WO2019115325A1 - Vorrichtung und verfahren zum umformen von kunststoffvorformlingen zu kunststoffbehältnissen mit tangentialer ausleitung der kunststoffbehältnisse aus der blasformmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum umformen von kunststoffvorformlingen zu kunststoffbehältnissen mit tangentialer ausleitung der kunststoffbehältnisse aus der blasformmaschine Download PDF

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WO2019115325A1
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WO
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blow molding
molding machine
plastic containers
transport path
plastic
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PCT/EP2018/083727
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Andreas PENSE
Thomas Kitzinger
Christian Betz
Cora Hanesch
Andreas Vornehm
Dominik Meier
Dieter Finger
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Krones Ag
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Publication date
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/204—Linear-type capping machines
    • B67B3/2053—Linear-type capping machines comprising capping heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C49/42069—Means explicitly adapted for transporting blown article
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/022—Making containers by moulding of a thermoplastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/60—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation rotatable

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for transforming plastic preforms to plastic containers.
  • Such devices and methods have been known for a long time from the prior art.
  • the plastic preforms are usually heated within a heating device to a temperature necessary for the blow molding process and then fed to the blow molding machine.
  • the plastic preforms are usually reshaped within a blowing station by applying a flowable medium and in particular compressed air and by stretching with a stretching rod to plastic containers and in particular plastic bottles
  • the plastic preforms have also been filled simultaneously during the forming, with the plastic preforms being expanded with a liquid medium and, in particular, already with the liquid filling medium. Accordingly, in order to form a container from a preform with the aid of a liquid medium, the preforms heated by an oven are transferred into the forming station or blowing station with the aid of a transfer star with a division delay. After the container has been shaped inside the blow molding machine, which is in particular a rotary, and has been filled simultaneously with the liquid medium, the ferrous Taken, but still unsealed, container again via a transfer star with pitch from the blow molding machine removed and passed on a container transport.
  • the spilled over liquid could get into the blow mold or the blow molding machine, whereby they are contaminated and must be stopped due to a cleaning.
  • this over-spun liquid in the blow mold could also damage and even tear the next plastic preform during the forming process.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a device and a method, with / in the case of the discharge of the finished molded and filled containers from the blow molding machine, a spillover of the liquid from the container or damage to the Container can be prevented.
  • the present invention is directed to a device for converting plastic preforms into plastic containers with a transport device which transports the plastic preforms along a predetermined transport path and with a blow molding machine which is arranged along the transport path and which has at least one forming station in which the plastic preforms can be deformed and simultaneously filled by applying a liquid medium to the plastic containers, wherein the plastic containers can be transported within the blow molding machine on an at least partially circular transport path.
  • the plastic containers are discharged from the blow molding machine substantially tangentially to the at least partially circular transport path of the blow molding machine and / or the plastic containers are removed from the blow molding machine on an at least partially linear transport path.
  • the term "at least partially linear” is understood to mean that the plastic containers are guided on a linear transport path in comparison with the circular transport path of the blow molding machine, and it could also be that the containers only run out of the blow molding machine tangentially to the circulation of the blow molding machine and then guided on a large radius of curvature.
  • the plastic containers are particularly preferably discharged tangentially from the blow molding machine and transported away on a linear transport path.
  • the discharge of the finished molded and filled container tangentially to the circulation of the blower "slosh optimized" over a defined curve or on a different plane than the inlet takes place to the direction of delivery, compared to the transport direction within the blow molding machine, not abruptly change.
  • the transition from the circular transport path of the blow molding machine , ie of R ßiasrad , on the linear transport path is a Klothoidische path.
  • the blow molding machine is particularly preferably a rotary machine, within which the plastic preforms are guided on a circular transport path.
  • a tangential discharge / discharge of the completely filled and formed containers takes place from a rotary machine or a straight-line transport path of the containers after a rotary machine.
  • the device according to the invention and also the method according to the invention therefore have the particular advantages that, when the molded and filled containers are removed from the blow molding machine, spilling and buckling of the containers is prevented, so that in particular a defined and predetermined filling level in the condition can be achieved.
  • this also a, compared to the prior art, gentler handling of the container is provided, this "gentler” removal also favors the prevention of kinking, so-called “Bückling effect", or damage the wall and the neck area of the containers favors.
  • the discharge from the blow molding machine can preferably also be effected by the transfer to a long stator, a transport star a conveyor chain or the like.
  • the device for forming plastic preforms into plastic containers also has a heating device which heats plastic preforms to a predetermined temperature and in particular to a temperature required for the subsequent forming process.
  • the heating means is preferably an oven known in the art having a plurality of heating elements, such as microwave heating means.
  • the heating device is preferably arranged upstream of the blow molding machine.
  • the device for forming plastic preforms into plastic containers is preferably a blow molding machine.
  • the flowable medium is preferably under pressure.
  • the device has a blowing nozzle, which can be applied sealingly to an opening of the plastic preforms in order to expand the plastic preforms with a liquid or gaseous medium.
