CH422625A - Maschine zum selbsttätigen kontinuierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener Behälter - Google Patents

Description

  
 



  Maschine zum selbsttätigen kontinuierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener Behälter
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zum selbsttätigen kontiunierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener Behälter aus thermoplastischem Stoff im Druckfüllverfahren. Sie eignet sich insbesondere zur Herstellung von Behältern aller Art, wie z. B. Flaschen, Dosen, Kanistern, Ampullen, Tuben usw., auch solchen mit grossen Abmessungen, aus einem im verformbaren Zustand in einer Form eingeschlossenen Hohlkörper aus thermoplastischem Material, welcher in einem einzigen Arbeitsgang im wesentlichen durch Abfüllen des Füllgutes aufgebläht und an die Wandung des Formhohlraumes angelegt und verformt wird, worauf der dabei gebildete und gefüllte Behälter verschlossen und der Form entnommen wird.



   Die Prinzipien des Druckfüllverfahrens für die Herstellung von Behältern der genannten Art sind heute dem Fachmann durchwegs geläufig. Sie sind z. B. in der französischen Patentschrift No.



  1.338.656 beschrieben. Es war jedoch bisher nicht möglich eine grössere Stückzahl mit einer einzigen Maschine zu erreichen, da die einzelnen Vorgänge eine bestimmte Zeit für sich in Anspruch nehmen.



  Um diesem Umstand abzuhelfen wurde bereits eine Maschine vorgeschlagen, bei der ein oder mehrere feststehende Plastifizieraggregate vorgesehen wurden, denen periodisch einzelne Arbeitsstationen, bestehend aus Verformungs-,   Füll-und    Schliesseinheiten zugeführt wurden. Obwohl damit die erreichte Stückzahl gegenüber früher wesentlich erhöht werden konnte, befriedigte die Maschine nicht vollständig, da sie sehr viel Platz beanspruchte und durch ihren relativ komplizierten mechanischen Aufbau ziemlich störungsanfällig war. So musste z. B. bei Ausfall einer einzigen Arbeitsstation die gesamte Maschine stillgelegt werden. Auch ist die zur Beschleunigung und Abbremsung der Stationen erforderliche Energie nicht unbedeutend.



   Der Zweck der Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Maschine, bei der die oben aufgeführten Mängel zumindest teilweise behoben sind, d. h. einer Maschine geringer Baugrösse, kürzester Schaltzeit und genügender Standzeit für den Ablauf des Verformungs-,   Füll-und    Verschliessvorgangs. Die Maschine soll grössere Stückzahlen auch voluminöser Hohlkörper rationell und billig in einem Arbeitsgang fertigen, d. h. verformen, füllen und verschliessen.



   Erfindungsgemäss kennzeichnet sich die Maschine dadurch, dass um einen um eine vertikale Achse drehend angetriebenen Schlauchextruder herum feststehende, Verformungs-,   Füll-und    Verschliesseinheiten umfassende Arbeitsstationen angeordnet und mit   Trenn- und    Haltevorrichtungen ausgerüstete Transporteinheiten vorgesehen sind, zur Abnahme und zum Verbringen von Abschnitten des extrudierten Schlauches in die Form.



   Im folgenden Teil der Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Maschine anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Maschine, rein schematisch, mit vertikal angeordneten Extrudern;
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer Maschine mit horizontal montierten Extrudern;
Fig. 3 eine 4-Stationen Maschine von oben, mit schematisch angedeuteter Formaufnahme- und Schliesseinheit, Füllaggregat und horizontal montierten Extrudern;
Fig. 4 eine gleiche Ansicht wie Fig. 3, jedoch einer 8-Stationen Maschine mit vertikal angeordneten Extrudern;
Fig. 5 eine Abreiss- und Haltevorrichtung, mit   Abreisstösseln,   Ringkanal-Sauglöohern    und Halte stiften;
Fig. 5a einen Schnitt durch die Linie I-I von Fig. 5;
Fig. 6 einen   Fülldorn    mit Ringdüse und Heissluftkanälen;

  
Fig. 7 eine Form mit eingebrachtem Schlauchstück, einer Abreiss- und Haltevorrichtung nach Fig. 5 sowie einer   Fülldorn- und    Heissluftringdüse nach Fig. 6;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Haltevorrichtung mit Scheidekante, Haltespitzen und Ringkanal, und
Fig. 9 eine Verschliesseinheit mit Schweiss- und Schneidevorrichtung, rein schematisch.



