the first process wheel to the second process wheel.
  • the device according to the invention is characterized in that the transfer device has a linear transfer path.
  • the device according to the invention has at least one process wheel for filling containers and a further process wheel for closing the filled containers.
  • the device may, of course, comprise other components, such as feeders for feeding empty containers or blanks therefor and Extraction devices for the removal of filled and sealed containers or labeling devices.
  • the filling device can also be a device for simultaneously forming and filling containers of preforms by filling material introduced into the respective preform under high pressure.
  • the apparatus may also advantageously comprise a heater for thermally conditioning the preforms. Further additional components of the device are conceivable without departing from the scope of this application.
  • the containers filled in the filling station are transported over a linear distance to the capping station.
  • no reversal of the direction of rotation takes place, as is the case with the machines used hitherto.
  • On the filled container act in the transition into the transfer device no opposing accelerations. There is no danger that contents could spill over, so that the device is contaminated and the previously filled volume of filling material is changed.
  • the linear transfer path of the transfer device is arranged tangentially to the circumference of the first process wheel and / or to the circumference of the second process wheel.
  • the takeover of the filled, unsealed container from the filling station into the transfer device and / or from the transfer device into the closing device can take place smoothly, in particular without a reversal of the direction of rotation and the associated acceleration.
  • the risk of spilled filling material is significantly reduced.
  • the first and the second process wheel and the transfer device can be arranged within a wet region which is closed off from the other components of the device.
  • a wet region which is closed off from the other components of the device.
  • foaming filling in the bottling of carbonated beverages or by faulty or bursting containers are advantageous to summarize the components for filling until closing the container in a so-called wet area, which is isolated by suitable measures, such as locks, for example by air curtain, etc., from the other components.
  • the transfer device can have a drying device with which filled containers, which have become wetted by spilled filling material, can be dried to close before being fed into the process wheel. The load of the components of the process wheel for closing and all other downstream components due to moisture can be effectively reduced.
  • the transfer device may advantageously have an inspection device, in particular to check the level of filled containers.
  • the transfer means may comprise holding means for the containers which are movable at variable speed along the transfer path.
  • the holding devices can be driven along the transfer path with a variable pitch screw drive and / or with a magnetic drive.
  • the distances between adjacent containers between the two process wheels can be changed and adapted to a different pitch of the process wheels.
  • the process wheel for sealing may have a smaller radius or be more closely equipped with processing stations than the process wheel for filling a container, particularly a combined forming / filling wheel in which the container is simultaneously formed and filled within a mold. The distances can then be adjusted along the transfer distance.
  • the space requirement of a machine can be optimized.
  • the filled containers are usually held by grippers in the region of the mouth. Along the transfer route, it may be advantageous to support and / or guide the filled containers at least partially in the region of their bottom.
  • FIG. 1 schematically shows a device according to the invention for filling
  • Figure 2 shows schematically a device for the production of filled
  • Preform containers comprising a filling and closing device according to the invention
  • Figure 3 shows schematically a device according to the invention for filling
  • Real devices may include other components.
  • FIG. 1 shows schematically a device according to the invention for filling and closing containers with a linear transfer line.
  • the device comprises a first process wheel 1 for filling a container.
  • a first process wheel 1 for filling a container At this process wheel 1 several holding positions for containers, especially for bottles are provided, which are equipped with a filling head, so that the container with a filling material, in particular with a liquid filling material, can be filled.
  • It can this is a process wheel for filling empty containers or a process wheel for the simultaneous formation and filling of containers from preforms by introducing contents under high pressure into correspondingly conditioned preforms, wherein the preform is transformed into a filled container.
  • the device further comprises a second process wheel 2 for closing a filled container.
  • a transfer device 3 for transferring the filled containers from the first process wheel 1 to the second process wheel 2 is arranged.
  • the transfer device 3 has a linear transfer belt 4.
  • the transfer section 4 is tangential to the first process wheel 1, so that during the transfer no acceleration acts on the filled container, as is described, for example, in US Pat. in the transfer to a transfer wheel would be the case in which the filled container would be moved in an opposite circular path.
