DE102013007411A1

DE102013007411A1 - Method and device for producing filled containers

Info

Publication number: DE102013007411A1
Application number: DE201310007411
Authority: DE
Inventors: Christian Rommel; Arne Wiese
Original assignee: KHS Corpoplast GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-05-01
Publication date: 2014-10-02
Also published as: WO2014154310A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten Behältern, bei dem ein Vorformling aus einem thermoplastischen Material nach einer thermischen Konditionierung entlang eines Transportweges im Bereich einer Heizstrecke innerhalb einer Form durch Druckeinwirkung mittels einem Fluid in den Behälter umgeformt wird, mit einem Füllmedium gefüllt und mit einem Verschlusselement verschlossen wird, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Behältervolumen nach dem Verschließen des Behälters (10) verringert wird, indem in die Behälterwandung (11) und/oder in ein an der Behälterwandung (11) angebrachtes Etikett (20) Wärme eingebracht und damit lokal geschrumpft wird.The present invention relates to a method and a device for the production of filled containers, in which a preform made of a thermoplastic material is reshaped into the container after thermal conditioning along a transport path in the region of a heating section within a mold by the action of pressure by means of a fluid, with a Filling medium is filled and closed with a closure element, and is characterized in that the container volume is reduced after the container (10) has been closed by inserting into the container wall (11) and / or into a label (20) attached to the container wall (11) ) Heat is introduced and thus locally shrunk.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gefüllten Behältern, bei dem ein Vorformling aus einem thermoplastischen Material nach einer thermischen Konditionierung entlang eines Transportweges im Bereich einer Temperierstrecke innerhalb einer Form durch Druckeinwirkung mittels einem Fluid in den Behälter umgeformt wird, mit einem Füllmedium gefüllt und mit einem Verschlusselement verschlossen wird.The invention relates to a method for producing filled containers, in which a preform made of a thermoplastic material after thermal conditioning along a transport path in the region of a tempering within a mold by pressure by means of a fluid is transformed into the container, filled with a filling medium and with a closure element is closed.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters aus einem thermoplastischen Material, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die mindestens eine entlang eines Transportweges eines Vorformlings angeordnete Temperierstrecke mit wenigstens einer Temperiereinrichtung, eine Handhabungseinrichtung für den Vorformling zum Transport durch die Temperierstrecke, eine mit einer Blasform versehene Blasstation, und eine entweder in die Blasstation integrierte oder anschließend vorgesehene Füllstation aufweist, wobei die Füllstation eine Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters aufweist oder die Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters nach der Füllstation vorgesehen ist.Furthermore, the invention relates to an apparatus for filling a container made of a thermoplastic material, in particular for carrying out the method according to the invention, the at least one arranged along a transport path of a preform tempering with at least one tempering device, a handling device for the preform for transport through the tempering, one with a blowing station provided with blowing station, and having a filling station either integrated in the blowing station or subsequently provided, the filling station having a device for pressure-tight sealing of the container or the device for pressure-tight sealing of the container after the filling station is provided.

Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat), innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die 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. Die einleitend erwähnte Einleitung des unter Druck stehenden Gases umfasst auch die Druckgaseinleitung in die sich entwickelnde Behälterblase sowie die Druckgaseinleitung in den Vorformling zu Beginn des Blasvorganges.In a container molding by blowing pressure preforms of a thermoplastic material, such as preforms made of PET (polyethylene terephthalate), supplied to different processing stations within a blow molding machine. Typically, such a blow molding machine has a heating device and a blowing device, in the region of which the previously tempered preform is expanded by biaxial orientation to form a container. The expansion takes place with the aid of compressed air, which is introduced into the preform to be expanded. The procedural sequence in such an expansion of the preform is in the DE-OS 43 40 291 explained. The introductory mentioned introduction of the pressurized gas also includes the introduction of compressed gas into the developing container bubble and the introduction of compressed gas into the preform at the beginning of the blowing process.

Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.The basic structure of a blowing station for container molding is in the DE-OS 42 12 583 described. Possibilities for tempering the preforms are in the DE-OS 23 52 926 explained.