   Nach Fig. 1 und 2 ist der Ständer der Maschine im wesentlichen vom Fussteil 1 und von vier Säulen 2 zur Aufnahme des selbständig angetriebenen Rundlaufträgers 3 gebildet. Auf diesem Rundlaufträger 3 sind zwei Strangpressen 4 mit vertikalem Zylinder 5, Extruderkopf 6 und stufenlosem Getriebe 27 mit Motor 28 einander diametral gegenüberliegend montiert. Im Kreis um die Drehachse des Trägers 3 und um das Fussteil 1, ist mindestens je eine Form  aufnahme- und    Schliesseinheit 7, resp. 8, eine Ab  reiss- und    Haltevorrichtung 9, sowie eine Aufnahmevorrichtung 10 für einen Fülldorn 11 angeordnet.



  Letzterer ist aus einem   Füll- und    Dosiergerät 12 gespeist.



   Die Schliesseinheit 8 mit der   Formaufnahmeein-    heit   i,    und der zum Öffnen und Schliessen geteilten Form 17 werden durch die Vorrichtung 24 in Bewegung versetzt.



   Die Extruder werden vom Motor 13 über ein Getriebe 14 stufenlos angetrieben und in Drehung versetzt, um das Schlauchstück 15 an die Abreiss- und Haltevorrichtung 9 heranzubringen. Für die Drehbewegung (Fig. 1 und 2) ist ein von einem Antriebsritzel 19 angetriebener Zahnkranz 18 vorgesehen. Sobald die auf dem Rundlaufträger 3 montierten Extruder genau über den Abreiss- und Haltevorrichtungen 9 der Arbeitsstationen anlangen, kann der Träger 3 in dieser Stellung z. B. von einem Arretierbolzen 20 verriegelt werden, freilich sofern er überhaupt angehalten wird. Nach dem Abreissen des Schlauchstükkes 15 wird in diesem Falle der Arretierbolzen 20 entriegelt und der Rundlaufträger 3 setzt sich wieder in Bewegung. Der Antrieb der Schnecke erfolgt über den Motor 28, ein erstes stufenloses Getriebe 27 und das zweite Getriebe 21.

   Diese ganzen Antriebsorgane sitzen auf einem Aufsatz 22 der auf dem Rundlaufträger 3 montiert ist. Für das Auffüllen des zu verarbeitenden Kunststoffes sind Trichter 23 vorgesehen, die direkt mit dem Schneckenzylinder 5 verbunden sind.



   Im Betrieb bewegt sich der Träger 3 mit den beiden Extrudern annähernd kontinuierlich, oder absatzweise um seine Drehachse, wobei jedoch die Extruder in allen Fällen vorzugsweise kontinuierlich arbeiten. Die Trenn- und Haltevorrichtung 9 ist bewegbar, bzw. in die Bewegungsbahn der extrudierten Schlauchstücke 16 einschwenkbar, um in noch zu erläuternder Weise einen Schlauchabschnitt von dem extrudierten Schlauch abzutrennen, zu übernehmen und in die bei 7 andeutungsweise dargestellte geöff nete Form zu bringen. Das Abtrennen und die   Über-    nahme eines Schlauchabschnittes kann bei momentanem Stillstand oder auch ohne Stillstand des Extru ders stattfinden, dessen Bewegung während dieser
Operation gegebenenfalls verlangsamt werden kann.



