WO2022037996A1 - Form zum herstellen von behältern - Google Patents

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WO2022037996A1
WO2022037996A1 PCT/EP2021/072233 EP2021072233W WO2022037996A1 WO 2022037996 A1 WO2022037996 A1 WO 2022037996A1 EP 2021072233 W EP2021072233 W EP 2021072233W WO 2022037996 A1 WO2022037996 A1 WO 2022037996A1
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parting
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protective means
preform
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PCT/EP2021/072233
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Rolf Baumgarte
Michael Linke
Michael Litzenberg
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Khs Gmbh
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    • F16J15/025—Sealings between relatively-stationary surfaces with elastic packing characterised by structure or material the packing being locally weakened in order to increase elasticity and with at least one flexible lip
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    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/04—Sealings between relatively-stationary surfaces without packing between the surfaces, e.g. with ground surfaces, with cutting edge

Definitions

  • the invention relates to a mold according to the preamble of patent claim 1 and a device according to claim 15.
  • the preforms made of thermoplastic material are thermally conditioned before forming or filling. Only then are the preforms placed in a mold. After forming and filling, the container created from the preform is removed from the mold and conveyed away.
  • the mold is multi-part and typically consists of two mold shells, which are also referred to as mold halves, and a base mold that is small in relation to the mold shells.
  • mold halves two mold shells
  • base mold that is small in relation to the mold shells.
  • the mold may be part of a form and fill station.
  • Several forming and filling stations can be part of an apparatus for manufacturing the containers.
  • the device is, for example, a working wheel rotating about a vertical axis of rotation, on which the stations with the molds for receiving and shaping the containers are provided one after the other in the circumferential direction and rotate with the working wheel, see also DE 10 2018 107 676 A1.
  • the shell molds are pressed against one another by hydraulic or mechanical means.
  • the shell molds are lifted or pivoted apart so far that the shaped and filled container can be removed.
  • the shell molds can be interchangeable and/or held in movable mold carriers.
  • the preform Before the shell molds are brought together and closed, the preform is fed in and held ready at the height of the shell molds.
  • the shell molds enclose an upper part of the preform with their head areas. After the mold has been closed, an underlying section of the preform protrudes into the mold, but not over the full height of the mold, ie not to the base mold.
  • the filling and shaping of the preforms in the closed mold is carried out by the filling material fed in via a nozzle.
  • the nozzle is placed on an opening in the preform and removed again after filling.
  • Splashes of filling material can remain on the outside of the mold and reach the parting surfaces after the mold has been opened.
  • Filling material splashes can also get onto parting surfaces of molds that are not yet closed in neighboring molding and filling stations. causess of product splashes can also be leaks, burst containers or containers spilling over.
  • Closing the mold by moving the mold shells relative to one another takes place at high speed in modern devices. Drops of the filling material present on the separating surfaces can thereby be displaced in the direction of the preform or into the interior of the mold or even spray.
  • the object of the present invention is to create a mold that is designed in such a way that as little as possible or no filling material splashes can get from the parting surfaces into the interior of the mold and/or onto the preform.
  • the form according to the invention has the features of claim 1 to solve the problem.
  • a mold is provided for producing containers by introducing a filling material under pressure into a preform held ready inside the mold, the mold having at least two mold shells which, after a closing movement in the area of parting surfaces and a common parting plane, rest against one another and can be opened and closed Removal of the container are movable apart.
  • protective means are provided at least along partial areas of the parting surfaces, which are effective against a movement of liquid droplets on the parting surfaces in the direction of the interior of the mold.
  • the protective means are preferably arranged or designed in such a way that drops of liquid present on the parting surfaces cannot get into the interior of the mold when the mold is closed. As a result, the preform also remains free of liquid droplets.
  • At least one elevation which protrudes into the parting plane when the mold is closed, can be provided as a protective means in the area of at least one of the parting surfaces.
  • the elevation extends from the parting surface.
  • the elevation can be at a defined angle to the parting surface, preferably perpendicular to the parting surface.
  • an elevation directed obliquely relative to the parting surface is also possible.
  • the bump acts as a physical barrier against displacement of liquid on the parting surface toward the interior of the mold.
  • a depression can be provided in a separating surface opposite the elevation, such that the elevation projects into the depression. Elevation and depression correspond to each other and form a labyrinth for any liquid that may be present, or a surface that is significantly enlarged in relation to the separating surface. As a result, the liquid displaced by the parting surface when the mold is closed can settle on the enlarged surface and does not get into the interior of the mold.
  • a surface of the elevation can be at a distance from a surface of the depression. This facilitates the Processing of elevation and deepening.
  • the gap creates a volume in which displaced liquid can collect without entering the interior of the mold.