  • a valve arrangement is also preferred provided, which controls the supply of the medium to the plastic preforms.
  • the device for converting plastic preforms into plastic containers is particularly preferably a form filling machine in which preferably the expansion of the container takes place by means of the product, so that a simultaneous filling and expansion of the container is carried out.
  • the blow molding machine or the form filling machine is preferably a stretch blow molding machine, which means that the preforms are stretched in the longitudinal direction before and / or during the expansion by means of a stretching rod.
  • the blowing stations each have stretching rods which can be inserted into the plastic preforms and stretch the plastic preforms in their longitudinal direction.
  • the stretch rods preferably have an electric drive.
  • a plurality of blowing stations or reforming stations is arranged on a common movable carrier. This carrier is in particular a rotatable carrier.
  • the blowing stations each have a blow molding device, which preferably form a cavity, within which the plastic preforms are expandable to the plastic containers.
  • blow molding devices are preferably designed in several parts and have two blow mold halves and a bottom mold.
  • these blow mold halves are detachably arranged on a mold carrier shell or on the blow mold carriers.
  • the blow mold carriers are pivotable relative to one another in order to open and close the blow molding devices.
  • the blow mold carrier on locking mechanisms to lock the mold halves against each other during the blowing process.
  • the blow molding machine or the carrier and the blow mold arrangements are arranged within a clean room which delimits the blow molding machine from an unsterile environment.
  • Drive devices for the closure, locking and / or opening of the blow molds are preferably arranged outside the clean room.
  • the blow molding devices are preferably transported within the clean room.
  • the clean room is preferably limited by several walls. Preference is given to the clean room thereby limited by at least one standing wall and a standing against this wall moving wall.
  • the cleanroom delimits the blow molds, in particular, from an unsterile environment.
  • the clean room is designed like a ring or torus around the blow molding stations or forming stations and / or the transport path of the plastic containers.
  • a capper is arranged, which applies a closure to the plastic containers.
  • the container is preferably closed, this preferably taking place during the linear movement or the linear transport of the plastic containers.
  • the container is therefore closed during this linear guide and then forwarded to subsequent machines. Before closing, in particular, it is not necessary to cool the container, so that the closing can be directly followed by the mold filling process.
  • the capper can be moved along with the plastic containers during the transport of the plastic containers.
  • the plastic containers are therefore advantageously closed during transport.
  • the closure is particularly preferably a screw cap or a snap closure (snap-on).
  • the screw cap has a thread, which can be screwed onto the mouth region of the container.
  • the transport means is selected from a group of transport means which includes transfer stars, pitch warp stars, conveyor belts, air transporters, chains, belts, long stators and the like.
  • the device has at least one holding device, which holds the plastic containers at a neck area at least during the forming and closing process.
  • This holding device is preferably a clamp which encloses the plastic containers in their neck area.
  • a neck region is understood to mean an area below the support ring of the plastic container or directly on the support ring.
  • Such holding of the plastic containers is also referred to as neck-handling.
  • the device has a plurality of such holding devices, wherein the holding devices are preferably moved with the containers.
  • the at least one retaining device can be guided circumferentially between the blow molding machine and a deflection wheel.
  • the holding devices are guided in a closed circuit within the device for forming plastic preforms into plastic containers.
  • the plastic preform and the holding device are supplied together to the blow molding machine and the plastic container and the holding device are also removed together again from the blow molding machine.
  • the holding device removes the plastic preform from the heating device and moves together with the preform to the blow molding machine and is then guided along with the finished molded and filled container along the linear transport path and the capper.
  • the holding device advantageously transfers the containers to a diverting device or removal device or to a downstream machine, such as a packaging machine or an inspection system, and then removes a new plastic preform from the heating device.
  • the container is therefore preferably kept in a holding device during the entire pass, from the exit of the oven until it is closed.
  • the holding devices are preferably guided on a kind of long stator.
  • a chain guide Caterpillar
  • the holding device could also be transferred together with the plastic container to the subsequent system, wherein the holding devices could then be fed again via a feed device of the device.
  • at least the forming and the closing process take place within a clean room, so that preferably at least the blow molding machine and the capper are arranged within a clean room.
  • the transport path of the holding devices also runs within a clean room.
  • the present invention is also directed to a method for converting plastic preforms to plastic containers, comprising a transport device which transports the plastic preforms along a predetermined transport path and with a blow molding machine which is arranged along the transport path and which has at least one forming station in which the plastic preforms are formed by applying a liquid medium to the plastic containers and filled at the same time, wherein the plastic containers are transported within the blow molding machine on an at least partially circular transport path.
  • the plastic containers are discharged from the blow molding machine essentially tangentially to the at least partially circular transport path of the blow molding machine and / or the plastic containers are removed on an at least partially linear transport path.
  • the plastic containers are also closed on the at least partially linear transport path.
  • the containers are thereby closed during the transport of the containers, so that the capper moves along the linear transport path with the plastic containers and in particular is moved with them.
  • the plastic containers are held at a neck area at least during the forming and closing operation.