Gemäß einem typischen Verarbeitungsverfahren werden die wie vorstehend beschrieben hergestellten blasgeformten Behälter einer nachfolgenden Fülleinrichtung zugeführt und hier mit dem vorgesehenen Produkt abgefüllt. In der Regel werden somit eine separate Blasmaschine und eine separate Füllmaschine verwendet. Bekannt ist es ebenfalls bereits, eine separate Blasmaschine und eine separate Füllmaschine unmittelbar miteinander zu koppeln und eine sogenannte verblockte Blas-Füll-Einrichtung bereitzustellen.According to a typical processing method, the blow-molded containers produced as described above are fed to a subsequent filling device and filled here with the intended product. As a rule, a separate blowing machine and a separate filling machine are thus used. It is also already known to directly couple a separate blowing machine and a separate filling machine and to provide a so-called blocked blow-filling device.

Bekannt ist es darüber hinaus bereits, die Formung der Behälter durch das abzufüllende Füllgut selbst vorzunehmen. Ein entsprechend temperierter Vorformling wird hierzu in eine geeignete Form eingesetzt und anschließend wird das flüssige Füllmedium in den Vorformling sowie die sich aus diesem Vorformling entwickelnde Behälterblase eingeleitet. Die Behälterblase wird hierbei solange aufgeweitet, bis eine vollständige Anlage an der Innenkontur der Form erreicht und der Behälter gefüllt ist. Ein derartiges Verfahren wird auch als hydraulisches Formungsverfahren bezeichnet.Moreover, it is already known to make the shaping of the container by the filling material to be filled. A correspondingly tempered preform is used for this purpose in a suitable form and then the liquid filling medium is introduced into the preform and the resulting from this preform container bubble. The container bladder is in this case expanded until a complete contact with the inner contour of the mold is achieved and the container is filled. Such a process is also referred to as a hydraulic molding process.

Bekannt ist es darüber hinaus, dass bestimmte Füllgüter, wie beispielsweise Fruchtsäfte oder Eistees, in einem sogenannten „Hotfill”-Verfahren in die dünnwandigen Behälter gefüllt werden. Hierfür wird das Füllgut stark erhitzt, um jegliche evtl, in dem Füllgut vorhandenen Keime vor dem Abfüllen abzutöten. Nach dem Erhitzen wird das heiße Füllgut in Behälter abgefüllt und anschließend sofort verschlossen, um eine Verkeimung durch das Eindringen von Keimen während des Abkühlens zu verhindern.It is also known that certain contents, such as fruit juices or ice tea, are filled in a so-called "hot fill" method in the thin-walled container. For this purpose, the contents are strongly heated to kill any possible, present in the contents germs before bottling. After heating, the hot product is filled into containers and then immediately closed to prevent germination by the ingress of germs during cooling.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, dass sich das Volumen des Füllguts beim Abkühlen reduziert (sog. Volumenschrumpf). Da der Behälter aber verschlossen ist, entsteht darin ein Unterdruck, der dazu führt, dass sich der dünnwandige Behälter nach innen verformt. Um dies zu vermeiden, wird beim Hotfill-Verfahren z. B. im Stand der Technik über einen Stickstoffdroppler ein Tropfen flüssiger Stickstoff in den Behälter gegeben, bevor er verschlossen wird. Der verdampfende Tropfen führt zu einer Stickstoffgasmenge mit einem größerem als dem Tropfenvolumen und erzeugt so einen Überdruck, der den durch das abkühlende Füllgut entstehenden Unterdruck kompensiert.A disadvantage of this known method is that the volume of the filling material during cooling is reduced (so-called volume shrinkage). Since the container is closed, it creates a negative pressure, which causes the thin-walled container to deform inwards. To avoid this, the hotfill method z. For example, in the prior art, a drop of liquid nitrogen is added to the container via a nitrogen dropper before being sealed. The evaporating droplet leads to a nitrogen gas quantity with a larger than the drop volume and thus generates an overpressure which compensates for the negative pressure created by the cooling product.