  • both separating surfaces can have both at least one elevation and one depression. This reinforces the labyrinth effect and increases the usable surface.
  • a plurality of elevations and/or depressions can also be provided on each parting surface.
  • sealing means can be provided as protective means.
  • the sealant acts as an impassable physical barrier to liquid present on either interface.
  • a sealing lip can be provided as the sealing means. Sealing lips are available for all possible applications. Special development effort can be avoided.
  • the sealing lip can be arranged in a depression in the separating surface and protrude from the depression. This allows the sealing lip to act as a physical barrier against the spread of liquid before the mold is closed.
  • the sealing lip can be partially pushed back into the depression by the separating surface lying opposite it. The elasticity of the sealing lip and the volume available in the depression are matched to this.
  • a sealing surface opposite the sealing lip can have no depression or elevation.
  • the sealing surface opposite the sealing lip is preferably part of the parting surface opposite the sealing lip.
  • this parting surface can have a depression for receiving the sealing lip.
  • a sealing surface corresponding to the sealing lip can then be provided in the depression.
  • the protective means can be provided closer to an inside of the mold than to an outside of the mold.
  • the protective means is provided close to the inside of the mould. Liquid on the parting surfaces can thus be particularly effectively prevented from entering the interior of the mold.
  • the protective means does not reach as far as the inside of the mold, so that starting from the inside of the mold, inner partial areas of the parting surfaces rest against one another when the mold is closed.
  • the inside of the mold is thus not affected by the protective means provided, nor is an outside of a container produced with the mold.
  • the protective means can be provided at least adjacent to the preform.
  • the parison extends from its top opening - later the container opening - down into an upper part of the mold.
  • the parison extends over an upper quarter or third of the mold.
  • the protective means can be provided at least at the same height of the mold as the parison.
  • the protection means extend down the length of the preform, in particular from an upper opening of the mould.
  • the protective means can extend over the full length of the parting surfaces.
  • the parting surfaces In the case of an upright mold with the opening facing upwards, the parting surfaces also run from the opening of the mold to the bottom, as do the protective means.
  • the mold has a contour for producing bottles. Forming and filling in one operation is particularly advantageous for bottles made of thermoplastic material.
  • the invention also relates to a device for producing filled containers from preforms by means of liquid filling material introduced under pressure into the preform and having at least one mold according to one of claims 1 to 14.
  • a device for producing filled containers from preforms by means of liquid filling material introduced under pressure into the preform and having at least one mold according to one of claims 1 to 14.
  • Such a device can be, for example, a working wheel with a plurality of molds - and filling stations or some other type of plant for forming and filling the containers.
  • the apparatus can also be a single form and fill station. Further features of the invention result from the claims. Advantageous exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
  • 1 is a side view of an upright mold with parting plane perpendicular to the plane of the image
  • FIG. 2 shows a section of the mold according to FIG. 1 along the line A-A, showing one of the two mold shells and with the preform held in the mold,
  • Fig. 3 shows a section along the line B-B in Fig. 2, with elevation and depression in the area of parting surfaces
  • Fig. 4 shows a detail C from Fig. 3,
  • FIG. 5 shows a second embodiment with a representation analogous to FIG. 2 and with a sealing lip, for simplification without a preform
  • Fig. 6 shows a section along the line B-B in Fig. 5, with sealing strips in the area of one of the parting surfaces
  • Fig. 7 shows detail C in Fig. 6.
  • the mold 10 has two shell molds 11 , 12 , which rest against one another along an upright parting plane 13 with parting surfaces 14 , 15 .
  • the shell molds 11 , 12 are pressed against one another by hydraulic or mechanical pressure means, not shown here.
  • the separating surfaces 14, 15 absorb the compressive forces that are effective in this case.
  • the mold shells 11, 12 are also referred to as mold halves.
  • the mold shells 11 , 12 are made in such a way that a lower end 16 of the mold 10 is closed by a separate mold base 17 .
  • An upper end 18 of the mold has an opening 19 in which a parison 20 is held, as shown in Figs. 1,2.
  • the preform 20 has a neck 22 with a thread 23 and a support ring 24 arranged underneath.
  • the support ring 24 is supported on an opening collar 25 of the mold 10.
  • the preform 20 is held ready in the position shown, while the mold shells 11, 12 are moved toward one another to close.
  • the mold base 17 can also be kept ready in the position shown or used afterwards.
  • the filling material is introduced into the preform 20 under pressure, so that the preform expands until it rests against the insides of the mold 10 .
  • a stretching rod can be used in a known manner to stretch the preform.
  • the preforms 20 are kept ready at a defined temperature.
  • the temperature of the filling material and the mold as well as the pressure of the filling material and its exposure time are also precisely specified. Even small deviations in these parameters can lead to disruptions in the manufacturing process and/or faulty bottles.