  • a holding device removes the plastic preforms from a heating device, which heats the preforms to a predetermined temperature.
  • the container is held by this holding device during the entire passage, from the outlet of the heating device to the closure, wherein the holding device transfers the containers on a deflection wheel to a subsequent machine, such as an inspection system or a packaging machine.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention for reshaping of plastic preforms into plastic containers
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device 1 according to the invention for reshaping plastic preforms 10 into plastic containers 20.
  • the plastic preforms 10 are heated to a predetermined temperature within a heating device 3, which has a plurality of heating elements, and subsequently Passing means of a transport device 2 to a blow molding machine 5.
  • the blow molding machine 5 has at least one and preferably a plurality of transformation stations 8. Within the blow molding machine 5 or within the forming stations 8, the plastic preforms 10 are formed into plastic containers 20 and also filled at the same time, these being guided during the forming and filling along a circular transport path 6.
  • the plastic containers 20 are removed from the blow molding machine 5 tangentially to the circular transport path 6 of the blow molding machine 5, in order to prevent spilling over of the liquid arranged in the container. the.
  • the subsequent further transport of the containers takes place on a linear transport path 7.
  • the reference numeral 25 denotes a closure, which is preferably also applied to the containers 20 during the linear transport of the containers along the transport path 7.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a device 1 according to the invention for reshaping plastic preforms 10 into plastic containers 20, wherein the plastic preforms 10 are here heated again within a heating device 3 to a temperature required for the blow molding. Subsequently, the plastic preforms 10 are transported on a predetermined transport path T to the blow molding machine 5, wherein the plastic preforms 10 are held by a holding device 30 during transport and also during the subsequent blow molding and closing operation. At a deflection wheel 8, the plastic preforms 10 are transferred from the holding device 30 to a subsequent machine (not shown here). The holding devices 30 themselves reach via the deflection wheel 8 again to the heating device 3 and take here again a plastic preform 10.
  • FIG. 2 It can be seen in particular from FIG. 2 that the holding devices 30 are guided between the blow molding machine 5 and the deflecting wheel 8 on a circulating transport path, which is constructed in particular in the manner of a long stator 32.
  • a closure 25 is also applied to the containers during the linear transport of the containers 20.
  • the closure 25 shown in FIGS. 1 and 2 is a screw or rotary closure, although it would also be conceivable for other types of closure to be applied to the containers 20 at this point.

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (T) transportiert und mit einer Blasformmaschine (5), welche entlang des Transportpfads (T) angeordnet ist und welche wenigstens eine Umformungsstation (8) aufweist, innerhalb der die Kunststoffvorformlinge (10) durch Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen (20) umformbar und gleichzeitig befüllbar sind, wobei die Kunststoffbehältnisse (20) innerhalb der Blasformmaschine (5) auf einem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad (6) transportierbar sind. Erfindungsgemäß erfolgt die Ausleitung der Kunststoffbehältnisse (20) aus der Blasformmaschine (5) im Wesentlichen tangential zu dem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad (6) der Blasformmaschine (5) und/oder der Abtransport der Kunststoffbehältnisse (20) erfolgt aus der Blasformmaschine (5) auf einem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad (7).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu
Kunststoffbehältnissen mit tangentialer Ausleitung der Kunststoffbehältnisse
aus der Blasformmaschine
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umfor- men von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei werden die Kunst- stoffvorformlinge üblicherweise innerhalb einer Erwärmungseinrichtung auf eine für den Blas- formungsvorgang notwendige Temperatur erwärmt und anschließend der Blasformmaschine zugeführt. In der Blasformmaschine werden die Kunststoffvorformlinge üblicherweise inner- halb einer Blasstation durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium und insbeson- dere Druckluft und durch Strecken mit einer Reckstange zu Kunststoffbehältnissen und ins- besondere Kunststoffflaschen umgeformt
In jüngerer Zeit ist man auch dazu übergegangen die Kunststoffvorformlinge während der Umformung auch gleichzeitig zu Befüllen, wobei hierzu die Expansion der Kunststoffvorform- linge mit einem flüssigen Medium und insbesondere bereits mit dem flüssigen Füllmedium erfolgt. Um demnach einen Behälter aus einem Vorformling mit Hilfe eines flüssigen Medi- ums zu formen, werden die über einen Ofen aufgeheizten Vorformlinge mit Hilfe eines Trans- fersternes mit Teilungsverzug in die Formstation bzw. Blasstation übergeben. Nachdem der Behälter innerhalb der Blasmaschine, bei der es sich insbesondere um einen Rundläufer handelt, geformt wurde und gleichzeitig mit dem flüssigen Medium befüllt wurde, wird der fer- tige, jedoch noch unverschlossene, Behälter wieder über einen Transferstern mit Teilungs- verzug aus der Blasformmaschine entnommen und über einen Behältertransport weitergelei- tet. Da die Drehrichtung des Transfersterns entgegensetzt zu der Drehrichtung der Rundläufer- Blasformmaschine ist, wird der Behälter bei der Übergabe an den Transferstern einem plötz- lichen Richtungswechsel ausgesetzt. Zudem entstehen bei derartigen Rundläufermaschinen, aufgrund der hohen Drehzahlen und Ausstoßleistungen, sehr große Umfangsgeschwindig- keiten. Diese hohen Umfangsgeschwindigkeiten und abrupten Richtungswechsel führen bei den noch nicht verschlossenen Behältern, welche oft sehr geringe Kopfraumvolumina auf- weisen, bei der Entnahme des fertig geformten und gefüllten Behälters, aufgrund der auf die Behältnisse wirkenden Zentrifugalkräfte zu einer sehr hohen Überschwappgefahr. Insbeson- dere entweicht hierbei, eine undefinierbare Menge des Mediums aus dem Behälter, wodurch das vorgegebene Fülllevel in den Behältern nicht erreicht werden kann und die Behälter in- folgedessen als Ausschuss aussortiert werden müssen. Darüber hinaus könnte die überge- schwappte Flüssigkeit in die Blasform bzw. die Blasformmaschine gelangen, wodurch diese verunreinigt werden und aufgrund einer Reinigung gestoppt werden müssen. Zudem könnte durch diese übergeschwappte Flüssigkeit in der Blasform auch der nächste Kunststoffvor- formling während des Umformungsvorgangs beschädigt werden und sogar reißen.
