Einwegverpackung aus Kunststoff, insbesondere Kunststoft-FlascheDie Erfindung betrifft eine Einwegverpäckung aus Kunststoff, insbesondere eine Kunststoff-Flasche,zum fest verschlossenen Verpacken von nachträglich zu sterilisierendem Füllgut,z. B. Milch, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleich von einem nachdem Sterilisationsvorgang eingestellten Druckabfall in dieser Einwegverpackung. Disposable packaging made of plastic, in particular plastic bottlesThe invention relates to disposable plastic packaging, in particular a plastic bottle,for tightly closed packaging of items to be sterilized afterwards,z. B. milk, and a method and apparatus for compensating for one afterthe pressure drop set during the sterilization process in this disposable packaging.
Beim Verpacken von Sterilgut, z. B. Sterilmilch, werden an das Verpackungsmaterialaußer einer guten Handlichkeit und Standfestigkeit weitere erhebliche Anforderungengestellt, wie z. 3. Geruchs- und Ge schmacksneutralität, Diffusionsdichte, Lichtschutzund eine relativ hohen Drücken ausreichend widerstehende mechanische Festigkeit.Diese Erfordernisse werden zwar von den bekannten Glasflaschen weitgehend erfüllt,doch haben diese außer ihrem hohen Gewicht noch die Nachteile, daß sie zu bruchempfindlichund als Einwegverpackung auf Grund zu aufwendiger Herstellungs- und Verpackungsverfahren zuteuer sind. Im Zuge der Rationalisierung und Neuordnung in der Verpackung wie inder Verkaufs- bzw. Verteilerpraxis, z. B. durch die Verlegung des Milchverkaufsaus dem Spezialeinzelhandel in die Selbstbedienungsläden, werden in zunehmendemUmfang Kunststoffbehältnisse als Einwegverpackungen verwendet, die im bekanntenDruckfüllverfahren mit dem Füllgut gefüllt und im gleichen Arbeitsgang fest verschlossenwerden. Wenngleich diese zumeist aus Polyäthylen hergestellten Verpackungen alleoben genannten Erfordernisse zum Verpacken von Sterilgut erfüllen, so bereitet derenrationelle Anwendung hinsichtlich der Formgebung, des Materialgewichtes und derWandstärkenverteilung jedoch noch Schwierigkeiten. Dies ergibt sich aus dem Umstand,daß unter den gegebenen Sterilisationsbedingungen aufgrund der beim Sterilisationsvorgangauftretenden Druckdifferenz das Verpackungsmaterial zeitweilig gereckt wird, unddaß daher nach dem Abkühlen von Füllgut und Verpackung infolge des Druckabfallsdie Verpackung mehr oder weniger deformiert ist.When packing sterile items, e.g. B. sterile milk, are attached to the packaging materialin addition to good handiness and stability, there are other significant requirementsposed, such as 3. Odor and taste neutrality, diffusion density, light protectionand mechanical strength sufficiently withstanding relatively high pressures.Although these requirements are largely met by the known glass bottles,however, besides their high weight, these also have the disadvantage that they are too fragileand as one-way packaging due to the complex manufacturing and packaging processestoare expensive. In the course of rationalization and reorganization in the packaging as inthe sales or distribution practice, e.g. B. by relocating milk salesfrom specialty retail to self-service shops are increasingScope of plastic containers used as disposable packaging, known in thePressure filling process filled with the product and tightly closed in the same operationwill. Although most of them are made of polyethyleneMeet the above-mentioned requirements for packaging sterile items, so prepares themrational application in terms of shape, material weight andWall thickness distribution, however, still has difficulties. This arises from the factthat under the given sterilization conditions due to the sterilization processoccurring pressure difference the packaging material is temporarily stretched, andthat therefore after the filling and packaging have cooled down as a result of the pressure dropthe packaging is more or less deformed.
Das macht die Verpackung unansehnlich und oftmals auch unhandlich,außerdem wird dadurch deren mechanische Stabilität geschwächt.This makes the packaging unsightly and often unwieldy,in addition, their mechanical stability is weakened as a result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einwegverpackung ausKunststoff, insbesondere eine Kunststoff-Flasche, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtungzu schaffen, mit denen die Verpackung vorzugsweise im bekannten Druckfüllverfahrenin einem Arbeitsgang mit einem Sterilgut füllbar und fest verschließbar ist, unddie daraufhin dem für Glasbehältnisse üblichen Sterilisationsprozeß aussetzbar ist,ohne nach alledem ihre Form und ihre mechanische Festigkeit zu verlieren.The invention is based on the object of disposable packagingPlastic, in particular a plastic bottle, as well as a method and a deviceto create with which the packaging preferably in the known pressure filling processcan be filled and firmly closed with sterile goods in one operation, andwhich can then be subjected to the usual sterilization process for glass containers,without losing its shape and mechanical strength after all.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verpackung mindestenseinen aus ihrer Wandung ein- bzw. ausgebuchteten Abschnitt aufweist, der von wenigstenseiner geschlossenen Abbiegungskante umgrenzt und innerhalb dieser Kante sowohl auseiner Konvexform in eine Konkavform wie auch umgekehrt invertierbar ist. Vorzugsweiseist diese Abbiegungskante wulstartig nach außen aus der Wandung der Verpackung herausgeformt.This object is achieved according to the invention in that the packagingat leasthas a section bulged in or out of its wall, which is at leasta closed turning edge and both within this edgea convex shape can be inverted into a concave shape as well as vice versa. Preferablythis bending edge is shaped like a bead outwards from the wall of the packaging.
