DE2145721B2 - Vorrichtung zum Öffnen von dichten und innerlich sterilisierten Behältern aus Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum Öffnen von dichten und innerlich sterilisierten Behältern aus Kunststoff

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DE2145721B2
DE2145721B2 DE2145721A DE2145721A DE2145721B2 DE 2145721 B2 DE2145721 B2 DE 2145721B2 DE 2145721 A DE2145721 A DE 2145721A DE 2145721 A DE2145721 A DE 2145721A DE 2145721 B2 DE2145721 B2 DE 2145721B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen von dichten und innerlich sterilisierten Behältern aus Kunststoff, wie z. B. Flaschen, durch Abstechen eines Teils des Behälters, mit einer kontinuierlich arbeitenden Behälterfördereinrichtung und einem an der Vorschubbahn der Behälter ortsfest angeordneten und mit einer Schneidklinge mit dem abzuschneidenden Teil, beispielsweise dem Kragen am oberen Teil des Flaschenhalses in Berührung kommenden und ihn beim Vorbeilauf abstechenden Schneidwerkzeug.
Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der belgischen Patentschrift 675 953 bekannt, welche derart ausgebildet ist, daß die Flaschen längs einer geradlinigen Bewegungsbahn vorgeschoben werden, wobei sie zwischen eine mit einem ortsfesten Schneidwerkzeug versehene feste Führung und eine von einer Drehscheibe gebildete bewegliche Führung gelangen.
Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt das öffnen der Flaschen in der freien Atmosphäre, so daß deren innere Sterilität beim öffnen zwangsweise verlorengeht.
In der Patentanmeldung P 21 34 777.3 ist bereits ein Verfahren zur aseptischen Konditionierung eines beliebigen Produktes, insbesondere eines Nahrungsmittels beschrieben, bei dem geschlossene, innerlich sterile Behälter in einen geschlossenen und innerlich keimfreien Konditionierungsraum eingebracht und geöffnet werden, daraufhin mit dem zu konditionierenden Produkt gefüllt und schließlich im Inneren des genannten Raumes verschlossen werden.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung zum Öffnen von derartigen Behältern geschaffen werden, welche sich zur praktischen Ausführung dieses Verfahrens eignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahinge-
hend zu verbessern, daß beim Öffnen der Behälter für sterile Verhältnisse gesorgt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fördereinrichtung aus zwei drehbaren Sternrädern besteht, die eine gemeinsame Tangente haben und synchron in entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen, daß jedeu Sternrad aus zwei übereinanderliegenden und je mit einer gemeinsamen Achse verbundenen Scheiben von runder Form besteht, daß die beiden oberen Scheiben im wesentlichen in derselben Horizontalebene liegen und komplementäre Einkerbungen aufweisen, deren Form und Abmessung dem oberen Teil des Behälters, wie z. B. dem Flaschenhals entspricht, daß die beiden unteren Scheiben Einkerbungen aufweisen, deren Form und Abmessung dem unteren Teil des Behälters, wie z.B. dem Flaschenkörper entspricht, daß die Schneidklinge des Schneidwerkzeugs horizontal auf der Höhe der oberen Scheiben und zu deren BerühlTjngspunkt benachbart angeordnet ist und daß die Sternräder und das ortsfeste Schneidwerkzeug für eine sterile Öffnung der Behälter im Inneren eines sterilen, von der Atmosphäre isolierten Gehäuses angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit aus, welche die Sterilität der Behälter, wie z. B. Flaschen, gewährleistet. Die Flaschen werden nämlich gleichzeitig an ihrem Körper und an ihrem Hals gehalten, was eine Förderung der Flaschen ohne die Gefahr eines Umfallens oder einer ähnlichen Betriebsstöi ung ermöglicht. Im Falle einer derartigen Störung müßte nämlich zur Beseitigung derselben das von der Atmosphäre isolierte Gehäuse der Vorrichtung geöffnet werden, wodurrh die Sterilität jedoch verlorenginge.