Des Weiteren besteht bei der Entnahme mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten und dem ab- ruptem Richtungswechsel die Gefahr einer Beschädigung des Behälters im Wandungs- und Halsbereich durch Abknicken. Bei großvolumigen Behältnissen wie etwa Gallonen besteht zudem das Risiko, dass der Flaschenhals aufgrund des hohen Gewichts des Behältnisses reißt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Ver- fahren bereitzustellen, mit der/mit dem bei der Ausleitung der fertig geformten und befüllten Behältnisse aus der Blasformmaschine, ein Überschwappen der Flüssigkeit aus dem Behält- nis bzw. eine Beschädigung des Behältnisses verhindert werden können. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die vorliegende Erfindung ist dabei auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvor- formlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Transporteinrichtung gerichtet, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit ei- ner Blasformmaschine, welche entlang des Transportpfads angeordnet ist und welche we- nigstens eine Umformungsstation aufweist, innerhalb der die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformbar und gleichzeitig befüllbar sind, wobei die Kunststoffbehältnisse innerhalb der Blasformmaschine auf einem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad transportierbar sind. Erfindungsgemäß erfolgt die Ausleitung der Kunststoffbehältnisse aus der Blasformmaschine im Wesentlichen tangential zu dem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad der Blasformmaschine und/oder der Abtransport der Kunststoffbehältnisse aus der Blasform- maschine erfolgt auf einem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad. Unter wenigstens abschnittsweise linear wird dabei verstanden, dass die Kunststoffbehält- nisse im Vergleich zu dem kreisförmigen Transportpfad der Blasformmaschine auf einem li- nearen Transportpfad geführt werden, wobei es auch sein könnte, dass die Behältnisse erst tangential zu dem Umlauf der Blasformmaschine aus der Blasformmaschine auslaufen und anschließend auf einem großen Krümmungsradius geführt werden. Besonders bevorzugt werden die Kunststoffbehältnisse jedoch tangential aus der Blasformmaschine ausgeleitet und auf einem linearen Transportpfad abtransportiert.
Es wird demnach erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Ausleitung des fertig geformten und gefüllten Behältnisses tangential zum Umlauf der Blasmaschine„schwapp optimiert“ über eine definierte Kurve oder auf einer anderen Ebene als der Einlauf erfolgt, um die Aus- leitungsrichtung, im Vergleich zu der Transportrichtung innerhalb der Blasformmaschine, nicht abrupt zu ändern. Bei der definierten Kurve handelt es sich typischerweise um eine so- genannte Klothoide, d. h einen kontinuierlichen Übergang des Radius von R = Rßiasrad zu R = 0 (Gerade). Damit soll verhindert werden dass das Medium in dem Behälter überschwappt, so dass ein definiertes Fülllevel im fertigen Produkt reproduzierbar hergestellt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist demnach der Übergang von dem kreisförmigen Transportpfad der Blasformmaschine, d.h. von Rßiasrad, auf den linearen Transportpfad eine klothoidische Bahn. Bei der Blasformmaschine handelt es sich besonders bevorzugt um eine Rundläuferma- schine, innerhalb der die Kunststoffvorformlinge auf einem kreisförmigen Transportpfad ge- führt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt demnach eine tangentiale Aus- leitung/Abführung der fertig befüllten und ausgeformten Behältnisse aus einem Rundläufer bzw. ein geradliniger Transportweg der Behältnisse nach einem Rundläufer.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und auch das erfindungsgemäße Verfahren haben dem- nach insbesondere die Vorteile, dass bei der Entnahme der geformten und befüllten Behält- nisse aus der Blasformmaschine ein Überschwappen sowie Abknicken der Behältnisse ver- hindert wird, so dass insbesondere ein definiertes und vorgegebenes Füllniveau in dem Be- hältnis erreicht werden kann. Zudem wird hierdurch auch ein, im Vergleich zum Stand der Technik, schonenderes Handling der Behälter bereitgestellt, wobei dieses„schonendere“ Entnehmen ebenfalls das Verhindern des Abknickens, sogenannter„Bückling-Effekt“, bzw. Beschädigungen der Wandung und des Halsbereiches der Behältnisse begünstigt.