Durch diese erfindungsgemäße e Ausbildung der vorbeschriebenen Verpackungist ein Ausgleich von Druckdifferenzen ohne Deformation der Verpackung ermöglicht.Denn durch die Anordnung von mindestens einem konvex- und konkavinvertierbaren,also etwa wie eine Membrane nach außen oder nach innen bewegbaren Wandungsabschnittist das Innenraum-Volumen entsprechend dem Innendruck veränderbar. Dies geschiehtzweckmäßig nach einer Weiterbildung der Erfindung in der Weise, daß die Verpackungnach dem Sterilisationsvorgang vorerst einer Hohlform mit einem der Außenform derVerpackung angepaßten Aufnahmeraum zugeführt, darin an ihrem konkavinvertierbarenWandungsab schnitt kurzzeitig mit einem Druckmittel beaufschlagt und danach zumAbtransport ausgeworfen wird0 Die auf den konkavinvertierbaren Wandungsabschnittplötzlich auftretende Druckkraft wirkt bis in die Randzonen des Wandungsabschnittsderart, daß die Abbiegekante nach innen in eine versteifende Lage herumgezogen wirdund den Wandungsabschnitt gleichmäßig gespannt hält.This inventive design of the packaging described abovepressure differences can be compensated without deforming the packaging.Because through the arrangement of at least one convex and concave invertible,thus roughly like a membrane wall section that can be moved outwards or inwardsthe interior volume can be changed according to the internal pressure. this happensexpediently according to a development of the invention in such a way that the packagingafter the sterilization process initially a hollow shape with one of the outer shape of thePacking adapted receiving space supplied, therein at its concave-invertibleWandungsab cut briefly with a pressure medium and then toThe evacuation is ejected onto the concave-invertible wall sectionsuddenly occurring compressive force acts as far as the edge zones of the wall sectionsuch that the turning edge is pulled inwardly into a stiffening positionand keeps the wall section evenly tensioned.
Bei einer Verpackung mit einer etwa zylindrisch verlaufenden Seitenwandung,wie z. B. der Rumpf einer Milchflasche hat, weist die Seitenwandung der Verpackungvorteilhaft mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende, ein- bzw. ausgebuchteteund konkav-invertierbare Abschnitte auf, die in ihrer etwa konkaven Lage zugleichGrifflächen bilden. Vorzugsweise ist jedoch der ein-bzw.ausgebuchteteund konkavinvertierbare Abschnitt der Wandung aus dem Kopf und / oder dem Bodender Verpackung herausgebildet, Letzteres hat den Vorteil, daß die für die Stabilitätund auch für die Ansehnlichkeit ausschlaggebende Seitenwandung unbeeinträchtigtist. Insbesondere bei der Herausbildung des konkavinvertierbaren Wandungsabschnittsaus dem Kopf der Verpackung ist nach einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandeszweckmäßig aus diesem Wandungsabschnitt mindestens ein hohler, auf der Außenseiteverschlossener Nippel herausgeformt, dessen äußere Abschlußkante in der Konkavlagedes invertierbaren Wandungsabschnitts mit dessen Abbiegungskante abschließt. DieserNippel erleichtekt einerseits das Öffnen der Verpackung sowie dessen Entleerungdurch den hierbei tüllenförmigen Nippel, wenn in bekannter Weise sein äußeres, geschlossenesEndstück abgeschnitten worden ist0 Er stört jedoch andererseits bei der erfindungsgemäßenAusbildung der Verpackung das Übereinanderstapeln der Verpackungen nicht, da ernach der Konkavinvertierung des zuvor konvexen Abschnitts der Kopfwandung in einerin den Kopf eingeformten Mulde sitzt, in der er außerdem weitgehend gegen Transportschädengeschützt ist.In the case of packaging with an approximately cylindrical side wall,such as B. has the body of a milk bottle, the side wall of the packagingadvantageously at least two diametrically opposite, indented or bulgedand concave-invertible sections, which are in their approximately concave position at the same timeForm gripping surfaces. Preferably, however, the one or.booked outand concavely invertible portion of the wall from the head and / or the bottomof the packaging, the latter has the advantage that the stabilityand the side wall, which is decisive for the appearance, is not impairedis. In particular when forming the concave-invertible wall sectionfrom the head of the packaging is according to a development of the subject of the inventionexpediently from this wall section at least one hollow one on the outsideFormed closed nipple, its outer end edge in the concave positionof the invertible wall section terminates with its bending edge. ThisOn the one hand, the nipple makes it easier to open and empty the packagingthrough the spout-shaped nipple, if in a known manner its outer, closed oneEnd piece has been cut off but on the other hand interferes with the inventionTraining the packaging not stacking the packaging, as heafter the concave inversion of the previously convex section of the head wall in oneMolded recess in the head, in which it also largely protects against transport damageis protected.