  Es ist beispielsweise denkbar eine Anordnung, bei welcher die eigentlichen Trenn- und Halteorgane sich auf einem Kreisbogen oder auf einer sonstigen Bahn bewegen, welche die Bewegungsbahn des extrudierten Schlauches berührt, wobei diese Trenn- und Halteorgane so angetrieben werden können, dass sie mit dem Schlauchstück in dem Berührungsabschnitt der erwähnten Bewegungsbahn zusammentreffen, und dabei mindestens vorübergehend die gleiche Geschwindigkeit aufweisen, mit welcher sich der Extruder bewegt. Das Zusammentreffen und nochmaliges Trennen des extrudierten Schlauches und der Trenn- und Halteorgane kann beispielsweise auch in der Weise bewerkstelligt werden, dass diese Organe zufolge ihrer grösseren Geschwindigkeit das Schlauchstück einholen und nach Übernahme durch Verzögerung ihrer eigenen Bewegung oder Beschleunigung des Extruders von diesem zurückgelassen werden.



   Anschliessend an die   Übernahme    eines Schlauchabschnittes bewegen sich die Halteorgane zunächst in horizontaler Richtung um das Schlauchstück über die geöffnete Form 7 zu bringen, worauf das   Schlauchstück vertikal nach unten bewegt t und in die    Form eingesetzt wird. Entsprechend koordiniert mit diesem Vorgang bewegt sich der in nicht näher dargestellter Weise angetriebene   Fülldorn    11 zunächst horizontal und dann vertikal, um von oben in den Schlauch einzugreifen, wobei dieser Vorgang vorteilhaft bereits während der Bewegung des Schlauchstückes eingeleitet wird. Auf alle Fälle wird die Zeitspanne zwischen dem Erreichen der respektiven Endlage des Schlauches bzw. des Dornes möglichst kurz gehalten.



   Hierauf wird die Form geschlossen und das an seinem unteren Ende durch die Form verschlossene Schlauchstück wird unter Anwendung des an sich bekannten Druckfüllverfahrens gleichzeitig mit dem Abfüllen verformt und schliesslich verschlossen. Dieser Vorgang ist - wie gesagt - in der eingangs erwähnten französischen Patentschrift im Detail beschrieben.



   Mehrstationenmaschinen der beschriebenen Art werden rein schematisch in Fig. 3 und 4 von oben betrachtet gezeigt.



   Fig. 5 und 5a zeigen eine Abreiss- und Haltevorrichtung 9 welche, zur gegebenen Zeit unter den Extruder 6 fährt. Die Abreisstössel 29 stossen mit ihren vorteilhaft hakenförmigen Enden in das Schlauchstück 15 ein, ziehen sich, von einem Zylinder 30 betätigt, zurück und bringen den Schlauch auf die Hal  tespitzen 31 im Haltering 32. Letzterer weist ausserdem einen Ringkanal mit Unterdruck führenden Bohrungen 33 auf (siehe auch Fig. 8). Die Abreissund Haltevorrichtung 9 bringt nun das Schlauchteil 15, in dessen Innere 16 inzwischen mittels der Vorrichtung 10 der Dorn 11 eingeführt wurde, in die Form 17 der ein Teil der Schliesseinheit 8 bildenden Formaufnahmeeinheit 7.



   Fig. 6 zeigt einen Dorn 11 mit einer Ringdüse die ihrerseits mit Bohrungen 34 zum Einblasen von Heissluft versehen ist. Diese Luft dient einerseits dazu die Temperatur des oberen Endes des Schlauchteils genügend hoch zu halten, damit später beim Verschliessen des Behälters, ein sicheres Verschweissen des Kunststoffes gewährleistet ist, und andererseits, um das obere Ende des Schlauchteils fest an den Haltering 32 anzupressen.



   Fig. 7 zeigt ein in eine Form 17 eingebrachtes Schlauchstück, sowie einen Dorn und eine Abreissund Haltevorrichtung der oben beschriebenen Art.