  • the connection of the transfer section 4 to the second process wheel 2 also takes place tangentially to the circumference of the second process wheel 2. There occurs an acceleration of the filled container through the transfer to the circular path of the process wheel 2. However, the acceleration is significantly lower than in the case of transfer from a counter-rotating transfer wheel.
  • the transfer section 4 is advantageously equipped with a drying device 5, for example a blower, in order to remove possibly spilled filling material from the outside of the filled containers and to carry on as little moisture as possible up to the second process wheel of the closing device.
  • a drying device 5 for example a blower
  • Figure 2 shows schematically an apparatus for producing filled containers from preforms comprising a filling and closing device according to the invention.
  • the apparatus comprises a process wheel 1 for simultaneously forming and filling a container from a preform by filling material introduced into the preform under high pressure.
  • suitable preforms are separated on a Zu Industriesrad 6 and fed to a heating section 7, along which the preforms are thermally conditioned to become thermoplastically deformable.
  • the thermally conditioned preforms are then taken from the heating section 7 by a transfer wheel 8, which causes a division delay of expiring from the heating preforms such that the distance between adjacent preforms on the transfer wheel 8 in the transfer to the next transfer wheel 9 the distance required in the further course equivalent.
  • the transfer wheel 8 on telescopic arms.
  • the transfer wheel 9 passes through a lock 10 to the wet area N of the plant, in which the filling and sealing of the container takes place.
  • the preforms are guided via further transfer wheels 11, 12 to the first process wheel 1, on which forming and filling stations are arranged, with which the preforms are formed in a known manner by introducing contents under high pressure into filled containers.
  • the forming and filling head Upon completion of container formation and filling, the forming and filling head is removed from the mouth of the respective container.
  • the filled containers are transferred from the process wheel 1 to the transfer device 3, where they are transported along a linear transfer path 4.
  • the linear transfer section 4 can be used to achieve an external drying of the containers by means of the drying device 5 in order to dry possibly spilled or drop-dried contents during the filling.
  • an inspection device 13 can be arranged along the transfer path, with which, for example, the level within the filled containers can be checked.
  • the transfer of the filled containers to the process wheel 2 for closing the containers takes place tangentially to the circumference of the process wheel 2.
  • the occurring acceleration to bring the container on the circular path of the process wheel 2 is significantly reduced compared to the acquisition of an opposite transfer wheel.
  • the containers After closing the containers on the process wheel 2, the containers are dispensed from the apparatus via a transfer wheel 14 and in turn pass through a lock 15 which separates the wet area N from the drying area T of the system.
  • the wet area of the device can be made particularly space-saving.
  • the process wheel 1 for filling in which the likelihood of filling being sprayed is greatest, can be spaced further away from the process wheel for closing the containers, so that the entry of moisture into this area can be reduced.
  • the distance to the outside drying of the container can be used.
  • FIG. 3 shows a device with the basic structure of the device in FIG. 1, the two process wheels 1, 2, however, having different pitches.
  • the second process wheel 2 for closing the filled containers can be made smaller than the first process wheel 1 for the simultaneous shaping and filling of containers from preforms.
  • a mold is required in which a preform contents under high pressure is supplied, wherein the preform is transformed into a filled container.
  • the mold requires more space than a closing device on the second process wheel 2, whereby the diameter of the first process wheel 1 must be chosen sufficiently large.
  • the processing stations 16 on the processing wheels 1, 2 therefore have different distances.
  • Holding means 17 for the filled containers, which move at variable speed along the transfer path 4, are arranged on the transfer device 3, so that the distances are variable. The distances can be reduced in this way between the transfer from the process wheel 1 to the transfer to the process wheel 2.
  • the device can be constructed to save space by the smaller process wheel 2 selected.
  • the movement of the holding devices 17 along the variable speed transfer section 4 can be carried out with a variable pitch screw drive and / or with a magnetic drive.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern so weiterzubilden, dass die Gefahr der Verunreinigung der Vorrichtung durch verschüttetes Füllgut wirksam verhindert wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern, die ein erstes Prozessrad (1) zum Füllen eines Behälters und ein zweites Prozessrad (2) zum Verschließen eines gefüllten Behälters sowie eine Transfereinrichtung (3) zur Übergabe der gefüllten Behälter aus dem ersten Prozessrad (1) zum zweiten Prozessrad (2) umfasst. Die Transfereinrichtung (3) weist eine lineare Transferstrecke (4) auf.