Die Sternräder stellen überdies eine recht einfache Fördereinrichtung dar, die die Flaschen längs einer kreisförmigen Bewegungsbahn fördert. Eine solche Fördereinrichtung erlaubt die Verwendung von Flüssigkeitsdichtungen, weiche eine zuverlässige Abdichtung des Gehäuses gegenüber der Atmosphäre gewährleisten und nur einen äußerst geringen Platzbedarf aufweisen.
Im Zusammenhang mit Rundläufermaschinen ist eine derartige Flüssigkeitsdichtung bereits aus der deutschen Patentschrift 714 846 bekanntgeworden.
Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entkragen von Flaschen aus Kunststoff,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig.l.
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1,
F i g. 4 einen Schnitt durch das Schneidwerkzeug nach der Linie IV-IV in F i g. 1,
F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung dargestellt, die dazu bestimmt ist, Flaschen aus Kunststoff, die von einer Blasmaschine hermetisch verschlossen und innerlich steril angeliefert werden, zu entkragen. Diese Vorrichtung besitzt eine Fördereinrichtung 10, die die Flaschen B stetig fördert, ein Schneidwerkzeug 20, um die genannten Flaschen zu entkragen, d. h. um die. Kragen am oberen TeU ihrer Hälse abzutrennen, und eine Abfeuereinrichtung 30 zur Herausbeförderung der abgetrennten Kragen. Die Vorrichtung ist im Inneren eines von der umgebenden Atmosphäre isolierten Raumes, der innerlich steril gehalten wird, angeordnet. Dieser Raum, der nur teilweise in den Zeichnungen abgebildet ist, besteht im wesentlichen aus einer Bodenplatte 1 und aus einem oberen Gehäuse 2, das vorzugsweise aus durchsichtigem Material hergestellt ist und auf der genannten Platte mittels einer hydraulischen Dichrung 3 abnehmbar gelagert ist, wobei in F i g. 1 angenommen ist, daß dieses obere Gehäuse entfernt ist.
Die Fördereinrichtung 10 für die Flaschen besteht aus einem ersten drehbaren Sternrad 11 in Form eines Kreises, das dazu dient, die Flaschen aufzunehmen und auf seiner Umlaufbahn mitzunehmen, und aus einem zweiten drehbaren Sternrad 12 in Form eines Kreises, das unmittelbar neben dem ersten Sternrad 11 angeordnet ist.
Jedes der beiden Sternräder 11 und 12 besitzt zwei übereinander angeordnete Scheiben, wobei die oberen Scheiben mit 110 und 120 und die unteren Scheiben mit 111 und 121 bezeichnet sind. Die beiden zu demselben Sternrad gehörenden Scheiben haben im wesentlichen den gleichen Durchmesser.
Die oberen Scheiben 110 und 120 sind vorgesehen, um die Flaschenhälse zu ergreifen, und sie sind zu diesem Zweck mit Einkerbungen 113 a, 113 b und
123 versehen, deren Abmessungen denen der genannten Hälse entsprechen. Auf die gleiche Weise sind die unteren Scheiben 111 und 121 vorgesehen, um die Flaschenkörper zu ergreifen, und sie sind zu diesem Zweck mit Einkerbungen 114 a, 114 b und
124 versehen, deren Abmessungen denen der genannten Körper entsprechen.
Jedes Sternrad 11 und 12 besitzt eine Basisplatte 116 bzw. 126, die mit der Achse 112 bzw. 122 verbunden ist. Diese Platten befinden sich im wesentlichen in der waagerechten Ebene der Bodenplatte 1 des Raumes. Die Platte 116, die die Scheiben 110, 111 mittels der Stangen 116 a trägt, hat einen Durchmesser, der deutlich größer ist als derjenige der Plaiten 110 und 111, um den Flaschenboden aufnehmen und die Flaschen auf ihrer Umlaufbahn mitnehmen zu können.
Die Führung der Flaschen während ihrer Beförde ■ rung zu den Sternrädern 11 und 12 hin und während ihrer Mitnahme durch das Sternrad 11 wird durch feste Rampen 14 und 15, die aus zwei aufeinanderfolgenden Teilen, nämlich aus einem geradlinigen Teil
14 a, 15 a und aus einem kreisförmigen zu dem Sternrad 11 konzentrisch angeordneten Teil 14 b,
15 b bestehen, gewährleistet.