Vorzugsweise ist in den die Verpackung kopfseitig verschließenden,konkavinvertierbaren Wandungsabschnitt und / oder die Wandung des Nippels eine Sollbruchrilleeingeformt. Hierdurch kann die Verpackung für den Verbrauch des Füllguts selbstbei tiefer Einbettung der an- bzw. eingeformten Öffnungsmittel ohne zusätzlichesSchneidwerkzeug durch Herausreißen eines Teilabschnitts direkt aus der kopfseitigenVerpackungswandung oder dessen Nippel bzw.Preferably, in the top-side closing of the packaging,concave-invertible wall section and / or the wall of the nipple a predetermined breaking groovemolded. This allows the packaging to be used for the consumption of the product itselfwith deep embedding of the molded or molded opening means without additionalCutting tool by tearing out a section directly from the head-sidePackaging wall or its nipple or
durch Abdrehen dieses Nippels oder eines Teils davon leicht geöffnetwerden. Wenngleich bereits aus Sollbruchstellen ausreißbare Öffnungsmittel an sichbekannt sind, ist durch die erfindungsgemäßeAnordnung noch derVorteil gegeben, daß sie bei allen Transportwegen der Verpackung vollkommen versenktliegen. Dies ist insbesondere in Verbindung mit dem bei den bekannten Verpackungenerheblich aus der Verpackungswandung herausragenden Nippel von großem Vorteil.slightly opened by twisting off this nipple or part of itwill. Although opening means can already be torn out from predetermined breaking pointsare known, is by the inventionArrangement still thatThe advantage is that they are completely sunk in all transport routes of the packaginglie. This is particularly in connection with the known packagingNipples that protrude significantly from the packaging wall are of great advantage.
Nach einer weiteren Ausbildung ist in den ein- bzw. ausgebuchtetenund konkavinvertierbaren Abschnitt der Wandung innerhalb seiner umgrenzenden Abbiegungskantewenigstens eine weitere, gegenüber dieser äußeren Abbiegungskante stufenförmig abgesetzteund symmetrisch verlaufende Abbiegungskante eingeformt. Hierdurch ist eine weitgehendeAnpassung des Ausmaßes der Konkavinvertierung des zuvor konvex geformten Wandabschnittsan den nach dem Sterilisationsvorgang sich einstellenden Druckabfall ermöglicht.Diese Ausführungsform begünstigt ganz besonders die erfindungsgemäße Ausbildungdes Bodens einer flaschenförmigen Verpackung, da durch sie eine stets gleichmäßigeAbbiegungskante und damit einwandfreie, winkelgerechte Standfläche im Flaschenbodenerreicht wird.After further training it is booked in or outand a concavely invertible portion of the wall within its bounding bend edgeat least one further, stepwise stepped off in relation to this outer bending edgeand symmetrically extending bending edge formed. This is a far-reaching oneAdjustment of the extent of the concave inversion of the previously convex wall sectionto the pressure drop that occurs after the sterilization process.This embodiment particularly favors the design according to the inventionof the bottom of a bottle-shaped packaging, as it is always uniformBending edge and thus a perfect, right-angled standing area in the bottom of the bottleis achieved.