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, dass der durch den Stickstoff erzeugte Überdruck nur schwer zu regulieren ist. In der Regel wird der Stickstofftropfen daher überdimensioniert, um sicherzugehen, dass der Unterdruck durch Volumenschrumpf durch den Überdruck kompensiert wird. Aufgrund der Überdimensionierung des Stickstofftropfens entsteht in dem Behälter ein Überdruck. Dies hat zur Folge, dass die Wände der Behälter stärker dimensioniert werden müssen, damit der Behälter der zusätzlichen Belastung durch den Überdrucks zuverlässig standhält. Entsprechend muss für die Behälterwände mehr Material verwendet werden als ohne Überdruck im Behälter, wodurch das einzusetzende Materialgewicht und damit verbunden die Materialkosten steigen.The disadvantage of this known method is that the pressure generated by the nitrogen is difficult to regulate. As a rule, the nitrogen drop is therefore oversized to ensure that the negative pressure is compensated by volume shrinkage due to the overpressure. Owing to the oversizing of the nitrogen droplet, an overpressure is created in the container. This has the consequence that the walls of the container must be made larger, so that the container reliably withstands the additional load due to the overpressure. Accordingly, more material must be used for the container walls than without overpressure in the container, whereby the used Material weight and associated material costs increase.

Eine Änderung des Innendrucks hin zum Unterdruck entsteht auch, wenn Temperaturunterschiede zwischen Füllen und anschließendem Lagern vorhanden sind, da dadurch ebenfalls eine Volumenänderung erfolgt. Weiterhin tritt dieses auch durch eine Diffusion von Gasen oder Produktbestandteilen aus dem Behälter heraus, oder durch chemische Umsetzungen im Füllgut selber auf. Auch hierdurch kann das Produktvolumen innerhalb des Behälters abnehmen und der Innendruck sinken. Diesen Verformungen durch im Inneren des Behälters bestehenden Unterdruck wird ebenfalls mit einer Erhöhung der Wandstärke des Behälters begegnet.A change in the internal pressure to the negative pressure also arises when there are temperature differences between filling and subsequent storage, as this also causes a change in volume. Furthermore, this also occurs through a diffusion of gases or product components out of the container, or by chemical reactions in the product itself. This also allows the product volume within the container to decrease and the internal pressure to drop. These deformations by existing in the interior of the container negative pressure is also met with an increase in the wall thickness of the container.

Dieses ist nachteilig, da es gewünscht ist, das verwendete Verpackungsmaterial zu reduzieren. Ein Weg der Reduzierung ist die Wand des Behälters mit einer geringeren Wandstärke auszuführen. Dieses führt zu einer Schwächung des Behälters und somit zu einem Verformen des Behälters, wenn im Behälter ein Unterdruck entsteht. Als weiterer Nachteil führt die Reduzierung der Wandstärke zur Reduktion der möglichen Auflast, die ein Behälter tragen kann. Der Problematik der Auflastverringerung wird begegnet, indem entweder teure zusätzliche Umverpackungen notwendig werden, oder indem eine Stabilisierung des Behälters durch eine Erhöhung des Innendrucks wie zuvor beschrieben mit flüssigem Stickstoff erfolgt. Ein leicht erhöhter Innendruck führt zu deutlicher Stabilisierung der Flasche.This is disadvantageous because it is desired to reduce the packaging material used. One way of reducing is to make the wall of the container with a smaller wall thickness. This leads to a weakening of the container and thus to a deformation of the container when a negative pressure arises in the container. As a further disadvantage, the reduction of the wall thickness leads to the reduction of the possible ballast, which a container can carry. The problem of reducing the load is met by either expensive additional outer packaging are necessary or by stabilizing the container by increasing the internal pressure as described above with liquid nitrogen. A slightly higher internal pressure leads to significant stabilization of the bottle.

