WO2012156014A1 - Verfahren sowie vorrichtung zum herstellen von gefüllten behältern aus vorformlingen - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 8.
  • a blow molding machine has a heating device for tempering or preheating (thermal conditioning) of the preforms as well as a blowing device with at least one blowing station, in the region of which the respective previously tempered preform is biaxially or multiaxially expanded to form a container.
  • the expansion takes place with the aid of a compressed gas (compressed air) as a pressure medium, which is introduced with a molding pressure in the preform to be expanded.
  • the containers produced by blow molding are fed to a subsequent filling device and filled here with the intended product or filling material.
  • a separate blowing machine and a separate filling machine are used.
  • the separate blowing machine and the separate filling machine to a machine block, i. to summarize a blocked blow-filling device, wherein further the blow-molding and filling on separate machine components and take place in succession.
  • containers especially in the form of bottles of thermally conditioned or preheated preforms produce and at the same time to fill it with a liquid filling material, which is supplied as a hydraulic pressure medium for expanding the preform or for molding the container with a forming and filling pressure, so that is deformed simultaneously with the filling of the respective preform in the container.
  • a certain problem with such methods is that contamination of the respective molding and filling station or the station forming this station, which is similar to a blow mold of a blow molding machine for producing containers of thermally conditioned preforms by blowing with a compressed gas, are avoided got to.
  • This filling material drips off at least partially and / or spreads due to the movement of air in the interior of the molds and filling points and dirty in particular critical surfaces, ie those surfaces during molding and filling with the contents and / or with near filling and / or the filling material contacting surfaces of the container come into contact, so that it comes through bacterial contamination of contaminated with the contents surfaces to a microbiological hazard to the contents, but also of persons, in particular of the operating personnel.
  • the object of the invention is to provide a method which reliably avoids contamination of the shape of the respective mold and filling point, at least during the normal forming and filling operation.
  • To solve this Task is a method according to claim 1 formed.
  • An apparatus for filling containers is the subject of claim 8.
  • the operating state of the mold and filling station is changed from a forming and filling state in which the forming and filling of the containers takes place to a protective state in which the mold - And filling element or cooperating with the respective preform and then with the forming container and serving for introducing the contents and forming the container portion of the form and filling element outside the mold, at least outside of a part of the mold is that for forming critical areas the container is used, ie for molding the container mouth and immediately adjacent container areas.
  • means for cleaning and / or sterilizing or disinfecting the molds and filling points and their forms are additionally provided, wherein this cleaning and sterilizing or disinfecting either done periodically in a separate cleaning and sterilization or disinfection operation, or is carried out in each case in the protective state form and filling, for example, during the ongoing molding and filling process.
  • areas close to the filling material are to be understood as those areas or areas of the molding and filling location which come into direct contact with the product, ie in particular the product-carrying regions, but also areas or surfaces which are in contact with surfaces, in particular also come into contact with the opening edge and the inner surface of the preforms and the forming container and / or extend during the molding and filling process in the preform or in the forming container.
  • "Füllgutnahe areas” are in the context of the invention but especially those Areas of the preforms or containers that are in communication during molding and filling and / or thereafter with the contents, including the container mouth and immediately adjacent container areas.
  • FIG. 1 is a simplified perspective view of a machine or device of rotating design for producing filled containers.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a vertical section through the device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged fragmentary view of Figure 2;
  • FIG. 4 is a schematic representation of a top view of the device of FIGS. 1-3;
  • FIG. 5 in a simplified schematic partial representation of one of the forming and filling elements of the device of Figure 1 -. 4
  • the device generally designated 1 in FIGS. 1-4 is used for producing filled containers 2 in the form of bottles using preforms 3 (preforms) made of a thermoplastic material, for example polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PEE), polyethylene naphthalate (PEN) or polypropylene (PP).
  • preforms 3 are formed in a known manner sleeve-like with an open, the subsequent container mouth forming end and with a closed, the subsequent container bottom forming bottom and with a later mouth flange of the container 2 forming flange (this also Figure 5).
  • the preparation of the filled with the liquid product container 2 is carried out in principle in such a way that each conditioned, ie at least preheated and arranged in a mold and filling station 4 and in the interior 5.1 of a local closed mold 5 preform 3 with the under high mold - And filling pressure standing and heated, for example, heated for a hot sterile filling contents, so that the preform 3 is deformed in a molding and filling process by this filling hydraulically in the respective container 2 and in this case the container 2 is filled at the same time.
  • Each thus shaped and filled container 2 is then closed after its discharge from the forming and filling pressure to ambient pressure and after removal from the mold 5 in a suitable manner.