Auf verschiedene Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführungdes Druckausgleichs an den erfindungsgemäß ausgebildeten Verpackungen wird in dernachstehenden Beschreibung eingegangen.On different embodiments of a device for implementationthe pressure equalization on the packaging designed according to the invention is in thereceived the description below.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in verschiedenen Ausführungsbeispielendargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer zu einer Kunststoff-Flascheausgebildeten Einwegverpackung nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit vier ausder Seitenwandung nach außen ausgebuchteten, konkavinvertierbaren Wandabschnitten;Fig.2 eine Seitenansicht der Flasche nach Fig. 1, mit konkavinvertierten Wandabschnitten;teilweise gebrochen; Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Kunststoff-Flasche nacheinem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem konvex ausgebuchteten Boden; Fig. 4eine Schnittdarstellung der Flasche nach Fig. 3, mit konkavinvertiertem Boden; Fig.5 eine Schnittdarstellung des in der Kreislinie V der Fig. 3 dargestellten Bruchteils,in größerem Maßstab; Fig. 6 eine Schnittdarstellung des in der Kreislinie VI derFig. 4 dargestellten Bruchteils, in größerem Maßstab; Fig. 7 eine Schnittdarstellungeiner Kunststoff-Flasche nach einem dritten Ausführungsbeispiel mit einem konvexausgebuchteten Kopf; Fig. 8 eine Schnittdarstellung der Flasche nach Fig. 7, mitkonkavinvertiertem Kopf; Fig. 9 eine Schnittdarstellung des Kopfteils der Kunststoff-Flaschenach den Fig. 7 und 8, in größerem Maßstab; Fig. 10 eine Schnittdarstellung einesabgeänderten Kopfteils der Kunststoff-Flasche nach den Fig. 7 und 8; Fig. 11 eineSchnittdarstellung einer Kunststoff-Flasche nach einem vierten Ausführungsbeispielmit einem stufenförmig nach außen ausgebuchteten Boden;Fig. 12eine Schnittdarstellung der Flasche nach Fig0 11, mit konkavinvertiertem Boden;Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine Invertierungsvorrichtung, mit einer Hohlformzur Aufnahme einer Kunststoff-Flasche nach den Fig. 1 und 2 und mit einer teilweiseabgebrochen dargestellten Einrichtung zur mechanischen Konkavinvertierung der nachaußen ausgebuchteten Seitenwand-Abschnitte; Fig. 14 einen Längsschnitt durch eineabgebrohhen dargestellte Hohlform zur Aufnahme einer Flasche nach den Fig. 3 und4, mit einer nur in den wesentlichen Teilen gezeigten Einrichtung zur hydraulischenoder pneumatischen inkavinvertierung eines konvex ausgebuchteten Bodens; Fig. 15einen Querschnitt durch eine Hohlform zur Aufnahme einer Flasche nach den Fig. 11und 12, mit einer Einrichtun g zur mechanischen Konkavinvertierung eines nach außenausgebuchteten Flaschenbodens, mit einem in seiner Ruhelage dargestellten Eindrück-Kolben;und Fig. 16 einen Querschnitt durch die Hohlform nach Fig. 15, mit in seiner Arbeitslagedargestelltem Eindrück-Kolben.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in various exemplary embodimentsshown. The figures show: FIG. 1 a side view of a plastic bottletrained disposable packaging according to a first embodiment with four fromthe side wall outwardly bulging, concavely invertible wall sections;Fig.Figure 2 is a side view of the bottle of Figure 1 with concavely inverted wall sections;partially broken; Fig. 3 is a sectional view of a plastic bottle according toa second embodiment with a convexly bulged bottom; Fig. 4a sectional view of the bottle according to FIG. 3, with a concavely inverted bottom; Fig.5 shows a sectional illustration of the fraction shown in the circular line V of FIG. 3,on a larger scale; Fig. 6 is a sectional view of the in the circular line VI ofFig. 4 shown fragmentary, on a larger scale; Fig. 7 is a sectional viewa plastic bottle according to a third embodiment with a convexbulged head; FIG. 8 shows a sectional view of the bottle according to FIG. 7, withconcavely inverted head; 9 shows a sectional view of the head part of the plastic bottle7 and 8, on a larger scale; Fig. 10 is a sectional view of amodified head part of the plastic bottle according to FIGS. 7 and 8; Fig. 11 aSectional view of a plastic bottle according to a fourth embodimentwith a stepped bottom bulging outwards;Fig. 12a sectional view of the bottle according to Figure 11, with a concavely inverted bottom;13 shows a longitudinal section through an inverting device with a hollow shapefor receiving a plastic bottle according to FIGS. 1 and 2 and with a partiallyaborted device for mechanical concave inversion of the afteroutwardly bulged sidewall sections; 14 shows a longitudinal section through ahollow shape shown abrohhen for receiving a bottle according to FIGS. 3 and4, with a device shown only in the essential parts for hydraulicor pneumatic inversion of a convexly bulged floor; Fig. 15a cross section through a hollow shape for receiving a bottle according to FIG. 11and 12, with a device for mechanical concave inversion of one to the outsidebulged bottle bottom, with a push-in piston shown in its rest position;and FIG. 16 shows a cross section through the hollow mold according to FIG. 15, with in its working positionshown push-in piston.
Die in den Fig. 1 und 2 als erstes Ausführungsbeispiel dargestellte,zu einer Einweg-Verpackung ausgebildete Kunststoff-Flasche 20 ist im an sich bekanntenDruckfüll-Verfahren in einem Arbeitsgang aus einem plastifizierten Polyäthylen-Schlauchgeformt, mit zu sterilisierender Milch gefüllt und luftdicht verschlossen worden.The first embodiment shown in Figs. 1 and 2,Plastic bottle 20 designed as a disposable packaging is known per sePressure filling process in one operation from a plasticized polyethylene hoseshaped, filled with milk to be sterilized and sealed airtight.