Nachteilig im Bezug auf den Einsatz von flüssigem Stickstoff sind weiterhin die damit einhergehenden Kosten.Disadvantages with regard to the use of liquid nitrogen are the associated costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein in dieser Hinsicht verbessertes Verfahren zur Herstellung von gefüllten Behältern sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten Behältern bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a process improved in this respect for producing filled containers and an improved apparatus for producing filled containers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass das Behältervolumen nach dem Verschließen des Behälters verringert wird, indem in die Behälterwandung und/oder in ein an der Behälterwandung angebrachtes Etikett Wärme eingebracht wird. Hierdurch wird auf einfache Weise das Volumen des Behälters durch Schrumpfung, bevorzugt lokal, reduziert und dadurch ein Innendruck aufgebaut, was den Behälter stabilisiert und/oder einem möglichen Druckabfall innerhalb des Behälters entgegenwirkt.This object is achieved with respect to the method in that the container volume is reduced after closing the container by heat is introduced into the container wall and / or in a mounted on the container wall label. As a result, the volume of the container is reduced in a simple manner by shrinking, preferably locally, and thereby an internal pressure is built up, which stabilizes the container and / or counteracts a possible pressure drop within the container.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei der Temperierstrecke um eine Heizstrecke handelt.Another teaching of the invention provides that the temperature control section is a heating section.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wärme durch Strahlung, Konvektionswärme und/oder Wärmeübertragung durch Berührung der Wärmequelle mit der Oberfläche des Behälters und/oder des Etiketts eingebracht wird. Dabei ist vorteilhaft, dass es sich bei der Strahlung um Infrarot-, Nahinfrarot-, Ultraviolett- und/oder Mikrowellenstrahlung handelt. Hierdurch ist es möglich, innerhalb kurzer Zeit eine entsprechende Energiemenge zum Schrumpfen der Wandung des Behälters zuzuführen.Another teaching of the invention provides that the heat is introduced by radiation, convection heat and / or heat transfer by contact of the heat source with the surface of the container and / or the label. It is advantageous that the radiation is infrared, near-infrared, ultraviolet and / or microwave radiation. This makes it possible to supply a corresponding amount of energy for shrinking the wall of the container within a short time.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wärme lokal, bevorzugt über den Umfang des Behälter und/oder des Etiketts gleichmäßig, eingebracht wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Schrumpfung entsprechend gleichmäßig erfolgt.A further teaching of the invention provides that the heat is introduced locally, preferably uniformly over the circumference of the container and / or the label. This ensures that the shrinkage is correspondingly uniform.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wärme im Bereich der Seitenwand des Behälters eingebracht wird. Hierdurch werden Kopf- und Bodenbereich des Behälters sowie Verschlussbereich stabil gehalten.Another teaching of the invention provides that the heat is introduced in the region of the side wall of the container. As a result, the head and bottom of the container and closure area are kept stable.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Wärme in stark verreckten Bereichen des Behälters eingebracht wird. Hierbei ist eine mögliche vorteilhafte Ausführung dass es sich bei den verreckten Bereichen um Versteifungsrippen, bevorzugt horizontal, vertikal, und/oder geschwungen, handelt.A further teaching of the invention provides that the heat is introduced in strongly drained areas of the container. In this case, one possible advantageous embodiment is that the stretched areas are stiffening ribs, preferably horizontal, vertical, and / or curved.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass während der Volumenreduktion der Druck im Behälter berührungslos, bevorzugt optisch, gemessen wird. Hierdurch lässt sich der optimale Schrumpfpunkt ermitteln. Weiterhin kann der Behälter bzw. dessen minimal oder optimal notwendige Wandstärke entsprechend abgestimmt auf den Innendruck bestimmt werden, da durch die Drucküberwachung Überdimensionierungen der Wandstärke des Behälters vermieden werden können.A further teaching of the invention provides that during the volume reduction, the pressure in the container is measured without contact, preferably optically. This makes it possible to determine the optimum shrinkage point. Furthermore, the container or its minimum or optimally necessary wall thickness can be determined in accordance with the internal pressure, since over-dimensioning of the wall thickness of the container can be avoided by the pressure monitoring.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Fluid um ein Gas, bevorzugt Luft, und/oder um eine Flüssigkeit, bevorzugt das Füllmedium handelt.A further teaching of the invention provides that the fluid is a gas, preferably air, and / or a liquid, preferably the filling medium.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Wärmeeintrag vorgenommen wird, bis die Wandung eine Temperatur von wenigstens 60°C, bevorzugt wenigstens 65°C erreicht. Hierdurch wird das Füllgut nicht beeinträchtigt, aber die notwendige Wärmemenge für die Verformung schnell eingebracht.Another teaching of the invention provides that the heat input is made until the wall reaches a temperature of at least 60 ° C, preferably at least 65 ° C. As a result, the contents are not affected, but quickly introduced the necessary amount of heat for the deformation.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach der Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters eine Schrumpfstation vorgesehen ist, mit der der Druck im Behälter erhöht wird.This object is achieved with respect to the device according to the invention in that after the device for pressure-tight sealing of the container, a shrinking station is provided, with which the pressure in the container is increased.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei der Temperierstrecke um eine Heizstrecke und bei der Temperiervorrichtung um eine Heizeinrichtung handelt. A further teaching of the invention provides that the temperature control section is a heating section and the temperature control device is a heating device.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Schrumpfstation eine Vorrichtung zum Eintrag von Wärme in den Behälter aufweist.Another teaching of the invention provides that the shrinking station has a device for introducing heat into the container.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Schrumpfstation eine Vorrichtung zur berührungslosen Druckmessung im Behälter, bevorzugt zur optischen Druckmessung, aufweist.A further teaching of the invention provides that the shrinking station has a device for non-contact pressure measurement in the container, preferably for optical pressure measurement.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown schematically. Show it:

1 eine Seitenansicht eines ersten erfindungsgemäßen Behälters, 1 a side view of a first container according to the invention,

2 eine Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Behälters, 2 a side view of a second container according to the invention,

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behälters in einer ersten schematischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Schrumpfstation, 3 1 a schematic representation of a container according to the invention in a first schematic embodiment of a shrinking station according to the invention,

4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behälters in einer zweiten schematischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Schrumpfstation, 4 1 is a schematic representation of a container according to the invention in a second schematic embodiment of a shrinking station according to the invention,

5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behälters in einer dritten schematischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Schrumpfstation, und 5 a schematic representation of a container according to the invention in a third schematic embodiment of a shrinking station according to the invention, and

6 ein Anordnungsdiagramm einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 an arrangement diagram of an embodiment of a device according to the invention.

1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten erfindungsgemäßen Behälters 10. Der Behälter 10 weist einen Flaschenkörper 11 auf, der in einen Kopfbereich 15, eine Seitenwand 13 und einen Boden 14 unterteilt ist. Im Kopfbereich 15 ist eine Öffnung 12 mit Gewinde 19 zum Anbringen eines Verschlusses 21 vorgesehen. Mit einem Pfeil 16 ist die Größte Ausdehnung des Behälters, dem sogenannten Bumper, dargestellt. 1 shows a side view of a first container according to the invention 10 , The container 10 has a bottle body 11 up in a head area 15 , a side wall 13 and a floor 14 is divided. In the head area 15 is an opening 12 with thread 19 for attaching a closure 21 intended. With an arrow 16 is the largest expansion of the container, the so-called bumper shown.

Die Seitenwand 13 weist horizontale Versteifungsrippen 17 und vertikale Versteifungsrippen 18 auf. Des Weiteren weist die Seitenwand 13 einen Bereich 25 auf, an dem ein Etikett 20 appliziert wird.The side wall 13 has horizontal stiffening ribs 17 and vertical stiffening ribs 18 on. Furthermore, the side wall 13 an area 25 on which a label is attached 20 is applied.

Nach dem Befüllen des Behälters 10 mit einem Füllgut 22 wird die Öffnung 12 mit einem Verschluss 21 druckdicht verschlossen. Dabei ist ein Füllstand 23 vorhanden, der die Grenze des Füllguts 22 von einem oberhalb befindlichen Totraum, dem so genannten Headspace 24, darstellt.After filling the container 10 with a filling 22 becomes the opening 12 with a lock 21 sealed pressure-tight. This is a level 23 present, the limit of the contents 22 from an overhead dead space, the so-called headspace 24 , represents.

Anschließend an das Befüllen und Verschließen wird das Etikett 20 auf dem Etikettbereich 25 angeordnet. Dieses ist in 2 dargestellt. Der Behälter gemäß 2 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten dadurch, die vertikalen Versteifungsrippen 18 nicht vorgesehen sind. Das Etikett lässt sich allerdings auch auf solchen Versteifungsrippen 18 applizieren.After filling and closing the label becomes 20 on the label area 25 arranged. This is in 2 shown. The container according to 2 is different from the one in 1 represented by the vertical stiffening ribs 18 are not provided. However, the label can also be on such stiffening ribs 18 apply.

In 3 bis 5 sind verschieden Varianten des Schrumpfens des Behälters 10 dargestellt. Das Schrumpfen erfolgt dabei so, dass die Kontur des Behälters 10 im Wesentlichen unverändert bleibt.In 3 to 5 are different variants of shrinkage of the container 10 shown. The shrinkage takes place so that the contour of the container 10 remains essentially unchanged.