Description

Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern.
Herkömmlich werden Behälter, insbesondere Flaschen, im Blasformverfahren durch ein unter Druck in einen vorgeheizten Vorformling einströmendes Formgas geformt und in einem zweiten Schritt mit einem Füllgut, insbesondere einem flüssigen Füllgut, befüllt. Zur rationelleren Herstellung sind in letzter Zeit Verfahren entwickelt worden, bei denen der vorgeheizte Vorformling nicht durch ein Druckgas sondern durch das unter Druck zugeführte flüssige Füllgut in einem Schritt geformt und gefüllt werden kann. Ein solches Verfahren ist z.B. aus der DE 10 2010 007 541 A1 bekannt. Vorformlinge für die bekannten Verfahren bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise PET, PE oder PP, und werden üblicherweise im Spritzgussverfahren hergestellt. Für die Umformung in Behälter ist es dabei unerheblich, ob die Vorformlinge vorher gelagert werden oder unmittelbar nach ihrer Herstellung dem Umformprozess zugeführt werden.
Damit ein Vorformling in einen Behälter umgeformt werden kann, wird er thermisch konditioniert, also insbesondere erwärmt und mit einem geeigneten Temperaturprofil versehen. Dabei wird der Körper des Vorformlings z.B. auf ca. 120 °C erwärmt und formbar, während der Mündungsbereich nur deutlich niedrigere Temperaturen erreichen darf, da der Vorformling am Mündungsbereich in der Form- und Füllmaschine gehalten wird und sich unter den dort üblichen Haltekräften nicht verformen darf. Für die thermische Konditionierung verfügt eine Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten Behältern über eine Heizstrecke, entlang der die
BESTÄTIGUNGSKOPIE Vorformlinge geführt und dabei mit dem gewünschten Termperaturprofil versehen werden.
Die Vorformlinge bzw. geformten Behälter werden auf Transporträdern durch die Maschine bewegt, die Halterungen für Vorformlinge bzw. Behälter aufweisen. Dabei gibt es Prozessräder, die z.B. mit den Form- und Füllstationen oder den Verschließstationen der Maschine kombiniert sind, und auf denen der Vorformling geformt und gefüllt bzw. verschlossen wird, oder reine Transporträder, auf denen der Vorformling bzw. der Behälter von einer Station zur nächsten transportiert wird.
Bei der Übergabe zwischen den Rädern kommt es durch die Umkehrung der Drehrichtung zu hohen Beschleunigungen des von einem Rad zum anderen übergebenen Vorformlings bzw. Behälters. Dabei treten erhebliche Kräfte auf, die die Halteelemente belasten und zu einer Unwucht der Maschine führen können, insbesondere wenn die Behälter bereits gefüllt sind. Außerdem besteht die Gefahr, dass flüssiges Füllgut im Behälter überschwappt, solange der Behälter noch nicht geschlossen ist, also insbesondere bei der Übergabe zwischen der Füll- und der Verschließstation. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern so weiterzubilden, dass die Gefahr der Verunreinigung der Vorrichtung durch verschüttetes Füllgut wirksam verhindert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern, die ein erstes Prozessrad zum Füllen eines Behälters und ein zweites Prozessrad zum Verschließen eines gefüllten Behälters sowie eine Transfereinrichtung zur Übergabe der gefüllten Behälter aus dem ersten Prozessrad zum zweiten Prozessrad umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung eine lineare Transferstrecke aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zumindest ein Prozessrad zum Füllen von Behältern und ein weiteres Prozessrad zum Verschließen der gefüllten Behälter auf. Die Vorrichtung kann selbstverständlich weitere Komponenten aufweisen, wie Zuführeinrichtungen zur Zuführung von leeren Behältern oder Rohlingen dafür und Entnahmeeinrichtungen für die Entnahme der gefüllten und verschlossenen Behälter oder Etikettiereinrichungen.