  • a nozzle (not shown here) is placed on the neck 22 for filling and shaping the preforms 20 .
  • drops of the filling material can get onto the outside of the mold 10 and/or onto parting surfaces 14, 15 of the mold 10 that is already open.
  • the liquid should not get into the interior of the mold 10, in particular not onto the preform 20. This can result in changes in the temperature profile of the affected surfaces, so that the deformation takes a different course than predicted.
  • the liquid can also affect the surface finish and structure.
  • the parting surfaces 14, 15 in this exemplary embodiment have special protective means.
  • the protective means are elevations 26, 27 and depressions 28, 29 in the area of the parting surfaces 14, 15.
  • the elevation 26 is in particular a continuous web which runs along the parting surface 14 of the mold shell 11 and—when the mold 10 is closed—over the parting plane 13 protrudes.
  • the parting surface 14 of the mold shell 12 has a groove as a depression 29 which accommodates the elevation 26 .
  • the depression 29 is followed by the elevation 27 , which here is likewise a continuous web in particular, which protrudes beyond the parting plane 13 .
  • the parting surface 14 of the shell mold 11 has the depression 28 in the manner of a groove.
  • Narrow inner regions 30, 31 of the parting surfaces 14, 15 adjoin the elevation 27 and the depression 28 in the direction of the interior of the mold.
  • Broad outer regions 33, 34 of the parting surfaces 14, 15 extend outwards from the elevation 26 and the depression 29 in the direction of an arrow 32 in FIG.
  • the size ratio of the wide areas 33, 34 to the narrow areas 30, 31 is approximately 2:1 to 10:1, preferably 5:1, as shown in FIG.
  • the wide outer areas should be as large as possible, while the narrow inner areas should still be strong enough to withstand the pressure exerted when the mold is closed and held in place, so that the inside of the mold remains unchanged.
  • Elevations 26, 27 and depressions 28, 29 are worked here in such a way that a labyrinth profile consisting of right angles is formed.
  • Other labyrinth profiles are possible, such as a sine curve or contiguous V-profiles.
  • the recesses 28, 29 are formed larger than would be required to accommodate the elevations 26, 27. As a result, a labyrinthine gap 35 is formed, which increases the surface area of the separating surfaces 14, 15 in this area and can accommodate displaced liquid.
  • elevations 26, 27 and depressions 28, 29 extend over the entire length of the parting surfaces 14, 15, corresponding to the height of the mold shells 11, 12.
  • the elevations and depressions only extend in an upper region of the mold shells 11, 12, namely opposite the preform 20.
  • FIG. 1 A further exemplary embodiment of a protective means is explained with reference to FIGS. 5 to 7.
  • FIG. 1 A sealing strip 36 with a sealing lip 37 is provided here.
  • the sealing lip 37 is directed obliquely relative to the parting plane 13, in particular at an angle of approximately 30° or less and at the same time directed outwards, in the direction of an arrow 38.
  • the sealing strip 36 is arranged here exclusively in the parting surface 14 of the mold shell 12, namely in a groove-like depression 39 which has a shoulder 40. Due to the shoulder 40, the sealing strip 36 is held securely in the depression 39, while the sealing lip 37, which is longer in the direction of the arrow 38, has sufficient space available. In addition to the sealing strip 36, there is sufficient volume within the depression 39 to accommodate displaced liquid.
  • a sealing edge 41 of the sealing lip 37 comes to rest on the parting surface 15 .
  • the separating surface 15 has the function of a sealing surface in the area of the adjacent sealing edge 41 .
  • Sealing lip 37 and/or sealing strips 36 are preferably elastic.
  • an outer, wide area 42 of the parting surface 14 is significantly larger than an inner, narrow area 43.
  • an outer, wide area 42 of the parting surface 14 is significantly larger than an inner, narrow area 43.
  • sealing strips of other shapes and cross-sections can also be provided in the area of one of the two separating surfaces or in the two separating surfaces lying opposite one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Form zum Herstellen von Behältern durch Einleiten eines Füllgutes unter Druck in einen im Inneren der Form bereitgehaltenen Vorformling, wobei die Form zumindest zwei Formschalen (11, 12) aufweist, welche nach einer Schließbewegung im Bereich von Trennflächen (14, 15) und einer gemeinsamen Trennebene (13) aneinander anliegend und zum Öffnen und zur Entnahme des Behälters auseinanderbewegbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest entlang von Teilbereichen der Trennflächen (14, 15) Schutzmittel (26, 27) vorgesehen sind, welche gegen eine Bewegung von Flüssigkeitstropfen auf den Trennflächen (14, 15) in Richtung auf das Innere der Form wirksam sind.