Die Sternräder 11 und 12 sind unterhalb der Platten 116 und 126 auf Antriebswellen 115 und 125 gelagert, die koaxial zu ihren Achsen 112, 122 verlaufen und bezüglich derer ihre Drehwinkelstellung verändert werden kann. Die Wellen 115 und 125 besitzen an ihrem unteren Ende, d. h. außerhalb des Raumes Ritzel 115a und 125a, die miteinander in Eingriff stehen. Die Welle 115 hat außerdem ein Ritzel 115 b, das mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Verbindung steht. Die beiden Sternräder werden daher synchron in entgegengesetzter Richtung angetrieben. Ihre entsprechenden Scheiben sind, was
ihre Winkeleinstellung anbelangt, so angeordnet, daß det also gemeinsam mit dem Kanal 32 eine hydrauli-
im Laufe der Drehung die Einkerbungen 123 und sehe Dichtung, die jede Verbindung zwischen dem
124 nacheinander mit den Einkerbungen 113 a und Inneren des Raumes und der umgebenden Atmo-
113 b und mit den Einkerbungen 114 α und 114 b zu- Sphäre verhindert,
sammcntreffen. 5 Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: die
Die Basisplatten 116 und 126 sind an ihrer Unter- dicht verschlossenen und innerlich sterilisierten FIa-
seite mit ringförmigen Umfangsrändern 117 und 127 sehen B werden mit bekannten, nicht dargestellten,
versehen, die in Ringrinnen mit U-förmigem Quer- Beförderungsmitteln dem Pfeil F entsprechend zwi-
schnitt 118 und 128 eingreifen, die an der Boden- sehen die Sternräder 11 und 12 befördert, die den
platte befestigt sind, wie z. B. durch Schweißen. io Pfeilen F1 und F2 entsprechend umlaufend angetrie-
Diese Rinnen, die in dem Bereich, in dem sie einan- ben sind (Fig. 1). Jede Flasche wird zunächst auf die
der tangieren, einen gemeinsamen Teil 118 bis 128 Bodenplatte 116 gestellt, dann von den Einkerbun-
besitzen, sind mit einer beliebigen Flüssigkeit, z. B. gen erfaßt, wobei sich ihr Hals in die Einkerbungen
mit Wasser gefüllt, so daß sie eine hydraulische der oberen Scheiben und ihr Körper in die Einker-
Dichtung bilden, die jede Verbindung zwischen dem 15 bungen der unteren Scheiben einfügt. Die Flasche
Inneren des Raumes und der umgebenden Atmo- wird daraufhin von dem Sternrad 11 auf eine kreis-
sphäre verhindert. förmige Bahn mitgenommen. Während sie so mitge-
Die oberen Scheiben 110 und 120 sind mit Rinnen nommen und test in den Einkerbungen gehalten
110 a und 120 a versehen, die in ihre Umfangsflä- wird, trifft der obere Teil ihres Halses auf die
chen eingeschnitten sind und die zur Aufnahme der 20 Schneidkante der Klinge 21, deren Spitze die FIa-
Schneidklinge des Schneidwerkzeugs dienen. schenwand durchdringt, und deren Schneidkanten
Das Sch:· -d—Tkzeug 20 ist mit einer Schneid- 21a, 21 ft den Hals der Flasche in dem Maße, in klinge 21 versehen, die vorzugsweise aus Stahl be- dem er sich weiterbewegt, abtrennen. Die Flasche steht und auf einer Halterung montiert ist, die aus löst sich daraufhin aus den Hinkerbungen des Sternzwei Platten 22 und 23 besteht, zwischen welche die 25 rades 12, wird aber durch die kreisförmigen Teile genannte Klinge eingespannt ist und bezüglich derer 14 fc> und 15 b der festen Führungsborde 14 und 15 ihre Stellung verändert werden kann. Eine Stell- geführt, so daß sie in den Einkerbungen des Sternraschraube 25 erlaubt die Fixierung der Klinge in einer des 11 bleibt, bis sie von einer anderen nicht dargebezüplich der Platten gewählten Stellung. Die untere stellten Mitnahmevorrichtung erfaßt wird, die sie Platte 22 besitzt an einem Ende einen Ansatz 24, der 30 z. B. zur Füllstelle bringt.