Bei der Füllvorrichtung kann es sich auch um eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Formen und Füllen von Behältern aus Vorformlingen durch in den jeweiligen Vorformling unter hohem Druck eingeleitetes Füllgut handeln. In diesem Fall kann die Vorrichtung vorteilhaft außerdem eine Heizeinrichtung zum thermischen Konditionieren der Vorformlinge umfassen. Weitere zusätzliche Komponenten der Vorrichung sind denkbar, ohne den Schutzbereich dieser Anmeldung zu verlassen.
Durc die lineare Transferstrecke der Transfereinrichtung werden die in der Füllstation gefüllten Behälter über eine lineare Strecke zur Verschließstation transportiert. Beim Ausgang aus dem ersten Prozessrad zur Füllung der Behälter erfolgt keine Umkehr der Drehrichtung, wie dies bei den bisher verwendeten Maschinen der Fall ist. Auf den gefüllten Behälter wirken beim Übergang in die Transfereinrichtung keine gegenläufigen Beschleunigungen. Es besteht keine Gefahr, dass Füllgut überschwappen könnte, so dass die Vorrichtung verunreinigt wird und das zuvor eingefüllte Füllgutvolumen verändert wird. Zweckmäßig ist die lineare Transferstrecke der Transfereinreichtung tangential zum Umfang des ersten Prozessrads und/oder zum Umfang des zweiten Prozessrads angeordnet. Damit kann die Übernahme des gefüllten, unverschlossenen Behälters aus der Füllstation in die Transfereinrichtung und/oder von der Transfereinrichtung in die Verschließeinrichtung sanft erfolgen, insbesondere ohne eine Umkehr der Drehrichtung und die damit verbundene Beschleunigung. Die Gefahr von verschüttetem Füllgut wird deutlich verringert.
Zweckmäßig können das erste und das zweite Prozessrad sowie die Transfereinrichtung innerhalb eines gegenüber den weiteren Komponenten der Vorrichtung abgeschlossenen Naßbereichs angeordnet sein. Bei der Abfüllung von flüssigen Füllgütern entstehen immer geringe Flüssigkeitsverluste durch vom Füllkopf abtropfendes Füllgut, aufschäumendes Füllgut bei der Abfüllung von kohlensäurehaltigen Getränken oder durch fehlerhafte oder platzende Behälter. Um die so entstehende Feuchtigkeit von anderen Komponenten der Vorrichtung fernzuhalten, ist es vorteilhaft, die Komponenten zum Füllen bis zum Verschließen der Behälter in einem sogenannten Naßbereich zusammenzufassen, der durch geeignete Maßnahmen, wie Schleusen, z.B. durch Luftschleier etc., von den anderen Komponenten isoliert ist.
Mit der erfindungsgemäßen Anordung mit linearer Transferstrecke lassen sich sehr kompakte Anlagen konstruieren und insbesondere ein sehr kompakter Naßbereich realisieren. Optional kann die Transfereinrichtung über eine Trocknungseinrichtung verfügen, mit der eventuell durch verspritztes Füllgut nass gewordene, gefüllte Behälter noch vor Eingabe in das Prozessrad zum Verschließen getrocknet werden können. Die Belastung der Komponenten des Prozessrads zum Verschließen sowie aller weiterer nachgeschalteter Komponenten durch Feuchtigkeit kann so wirksam verringert werden.