  • Each mold and filling station 4 comprises, in addition to its mold 5, a molding and filling element 7 arranged above this mold in the illustrated embodiment, which at least during the respective molding and filling process with a Golfelementabêt or forming and filling head 8 in the closed mold 5 extends and against which the respective Preform 3 or the forming container 2 is held on the mouth flange held by holding means 7.1 with its open end pressed in sealing position.
  • a stretching rod 9 axially slidably provided with its bottom in Figure 5 rounded end during the forming and filling process at least temporarily against the bottom of the respective preform 3 and then against the bottom of the forming container 2 is moved downwardly controlled and thus controls the deformation or stretching of the preform 3 in the respective container 2 in the axis FA.
  • the introduction of the liquid filling material in the preform 3 and in the increasingly forming container 2 via one which is formed in the stretch rod 9 and opens at openings 11 in the region of the lower end of the stretch rod 9 takes place.
  • the openings 11 are preceded by a check valve 10.1, with which an idling of the liquid channel 10 after completion of the molding and filling process is avoided.
  • a ring vessel 12 is provided, which is at least partially filled during the forming and filling operation of the device 1 with the standing under the forming and filling material and is connected via control valves 13.1 having lines 13 to the forming and filling elements 7.
  • a ring bowl 14 is provided on the rotor 6, the u.a. as a collection vessel or container for collecting product residues that have entered the mold 5, for example due to defective preforms 3 and / or bursting of containers 2 during the molding and filling process, and of liquid cleaning and disinfecting agents during cleaning and / or or disinfecting the molds and filling stations 4 or the molds 5 or during a cleaning and disinfecting operation of the device 1 is used.
  • the molds 5 are connected to the ring boiler 14.
  • the preforms 3 are fed to the individual molding and filling points 4 in the illustrated embodiment via a transport star 16.
  • the filled containers 2 are removed after forming and filling again opened forms 5 via a transport star 17.
  • the form and filling points 4 of the device 1 are designed in the manner described in more detail below such that the operating state of each mold and filling station 4 is controlled between a mold and a filling station 4. and filling state during the forming and filling process and a protection state is changeable.
  • the mold 5 of each mold and filling point 4 is movable relative to the associated forming and filling element 7 and the associated holder 7.1, in the illustrated embodiment, radially to the machine axis MA between a radially outwardly relative to this axis form - And filling position, which corresponds to the shape and filling state and in which the respective form and filling element 7 extends at least with its filling and forming head 8 in the interior 5.1 of the associated mold 5, and one with respect to the machine axis MA radially further inside Parking position, which corresponds to the protective state and in which the mold 5 is moved radially inward with respect to the associated forming and filling element 7 and the vertical axis FA of this element and relative to the holder 7.1 that at least those critical areas of the mold and Filling element 7 and the holder 7.1, during the molding and filling process with come in the preforms 3 and in the forming container 2 introduced contents come into contact and / or at which remain after removing the filled container 2
  • these critical areas are in particular also the area of the filling and forming head 8 forming the respective dispensing opening for the filling material, ie the openings 11 and the stretching bar 9 in the illustrated embodiment.
  • the movement of the molds 5 between their shape and filling position and the parking position is controlled in dependence on the rotational movement or rotational position of the rotor 6, for example by corresponding, not dargixie cams, in such a way that each preform 3 on the transport star 16th passed to a located in the park position forming and filling station 4 and then pressed with the associated holder 7.1 in sealing position against the filling and forming head. Only then is the associated open mold 5 moved into the mold and filling position and in this case the preform 3 introduced into this mold, so that then on the subsequent angular range of rotation of the rotor 6 in the closed mold 5, the molding and filling of the respective container. 2 can be done.
  • the respective mold 5 is opened and moved from its shape and filling position back into the parking position.
  • the filled container initially remains in sealing position on the forming and filling element 7. Only when the container outlet reaches the filled container 2 is removed from the forming and filling element 7 and the carrier 7.1 and transported away via the transport star 17.
  • the respective forming and filling element 7 possibly adhering Gugutreste can drip on the angular range of rotation of the rotor 6 between the container spout 17 formed by the container spout and the preform transfer formed by the transport star 16, until again a preform 3 to the molding and filling element 7 is positioned.
  • a protective device in the form of a separating plate or a wall 18 is provided on this angular range of rotation of the rotor 6.
  • the wall 18 is circular arc-shaped around the machine axis MA arranged so that the trajectory of the located in the parking position forms 5 on the machine axis MA facing concave side of the wall 18 and the trajectory of the forming and filling elements 7 and the holder 7.1 at the Machine axis MA facing away from the convex side of the wall 18.
  • the wall 18 can be provided as protection and a formed by a flow of a gas and / or vapor medium "curtain".