Die Ausleitung aus der Blasformmaschine kann dabei bevorzugt auch durch die Übergabe an einen Langstator, einen Transportstern eine Förderkette oder dergleichen erfolgen.
Bevorzugt weist die Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoff- behältnissen auch eine Erwärmungseinrichtung auf, welche Kunststoffvorformlinge auf eine vorgegebene Temperatur und insbesondere auf eine für den nachfolgenden Umformungs- vorgang erforderliche Temperatur erwärmt. Bei der Erwärmungseinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen aus dem Stand der Technik bekannten Ofen, welcher eine Vielzahl von Heizelementen, wie beispielsweise Mikrowellenerwärmungseinrichtungen, aufweist. Bevor- zugt ist die Erwärmungseinrichtung stromaufwärts der Blasformmaschine angeordnet.
Bei der Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen handelt es sich bevorzugt um eine Blasmaschine. Dies bedeutet, dass die Kunststoffvorform- linge zunächst in einer Heizstrecke thermisch konditioniert und anschließend durch Beauf- schlagung mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium expandiert werden. Das fließfähige Medium steht bevorzugt unter Druck. Für die Zuführung des unter Druck stehenden Medi- ums weist die Vorrichtung eine Blasdüse auf, welche an eine Mündung der Kunststoffvor- formlinge dichtend anlegbar ist, um die Kunststoffvorformlinge so mit einem flüssigem oder gasförmigem Medium zu expandieren. Daneben ist bevorzugt auch eine Ventilanordnung vorgesehen, welche die Zuführung des Mediums an die Kunststoffvorformlinge steuert. Be- sonders bevorzugt handelt es sich bei der Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvor- formlingen zu Kunststoffbehältnissen um eine Formfüllmaschine, bei der bevorzugt die Ex- pansion des Behältnisses mittels des Produkts erfolgt, so dass eine gleichzeitige Befüllung und Expansion des Behältnisses vorgenommen wird.
Bevorzugt handelt es sich bei der Blasmaschine bzw. der Formfüllmaschine um eine Streck- blasmaschine, was bedeutet, dass die Vorformlinge vor und/oder während der Expansion mittels einer Reckstange in Längsrichtung gedehnt werden. Die Blasstationen weisen dabei jeweils Reckstangen auf, welche in die Kunststoffvorformlinge einführbar sind und die Kunst- stoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnen. Die Reckstangen weisen dabei bevorzugt einen elektrischen Antrieb auf. Denkbar ist bevorzugt allerdings auch die Reckstangen über Kurven zu steuern. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl von Blasstationen bzw. Umfor- mungsstationen an einem gemeinsamen beweglichen Träger angeordnet. Bei diesem Träger handelt es sich dabei insbesondere um einen drehbaren Träger. Die Blasstationen weisen jeweils eine Blasformeinrichtung auf, welche bevorzugt einen Hohlraum ausbilden, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Diese Blasformeinrichtungen sind dabei bevorzugt mehrteilig ausgebildet und weisen zwei Blas- formhälften und eine Bodenform auf. Bevorzugt sind diese Blasformhälften lösbar an einer Formträgerschale oder an den Blasformträgern angeordnet. Die Blasformträger sind bezüg- lich einander schwenkbar, um die Blasformeinrichtungen zu öffnen und zu schließen. Zudem weist der Blasformträger Verriegelungsmechanismen auf, um die Formhälften während des Blasvorgangs gegeneinander zu verriegeln.
Besonders bevorzugt ist die Blasmaschine bzw. sind der Träger und die Blasformanordnun- gen innerhalb eines Reinraums angeordnet, welcher die Blasformmaschine gegenüber einer unsterilen Umgebung abgrenzt. Antriebseinrichtungen für die Verschließung, Verriegelung und/oder Öffnung der Blasformen sind dabei bevorzugt außerhalb des Reinraums angeord- net.