Dabei ist jeweils ein unterschiedlich ausgeführter Wärmeemitter 30 vorgesehen, der sich aus einem Emitterelement 35 oder aus mehreren Emitterelementen 35 und Verbindungselementen 36 zusammensetzt. Der Wärmeemitter 30 ist jeweils im Bereich des Schrumpfbereichs 31 des Behälters 10 angeordnet. Mit dem Begriff Wärmeemitter ist sowohl eine Strahlungsquelle beispielsweise für Mikrowellen, UV-, IR- und NIR-Strahlung als aus ein Heizelement oder eine Heißluftquelle oder dergleichen gemeint.In each case, a differently executed heat emitter 30 provided, consisting of an emitter element 35 or several emitter elements 35 and fasteners 36 composed. The heat emitter 30 is always within the range of the shrinkage range 31 of the container 10 arranged. By the term heat emitter is meant both a radiation source for example for microwaves, UV, IR and NIR radiation as from a heating element or a hot air source or the like.

Jeweils vorgesehen ist ein Drucksensor 32, mit dem optisch der im Behälter 10 wirkende Druck gemessen wird. Andere Arten der Druckmessung sind möglich. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Kontrolle des Füllstands 23 bzw. der Erhöhung 33 des Füllstandes erfolgen.In each case, a pressure sensor is provided 32 , with which the optically in the container 10 acting pressure is measured. Other types of pressure measurement are possible. Additionally or alternatively, a check of the level 23 or the increase 33 the fill level.

Das Wärmeemitterelement 30 in 3 ist ringförmig ausgeführt. Der Behälter 10 wird entweder von oben/unten eingesetzt oder das Emitterelement 30 ist wenigstens zweiteilig ausgeführt und schließt sich um den Behälter 10. In 3 dargestellt ist die Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Schrumpfung des Behälters 10 nicht bzw. nicht ausschließlich durch eine Verformung des Behälters selber erfolgt, sondern durch Schrumpfen des Etiketts 20 erfolgt. Die Wärme wird vom Emitter 30 in das Etikett 20 eingeleitet bis dieses durch die thermische Beanspruchung beginnt, zu schrumpfen und dabei die Wandung des Behälter 10 zusammendrückt und somit das Volumen des Behälters 10 verkleinert, so dass eine Druckerhöhung im Innenraum des Behälters 10 erfolgt. Dieses bewirkt eine Füllstandserhöhung 33 und eine Verkleinerung des Headspaces 24.The heat emitter element 30 in 3 is designed annular. The container 10 is used either from above / below or the emitter element 30 is at least made in two parts and closes around the container 10 , In 3 shown is the variant of the method according to the invention, in which the shrinkage of the container 10 not or not exclusively by a deformation of the container itself, but by shrinking the label 20 he follows. The heat is from the emitter 30 in the label 20 initiated until this begins by the thermal stress, to shrink while the wall of the container 10 compresses and thus the volume of the container 10 reduced, so that an increase in pressure in the interior of the container 10 he follows. This causes a level increase 33 and a reduction of the headspace 24 ,

In 4 ist ein punktuell ausgeführter Wärmeemitter 30 dargestellt. Der Wärmeemitter 30 gibt die für die zur Schrumpfung notwendige Energie an den Flaschenkörper 11 ab. Er ist in Emitterelemente 35 und Verbindungselemente 36 aufgeteilt. Hier besteht auch die Möglichkeit, dass der Wärmeemitter länglich ausgeführt ist und der Behälter an diesem vorbeibewegt wird. Um eine gleichmäßige Erwärmung zu ermöglichen, ist es notwendig, den Behälter zu drehen, wie es durch die Drehrichtung 34 in 4 dargestellt ist. Der Wärmeemitter 30 kann dabei auch beidseitig vorgesehen sein beispielsweise entlang einer Transportstrecke (nicht dargestellt).In 4 is a punctually executed heat emitter 30 shown. The heat emitter 30 gives the energy necessary for the shrinkage to the bottle body 11 from. He is in emitter elements 35 and fasteners 36 divided up. Here There is also the possibility that the heat emitter is elongated and the container is moved past this. In order to allow uniform heating, it is necessary to turn the container as it is by the direction of rotation 34 in 4 is shown. The heat emitter 30 can also be provided on both sides, for example along a transport path (not shown).