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern (2) aus Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material, wobei die Vorformlinge ( 3 ) jeweils an ein Form- und Füllelement einer Form- und Füllstelle (4) übergeben und in einem anschließenden Form- und Füllprozess in einer Form (5) der Form- und Füllstelle durch Druckeinwirkung eines zugeführten Füllgutes in den jeweiligen Behälter umgeformt werden, und wobei der jeweilige Behälter nach dem Formen und Füllen von dem Form- und Füllelement der Form- und Füllstelle abgenommen wird.

Description

Verfahren sowie Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern
aus Vorformlingen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 8.
Bekannt ist die Herstellung von Behältern durch Blasformen aus Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Vorformlingen aus PET (Polyethylenterephthalat), wobei die Vorformlinge innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt werden (DE-OS 43 40 291). Typischerweise weist eine Blasmaschine eine Heizeinrichtung zum Temperieren oder Vorerhitzen (thermisches Konditionieren) der Vorformlinge sowie eine Blaseinrichtung mit wenigstens einer Blasstation auf, in deren Bereich der jeweils zuvor temperierte Vorformling biaxial oder multiaxial zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe eines Druckgases (Druckluft) als Druckmedium, das mit einem Formdruck in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Der grundsätzliche Aufbau der Blasstation ist in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten der Temperierung der Vorformlinge sind in der DE-OS 23 52 926 erläutert.
Gemäß einem typischen Weiterverarbeitungsverfahren werden die durch Blasformen hergestellten Behälter einer nachfolgenden Fülleinrichtung zugeführt und hier mit dem vorgesehenen Produkt oder Füllgut gefüllt. Es werden also eine separate Blasmaschine und eine separate Füllmaschine verwendet. Bekannt ist es dabei auch, die separate Blasmaschine und die separate Füllmaschine zu einem Maschinenblock, d.h. zu einer verblockte Blas-Füll-Einrichtung zusammen zu fassen, wobei weiterhin das Blasformen und das Füllen an gesonderten Maschinenkomponenten und zeitlich nacheinander erfolgen.
Es wurde weiterhin bereits vorgeschlagen, Behälter, insbesondere auch in Form von Flaschen aus thermisch konditionierten bzw. vorerhitzten Vorformlingen herzustellen und dabei gleichzeitig mit einem flüssigen Füllgut zu füllen, welches als hydraulisches Druckmedium zum Expandieren des Vorformlings bzw. zum Ausformen des Behälters mit einem Form- und Fülldruck zugeführt wird, sodass zeitgleich mit dem Füllen der jeweilige Vorformling in den Behälter verformt wird. Eine gewisse Problematik besteht bei derartigen Verfahren darin, dass eine Verschmutzung der jeweiligen Form- und Füllstelle bzw. der diese Station bildenden Form, die ähnlich einer Blasform einer Blasformmaschine zum Herstellen von Behältern aus thermisch konditionierten Vorformlingen durch Blasen mit einem Druckgas ausgeführt ist, vermieden werden muss. Speziell im Falle einer Voll- oder Teilkarbonisierung des Füllgutes besteht im besonderem Maße die Gefahr einer Verschmutzung der jeweiligen Form- und Füllstelle durch Füllgutverluste, insbesondere bei der Absenkung des Innendrucks des Behälters, d.h. bei der Entlastung des Behälters von dem recht hohen Form- und Fülldruck auf den Umgebungsdruck. Derartige Füllgutverluste sind insbesondere durch eine massive Schaumbildung beim Entlasten bedingt, sodass das gleichzeitige Formen und Füllen von Behältern unter Verwendung von Vorformlingen und unter Verwendung des Füllgutes als Druckmedium (hydraulische Ausformtechnik), insbesondere für C02-haltige Produkte bisher nicht zum Einsatz kommen konnte. Weiterhin verbleibt am Ende des jeweiligen Form- und Füllprozesses zwangsläufig Füllgut an bzw. in den Form- und Füllelementen. Dieses Füllgut tropft zumindest teilweise ab und/oder verteilt sich aufgrund der Luftbewegung im Innenraum der Formen der Form- und Füllstellen und verschmutzt dabei insbesondere auch kritische Oberflächen, d.h. solche Oberflächen, die während des Formens und Füllens mit dem Füllgut und/oder mit füllgutnahen und/oder das Füllgut berührenden Flächen der Behälter in Berührung kommen, sodass es durch Verkeimung der mit dem Füllgut verschmutzten Flächen zu einer mikrobiologische Gefährdung des Füllgutes, aber auch von Personen, insbesondere des Bedienungspersonals kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches eine Verschmutzung der Form der jeweiligen Form- und Füllstelle zumindest während des normalen Form- und Füllbetriebes zuverlässig vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zum Füllen von Behältern ist Gegenstand des Patentanspruchs 8.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vor dem Ende eines jedes Form -und Füllprozesses, d.h. vor dem Abnehmen des jeweiligen gefüllten Behälters und gegebenenfalls vor dem endgültigen Entlasten des gefüllten Behälters der Betriebszustand der Form- und Füllstelle von einem Form- und Füllzustand, in dem das Formen und Füllen der Behälter erfolgt, in einen Schutzzustand geändert, in welchem sich das Form- und Füllelement oder der mit dem jeweiligen Vorformling und dann mit dem sich formenden Behälter zusammenwirkende und zum Einbringen des Füllgutes und zum Formen des Behälters dienende Teil des Formund Füllelementes außerhalb der Form, zumindest außerhalb eines Teils der Form befindet, der zum Formen von kritischen Bereichen der Behälter dient, d.h. zum Formen der Behältermündung und unmittelbar angrenzenden Behälterbereichen.