Die Blasformeinrichtungen werden bevorzugt innerhalb des Reinraums transportiert. Der Reinraum wird bevorzugt von mehreren Wandungen begrenzt. Bevorzugt wird der Reinraum dabei von wenigstens einer stehenden Wandung und einer sich gegenüber dieser stehenden Wandung bewegenden Wandung begrenzt. Der Reinraum grenzt die Blasformen insbeson- dere von einer unsterilen Umgebung ab. Vorteilhaft ist der Reinraum ring- oder torusartig um die Blasstationen bzw. Umformungsstationen und/oder den Transportpfad der Kunststoffbe- hältnisse ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auf dem wenigstens abschnittsweise linearen und insbesondere tangentialen Transportpfad der Kunststoffbehältnisse ein Verschließer ange- ordnet, welcher einen Verschluss auf die Kunststoffbehältnisse aufbringt. Nach der Ent- nähme des bereits geformten und befüllten Kunststoffbehältnisses aus der Blasformma- schine und dem tangentialem Ausleiten erfolgt demnach bevorzugt das Verschließen des Behälters, wobei dies bevorzugt während der linearen Bewegung bzw. des linearen Trans- ports der Kunststoffbehältnisse erfolgt. Bevorzugt wird der Behälter demnach während dieser linearen Führung verschlossen und anschließend an nachfolgende Maschinen weitergeleitet. Vor dem Verschließen ist es dabei insbesondere nicht notwendig das Behältnis abzukühlen, so dass sich das Verschließen unmittelbar an den Form-Füllvorgang anschließen kann. Dadurch, dass das Behältnis vor der Weitergabe an nachfolgende Transporteinrichtungen oder Behälterbehandlungsanlagen, welche insbesondere wieder als Transportsterne bzw. Rundläufer ausgebildet sind, auch verschlossen wird, wird die Gefahr des Überschwappens der Flüssigkeit weiter reduziert. Bei diesen dem Verschließer nachgeordneten Maschinen handelt es sich bevorzugt um eine Verpackungsmaschine, eine Behälterinspektionsma- schine oder dergleichen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Verschließer während des Trans- ports der Kunststoffbehältnisse mit den Kunststoffbehältnissen mitbewegbar. Vorteilhaft wer- den die Kunststoffbehältnisse daher während des Transports verschlossen. Bei dem Ver- schluss handelt es sich besonders bevorzugt um einen Schraubverschluss oder einen Schnappverschluss (Snap-On). Der Schraubverschluss weist dabei ein Gewinde auf, wel- ches auf den Mündungsbereich des Behältnisses aufschraubbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Transporteinrichtung aus einer Gruppe von Transporteinrichtungen ausgewählt, welche Transfersterne, Teilungsverzugsterne, Trans- portbänder, Luftransporteure, Ketten, Riemen, Langstatoren und dergleichen enthält. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Halteeinrich- tung auf, welche die Kunststoffbehältnisse zumindest während des Umformungs- und Ver- schließvorgangs an einem Neckbereich hält. Bei dieser Halteeinrichtung handelt es sich be- vorzugt um eine Klammer, welche die Kunststoffbehältnisse in deren Neckbereich umklam- mert. Denkbar wäre hier allerdings auch eine Halteeinrichtung mit aktiv oder passiv gesteu- erten Greifeinrichtungen. Unter einem Neckbereich wird dabei ein Bereich unterhalb des Tragrings des Kunststoffbehältnisses oder direkt am Tragring verstanden. Ein derartiges Hal- ten der Kunststoffbehältnisse wird dabei auch als sogenanntes Neckhandling bezeichnet. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl derartiger Halteeinrichtungen auf, wobei die Halteeinrichtungen bevorzugt mit den Behältnissen mitbewegt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Halteeinrichtung umlaufend zwischen der Blasformmaschine und einem Umlenkrad führbar. Dies bedeutet, dass die Halteeinrichtungen innerhalb der Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvor- formlingen zu Kunststoffbehältnissen in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden. Vor- teilhaft werden demnach der Kunststoffvorformling und die Halteeinrichtung gemeinsam der Blasformmaschine zugeführt und das Kunststoffbehältnis und die Halteeinrichtung werden auch wieder gemeinsam von der Blasformmaschine abgeführt. Besonders bevorzugt entnimmt die Halteeinrichtung den Kunststoffvorformling aus der Er- wärmungseinrichtung und fährt gemeinsam mit dem Vorformling zu der Blasformmaschine und wird anschließend gemeinsam mit dem fertig geformten und befüllten Behältnis entlang des linearen Transportpfads und zum Verschließer geführt. An dem Umlenkrad übergibt die Halteeinrichtung die Behältnisse vorteilhaft an eine Ausleiteinrichtung bzw. Entnahmeeinrich- tung oder an eine nachfolgende Maschine, wie beispielsweise eine Verpackungsmaschine oder eine Inspektionsanlage, und entnimmt anschließend einen neuen Kunststoffvorformling aus der Erwärmungseinrichtung.