Aus der zylindrischen Seitenwandung des Flaschenrumpfes sind nachFig. 1 vier, auf den Flaschenumfang gleichmäßig verteilt angeordnete Wandungsabschnitte21 nach außen ausgebuchtet, die jeweils von zwei in sich geschlossenen, zueinanderstufenförmig abgesetzten Abbiegungskanten 22 und 23 umgrenzt sind. Diese ausgebuchtetenWandungsabschnitte 21 bleiben während des nachfolgenden Sterilisationsvorgangesinnerhalb eines an sich bekannten und deshalb nicht näher erläuterten Sterilisierungsturmsaus dem Flaschenrumpf herausragend erhalten. Die während des Sterilisationsvorgangesauftretende Druckdifferenz zwischen dem Flaschen-Innenraum und der Flaschen-Umgebungverursachen eine Reckung des Kunststoff-Materials und somit des Flaschenvolumens.Nach der Abkühlphase stellt sich folglich im Flaschen-Innenraum ein Unterdruck ein,der durch ein nachfolgendes Eindrücken im Sinne einer Konkavinvertierung der ausgebuchteten Wandungsabschnitte der Flasche ausgeglichen wird (Fig. 2 ).From the cylindrical side wall of the bottle body are afterFig. 1 shows four wall sections evenly distributed over the circumference of the bottle21 bulging outwards, each of two self-contained, to each otherstepped stepped bent edges 22 and 23 are delimited. These booked outWall sections 21 remain during the subsequent sterilization processwithin a sterilization tower known per se and therefore not explained in more detailOutstandingly preserved from the bottle body. During the sterilization processoccurring pressure difference between the bottle interior and the bottle environmentcause a stretching of the plastic material and thus the volume of the bottle.After the cooling phase, there is consequently a negative pressure in the interior of the bottle,which is booked out by a subsequent pressing in in the sense of a concave inversion of theeten wall sections of the bottle is compensated (Fig. 2).
In der Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für dievorgenannte Konkavinvertierung der aus gebuchteten Wandung abschnitte 21 der Kunststoff-Flasche20 nach den Fig0 1 und 2 dargestellt. Die nach dem Sterilisationsvorgang abgekühlte,Sterilmilch enthaltende Flasche wird in eine geöffnete Hohlform 24 eingeführt, derenAufnahmeraum 25 im unteren Bereich dem Flaschenboden und im oberen Bereich der Schulter-und Halsform der Flasche angepaßt ist. Im Mittelbereich hat die Hohlform in ihrerSeitenwandung Öffnungen 26, die bei eingeführter Flasche auf Höhe von deren ausgebucht-etenWandungsabschnitten 21 angeordnet sind und den Eintritt von vier Eindrückkolben27 aus einer nebenliegenden Kammer 28 in den Aufnahmeraum zulassen.In Fig. 13 is an embodiment of a device foraforementioned concave inversion of the booked wall sections 21 of the plastic bottle20 shown in FIGS. 1 and 2. The cooled after the sterilization process,Bottle containing sterile milk is inserted into an open hollow mold 24, theReceiving space 25 in the lower area of the bottle bottom and in the upper area of the shoulderand neck shape of the bottle is adapted. In the middle area, the hollow shape has in itsSidewall openings 26 which, when the bottle is inserted, are at the level of the latter, are bulged outWall sections 21 are arranged and the entry of four push-in pistonsAllow 27 from an adjacent chamber 28 into the receiving space.
Diese Eindrückkolben 27 sind kreuzförmig um die Hohlform 24herumangeordnet und von einer bekannten, nicht näher erläuterten Antriebsvorrichtungüber Kolbenstangen in radialer Richtung zur eingeführten Kunststoff-Flasche 20 bewegbar.These push-in pistons 27 are cross-shaped around the hollow shape 24hereaboutsarranged and by a known, not explained in detail drive deviceMovable via piston rods in the radial direction to the inserted plastic bottle 20.
Auf ihrer der Flasche zugekehrten Fläche haben die Kolben ein Profilstück29 aufgesetzt bekommen, das in der Arbeitsstellung der Kolben, und zwar beim Anschlagdes Kolbenrandes 27 a gegen die Seitenwand der Hohlform 24, um den für die richtigeKonkavinvertierung der Flaschen-Wandungsabschnitte 21 ausreichenden Betrag in denAufnahmeraum 25 der Hohlform 24 eintritt.The pistons have a profile piece on their surface facing the bottle29 get put on, that is in the working position of the piston, when it hits the stopof the piston edge 27 a against the side wall of the hollow mold 24 to the correctConcave inversion of the bottle wall sections 21 sufficient amount in theReceiving space 25 of the hollow mold 24 enters.