auf eine senkrechte, feste Stange 27 aufgesteckt ist Die durch die Schneidklinge 21 abgetrennten Kra-
und mit einer Stellschraube 26 versehen ist, die so- gen C werden durch die Führungen 29 α und 29 b
wohl die Winkcleinstv,;!ung als auch die Höhenc'tv zum Trichter 31 geleitet, in den sie durch Einwir-
stei'«"2 -er Klinge, und damit deren Eingriff in die kung der Schwerkraft hineinfallen, ur.d sie gelangen
Rinnen IiOa und 120 a gestattet. 35 durch den Kanal 32 bis 32 a in die Wanne 33. Da die
Die Klinge 21 ist an ihrem vorderen Ende mit verwendeten Kunststoffe (Polyäthylen) eine spezifi-
einer Schneidkante versehen, die im wesentlichen die sehe Dichte nahe der des Wassers haben, bleiben die
Form eines V hat, und die so angeordnet ist, daß ihre Kragen zunächst im unteren Teil der Rohre 32 α und
Spitze sich in der Nähe des Berührungspunktes der treiben, sobald sie sich in ausreichender Zahl angc-
oberen Scheiben 110 und 120 der Sternräder 11 und 40 sammelt haben, unter der Röhre 32 a hindurch an
12 befindet, und zwar ein wenig vor oder hinter dem die Oberfläche der Flüssigkeit der Wanne, von wo
Berührungspunkt, bezogen auf die mit dem Pfeil F man sie periodisch entfernen kann,
gekennzeichnete Bewrgungsrichtung der Flaschen. Die Tatsache, daß das Durchtrennen der Flaschen
Unterhalb des Schneidwerkzeugs sind Führungen mil einer Schneidklinge erfolgt, hat den Vorteil, da!3 29 a und 29 b vorgesehen, welche die abgetrennten 45 kein Staub gebildet wird, wie dies bei Schneidwerk-Kragen zu der Vorrichtung 30 leiten, die zur Entfer- zeugen der Fall ist, die mit einer drehbar angetricbc nung der Kragen aus dem Raum dient. nen kleinen Säge arbeiten. Die verschiedenen Organe
Die Vorrichtung 30 zur Herausbeförderung der der Abtrennvorrichtung, die sich im Inneren des
abgeschnittenen Kragen besteht im wesentlichen aus Raumes befinden, besitzen kein Reibteil, das eine
einem Trichter 31, der unterhalb des Schneidwerk- 50 Schmierung erfordert, so daß alle Organe ohne \cicn
zeugs angebracht ist und mit einem senkrecht verlau- Nachteil thermisch sterilisiert werden können. Die be-
fenden Auslaßkanal 32 verbunden ist, der die Bo- schriebene Vorrichtung benutzt ausschließlich tech-
denwand 1 des Raumes durchdringt, und dessen un- nische Mittel, die mit den Erfordernissen der thermi-
terer Teil 32 α aus einer Röhre aus durchsichtigem sehen Sterilisierung vereinbar sind, die als die sicher-
Material, z. B. aus Glas besteht Der untere Teil der 55 ste und wirksamste Sterilisierungsmethode gilt. Fer-
Röhre 32 α steht mit einer Wanne 33 in Verbindung, ner kann die Arbeit der Organe, insbesondere die
die mit einer Flüssigkeit, z. B. mit Wasser, gefüllt ist, Herausbeförderung der Kragen visuell überwacht
in die ihr unteres Ende eintaucht. Die Wanne 33 bil- werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
A 1 C 1

Claims (7)

145 721 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum öffnen von dichten und innerlich sterilisierten Behältern aus Kunststoff, wie z.B. Flaschen, durch Abstechen eines Teils des Behälters, mit einer kontinuierlich arbeitenden Behälterfördereinrichtung und einem an der Vorschubbahn der Behälter ortsfest angeordneten und mit einer Schneidklinge mit dem abzuschneidenden Teil, beispielsweise dem Kragen am oberen Teil des Flaschenhalses in Berührung kommenden und ihn beim Vorbeilauf abstechenden Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (10) aus zwei drehbaren Sternrädern (11, 12) besieht, die eine gemeinsame Tangente haben und synchron in entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen, daß jedes Sternrad (11, 12) aus zwei übereinanderliegenden und je mit einer gemeinsamen Achse (112, 122) verbundenen Scheiben (110,111, 120. 