Erst nach der Übergabe eines weiteren Vorformlings an die Form -und Füllposition für einen weiteren Form- und Füllprozess wird die jeweilige Form- und Füllstelle in ihren Form- und Füllzustand zurück versetzt. Hierdurch ist erreicht, dass sich während des normalen Form- und Füllbetriebes zu keinem Zeitpunkt ein von einem Vorformling oder Behälter nicht besetztes Form- und Füllelement im Innenraum einer Form befindet bzw. in diesen Innenraum hineinreicht und somit u.a. auch kein Füllgutrest, welcher nach dem Füllen und Formen eines Behälters am Form- und Füllelement verblieben ist oder beim endgültigen Entlasten der Behälter frei gesetzt wird, in die Formen bzw. in deren Innenräume gelangen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich Mittel zum Reinigen und/oder Sterilisieren bzw. Desinfizieren der Form- und Füllstellen und deren Formen vorgesehen, wobei dieses Reinigen und Sterilisieren bzw. Desinfizieren entweder periodisch in einem eigenständigen Reinigungs- und Sterilisations- oder Desinfektionsbetrieb erfolgt, oder aber bei den jeweils im Schutzzustand befindlicher Form -und Füllstellen, z.B. auch während des laufenden Form- und Füllprozesses durchgeführt wird. Unter„füllgutnahe Bereiche" sind im Sinne der Erfindung solche Bereiche oder Flächen der Form- und Füllstelle zu verstehen, die direkt mit dem Füllgut in Berührung kommen, d.h. insbesondere die Füllgut führenden Bereiche, aber auch Bereiche oder Flächen, die mit Flächen, insbesondere auch mit den Öffnungsrand und der Innenfläche der Vorformlinge und der sich formenden Behälter in Berührung kommen und/oder während des Form- und Füllprozesses in die Vorformling bzw. in die sich bildenden Behälter hineinreichen.„Füllgutnahe Bereiche" sind im Sinne der Erfindung aber insbesondere auch solche Bereiche der Vorformlinge oder Behälter, die während des Formens und Füllen und/oder danach mit dem Füllgut in Verbindung stehen, so u.a. auch die Behältermündung und an diese unmittelbar angrenzende Behälterbereiche.
Der Ausdruck „im Wesentlichen" bzw. „etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Maschine bzw. Vorrichtung umlaufender Bauart zum Herstellen von gefüllten Behältern;
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung der Figur 1 ;
Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung der Figur 2;
Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Figuren 1 - 3; Fig. 5 in vereinfachter schematischer Teildarstellung eines der Form- und Füllelemente der Vorrichtung der Figur 1 - 4.
Die in den Figuren 1 - 4 allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Herstellen von gefüllten Behältern 2 in Form von Flaschen unter Verwendung von Vorformlingen 3 (Preforms) aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PEE), Polyethylennaphthalat (PEN) oder Polypropylen (PP). Die Vorformlinge 3 sind in bekannter Weise hülsenartig mit einem offenen, die spätere Behältermündung bildenden Ende und mit einem geschlossenen, den späteren Behälterboden bildenden Boden sowie mit einem den späteren Mündungsflansch der Behälter 2 bildenden Flansch ausgebildet (hierzu auch Figur 5).