Description

Form zum Herstellen von Behältern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Form nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 15.
Bekannt ist das Herstellen von gefüllten Behältern bzw. Flaschen aus Vorformlingen durch unter Druck in den Vorformling eingeleitetes flüssiges Füllgut, siehe beispielsweise DE 10 2017 010 272 B3 und DE 10 2018 107 676 A1.
Die Vorformlinge aus thermoplastischem Material werden vor dem Umformen bzw. Füllen thermisch konditioniert. Erst danach werden die Vorformlinge in eine Form eingesetzt. Nach dem Umformen und Befüllen wird der aus dem Vorformling entstandene Behälter der Form entnommen und abgefördert.
Die Form ist mehrteilig und besteht typischerweise aus zwei Formschalen, welche auch als Formhälften bezeichnet werden, und einer im Verhältnis zu den Formschalen kleinen Bodenform. Die Formschalen werden bei geschlossener Form entlang einer insbesondere aufrechten Trennebene zusammengehalten. In der Trennebene kommt eine Trennfläche der einen Formschale auf einer Trennfläche der anderen Formschale zu liegen.
Die Form kann Teil einer Form- und Füllstation sein. Mehrere Form- und Füllstationen können Teile einer Vorrichtung zum Herstellen der Behälter sein. Die Vorrichtung ist beispielsweise ein um eine vertikale Drehachse rotierendes Arbeitsrad, auf dem in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend die Stationen mit den Formen zur Aufnahme und zum Ausformen der Behälter vorgesehen sind und mit dem Arbeitsrad umlaufen, siehe auch DE 10 2018 107 676 A1. Die Formschalen werden bei geschlossener Form durch hydraulische oder mechanische Mittel gegeneinander gepresst. Bei geöffneter Form sind die Formschalen so weit voneinander abgehoben oder auseinander geschwenkt, dass der ausgeformte und befüllte Behälter entnehmbar ist. Die Formschalen können austauschbar und/oder in bewegbaren Formträgern gehalten sein.
Vor dem Zusammenführen und Schließen der Formschalen wird der Vorformling zugeführt und in der Höhe der Formschalen bereitgehalten. Die Formschalen umschließen mit ihren Kopfbereichen einen oberen Teil des Vorformlings. Ein darunterliegender Abschnitt des Vorformlings ragt nach dem Schließen der Form in dieselbe hinein, nicht jedoch über die volle Höhe der Form, also nicht bis zur Bodenform.
Das Befüllen und Ausformen der Vorformlinge in der geschlossenen Form erfolgt durch das über eine Düse zugeführte Füllgut. Die Düse wird auf eine Öffnung des Vorformlings aufgesetzt und nach dem Befüllen wieder abgenommen. Dabei können Füllgutspritzer außen auf der Form verbleiben und nach dem Öffnen der Form auf die Trennflächen gelangen. Auch können Füllgutspritzer auf Trennflächen noch nicht geschlossener Formen in benachbarten Form- und Füllstationen gelangen. Ursachen für Füllgutspritzer können auch Leckagen, geborstene Behälter oder überschwappende Behälter sein.
Auf den Vorformling und in das Innere der Form im Übrigen sollen keine Tropfen des Füllgutes gelangen. Zum einen wird dadurch die Oberflächentemperatur des Vorformlings beeinflusst, so dass eine erforderliche Temperaturkennlinie beim Verformen und Befüllen nicht eingehalten wird. Zum anderen beeinflusst Flüssigkeit auf dem Vorformling oder in der Form auch die Oberfläche des ausgeformten Behälters.
Das Schließen der Form durch Bewegung der Formschalen relativ zueinander erfolgt in modernen Vorrichtungen mit hoher Geschwindigkeit. Auf den T rennflächen vorhandene Tropfen des Füllgutes können dadurch in Richtung auf den Vorformling bzw. in das Innere der Form verdrängt werden oder sogar spritzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Form, die derart gestaltet ist, dass möglichst wenig oder keine Füllgutspritzer von den Trennflächen in das Innere der Form und/oder auf den Vorformling gelangen können. Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Form die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Vorgesehen ist eine Form zum Herstellen von Behältern durch Einleiten eines Füllgutes unter Druck in einen im Inneren der Form bereitgehaltenen Vorformling, wobei die Form zumindest zwei Formschalen aufweist, welche nach einer Schließbewegung im Bereich von Trennflächen und einer gemeinsamen Trennebene aneinander anliegen und zum Öffnen und zur Entnahme des Behälters auseinander bewegbar sind.
Erfindungsgemäß sind zumindest entlang von Teilbereichen der Trennflächen Schutzmittel vorgesehen, welche gegen eine Bewegung von Flüssigkeitstropfen auf den Trennflächen in Richtung auf das Innere der Form wirksam sind.