121) von runder Form besteht, daß die beiden oberen Scheiben (110, 120) im wesentlichen in derselben Horizontalebene liegen und komplementäre Einkerbungen (113 a, 113 b, 123Ϊ aufweisen, deren Form und Abmessung dem unteren Teil des Behälters (B), wie z.B. dem Flaschenhals entspricht, daß die beiden unteren Scheiben (111, 121) Einkerbungen (114 a, 114 ft, 124) aufweisen, deren Form und Abmessung dem unteren Teil des Behälters (B), wie z. B. dem Flaschenkörper entspricht, daß die Schneidklinge (21) des Schneidwerkzeugs (20) horizontal auf der Höhe der oberen Scheiben (110, 120) und zu deren Berührungspunkt benachbart angeordnet ist, und daß die Sternräder (11, 12) und das ortsfeste Schneidwerkzeug (20) für eine sterile Öffnung der Behälter (B) im Inneren eines sterilen, von der Atmosphäre isolierten Gehäuses (1, 2) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden oberen Scheiben (110, 120) an ihrem Umfangsrand jeweils eine Rinne (110 α, 120 α) aufweisen und daß zwischen die einander gegenüber angeordneten Rinnen bzw. zwischen die Scheiben die Schneidklinge (21) des Schneidwerkzeuges (20) eingreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sternrad (11, 12) eine kreisförmige Grundplatte (116, 126) aufweist, die mit der Achse (112, 122) einstückig und am oberen Teil einer vertikalen Antriebswelle (115, 125) außerhalb des Gehäuses (1, 2) befestigt ist, sowie Teil der Bodenwand des Gehäuses (1, 2) bildet und daß die Basisplatte (116, 126) unten mit einem Umfangsrand (117, 127) versehen ist, der in eine ortsfeste Ringrinne (118, 128) eingreift, die unter der Bodenwand angeordnet ist, wobei die Ringrinne mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, in die der Umfangsrand eintaucht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (116) des ersten Sternrades (IJ) einen erheblich größeren Durchmesser als die entsprechenden Scheiben (110, 111) aufweist, daß die Behälter (B) mit ihrem Boden zu einer Drehbewegung angetrieben auf der Basisplatte (116) aufruhen und daß für die Führung der Behälter (B) während ihrer Förderung zum Sternrad konzentrische feste Rampen (14 a, 15 a) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (21) an ihrem vorderen Ende eine im wesentlichen V-förmige Schneidkante (21a, 21£>) aufweist, denen Spitze in der Nähe des Berührungspunktes der beiden oberen Scheiben (110,120) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (21) an einer festen Halterung (27) befestigt und mit einer Einstelleinrichtung (25, 26) zur Beeinflussung ihrer Winkelstellung, ihrer Relativlage in der Senkrechten relativ zur Halterung und ihrer Lage zum Berührungspunkt der beiden Sternräder (11, 12) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Einrichtung (30) zum Abfordern der abgestochenen Teile, beispielsweise der Kragen vorgesehen ist, die einen Trichter (31) aufweist, der unterhalb der Schneidklinge (21) angeordnet ist und mit einem Auslaßkanal (32) in Verbindung steht, der die Bodenwand des Gehäuses (1, 2) durchsetzt und dessen offenes unteres Ende in eine Wanne (33) od. dgl. mündet, die mit einer Flüsigkeit gefüllt ist.
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