Nach dem Einführen der aus dem Sterilisierungsturm gelangten Flaschenin die Hohlform werden alle vier Eindrückkolben 27 durch mechanisch, pneumatischoder hydraulisch betätigte Antriebsmittel gleichzeitig aus ihrer, in der Fig. 13dargestellten Ruhelage kurzzeitig gegen die Flasche bewegt, wobei die Profilstücke29 der Kolben die Flaschen-Wandungsabschnitte 21 aus der nach außen ausgebuchtetenLage der Fig. 1 nach innen in die etwa konkave Lage nach Fig. 2 invertieren. Durchdie hierbei eingetretene Volumenverminderung ist der im Flaschen-Innenraum infolgedes Sterilisationsprozesses herrschende Unterdruck ausgeglichen; und selbst eineventueller, durch die Konkavinvertierung der Flaschen-Wandungsabschnitte 21 erzeugtergeringer Überdruck im Flaschen-Innenraum kann die Wandungsabschnitte nicht zurückformen>weil ihre sie umschließenden, nunmehr nach innen in eine versteifende Lage umgesetztenAbbiegungskanten 22 und 23 diesem eventuellen Überdruck stabil entgegenstehen. DieAbbiegungskanten halten die Wandungsabschnitte bis zum Verbrauch des Flascheninhaltsjeweils wie eine die späteren Temperaturunterschiede ausgleichende Membrane nachgiebiggespannt. Durch eine Aufrauhung ihrer Außenfläche können diese Wandungsabschnittegutgriffig gemacht sein.After inserting the bottles from the sterilization towerAll four push-in pistons 27 are mechanically and pneumatically into the hollow formor hydraulically operated drive means simultaneously from their, in FIG. 13shown rest position briefly moved against the bottle, the profile pieces29 the piston removes the bottle wall sections 21 from the outwardly bulgedInvert the position of FIG. 1 inwards into the approximately concave position according to FIG. 2. Bythe resulting reduction in volume is the result of that in the interior of the bottlethe negative pressure prevailing in the sterilization process is compensated; and yourself apossibly generated by the concave inversion of the bottle wall sections 21slight overpressure in the interior of the bottle cannot reshape the wall sections>because the layers surrounding them are now transformed into a stiffening layer inwardsTurning edges 22 and 23 stably oppose this possible overpressure. theBending edges hold the wall sections until the contents of the bottle are used upeach flexible like a membrane that compensates for the later temperature differencestense. By roughening their outer surface, these wall sectionsWellbe made handy.
Die in den Fig. 3 und 4 als zweites Ausführungsbeispiel dargestellteKunststoff-Flasche 30 entspricht im wesentlichen der vorstehend beschriebenen Flasche20 und unterscheidet sich lediglich dadurch, daß sie nur einen, aus dem Flaschenbodenkonvex nach außen ausgebuchteten Wandungsabschnitt 31 aufweist. Aus der zylindrischenWandung des Flaschenrumpfes ist am Boden-Außenrand eine kreisförmige, wie ein hohlerRingwulst ausgebildete Abbiegungskante 32 nach außen herausgeformt, die den ausgebuchtetenFlaschenboden umgrenzt und gleichzeitig als die bodenseitige Abschlußkante des Flaschenrumpfesnach der Konkavinvertierung die Standfläche bildet.The illustrated in Figs. 3 and 4 as a second embodimentPlastic bottle 30 corresponds essentially to the bottle described above20 and differs only in that it only has one, from the bottom of the bottleHas wall section 31 convexly bulging outwards. From the cylindricalThe wall of the bottle body is circular on the outer edge of the base, like a hollow oneBending edge 32 formed outwardly formed by annular bead, which the bulgedBottom of the bottle delimited and at the same time as the bottom edge of the bottle bodyforms the base after the concave inversion.
Da es das Bestreben ist, die Flaschen so voll wie nur möglich anzufüllenum den beim Sterilisationsprozeß von der im Flaschenhals verbleibenden Luft ausgehendenPartialdruck so niedrig wie möglich zu halten, wird in vielen Fällen eine nur mäßigeAusbuchtung des Flaschenbodens ausreichen, etwa wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestelltist.Because the aim is to fill the bottles as full as possiblearound the air remaining in the bottle neck during the sterilization processKeeping partial pressure as low as possible will in many cases only be a moderate oneThe bulge in the bottom of the bottle is sufficient, roughly as shown in FIGS. 3 and 4is.