Der Behälter wird demnach bevorzugt während des gesamten Durchlaufs, vom Ausgang des Ofens bis zum Verschließen, in einer Halteeinrichtung gehalten. In den Bereichen zwischen dem Rundläufer bzw. der Blasformmaschine und dem Umlenkrad werden die Halteeinrich- tungen bevorzugt auf einer Art Langstator geführt. Anstelle eines Langstators wäre hier be- vorzugt auch eine Kettenführung (Caterpillar) denkbar. Bevorzugt könnte die Halteeinrichtung jedoch auch zusammen mit dem Kunststoffbehältnis an die nachfolgende Anlage übergeben werden, wobei die Halteeinrichtungen im Anschluss dann wieder über eine Zuführeinrichtung der Vorrichtung zugeführt werden könnten. Vorteilhaft finden zumindest der Umformungs- und der Verschließvorgang innerhalb eines Reinraums statt, so dass bevorzugt zumindest die Blasformmaschine und der Verschließer innerhalb eines Reinraums angeordnet sind. Besonders bevorzugt verläuft auch der Trans- portpfad der Halteeinrichtungen innerhalb eines Reinraums. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Umformen von Kunst- stoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet, mit einer Transporteinrichtung, wel- che die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Blasformmaschine, welche entlang des Transportpfads angeordnet ist und welche wenigstens eine Umformungsstation aufweist, innerhalb der die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt und gleichzeitig befüllt werden, wobei die Kunststoffbehältnisse innerhalb der Blasformmaschine auf einem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad transportiert werden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Ausleitung der Kunststoffbehältnisse aus der Blasformmaschine im Wesentlichen tangential zu dem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad der Blasformmaschine und/oder der Abtransport der Kunststoffbehältnisse erfolgt auf einem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, die Ausleitung des fertig geformten und gefüllten Behältnisses tangential zum Umlauf und insbesondere zum kreisförmigen Trans- portpfad der Blasformmaschine vorzunehmen und die Behältnisse im Anschluss auf einem linearen Transportpfad zu führen, um ein Überschwappen der in dem unverschlossenen Be- hältnis enthaltenen Flüssigkeit bzw. eine Beschädigung des Behältnisses zu vermeiden. Bei einem bevorzugten Verfahren werden die Kunststoffbehältnisse auf dem wenigstens ab- schnittsweise linearen Transportpfad auch verschlossen. Vorteilhaft erfolgt das Verschließen der Behältnisse dabei während des Transports der Behältnisse, so dass der Verschließer entlang des linearen Transportpfads mit den Kunststoffbehältnissen mitfährt und insbeson- dere mit diesen mitbewegt wird. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Kunststoffbehältnisse zumindest wäh- rend des Umformungs- und Verschließvorgangs an einem Neckbereich gehalten. Bevorzugt entnimmt eine Halteeinrichtung die Kunststoffvorformlinge aus einer Erwärmungseinrichtung, welche die Vorformlinge auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Insbesondere wird das Behältnis während des gesamten Durchlaufs, vom Ausgang der Erwärmungseinrichtung bis zum Verschließen, von dieser Halteeinrichtung gehalten, wobei die Halteeinrichtung die Be- hältnisse an einem Umlenkrad an eine nachfolgende Maschine, wie beispielsweise eine In- spektionsanlage oder eine Verpackungsmaschine übergibt. Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Um- formen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Um- formen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Um- formen von Kunststoffvorformlingen 10 zu Kunststoffbehältnissen 20. Die Kunststoffvorform- linge 10 werden dabei innerhalb einer Erwärmungseinrichtung 3, welche eine Vielzahl von Heizelementen aufweist, auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt und im Anschluss mit- tels einer Transporteinrichtung 2 an eine Blasformmaschine 5 übergeben. Die Blasformma- schine 5 weist dabei wenigstens eine und bevorzugt eine Vielzahl von Umformungsstationen 8 auf. Innerhalb der Blasformmaschine 5 bzw. innerhalb der Umformungsstationen 8 werden die Kunststoffvorformlinge 10 zu Kunststoffbehältnissen 20 umgeformt und auch gleichzeitig befüllt, wobei diese während der Umformung und Befüllung entlang eines kreisförmigen Transportpfads 6 geführt werden.
Das Ausleiten der Kunststoffbehältnisse 20 aus der Blasformmaschine 5 erfolgt dabei, wie aus Figur 1 erkennbar ist, tangential zu dem kreisförmigen Transportpfad 6 der Blasformma- schine 5, um ein Überschwappen der in dem Behältnis angeordneten Flüssigkeit zu vermei- den. Insbesondere erfolgt auch der anschließende Weitertransport der Behältnisse auf ei- nem linearen Transportpfad 7. Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet einen Verschluss, wel- cher bevorzugt auch während des linearen Transports der Behältnisse entlang des Trans- portpfads 7 auf die Behältnisse 20 aufgebracht wird.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Um- formen von Kunststoffvorformlingen 10 zu Kunststoffbehältnissen 20, wobei die Kunststoff- vorformlinge 10 hier wieder innerhalb einer Erwärmungseinrichtung 3 auf eine für die Blasfor- mung erforderliche Temperatur erwärmt werden. Im Anschluss werden die Kunststoffvor- formlinge 10 auf einem vorgegebenen Transportpfad T zu der Blasformmaschine 5 transpor- tiert, wobei die Kunststoffvorformlinge 10 während des Transports und auch während des nachfolgenden Blasformungs- und Verschließvorgangs von einer Halteeinrichtung 30 gehal- ten werden. An einem Umlenkrad 8 werden die Kunststoffvorformlinge 10 von der Halteein- richtung 30 an eine (hier nicht gezeigte) nachfolgende Maschine übergeben. Die Halteein- richtungen 30 selbst gelangen über das Umlenkrad 8 wieder zu der Erwärmungseinrichtung 3 und nehmen hier erneut einen Kunststoffvorformling 10 auf.