Die Schutzmittel sind vorzugsweise derart angeordnet oder ausgebildet, dass auf den Trennflächen vorhandene Flüssigkeitstropfen beim Schließen der Form nicht in das Innere der Form gelangen können. Dadurch bleibt auch der Vorformling frei von Flüssigkeitstropfen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann als Schutzmittel wenigstens eine - bei geschlossener Form - in die Trennebene ragende Erhebung im Bereich wenigstens einer der Trennflächen vorgesehen sein. Vorteilhafterweise erstreckt sich die Erhebung von der Trennfläche aus. Die Erhebung kann in einem definierten Winkel zur Trennfläche stehen, vorzugsweise senkrecht zur Trennfläche. Möglich ist aber auch eine relativ zur Trennfläche schräg gerichtete Erhebung. Die Erhebung wirkt als physische Sperre gegen das Verdrängen von Flüssigkeit auf der Trennfläche in Richtung zum Inneren der Form.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann in einer der Erhebung gegenüberliegenden Trennfläche eine Vertiefung vorgesehen sein, derart, dass die Erhebung in die Vertiefung hineinragt. Erhebung und Vertiefung korrespondieren miteinander und bilden für eventuell vorhandene Flüssigkeit ein Labyrinth bzw. eine im Verhältnis zur Trennfläche deutlich vergrößerte Oberfläche. Dadurch kann sich die von der Trennfläche beim Schließen der Form verdrängte Flüssigkeit auf der vergrößerten Oberfläche absetzen und gelangt nicht in das Innere der Form.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann eine Oberfläche der Erhebung von einer Oberfläche der Vertiefung einen Abstand aufweisen. Dies erleichtert die Bearbeitung von Erhebung und Vertiefung. Außerdem bildet der Abstand ein Volumen, in dem sich verdrängte Flüssigkeit sammeln kann, ohne in das Innere der Form zu gelangen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können beide Trennflächen sowohl wenigstens eine Erhebung als auch eine Vertiefung aufweisen. Dies verstärkt die Labyrinthwirkung bzw. die Vergrößerung der benutzbaren Oberfläche. Auch können auf jeder Trennfläche mehrere Erhebungen und/oder Vertiefungen vorgesehen sein.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können als Schutzmittel Dichtmittel vorgesehen sein. Das Dichtmittel wirkt als unüberwindbare physische Barriere für auf einer der Trennflächen vorhandene Flüssigkeit.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann als Dichtmittel eine Dichtlippe vorgesehen sein. Dichtlippen stehen für alle möglichen Anwendungszwecke zur Verfügung. Besonderer Entwicklungsaufwand kann vermieden werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Dichtlippe in einer Vertiefung der Trennfläche angeordnet sein und aus der Vertiefung herausragen. Dadurch kann die Dichtlippe schon vor dem Schließen der Form als physische Barriere gegen die Ausbreitung von Flüssigkeit wirksam sein. Bei geschlossener Form, also bei aneinander anliegenden Trennflächen, kann die Dichtlippe von der ihr gegenüberliegenden Trennfläche in die Vertiefung teilweise zurückgedrückt sein. Die Elastizität der Dichtlippe und das in der Vertiefung zur Verfügung stehende Volumen sind darauf abgestimmt.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann eine der Dichtlippe gegenüberliegende Dichtfläche keine Vertiefung oder Erhebung aufweisen. Die der Dichtlippe gegenüberliegende Dichtfläche ist vorzugsweise Teil der der Dichtlippe gegenüberliegenden Trennfläche. Alternativ kann diese Trennfläche eine Vertiefung zur Aufnahme der Dichtlippe aufweisen. Eine mit der Dichtlippe korrespondierende Dichtfläche kann dann in der Vertiefung vorgesehen sein.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Schutzmittel näher an einer Innenseite der Form als an einer Außenseite der Form vorgesehen sein. Vor- zugsweise ist das Schutzmittel dicht an der Innenseite der Form vorgesehen. Flüssigkeit auf den Trennflächen kann so besonders wirksam vom Eintritt in das Innere der Form abgehalten werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung reicht das Schutzmittel nicht bis an die Innenseite der Form heran, so dass ausgehend von der Innenseite der Form, innere Teilbereiche der Trennflächen bei geschlossener Form aneinander anliegen. Die Innenseite der Form wird so nicht durch vorgesehene Schutzmittel beeinflusst, ebenso nicht eine Außenseite eines mit der Form hergestellten Behälters. Die aneinander anliegenden inneren Teilbereiche der Trennflächen nehmen die beim Schließen und Zuhalten der Form wirksamen Kräfte auf, zusammen mit äußeren Teilbereichen der Trennflächen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Schutzmittel zumindest benachbart zum Vorformling vorgesehen sein. Der Vorformling erstreckt sich von seiner oberen Öffnung - der späteren Behälteröffnung - nach unten in einen oberen Teil der Form hinein. Beispielsweise erstreckt sich der Vorformling über ein oberes Viertel oder Drittel der Form. Entsprechend können die Schutzmittel zumindest in derselben Höhe der Form wie der Vorformling vorgesehen sein. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Schutzmittel über die Länge des Vorformlings nach unten hinaus, insbesondere ausgehend von einer oberen Öffnung der Form.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können sich die Schutzmittel über die volle Länge der Trennflächen erstrecken. Bei aufrechter Form mit nach oben gerichteter Öffnung verlaufen auch die Trennflächen von der Öffnung der Form bis zum Boden, ebenso die Schutzmittel.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist die Form eine Kontur zum Herstellen von Flaschen auf. Insbesondere für Flaschen aus thermoplastischem Werkstoff ist das Formen und Füllen in einem Arbeitsgang vorteilhaft.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Vorformlingen durch unter Druck in den Vorformling eingeleitetes flüssiges Füllgut und mit wenigstens einer Form nach einem der Ansprüche 1 bis 14. Bei einer derartigen Vorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Arbeitsrad mit mehreren Form- und Füllstationen handeln oder um eine auf andere Weise konzipierte Anlage zum Formen und Füllen der Behälter. Die Vorrichtung kann auch eine einzelne Form- und Füllstation sein. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer aufrecht stehenden Form mit Trennebene senkrecht zur Bildebene,
Fig. 2 einen Schnitt der Form gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A, zur Darstellung einer der beiden Formschalen und mit in der Form gehaltenem Vorformling,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2, mit Erhebung und Vertiefung im Bereich von Trennflächen,
Fig. 4 ein Detail C aus Fig. 3,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform mit einer Darstellung analog Fig. 2 und mit Dichtlippe, zur Vereinfachung ohne Vorformling,
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 5, mit Dichtstreifen im Bereich einer der Trennflächen,
Fig. 7 das Detail C in Fig. 6.
In Fig. 1 ersichtlich sind Teile einer Form 10 zum Herstellen von Flaschen aus thermoplastischem Material. Die Form 10 weist zwei Formschalen 11 , 12 auf, welche entlang einer aufrechten Trennebene 13 mit Trennflächen 14, 15 aneinander anliegen.
Bei geschlossener Form entsprechend der Darstellung in Fig. 1 werden die Formschalen 11 , 12 durch hier nicht gezeigte hydraulische oder mechanische Druckmittel gegeneinander gedrückt. Die Trennflächen 14, 15 nehmen die dabei wirksamen Druckkräfte auf.
Die Formschalen 11 , 12 werden auch als Formhälften bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Formschalen 11 , 12 so gearbeitet, dass ein unteres Ende 16 der Form 10 durch einen separaten Formboden 17 verschlossen ist. Ein oberes Ende 18 der Form weist eine Öffnung 19 auf, in der ein Vorformling 20 gehalten ist, wie in den Fig. 1 , 2 dargestellt.
Der Vorformling 20 weist an seinem oberen Ende 21 einen Hals 22 mit Gewinde 23 und darunter angeordnetem Tragring 24 auf. Der Tragring 24 stützt sich auf einem Öffnungskragen 25 der Form 10 ab.
Zum Einsetzen in die Form 10 wird der Vorformling 20 in der gezeigten Position bereitgehalten, während die Formschalen 11 , 12 zum Schließen gegeneinander bewegt werden. Der Formboden 17 kann ebenfalls in der dargestellten Position bereitgehalten oder anschließend eingesetzt werden. Nach dem Schließen der Form 10 wird das Füllgut unter Druck in den Vorformling 20 eingeleitet, so dass dieser sich bis zur Anlage an Innenseiten der Form 10 ausdehnt. Dabei kann in bekannter Weise eine Reckstange zum Strecken des Vorformlings zur Anwendung kommen.
Um eine präzise und möglichst geringe Fertigungstoleranzen aufweisende Herstellung der Flaschen zu gewährleisten, werden die Vorformlinge 20 mit definierter Temperatur bereitgehalten. Ebenso sind Temperatur des Füllgutes und der Form sowie der Druck des Füllgutes und dessen Einwirkzeit genau vorgegeben. Auch kleine Abweichungen dieser Parameter können zu Störungen im Herstellungsprozess und/oder zu fehlerhaften Flaschen führen.