Die Herstellung der mit dem flüssigen Füllgut gefüllten Behälter 2 erfolgt grundsätzlich in der Weise, dass der jeweils konditionierte, d.h. zumindest vorerhitzte und in einer Form- und Füllstelle 4 bzw. im Innenraum 5.1 einer dortigen geschlossenen Form 5 angeordnete Vorformling 3 mit dem unter hohen Form- und Fülldruck stehenden und beispielsweise für ein heißsteriles Abfüllen erhitzten Füllgut beaufschlagt wird, sodass der Vorformling 3 in einem Form- und Füllprozess durch dieses Füllgut hydraulisch in den jeweiligen Behälter 2 verformt und hierbei der Behälter 2 zugleich gefüllt wird. Jeder so geformte und gefüllte Behälter 2 wird dann nach seiner Entlastung von dem Form- und Fülldruck auf Umgebungsdruck und nach der Entnahme aus der Form 5 in geeigneter Weise verschlossen. Zur Durchführung des Form- und Füllprozesses weist die Vorrichtung 1 an einem umlaufend antreibbaren Transportelement in Form eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors 6 (Pfeil A) eine Vielzahl von Form- und Füllstellen 4 auf, die im gleichen radialen Abstand von der Maschinenachse MA und in gleichmäßigen Winkelabständen um diese Achse gegeneinander versetzt vorgesehen sind. Jede Form- und Füllstelle 4 umfasst zusätzlich zu ihrer Form 5 ein bei der dargestellten Ausführungsform über dieser Form angeordnetes Form- und Füllelement 7 auf, welches zumindest während des jeweiligen Form- und Füllprozesses mit einem Füllelementabschnitt oder Form- und Füllkopf 8 in die geschlossene Form 5 hineinreicht und gegen welches der jeweilige Vorformling 3 bzw. der sich formende Behälter 2 an dem Mündungsflansch durch Haltemittel 7.1 gehalten mit seinem offenen Ende in Dichtlage angepresst anliegt.
Im Form- und Füllkopf 8 ist in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung einer Form- und Füllelementachse FA eine Reckstange 9 axial verschiebbar vorgesehen, die mit ihrem in der Figur 5 unteren abgerundeten Ende während des Form- und Füllprozess zumindest zeitweise zunächst gegen den Boden des betreffenden Vorformlings 3 und dann gegen den Boden des sich formenden Behälters 2 anliegend gesteuert nach unten bewegt wird und damit das Verformen bzw. Recken des Vorformlings 3 in den jeweiligen Behälter 2 in der Achse FA steuert. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt auch das Einleiten des flüssigen Füllgutes in den Vorformling 3 bzw. in den sich zunehmend formenden Behälter 2 über einen, der in der Reckstange 9 ausgebildet ist und an Öffnungen 11 im Bereich des unteren Endes der Reckstange 9 mündet. Im Flüssigkeitskanal 10 ist den Öffnungen 11 vorausgehend ein Rückschlagventil 10.1 angeordnet, mit welchen ein Leerlaufen des Flüssigkeitskanals 10 nach Beendigung des Form- und Füllprozesses vermieden wird.
Am Rotor 6 ist ein Ringkessel 12 vorgesehen, der während des Form- und Füllbetriebes der Vorrichtung 1 mit dem unter dem Form- und Fülldruck stehenden Füllgut zumindest teilgefüllt ist und über Steuerventile 13.1 aufweisende Leitungen 13 mit den Form- und Füllelementen 7 verbunden ist. Unterhalb der Form- und Füllstellen 4 ist am Rotor 6 ein Ringkessel 14 vorgesehen, der u.a. als Sammelkessel oder -behälter zum Sammeln von Füllgutresten, die beispielsweise durch defekte Vorformlinge 3 und/oder durch ein Platzen von Behältern 2 während des Form- und Füllprozesses in die Form 5 gelangt sind, und von flüssigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln während der Reinigung und/oder Desinfektion der Form- und Füllstellen 4 bzw. der Formen 5 oder während eines Reinigungs- und Desinfektions-Betriebes der Vorrichtung 1 dient. Über vorzugsweise flexible Leitungen 15 sind die Formen 5 mit dem Ringkessel 14 verbunden.
Die Vorformlinge 3 werden den einzelnen Form- und Füllstellen 4 bei der dargestellten Ausführungsform über einen Transportstern 16 zugeführt. Die gefüllten Behälter 2 werden den nach dem Formen und Füllen wieder geöffneten Formen 5 über einen Transportstern 17 entnommen.
Wie ausgeführt, verbleibt nach dem jeweiligen Form- und Füllprozess zwangsläufig Füllgut an den Form- und Füllelementen 7, insbesondere in bzw. an deren Formund Füllköpfen 8 und an der Reckstange 9. Weiterhin lässt sich grundsätzlich auch nicht vermeiden, dass beim Entlasten der gefüllten Behälter 2 Füllgut austritt. Diese Füllgutreste führen auch aufgrund von Luftbewegungen zu einer Innen- und Außenverschmutzung der Formen 5 mit Füllgut, und zwar mit der Gefahr einer Verkeimung von Füllgutresten an der Innen- und Außenseite der Formen 5 und einer mikrobiologischen Gefährdung des in die Behälter 2 abgefüllten Füllgutes und/oder auch von Personen, beispielsweise des Bedienungspersonals der Vorrichtung 1. Um dies zu vermeiden, sind die Form -und Füllstellen 4 der Vorrichtung 1 in der nachstehend näher beschriebenen Weise derart ausgebildet, dass der Betriebszustand jeder Form- und Füllstelle 4 gesteuert zwischen einem Form- und Füllzustand während des Form- und Füllprozesses und einem Schutzzustand veränderbar ist.