Aus der Figur 2 ist dabei insbesondere erkennbar, dass die Halteeinrichtungen 30 zwischen der Blasformmaschine 5 und dem Umlenkrad 8 auf einem umlaufenden Transportpfad ge- führt werden, welcher insbesondere in der Art eines Langstators 32 aufgebaut ist. Wie be- reits in der Figur 1 gezeigt, wird auch während des linearen Transports der Behältnisse 20 ein Verschluss 25 auf die Behältnisse aufgebracht. Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verschluss 25 handelt es sich dabei um einen Schraub- bzw. Drehverschluss, wobei es aller- dings auch denkbar wäre, dass an dieser Stelle andere Verschlussarten auf die Behältnisse 20 aufgebracht werden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merk- male als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination ge- genüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur be- schriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteil- haft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombina- tion mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 T ransporteinrichtung
3 Erwärmungseinrichtung
4 Heizelement
5 Blasformmaschine
6 kreisförmiger Transportpfad
7 linearer T ransportpfad
8 Umformungsstation
10 Kunststoffvorformling
20 Kunststoffbehältnis
25 Verschluss
30 Halteeinrichtung
32 Langstator
T Transportpfad

Claims

Vorrichtung und Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit tangentialer Ausleitung der Kunststoffbehältnisse aus der Blasformmaschine Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehält- nissen (20) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (T) transportiert und mit einer Blasform- maschine (5), welche entlang des Transportpfads (T) angeordnet ist und welche we nigstens eine Umformungsstation (8) aufweist, innerhalb der die Kunststoffvorform- linge (10) durch Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium zu den Kunststoffbe- hältnissen (20) umformbar und gleichzeitig befüllbar sind, wobei die Kunststoffbehält- nisse (20) innerhalb der Blasformmaschine (5) auf einem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad (6) transportierbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausleitung der Kunststoffbehältnisse (20) aus der Blasformmaschine (5) im We- sentlichen tangential zu dem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transport- pfad (6) der Blasformmaschine (5) erfolgt und/oder der Abtransport der Kunststoffbe- hältnisse (20) aus der Blasformmaschine (5) auf einem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad (7) erfolgt.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf dem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad (7) der Kunststoffbehält- nisse (20) ein Verschließer angeordnet ist, welcher einen Verschluss (25) auf die Kunststoffbehältnisse (20) aufbringt.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verschließer während des Transports der Kunststoffbehältnisse (20) mit den Kunststoffbehältnissen (20) mitbewegbar ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem Verschluss (25) um einen Schraubverschluss oder einen Schnapp- verschluss handelt.
5. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transporteinrichtung (2) aus einer Gruppe von Transporteinrichtungen ausge- wählt ist, welche Transfersterne, Teilungsverzugsterne, Transportbänder, Luftrans- porteure, Ketten, Riemen, Langstatoren und dergleichen enthält.
6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übergang von dem kreisförmigen Transportpfad (6) der Blasformmaschine (5), d.h. von Rßiasrad, auf den linearen Transportpfad (7) eine klothoidische Bahn ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) wenigstens eine Halteeinrichtung (30) aufweist, welche die Kunst- stoffbehältnisse (10, 20) zumindest während des Umformungs- und Verschließvor- gangs an einem Neckbereich hält.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Halteeinrichtung (30) umlaufenden zwischen der Blasformma- schine (2) und einem Umlenkrad (8) führbar sind.
9. Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20), wobei die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transport- pfads (T) zu einer Blasformmaschine (5) transportiert werden und mit einer Blasform- maschine (), welche entlang des Transportpfads (T) angeordnet ist und welche we nigstens eine Umformungsstation (8) aufweist, innerhalb der die Kunststoffvorform- linge (10) durch Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium zu den Kunststoffbe- hältnissen (20) umgeformt und gleichzeitig befüllt werden, wobei die Kunststoffbehält- nisse (20) innerhalb der Blasformmaschine (5) auf einem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transportpfad (6) transportiert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausleitung der Kunststoffbehältnisse (20) aus der Blasformmaschine (5) im We- sentlichen tangential zu dem wenigstens abschnittsweise kreisförmigen Transport- pfad (6) der Blasformmaschine (5) erfolgt und/oder der Abtransport der Kunststoffbe- hältnisse (20) auf einem wenigstens abschnittsweise linearen Transportpfad (7) er- folgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kunststoffbehältnisse (20) auf dem wenigstens abschnittsweise linearen Trans- portpfad (7) verschlossen werden.
1 1. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kunststoffbehältnisse (10, 20) zumindest während des Umformungs- und Ver- schließvorgangs an einem Neckbereich gehalten werden.
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