Die Transfereinrichtung kann vorteilhaft über eine Inspektionseinrichtung verfügen, insbesondere um den Füllstand von gefüllten Behältern zu überprüfen. Die Transfereinrichtung kann über Halteeinrichtungen für die Behälter verfügen, die mit variabler Geschwindigkeit entlang der Transferstrecke bewegbar sind. Insbesondere können die Halteeinrichtungen entlang der Transferstrecke mit einem Schneckenantrieb mit variabler Steigung und/oder mit einem Magnetantrieb angetrieben werden. Damit können die Abstände zwischen benachbarten Behältern zwischen den beiden Prozessrädern verändert werden und auf eine unterschiedliche Teilung der Prozessräder angepasst werden. Das Prozessrad zum Verschließen kann z.B. einen kleineren Radius aufweisen oder enger mit Bearbeitungsstationen ausgerüstet sein als das Prozessrad zum Füllen eines Behälters, insbesondere bei einem kombinierten Form-/Füllrad, bei dem der Behälter gleichzeitig innerhalb einer Form geformt und gefüllt wird. Die Abstände können dann entlang der Transferstrecke angepasst werden. Der Platzbedarf einer Maschine kann optimiert werden. Die gefüllten Behälter werden üblicherweise durch Greifer im Bereich der Mündung gehalten. Entlang der Transferstrecke kann es vorteilhaft sein, die gefüllten Behälter zumindest teilweise im Bereich ihres Bodens zu stützten und/oder zu führen. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert, die Folgendes darstellen:
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen und
Verschließen von Behältern mit einer linearen Transferstrecke;
Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten
Behältern aus Vorformlingen, die eine erfindungsgemäße Füll- und Verschließvorrichtung umfasst; Figur 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen und
Verschließen von Behältern wie in Figur 1 mit einer linearen Transferstrecke und unterschiedlicher Teilung der Prozessräder.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die hier dargestellten Zeichnungen lediglich zur Veranschaulichung des Prinzips der Erfindung dienen sollen und nur schematisch und nicht maßstabsgerecht wiedergegeben sind.
Insbesondere dienen die dargestellten Abmessungen und Größenverhältnisse der
Elemente untereinander nur der Veranschaulichung. Die tatsächlichen
Abmessungen und Größenverhältnisse kann der Fachmann frei aufgrund seiner Fachkenntnisse bestimmen. Darüber hinaus sind nur die für das Verständnis der
Erfindung erforderlichen Komponenten dargestellt. Reale Vorrichtungen können weitere Komponenten aufweisen.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern mit einer linearen Transferstrecke. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Prozessrad 1 zum Füllen eines Behälters. An diesem Prozessrad 1 sind mehrere Haltepositionen für Behälter, insbesondere für Flaschen vorgesehen, die mit einem Füllkopf ausgerüstet sind, so dass die Behälter mit einem Füllgut, insbesondere mit einem flüssigen Fülgut, gefüllt werden können. Es kann sich dabei um ein Prozessrad zur Füllung leerer Behälter handeln oder um ein Prozessrad zur gleichzeitigen Formung und Füllung von Behältern aus Vorformlingen, indem Füllgut unter hohem Druck in entsprechend konditionierte Vorformlinge eingeleitet wird, wobei der Vorformling in einen gefüllten Behälter transformiert wird.
Die Vorrichtung umfasst weiter ein zweites Prozessrad 2 zum Verschließen eines gefüllten Behälters. Zwischen den Prozessrädern 1 , 2 ist eine Transfereinrichtung 3 zur Übergabe der gefüllten Behälter aus dem ersten Prozessrad 1 zum zweiten Prozessrad 2 angeordnet. Die Transfereinrichtung 3 weist erfindungsgemäß eine lineare Transfersterecke 4 auf. Die Transferstrecke 4 schließt dabei tangential an das erste Prozessrad 1 an, so dass bei der Übergabe keine Beschleunigung auf den gefüllten Behälter wirkt, wie dies z.B. bei der Übergabe an ein Transferrad der Fall wäre, in dem der gefüllte Behälter auf einer gegenläufigen Kreisbahn bewegt werden würde. Der Anschluss der Transferstrecke 4 an das zweite Prozessrad 2 erfolgt ebenfalls tangential zum Umfang des zweiten Prozessrads 2. Dort tritt zwar eine Beschleunigung des gefüllten Behälters durch die Überführung auf die Kreisbahn des Prozessrads 2 auf. Die Beschleunigung ist aber deutlich geringer als im Falle der Übergabe aus einem gegenläufig drehenden Transferrad.
Die Transferstrecke 4 ist vorteilhaft mit einer Trocknungseinrichtung 5, beispielsweise einem Gebläse, ausgerüstet, um möglicherweise verspritztes Füllgut von der Außenseite der gefüllten Behälter zu entfernen und möglichst wenig Feuchtigkeit bis zum zweiten Prozessrad der Verschließeinrichtung weiterzutragen.
Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten Behältern aus Vorformlingen, die eine erfindungsgemäße Füll- und Verschließvorrichtung umfasst. Die Vorrichtung umfasst ein Prozessrad 1 zum gleichzeitigen Formen und Füllen eines Behälters aus einem Vorformling durch in den Vorformling unter hohem Druck eingeleitetes Füllgut. Hierfür geeignete Vorformlinge werden an einem Zuführrad 6 vereinzelt und einer Heizstrecke 7 zugeführt, entlang der die Vorformlinge thermisch konditioniert werden, um thermoplastisch verformbar zu werden.
Die thermisch konditionierten Vorformlinge werden dann aus der Heizstrecke 7 von einem Transferrad 8 aufgenommen, das einen Teilungsverzug der aus der Heizstrecke auslaufenden Vorformlinge derart herbeiführt, dass die Abstand benachbarter Vorformlinge am Transferrad 8 bei der Übergäbe an das nächste Transferrad 9 dem im weiteren Verlauf erforderlichen Abstand entspricht. Hierfür weist das Transferrad 8 teleskopierbare Arme auf.
Das Transferrad 9 durchläuft eine Schleuse 10 zum Nassbereich N der Anlage, in dem die Füllung und Verschließung der Behälter vonstatten geht.
Im Nassbereich werden die Vorformlinge über weitere Transferräder 11 , 12 zum ersten Prozessrad 1 geführt, an dem Form- und Füllstationen angeordnet sind, mit denen die Vorformlinge in bekannter Weise durch Einleitung von Füllgut unter hohem Druck in gefüllte Behälter umgeformt werden.
Nach Abschluss der Behälterformung und -füllung wird der Form- und Füllkopf von der Mündung des jeweiligen Behälters entfernt. Die gefüllten Behälter werden aus dem Prozessrad 1 an die Transfereinrichtung 3 übergeben, wo sie entlang einer linearen Transferstrecke 4 transportiert werden.
Beim Übergang aus dem Form- und Füllrad 1 zur linearen Transferstrecke 4 treten keine Beschleunigungen auf den Behälter auf, wie dies bei der Übernahme durch ein Transferrad der Fall wäre. Die Gefahr, dass der gefüllte aber noch nicht verschlossene Behälter überschwappt und Füllgut auf diese Weise innerhalb der Anlage verspritzt wird, ist deutlich verringert. Um einen möglichst ruhigen Durchlauf der Behälter durch die Transferstrecke 4 zu gewährleisten, werden die im Mündungsbereich gehaltenen Behälter zusätzlich am Boden geführt, so dass eine Pendelbewegung der aus der Drehbewegung des ersten Prozessrads 1 kommenden Behälter im Verlauf der Transferstrecke 4 unterbunden wird.
Die lineare Transferstrecke 4 kann genutzt werden, um mittels der Trocknungseinrichtung 5 eine Außentrocknung der Behälter zu erreichen, um bei der Füllung eventuell verspritztes oder vertropftes Füllgut zu trocknen. Außerdem kann entlang der Transferstrecke eine Inspektionseinrichtung 13 angeordnet sein, mit der beispielsweise der Füllstand innerhalb der gefüllten Behälter überprüft werden kann.
Die Übergabe der gefüllten Behälter an das Prozessrad 2 zur Verschließung der Behälter erfolgt tangential zum Umfang des Prozessrads 2. Die dabei auftretende Beschleunigung, um die Behälter auf die Kreisbahn des Prozessrads 2 zu bringen, ist gegenüber der Übernahme von einem gegenläufigen Transferrad deutlich verringert.
Nach Verschließen der Behälter am Prozessrad 2 werden die Behälter über ein Transferrad 14 aus der Vorrichtung ausgegeben und durchlaufen dabei wiederum eine Schleuse 15, die den Nassbereich N vom Trockenbereich T der Anlage trennt.