   Für kleinere Behälter kann anstelle der in Fig. 5 gezeigten Abreiss- und Haltevorrichtung eine solche nach Fig. 8 verwendet werden. Nachdem wie oben beschrieben die Haltevorrichtung unter den Extruderkopf 6 gefahren ist, schneidet der mit einer Schneidekante 35 ausgebildete Haltering 32 das Schlauchstück 15 an der Pinole 36 ab. In der Pinole 36 ist ein Pressluftkanal 37 vorgesehen, der im unteren Teil der Pinole radial nach aussen führt. Während des Abschneidens wird Pressluft eingeblasen und das Schlauchstück 15 in den Ringkanal 39 des Halteringes 32 und auf die Haltespitzen 31 sowie die Ansauglöcher 33 gepresst. Anschliessend wird das Schlauchstück 15 - wie oben beschrieben - in die Form 17 gebracht, während gleichzeitig der Dorn eingeführt wird.



   Die in Fig. 9 gezeigte Verschliesseinrichtung besteht im wesentlichen aus zwei mittels Zylindern 40 betätigten messerartigen Werkzeugen 41, welche dicht über die Form 17 gleitend vorgeschoben werden. Dabei wird der über die Form 17 vorstehende Schlauchteil 15 zusammengepresst und dank seinem immer noch plastischen Zustand verschweisst, womit der Behälter gleichzeitig geschlossen wird.



   Es ist zu beachten, dass hier die Behälter in der Form mit dem Halsteil vertikal nach unten zeigen, wobei an diesem Ende eine Verschlusskappe gebildet wird. Das Verschliessen des gefüllten Behälters erfolgt an dessen oben liegendem Boden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Maschine zum selbsttätigen kontinuierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener Behälter aus einem im verformbaren Zustand in einer Form eingeschlossenen Hohlkörper aus einem thermoplastischen Material, welcher im Druckfüllverfahren aufgeweitet und an die Wandung des Formhohlraumes angelegt und verformt wird, worauf der gebildete und gefüllte Behälter verschlossen und der Form entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass um einen um eine vertikale Achse drehend angetriebenen Schlauchextruder herum feststehende, Verformungs-, Füll-und Verschliesseinheiten umfassende Arbeitsstationen angeordnet und mit Trenn- und Haltevorrichtungen ausgerüstete Transporteinheiten vorgesehen sind, zur Abnahme und zum Verbringen von Abschnitten des extrudierten Schlauches in die Form.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Station mindestens eine zum Öffnen und Schliessen vertikal geteilte Hohlform aufweist, und dass eine mit Abreisstössel und Haltering versehene, über die Form schwenkbare Abreissund Haltevorrichtung vorgesehen ist, von welcher das zur Bildung des Behälters vorgesehene Schlauchteil festgehalten und vom aus dem Spritzkopf austretenden Schlauch abgetrennt und in die Form gelegt wird.

   2. Maschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Füll-und Entlüftungsdorn vorgesehen ist, um in das abgerissene, oben offene Schlauchteil eingeführt zu werden, gegebenenfalls mit einer Ringdüse, mittels welcher Heissluft zwischen den Dorn und den Schlauch eingeblasen wird.

   3. Maschine nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse am Dorn befestigt ist und von oben auf die Abreiss- und Haltevorrichtung aufliegt.

   4. Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die flaschenförmig ausgebildeten Hohlformen mit dem Halsteil vertikal nach unten zeigen, wobei an diesem Ende eine Verschlusskappe gebildet wird, während das Verschliessen durch Verschweissen des gefüllten Behälters an dessen oben liegendem Boden erfolgt.

   5. Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschneide- und Haltevorrichtung vorgesehen ist, mit welcher das zur Bildung des Behälters vorgesehene Schlauchteil am Extruder abgeschnitten wird, dass auf der Innenfläche des Halteringes ein mit Haltespitzen bestückter Ringkanal vorgesehen ist, in den das obere Ende des abgeschnittenen Schlauchteiles mittels Druckluft gepresst wird, und dass der Haltering ferner mit in den Ringkanal führenden Bohrungen versehen ist, die dazu dienen, den Schlauchteil mittels Saugluft (Vakuum) zusätzlich festzuhalten.