Für diese Änderung des Betriebszustandes ist die Form 5 jeder Form- und Füllstelle 4 relativ zu dem zugehörigen Form- und Füllelement 7 und dem zugehörigen Halter 7.1 beweglich, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform radial zur Maschinenachse MA zwischen einer bezogen auf diese Achse radial außenliegenden Form- und Füllposition, die dem Form- und Füllzustand entspricht und in der das jeweilige Form- und Füllelement 7 zumindest mit seinem Füll- und Formkopf 8 in den Innenraum 5.1 der zugehörigen Form 5 hineinreicht, und einer bezogen auf die Maschinenachse MA radial weiter innen liegenden Parkposition, die dem Schutzzustand entspricht und in der die Form 5 gegenüber dem zugehörigen Form- und Füllelement 7 bzw. der vertikalen Achse FA dieses Elementes und gegenüber dem Halter 7.1 soweit radial nach innen bewegt ist, dass sich zumindest diejenigen kritischen Bereiche des Form- und Füllelementes 7 und des Halters 7.1 , die während des Form- und Füllprozesses mit dem in die Vorformlinge 3 bzw. in die sich formenden Behälter 2 eingebrachten Füllgut in Berührung kommen und/oder an denen nach dem Abnehmen der gefüllten Behälter 2 Füllgutreste verbleiben, sich deutlich außerhalb des Innenraumes 5.1 der zugehörigen Form 5 befinden. Diese kritischen Bereiche sind insbesondere auch der die jeweilige Abgabeöffnung für das Füllgut bildende Bereich des Füll- und Formkopfes 8, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform die Öffnungen 11, und die Reckstange 9. Im Gegensatz zu den Formen 5 sind die Form- und Füllelemente 7 und deren Träger 7.1 fest an dem Rotor 6 bzw. an jeweils einem Rotorabschnitt oder Ausleger 6.1 vorgesehen.
Die Bewegung der Formen 5 zwischen ihrer Form- und Füllposition und der Parkposition ist in Abhängigkeit von der Drehbewegung bzw. Drehstellung des Rotors 6 gesteuert, beispielsweise durch entsprechende, nicht dargstellte Steuerkurven, und zwar in der Weise, dass jeder Vorformling 3 über den Transportstern 16 an eine in der Parkposition befindliche Form- und Füllstelle 4 übergeben und dann mit dem zugehörigen Halter 7.1 in Dichtlage gegen den Füll- und Formkopf angepresst wird. Erst im Anschluss daran wird die zugehörige offene Form 5 in die Form- und Füllposition bewegt und hierbei der Vorformling 3 in diese Form eingebracht, sodass dann auf dem anschließenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 6 bei geschlossener Form 5 das Formen und Füllen des jeweiligen Behälters 2 erfolgen kann. Kurz bevor die jeweilige Form- und Füllstelle 4 aufgrund der Drehbewegung des Rotors 6 den vom Transportstern 17 gebildeten Behälterauslauf erreicht, wird die jeweilige Form 5 geöffnet und aus ihrer Form- und Füllposition zurück in die Parkposition bewegt. Der gefüllte Behälter verbleibt zunächst weiterhin in Dichtlage an dem Form- und Füllelement 7. Erst bei Erreichen des Behälterauslaufs wird der gefüllte Behälter 2 von dem Form- und Füllelement 7 und dem Träger 7.1 abgenommen und über den Transportstern 17 wegtransportiert. An dem jeweiligen Form- und Füllelement 7 eventuell anhaftende Füllgutreste können auf den Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 6 zwischen dem vom Transportstern 17 gebildeten Behälterauslauf und der von dem Transportstern 16 gebildeten Vorformling-Übergabe abtropfen, und zwar bis erneut ein Vorformling 3 an dem Form- und Füllelement 7 positioniert ist. Auf jeden Fall besteht zu keinem Zeitpunkt des Form- und Füllbetriebes der Vorrichtung 1 eine Situation, in der durch Vorformlinge 3 oder durch Behälter 2 nicht besetzte Form- und Füllelemente 7 sich innerhalb der Form 5 der zugehörigen Form- und Füllstelle 4 befinden bzw. in diese hineinreichen und es daher nach dem Abnehmen des jeweils gefüllten Behälters durch das Füllgut zu einer Verunreinigung des Form- oder Innenraumes 5.1 der Formen 5 kommen könnte.