Durch die lineare Transferstrecke 4 kann der Nassbereich der Vorrichtung besonders platzsparend gestaltet werden. Gleichzeitig kann das Prozessrad 1 zum Füllen, bei dem die Wahrscheinlichkeit, dass Füllgut verspritzt wird, am größten ist, räumlich weiter vom Prozessrad zum Verschließen der Behälter beabstandet werden, so dass der Eintrag von Feuchtigkeit in diesen Bereich verringert werden kann. Außerdem kann der Abstand zur Außentrocknung der Behälter genutzt werden.
In Figur 3 ist eine Vorrichtung mit dem grundlegenden Aufbau der Vorrichtung in Figur 1 dargestellt, wobei die beiden Prozessräder 1 , 2 jedoch unterschiedliche Teilungen aufweisen. Das zweite Prozessrad 2 zum Verschließen der gefüllten Behälter kann kleiner ausgeführt werden als das erste Prozessrad 1 zur gleichzeitigen Formung und Füllung von Behältern aus Vorformlingen. An diesem ersten Prozessrad ist eine Form erforderlich, in der einem Vorformling Füllgut unter hohem Druck zugeführt wird, wobei der Vorformling in einen gefüllten Behälter transformiert wird. Die Form benötigt mehr Platz als eine Verschließeinrichtung am zweiten Prozessrad 2, wodurch der Durchmesser des ersten Prozessrades 1 ausreichend groß gewählt werden muss. Die Bearbeitungsstationen 16 an den Prozessrädern 1 , 2 weisen deshalb unterschiedliche Abstände auf.
An der Transfereinrichtung 3 sind Halteeinrichungen 17 für die gefüllten Behälter angeordnet, die sich mit variabler Geschwindigkeit entlang der Transferstrecke 4 bewegen, so dass die Abstände variabel sind. Die Abstände lassen sich auf diese Weise zwischen der Übergabe vom Prozessrad 1 bis zur Übergabe an das Prozessrad 2 verringern. Die Vorrichtung kann durch das kleiner gewählte Prozessrad 2 platzsparend konstruiert werden.
Die Bewegung der Halteeinrichtungen 17 entlang der Transferstrecke 4 mit variabler Geschwindigkeit kann mit einem Schneckenantrieb mit variabler Steigung und/oder mit einem Magnetantrieb erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Behältern umfassend: ein erstes Prozessrad (1) zum Füllen eines Behälters und ein zweites Prozessrad (2) zum Verschließen eines gefüllten Behälters sowie eine Transfereinrichtung (3) zur Übergabe der gefüllten Behälter aus dem ersten Prozessrad (1) zum zweiten Prozessrad (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (3) eine lineare Transferstrecke (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim ersten Prozessrad (1) zum Füllen eines Behälters um ein Prozessrad zum gleichzeitigen Formen und Füllen eines Behälters aus einem Vorformling durch in den Vorformling unter hohem Druck eingeleitetes Füllgut handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Transferstrecke (4) tangential zum Umfang des ersten Prozessrads (1) und/oder zum Umfang des zweiten Prozessrads (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die das erste und das zweite Prozessrad (1 , 2) sowie die
Transfereinrichtung (3) innerhalb eines gegenüber den weiteren Komponenten der Vorrichtung abgeschlossenen Naßbereichs (N) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Nassbereich gegenüber einem Trockenbereich (T) durch Schleusen (10, 15) abgeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (3) über eine Trocknungseinrichtung (5) verfügt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (3) über eine Inspektionseinrichtung (13) verfügt, insbesondere um den Füllstand von gefüllten Behältern zu inspizieren.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (3) über Halteeinrichtungen (17) für die Behälter verfügt, die mit variabler Geschwindigkeit entlang der Transferstrecke (4) bewegbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtungen ( 7) entlang der Transferstrecke (4) mit einem Schneckenantrieb mit variabler Steigung und/oder mit einem Magnetantrieb angetrieben wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass gefüllte Behälter entlang der Transferstrecke (4) zumindest teilweise im Bereich ihres Bodens gestützt und/oder geführt werden.
EP16727130.3A 2015-04-30 2016-05-02 Vorrichtung zum füllen und verschliessen von behältern Withdrawn EP3250501A1 (de)

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