Zum Befüllen und Verformen der Vorformlinge 20 wird eine hier nicht gezeigte Düse auf den Hals 22 aufgesetzt. Beim Abnehmen der Düse nach dem Befüllen und Verformen können Tropfen des Füllgutes außen auf die Form 10 und/oder auf Trennflächen 14, 15 der bereits geöffneten Form 10 gelangen. Die Flüssigkeit soll nicht in das Innere der Form 10 gelangen, insbesondere nicht auf den Vorformling 20. Dadurch können sich Änderungen im Temperaturprofil der betroffenen Oberflächen ergeben, so dass die Verformung anders als vorausberechnet verläuft. Auch kann die Flüssigkeit die Oberflächengüte und Struktur beeinflussen.
Zur Vermeidung des Eindringens von Flüssigkeit von den Trennflächen 14, 15 in das Innere der Form 10 weisen die Trennflächen 14, 15 in diesem Ausführungsbeispiel spezielle Schutzmittel auf. Wie anhand der Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, handelt es sich bei den Schutzmitteln um Erhebungen 26, 27 und Vertiefungen 28, 29 im Bereich der Trennflächen 14, 15. Die Erhebung 26 ist ein insbesondere durchgehender Steg, der entlang der T renn- fläche 14 der Formschale 11 verläuft und - bei geschlossener Form 10 - über die Trennebene 13 hervorsteht. Korrespondierend dazu weist die Trennfläche 14 der Formschale 12 als Vertiefung 29 eine Nut auf, welche die Erhebung 26 aufnimmt.
An die Vertiefung 29 schließt in Richtung auf das Innere der Form die Erhebung 27 an, die hier ebenfalls ein insbesondere durchgehender Steg ist, welcher über die Trennebene 13 übersteht. Dazu passend weist die Trennfläche 14 der Formschale 11 die Vertiefung 28 nach Art einer Nut auf.
In Richtung auf das Innere der Form schließen an die Erhebung 27 und die Vertiefung 28 schmale innere Bereiche 30, 31 der Trennflächen 14, 15 an. Von der Erhebung 26 und der Vertiefung 29 erstrecken sich nach außen hin, in Richtung eines Pfeils 32 in Fig. 4 breite äußere Bereiche 33, 34 der Trennflächen 14, 15.
Das Größenverhältnis der breiten Bereiche 33, 34 zu den schmalen Bereichen 30, 31 beträgt etwa 2:1 bis 10:1 , vorzugsweise 5:1 , wie in Fig. 4 dargestellt. Die breiten äußeren Bereiche sollen so groß wie möglich sein, während die schmalen inneren Bereiche noch ausreichend stabil sein sollen, um den beim Schließen und Festhalten der Form wirksamen Druck aufnehmen zu können, damit die Innenseite der Form unverändert bleibt.
Erhebungen 26, 27 und Vertiefungen 28, 29 sind hier so gearbeitet, dass ein aus rechten Winkeln bestehendes Labyrinthprofil gebildet ist. Andere Labyrinthprofile sind möglich, etwa eine Sinus-Linie oder aneinander anschließende V-Profile.
Die Vertiefungen 28, 29 sind größer ausgebildet, als dies zur Aufnahme der Erhebungen 26, 27 erforderlich wäre. Dadurch ist ein labyrinthartiger Spalt 35 gebildet, der in diesem Bereich die Oberfläche der Trennflächen 14, 15 vergrößert und verdrängte Flüssigkeit aufnehmen kann.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist nur eine Erhebung mit nur einer Vertiefung vorgesehen. Der Spalt 35 ist dann nur halb so groß wie in der Darstellung gemäß Fig. 4. Ein größeres Volumen des Spalts kann erzielt werden durch eine kleinere Erhebung oder eine größere Vertiefung. Erhebungen 26, 27 und Vertiefungen 28, 29 erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge der Trennflächen 14, 15 entsprechend der Höhe der Formschalen 11 , 12.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Erhebungen und Vertiefungen nur in einem oberen Bereich der Formschalen 11 , 12, nämlich jeweils gegenüber dem Vorformling 20.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schutzmittels wird anhand der Fig. 5 bis 7 erläutert. Vorgesehen ist hier ein Dichtstreifen 36 mit einer Dichtlippe 37. Die Dichtlippe 37 ist relativ zur Trennebene 13 schräg gerichtet, insbesondere unter einem Winkel von etwa 30° oder weniger und zugleich auswärtsgerichtet, in Richtung eines Pfeils 38.
Der Dichtstreifen 36 ist hier ausschließlich in der Trennfläche 14 der Formschale 12 angeordnet, nämlich in einer nutartigen Vertiefung 39, welche einen Absatz 40 aufweist. Bedingt durch den Absatz 40 ist der Dichtstreifen 36 sicher in der Vertiefung 39 gehalten, während die in Richtung des Pfeils 38 längere Dichtlippe 37 ausreichend Platz zur Verfügung hat. Innerhalb der Vertiefung 39 besteht neben dem Dichtstreifen 36 genügend Volumen für die Aufnahme verdrängter Flüssigkeit zur Verfügung.