In 5 ist ein den Flaschenkörper 11 berührender Wärmeemitter 30 dargestellt. Dieser ist dabei ringförmig flächig ausgeführt. Andere Ausführungen beispielsweise zur Punktberührung beiapielsweise entlang einer Versteifungsrippe 17, 18 und dabei als längliches Element oder als Rakel oder dergleichen sind ebenfalls möglich.In 5 is a bottle body 11 touching heat emitter 30 shown. This is designed to be annular surface. Other versions, for example, for point contact beiapielsweise along a stiffening rib 17 . 18 and as an elongated element or as a squeegee or the like are also possible.

In 6 ist als Ablaufdiagramm eine mögliche Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 dargestellt. Diese setzt sich zusammen aus einem entlang eines Transportweges eines Vorformlings angeordnete Heizstrecke 101 mit wenigstens einer Heizeinrichtung 102, eine Handhabungseinrichtung 103 für den Vorformling zum Transport durch die Heizstrecke 101, eine mit einer Blasform 105 versehene Blasstation 104, und eine in 6 separat von der Blasstation 104 getrennte Füllstation 106, die mit einer Verschlussstation 107 versehen ist. Im Anschluss an die Verschlussstation 107 ist eine Schrumpfstation 108 vorgesehen, die dabei wie zuvor beschrieben ausgeführt sein kann. Nach der Schrumpfstation ist eine Dekorierstation zur Etikettierung vorgesehen. Die Schrumpfstation 108 und die Etikettierstation 109 können dabei auch in umgekehrter Reihenfolge vorgesehen sein, wenn beispielsweise das Schrumpfen wenigstens teilweise über das Etikett erfolgt.In 6 is a flowchart a possible embodiment of a device according to the invention 100 shown. This is composed of a along a transport path of a preform arranged heating 101 with at least one heating device 102 , a handling device 103 for the preform for transport through the heating section 101 one with a blow mold 105 provided blowing station 104 , and one in 6 separately from the blowing station 104 separate filling station 106 that with a closure station 107 is provided. Following the closing station 107 is a shrinking station 108 provided, which can be carried out as previously described. After the shrinking station, a decorating station is provided for labeling. The shrinking station 108 and the labeling station 109 can also be provided in reverse order, for example, if the shrinkage takes place at least partially over the label.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Behältercontainer
1111: Flaschenkörperbottle body
1212: Öffnungopening
1313: SeitenwandSide wall
1414: Bodenground
1515: Kopfbereichhead area
1616: BumperBumper
1717: Versteifungsrippestiffening rib
1818: Versteifungsrippestiffening rib
1919: Gewindethread
2020: Etikettlabel
2121: Verschlussshutter
2222: Füllgutfilling
2323: Füllstandlevel
2424: Headspaceheadspace
2525: Etikettierbereichthe labeling
3030: Wärmeemitterheat emitters
3131: Schrumpfbereichshrinking range
3232: Drucksensorpressure sensor
3333: Füllstandserhöhunglevel increase
3434: Drehrichtungdirection of rotation
3535: Emitterelementemitting element
3636: Verbindungselementconnecting element
100100: Vorrichtungcontraption
101101: Heizstreckeheating section
102102: Heizeinrichtungheater
103103: Handhabungsvorrichtunghandling device
104104: Blasstationblowing station
105105: Blasformblow
106106: Füllstationfilling station
107107: Verschlussstationclosing station
108108: Schrumpfstationshrinking station
109109: Dekorierstationdecorating station