Um eine Kontaminierung der geöffneten Formen 5 durch Füllgut auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 6 zwischen dem Behälterauslauf und der Vorformling-Übergabe zu vermeiden, ist auf diesem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 6 eine Schutzeinrichtung in Form eines Trennbleches oder einer Wand 18 vorgesehen. Die Wand 18 ist um die Maschinenachse MA kreisbogenförmig gekrümmt so angeordnet, dass die Bewegungsbahn der in der Parkposition befindlichen Formen 5 an der der Maschinenachse MA zugewandten konkaven Seite der Wand 18 und die Bewegungsbahn der Form- und Füllelemente 7 und der Halter 7.1 an der der Maschinenachse MA abgewandten konvexen Seite der Wand 18 verlaufen. Anstelle von oder zusätzlich zu der Wand 18 kann als Schutz auch ein von einer Strömung eines gas- und/oder dampfförmigen Mediums gebildeter„Vorhang" vorgesehen sein.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Formen 5 relativ zu ihren zugehörigen Form- und Füllelementen 7 zwischen der Form- und Füllposition und der Parkposition bewegt werden. Obwohl diese Ausführung aus konstruktiven Gesichtspunkten eine besonders zweckmäßige und günstige Lösung darstellt, ist es auch möglich, zur Erreichung der vorgenannten Vorteile die Formen 5 fest am Rotor 6 oder an einem anderen, umlaufenden Transportelement vorzusehen und die Form- und Füllelemente 7 zusammen mit ihren Haltern 7.1 zwischen einer Formund Füllposition und einer Parkposition zu bewegen.
Weiterhin wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Bewegung zwischen der Form -und Füllposition und der Parkposition radial zur Maschinenachse MA erfolgt. Auch Bewegungen in anderen Richtungen oder in anderer Art, beispielsweise Schwenkbewegungen sind möglich. Weiterhin wurde vorstehend davon ausgegangen, dass bei einer Bewegung der Formen 5 zwischen der Form -und Füllposition und der Parkposition jeweils die gesamte Form bewegt wird. Bei einer mehrteiligen Ausbildung der Formen 5 kann es auch ausreichend sein, nur solche Teile dieser Formen 5 für eine Bewegung zwischen der Form- und Füllposition und der Parkposition auszubilden, die zum Ausformen von füllgutnahen Bereichen der Behälter dienen.
Bezugszeichenliste
1 , 1a Vorrichtung
2 Behälter
3 Vorformling
4 Form- und Füllstelle
5 Form
5.1 Innenraum
6 Rotor
6.1 - 6.3 Rotorabschnitt
7 Form- und Füllelement
7.1 Halter
8 Form- und Füllkopf
9 Reckstange
10 Flüssigkeitskanal
10.1 Rückschlagventil
11 Öffnung
12 Ringkessel
13 Leitung
13.1 Steuerventil
14 Ringkessel
15 Leitung
16, 17 Transportstern
18 Schutzeinrichtung oder -wand
A Drehrichtung Rotor 6
FA vertikale Achse des Form- und Füllelementes 7
MA vertikale Maschinenachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von gefüllten Behältern (2) aus Vorformlingen (3) aus einem thermoplastischen Material, wobei die Vorformlinge (3) jeweils an ein Form- und Füllelement (7) einer Form- und Füllstelle (4) übergeben und in einem anschließenden Form- und Füllprozess in einer Form (5) der in einem Form- und Füllzustand befindlichen Form- und Füllstelle (4) durch Druckeinwirkung eines zugeführten Füllgutes in den jeweiligen Behälter (5) umgeformt werden, und wobei der Behälter (2) nach dem Formen und Füllen von dem Form- und Füllelement (7) der Form- und Füllstelle (4) abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Füllstelle (4) vor dem Abnehmen des geformten und gefüllten Behälters (2) in einen Schutzzustand überführt wird, in dem der Innenraum der jeweiligen Form (5) oder eines zumindest die Behältermündung der Behälter (2) formenden Teilbereichs der jeweiligen Form (5) von dem während des Formens und Füllens mit dem Füllgut und mit den Vorformlingen (3) oder den sich formenden Behältern (2) in Berührung kommenden Bereichen des Form- und Füllelementes (7) getrennt und geschützt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schutzzustand Form- und Füllstelle (4) dessen Form- und Füllelement (7) oder zumindest solche Bereiche dieses Form- und Füllelementes (7), die während des Formens und Füllens mit dem Füllgut und mit den Vorformlingen (3) oder den sich formenden Behältern (2) in Berührung kommen, vom Innenraum der zugehörigen Form (5) oder eines zumindest die Behältermündung der Behälter (2) formenden Teilbereichs dieser Form (5) beabstandet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss des jeweiligen Form- und Füllprozesses der Schutzzustand der Form- und Füllstelle (4) solange aufrecht erhalten wird, bis an die Form- und Füllstelle (4) oder an deren Form- und Füllelement (7) erneut ein Vorformling übergeben wurde.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführen der Form- und Füllstelle (4) zwischen dem Form- und Füllzustand und dem Schutzzustand durch Relativbewegung zwischen dem Form- und Füllelement (7) oder einem Teil dieses Elementes und der zugehörigen Form (5) oder einem Teil dieser Form erfolgt, beispielsweise durch eine lineare Bewegung in wenigstens einer Achsrichtung und/oder durch eine Schwenkbewegung.