Eine Dichtkante 41 der Dichtlippe 37 kommt an der Trennfläche 15 zu liegen. Die Trennfläche 15 hat im Bereich der anliegenden Dichtkante 41 die Funktion einer Dichtfläche. Dichtlippe 37 und/oder Dichtstreifen 36 sind vorzugsweise elastisch.
Auch in dieser Ausführungsform ist ein äußerer breiter Bereich 42 der T rennfläche 14 deutlich größer als ein innerer schmaler Bereich 43. Hinsichtlich der Größenverhältnisse der Bereiche 42, 43 und der Erstreckung der Schutzmittel in aufrechter Richtung bzw. in Richtung der Formschalen 11 , 12, gelten dieselben Überlegungen wie zuvor im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4.
Anstelle des gezeigten Dichtstreifens können auch Dichtstreifen anderer Formen und Querschnitte im Bereich einer der beiden Trennflächen oder in beiden einander gegenüberliegenden Trennflächen vorgesehen sein. Bezugszeichenliste:
10 Form 36 Dichtstreifen
11 Formschale 37 Dichtlippe
12 Formschale 38 Pfeil
13 Trennebene 39 Vertiefung
14 Trennflächen 40 Absatz
15 Trennflächen 41 Dichtkante
16 unteres Ende 42 breiter Bereich
17 Formboden 43 schmaler Bereich
18 oberes Ende
19 Öffnung
20 Vorformling
21 oberes Ende
22 Hals
23 Gewinde
24 Tragring
25 Öffnungskragen
26 Erhebung
27 Erhebung
28 Vertiefung
29 Vertiefung
30 schmaler Bereich
31 schmaler Bereich
32 Pfeil
33 breiter Bereich
34 breiter Bereich
35 Spalt

Claims

Patentansprüche
1. Form (10) zum Herstellen von Behältern durch Einleiten eines Füllgutes unter Druck in einen im Inneren der Form (10) bereitgehaltenen Vorformling (20), wobei die Form (10) zumindest zwei Formschalen (11 , 12) aufweist, welche nach einer Schließbewegung im Bereich von Trennflächen (14, 15) und einer gemeinsamen T rennebene (13) aneinander anliegen und zum Öffnung und zur Entnahme des Behälters auseinanderbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest entlang von Teilbereichen der Trennflächen (14, 15) Schutzmittel (26, 27, 37) vorgesehen sind, welche gegen eine Bewegung von Flüssigkeitstropfen auf den Trennflächen in Richtung auf das Innere der Form (10) wirksam sind.
2. Form nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzmittel (26, 27, 37) wenigstens eine in die Trennebene ragende Erhebung (26, 27) im Bereich wenigstens einer der Trennflächen (14, 15) vorgesehen ist.
3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Erhebung (26, 27) gegenüberliegenden Trennfläche (14, 15) eine Vertiefung (28, 29) vorgesehen ist, derart, dass die Erhebung (26, 27) in die Vertiefung (28, 29) hineinragt.
4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche der Erhebung (26, 27) von einer Oberfläche der Vertiefung (28, 29) einen Abstand aufweist.
5. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Trennflächen (14, 15) sowohl wenigstens eine Erhebung (26, 27), als auch eine Vertiefung (28, 29) aufweisen.
6. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzmittel Dichtmittel vorgesehen sind.
7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtmittel eine Dichtlippe (37) vorgesehen ist.
8. Form nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (37) in einer Vertiefung (39) der Trennfläche (14) angeordnet ist und aus der Vertiefung (39) herausragt.
9. Form nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Dichtlippe (37) gegenüberliegende Dichtfläche (15) keine Vertiefung oder Erhebung aufweist.
10. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (26, 27, 37) näher an einer Innenseite der Form (10) als an einer Außenseite der Form (10) vorgesehen ist.
11. Form nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmittel (26, 27, 37) nicht bis an die Innenseite der Form (10) reicht, sodass, ausgehend von der Innenseite der Form (10), innere Teilbereiche (30, 31) der Trennflächen (14, 15) bei geschlossener Form (10) aneinander anliegen.
12. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmittel (26, 27, 37) zumindest benachbart zum Vorformling (20) vorgesehen sind.
13. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schutzmittel (26, 27, 37) über die volle Länge der Trennflächen (14, 15) erstrecken.
14. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Kontur zum Herstellen von Flaschen.
15. Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Vorformlingen (20) durch unter Druck in den Vorformling eingeleitetes flüssiges Füllgut und mit wenigstens einer Form (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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