Nach dem Sterilisationsprozeß werden für die Konkavinvertierung diegefüllten Flaschen reihenweise in eine in Fig. 14 abgebrochen dargestellte, teilbareHohlform 33 eingeführt, die mehrere, entsprechend in Reihe angeordnete Aufnahmeräume34 aufweist. In deren Bodenabschnitte münden je ein von einer Hauptleitung 35 ausgehenderDruckmittel-Zuführungskanal 36. Die Bodenflächen der Aufnahmeräume und damit auchdie Druckmittel-Zuführungskanäle sind mit einer als Zwischenwand dienenden, loseaufgelegten Gummifolie 37 abgedeckt, die lediglich in den Randzonen der Aufnahmeräumein der Hohlform festgelegt ist. Nach dem Schließen der Hohlform 33 wird von einerbekannten und daher nicht dargestellten Quelle aus durch die Hauptleitung 35 unddieZuführungskanäle 36 mit angepaßtem Druck ein flüssiges odergasflDrmiges Druckmittel kurzzeitig unter die nachgiebigen Abschnitte der Gummifolie,die sich unter den Flaschenböden befinden, gedrückt, wodurch die Folienabschnittezusammen mit den Flaschenböden aus ihrer ursprünglichen konvexen Lage in die, inFig. 14 strichpunktiert dargestellte Konkavlage invertiert werden. In den Fig. 5und 6 ist in vergrößertem Maßstab jeweils die Lage der Abbiegungskante 32 vor undnach der Konkavinvertierung dargestellt. Hierbei ist verdeutlicht, daß die Abbiegungskantevor der Invertierung gemäß Fig. 5 eine offene, nachgiebige Form aufweist, währendsie danach bei konkavinvertiertem Boden nach Fig. 6 in eine geschlossene und denFlaschenboden gleichmäßig versteifende Lage gezogen worden ist.After the sterilization process, theFilled bottles in rows in a broken line shown in Fig. 14, divisibleHollow shape 33 introduced, the several, correspondingly arranged in series receiving spaces34 has. A main line 35 each emanates into their bottom sectionsPressure medium supply channel 36. The bottom surfaces of the receiving spaces and thus alsothe pressure medium supply channels are loose with a partition serving as a partitionapplied rubber sheet 37 covered, which is only in the edge zones of the receiving spacesis set in the hollow mold. After closing the mold 33 is of aknown and therefore not shown source from through the main line 35 andtheSupply channels 36 with an adapted pressure or a liquidGaseous pressure medium briefly under the flexible sections of the rubber sheet,which are located under the bottle bottoms, pressed, whereby the film sectionstogether with the bottle bottoms from their original convex position to the in14, the concave position shown by dash-dotted lines can be inverted. In Fig. 5and FIG. 6 shows, on an enlarged scale, the position of the turning edge 32 in front of andshown after the concave inversion. It is made clear here that the turning edgehas an open, resilient shape before the inversion of FIG. 5, whileit then with a concave-inverted bottom according to FIG. 6 in a closed and theBottom of the bottle has been pulled evenly stiffening layer.
Die in den Fig. 7 bis 9 als drittes Ausführungsbeispiel dargestellteKunststoff-Flasche 40 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Flasche 30 derFig. 3 und 4 lediglich dadurch, daß ae einen aus dem Flaschenkopf nach außen ausgebuchtetenWandungsabschnitt 41 aufweist. Dieser Wandungsabschnitt wird von einer kreisförmigenAbbiegungskante 42 umgrenzt und hat in seinem Zentrum einen nach außen herausgeformtenNippel 43. Dieser Nippel ist hohl und nur auf seiner Außenseite verschlossen. Erhat auf seiner Außenseite zwei diametral angeordnete, flügelförmige Grifflappen44 und darunter eine Ringförmige Sollbruchrille 45. Hierdurch kann der äußere, geschlosseneTeilabschnitt des Nippels durch Abdrehen leicht entfernt und damit die Flasche geöffnetwerden, z. B. zum Einstecken eines Trinkhalmes. Die Fig. 8 zeigt die versenkte Lageder vorbeschriebenen Öffnungsmittel bei in den Flaschenkopf konkavinvertiertem Wandungsabschnitt41, dessen hierdurch gebildete Mulde den Nippel und seine Grifflappen vollkommenaufnehmen.The one shown in FIGS. 7 to 9 as a third embodimentPlastic bottle 40 differs from the bottle 30 described above in FIG3 and 4 only in that ae bulges outward from the bottle headHas wall section 41. This wall section is circularBending edge 42 delimits and has an outwardly shaped one in its centerNipple 43. This nipple is hollow and only closed on its outside. Hehas two diametrically arranged, wing-shaped grip tabs on its outside44 and below an annular predetermined breaking groove 45. This allows the outer, closedPart of the nipple is easily removed by twisting it off, thus opening the bottlebe e.g. B. for inserting a drinking straw. Fig. 8 shows the sunk positionthe opening means described above with the wall section concavely inverted in the bottle head41, the recess formed in this way, the nipple and its grip tabs completelytake up.
Der in den Fig. 7 bis 9 dargestellte Nippel 43 kann selbstverständlichauch allein, also ohne die flügelförmigen Grifflappen 44 angewendetwerden,indem er z. B. durch Umbiegen aus dem Wandungsabschnitt 41 herausgebrochen odersein Endstück mit einem Schneidwerkzeug entfernt wird.The nipple 43 shown in FIGS. 7 to 9 can of coursealso used alone, i.e. without the wing-shaped handle tabs 44will,by z. B. broken out by bending from the wall portion 41 orits end piece is removed with a cutting tool.
Die Fig. 10 zeigt eine im wesentlichen mit der Verpackung der Fig.FIG. 10 shows an essentially with the packaging of FIG.