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4340291 [0003] DE 4340291 [0003]
DE 4212583 [0004] DE 4212583 [0004]
DE 2352926 [0004] DE 2352926 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung von gefüllten Behältern, bei dem ein Vorformling aus einem thermoplastischen Material nach einer thermischen Konditionierung entlang eines Transportweges im Bereich einer Temperierstrecke innerhalb einer Form durch Druckeinwirkung mittels einem Fluid in den Behälter umgeformt wird, mit einem Füllmedium gefüllt und mit einem Verschlusselement verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältervolumen nach dem Verschließen des Behälters (10) verringert wird, indem in die Behälterwandung (11) und/oder in ein an der Behälterwandung (11) angebrachtes Etikett (20) Wärme eingebracht wird.Method for producing filled containers, in which a preform made of a thermoplastic material is thermoformed after a thermal conditioning along a transport path in the region of a tempering within a mold by pressure by means of a fluid in the container, filled with a filling medium and sealed with a closure element , characterized in that the container volume after closing the container ( 10 ) is reduced by placing in the container wall ( 11 ) and / or in a on the container wall ( 11 ) attached label ( 20 ) Heat is introduced.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Temperierstrecke um eine Heizstrecke handelt.A method according to claim 1, characterized in that it is a heating section in the tempering.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme durch Strahlung, Konvektionswärme und/oder Wärmeübertragung durch Berührung der Wärmequelle (30) mit der Oberfläche des Behälters (10) und/oder des Etiketts (20) eingebracht wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that heat by radiation, convection heat and / or heat transfer by touching the heat source ( 30 ) with the surface of the container ( 10 ) and / or the label ( 20 ) is introduced.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme lokal, bevorzugt über den Umfang des Behälters (10) und/oder des Etiketts (20) gleichmäßig, eingebracht wird.A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat locally, preferably (over the circumference of the container 10 ) and / or the label ( 20 ) is introduced evenly.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme im Bereich der Seitenwand (13) des Behälters (10) eingebracht wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat in the region of the side wall ( 13 ) of the container ( 10 ) is introduced.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme in stark verreckten Bereichen (17, 18) des Behälters (10) eingebracht wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat in strongly diseased areas ( 17 . 18 ) of the container ( 10 ) is introduced.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Volumenreduktion der Druck im Behälter (10) berührungslos, bevorzugt optisch, gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that during the volume reduction of the pressure in the container ( 10 ) is measured without contact, preferably optically.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fluid um ein Gas, bevorzugt Luft, und/oder um eine Flüssigkeit, bevorzugt das Füllmedium (22) handelt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is the fluid to a gas, preferably air, and / or a liquid, preferably the filling medium ( 22 ).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeeintrag vorgenommen wird, bis die Wandung eine Temperatur von wenigstens 60°C, bevorzugt wenigstens 65°C erreicht.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat input is made until the wall reaches a temperature of at least 60 ° C, preferably at least 65 ° C.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Strahlung um Infrarot-, Nahinfrarot-, Ultraviolett- und/oder Mikrowellenstrahlung handelt.Method according to one of claims 3 to 9, characterized in that it is the radiation to infrared, Nahinfrarot-, ultraviolet and / or microwave radiation.

Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters aus einem thermoplastischen Material, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die mindestens eine entlang eines Transportweges eines Vorformlings angeordnete Temperierstrecke mit wenigstens einer Temperiereinrichtung, eine Handhabungseinrichtung für den Vorformling zum Transport durch die Temperierstrecke, eine mit einer Blasform versehene Blasstation, und eine entweder in die Blasstation integrierte oder anschließend vorgesehene Füllstation aufweist, wobei die Füllstation eine Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters aufweist oder die Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters nach der Füllstation vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Vorrichtung zum druckdichten Verschließen des Behälters eine Schrumpfstation (108) vorgesehen ist, mit der der Druck im Behälter erhöht wird.Device for filling a container made of a thermoplastic material, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 10, the at least one arranged along a transport path of a preform tempering with at least one tempering device, a handling device for the preform for transport through the tempering, a blowing station provided with a blow mold, and having a filling station integrated into or subsequently provided in the blowing station, the filling station having a device for pressure-tight sealing of the container or the device for pressure-tight sealing of the container after the filling station, characterized in that Device for pressure-tight sealing of the container, a shrinking station ( 108 ) is provided, with which the pressure in the container is increased.

Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Temperierstrecke um eine Heizstrecke und bei der Temperiereinrichtung um eine Heizeinrichtung handelt.Device according to claim 11, characterized in that the temperature control path is a heating path and the temperature control device is a heating device.

Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpfstation (108) eine Vorrichtung zum Eintrag von Wärme in den Behälter aufweist.Device according to claim 11 or 12, characterized in that the shrinking station ( 108 ) has a device for introducing heat into the container.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpfstation (108) eine Vorrichtung zur berührungslosen Druckmessung im Behälter (10), bevorzugt zur optischen Druckmessung, aufweist.Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the shrinking station ( 108 ) a device for non-contact pressure measurement in the container ( 10 ), preferably for optical pressure measurement.