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vielzahl von Form- und Füllstellen (4) an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem an eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (6), das Umschalten der Form -und Füllstellen (4) von dem Form- und Füllzustand in den Schutzzustand jeweils vor Erreichen eines Behälterauslaufs (17) erfolgt, an den die gefüllten Behälter (2) den Form- und Füllstellen (4) entnommen werden, und dass das Rückführen der Form- und Füllstellen (4) in ihren Formund Füllzustand nach dem Passieren eines Einlaufs (16) erfolgt, an welchem die Vorformlinge (3) an die Form- und Füllstellen (4) übergeben wurden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vielzahl von Form- und Füllstellen (4) an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem an eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (6), das Überführen der Form- und Füllstellen (4) zwischen ihrem Form- und Füllzustand und ihrem Schutzzustand durch eine Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Form- und Füllelement (7) oder einem Teil dieses Elementes und der zugehörigen Form (5) oder einem Teil dieser Form quer zur Bewegungsrichtung des umlaufenden Transportelementes (6) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Vorformling (3) oder der sich aus diesem formende Behälter (2) zumindest zeitweise durch eine Reckstange (9) geführt und/oder in einer Achsrichtung, vorzugsweise in einer der Achse der Behälter (2) entsprechenden Achsrichtung (FA) gestreckt werden.
8. Vorrichtung zum Herstellen von mit einem flüssigen Füllgut gefüllten Behältern (2) aus Vorformlingen (3) aus einem thermoplastischen Material, mit wenigstens einer eine Form (5) sowie ein Form- und Füllelement (7) aufweisenden Form- und Füllstelle (4), vorzugsweise mit mehreren Form- und Füllstellen (4) an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (6), wobei jede Form- und Füllstelle (4) wenigstens ein Form- und Füllelement (7), über welches während des Formens und Füllens das Füllgut in den jeweiligen Vorformling und in den sich formenden Behälter eingebracht wird, sowie wenigstens eine Form (5) mit einem in seiner Kontur der Formgebung der Behälter (2) entsprechenden Forminnenraum (5.1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Form- und Füllelement (7) oder ein beim Formen und Füllen mit dem Vorformling (3) und dem Behälter (2) zusammenwirkender Teil des Form- und Füllelementes (7) und die Form (5) oder ein Teil dieser Form für eine Zustandsänderung der Form- und Füllstelle (4) zwischen einem Form- und Füllzustand und einem Schutzzustand bewegbar ist, in dem sich das Form- und Füllelement (7) oder des die Füllgutabgabe bildender Teil außerhalb der Form (5) oder eines Teils der Form befindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zumindest eine Bewegungskomponente in einer Achsrichtung, beispielsweise in einer Achsrichtung radial zur Maschinenachse (MA), und/oder eine Schwenkbewegung um wenigstens eine Achse ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (5) der jeweiligen Form- und Füllstelle (4) oder ein Teil dieser Form und/oder das Form- und Füllelement (7) oder ein Teil des Form- und Füllelementes (7) radial zur Maschinenachse (MA) zwischen einer dem Form- und Füllzustand entsprechenden Form- und Füllposition und einer dem Schutzzustand entsprechenden Parkposition bewegbar sind.
11.Vorrichtung nach eine der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer der Parkposition der Formen (5) oder der Form- und Füllelemente (7) entsprechenden Bewegungsbahn und einer der Form- und Füllposition der Form- und Füllelemente (7) oder der Formen (5) entsprechenden Bewegungsbahn in Transportrichtung (A) des Transportelementes zwischen dem Behälterauslauf (17) und dem Einlauf (16) für die Vorformlinge (3) eine Schutzeinrichtung, beispielsweise in Form einer Schutzwand (18) und/oder in Form eines Vorhangs aus einer Strömung eines gas- und/oder dampfförmigen Mediums vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Reinigen und/oder Sterilisieren der jeweiligen Form (5), beispielsweise im Schutzzustand der wenigstens einen Form- und Füllstelle (4).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Reinigen und/oder Sterilisieren für ein Ausbringen wenigstens eines flüssigen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittels und/oder eines dampf- und/oder gasförmigen Mediums auf Innen- oder Außenflächen der wenigstens einen Form- und Füllstelle (4) und/oder deren Form (5) ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Form (5) mehrteilig, vorzugsweise mit wenigstens zwei die Mantelfläche der Behälter (2) formenden Formteilen und mit wenigstens einem den Behälterboden formenden Formteil ausgebildet ist, vorzugsweise mit wenigstens zwei zangenartig und gelenkig miteinander verbundenen, die Mantelfläche der Behälter formenden Formteilen.
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