7 bis 9 übereinstimmende Ausführungsform mit einem abgeänderten Nippel46. Dieser Nippel 46 der Fig. 10 hat im Querschnitt etwa die gestreckte Form einerBirtnensilhouette mit zwei, im Abstand nebeneinanderliegenden und nur auf der Außenseitegeschlossenen Hohlräumen 47 und 48, von denen der eine Hohlraum 47 einen relativgroßen und dagegen der andere Hohlraum 48 einen relativ kleinen Durchmesser aufweist.In die Außenwand des Nippels ist eine Sollbruchrille 49 eingeformt, die auf einersich längs erstreckenden Schrägschnittebene verläuft. Beim Öffnen der Flasche durchden Verbraucher zieht dieser an dem Nippel bis zu dessen teilweisen Ausbruch imBereich des kleinen Hohlraums 48, wodurch ein Durchtrittskanal für die Außenluftfrei wird, bei deren Eintritt in den Flaschen-Innenraum die Kopfwandung 41 leichtaus der Konkavlage in die Konvexlage herausziehbar ist. Bei einer weitern Reißbewegungam Nippel wird dessen Oberteil gänzlich entfernt, wobei ebenfalls der größere Hohlraum47 für den Durchtritt des Füllguts frei wird. Dieser größere Nippel-Hohlraum 47dient beim Entleeren der Flasche als Ausgießtülle, während durch den zuvor genanntenkleineren Hohlraum 48 die Außenluft in den Flaschen-Innenraum treten kann.7 to 9 corresponding embodiment with a modified nipple46. This nipple 46 of FIG. 10 has approximately the elongated shape of a cross-sectionBirtnensilhouette with two, spaced next to each other and only on the outsideclosed cavities 47 and 48, of which one cavity 47 is a relativelarge and on the other hand the other cavity 48 has a relatively small diameter.In the outer wall of the nipple a predetermined breaking groove 49 is formed, which on alongitudinally extending bevel cutting plane. When opening the bottle throughthe consumer is pulled by the nipple until it partially breaks outArea of the small cavity 48, creating a passage for the outside airbecomes free, the top wall 41 slightly when entering the interior of the bottlecan be pulled out of the concave position into the convex position. With a further tear movementThe upper part of the nipple is completely removed, with the larger cavity as well47 becomes free for the product to pass through. This larger nipple cavity 47serves as a pouring spout when emptying the bottle, while through the aforementionedsmaller cavity 48 the outside air can enter the bottle interior.
Die in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Kunststoff-Flaschen erhaltenihre Konkavinvertierung in einer Vorrichtung, die im wesentlichen den bisher beschriebenenInvertierungsvorrichtungen entspricht und lediglich der umgekehrten Flaschenlageinnerhalb der Hohlform angepaßt sein muß. Da eine solche Anpassung nur konstruktiveMaßnahmen erfordert, wird darauf nicht näher eingegangen.The plastic bottles shown in FIGS. 7 to 10 are obtainedtheir concave inversion in a device essentially similar to that described so farInverting devices corresponds and only the inverted bottle positionmust be adapted within the cavity. Since such an adjustment is only constructiveRequires measures, is not discussed in detail.
Die in den Fig. 11 und 12 als viertes Ausführungsbeispiel dargestellteKunststoff-Flasche 50 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Flasche 30 derFig. 3 und 4 lediglich dadurch, daß der bodenseitig ausgebuchtete und konkavinvertierbareWandungsab schnitt 51 innerhalb der am Flaschenrumpf-Außenrand umlaufenden Abbiegungskante52 weitere, in sich kreisförmig geschlossene und zueinander symmetrisch stufenförmigabgesetzte Abbiegungskanten 53 und 54 aufweist. Wie bereits einleitend erwähnt,ist hierdurch eine weitgehende Anpas sungsmöglichkeit sowohl bereits bei der Konkavinvertierungwie auch an die z,B.The illustrated in FIGS. 11 and 12 as a fourth embodimentPlastic bottle 50 differs from the bottle 30 described above in FIGFig. 3 and 4 only in that the bottom bulged and concave-invertibleWandungsab section 51 within the bend edge surrounding the outer edge of the bottle body52 more, closed in a circle and symmetrically step-shaped to one anotherHas offset turning edges 53 and 54. As already mentioned in the introduction,This means that it is possible to adapt to a large extent both during the concave inversionas well as the z, B.
durch Temperaturunterschiede im Flaschen-Innenraum eintretenden Drückeund Druckabfälle gegeben, die somit die Flaschen-Außenwandung in ihrer Form undin ihrer Stabilität nicht beeinträchtigen können. Diese Flaschen 50 werden nachdem Sterilisationsprozeß reihenweise in eine Hohlform 55 mit mehreren nebeneinanderangeordneten Aufnahmeräumen 56 eingeführt, die in den Fig. 15 und 16 im Querschnittdargestellt ist. Unterhalb der Flaschenböden sind in der Hohlform in gleicher Reihenanordnungje eine zylindrische Kammer 57 mit einem gegen den Flaschenboden geführten Eindrückkolben58, der mit bekannten und daher nicht näher erläuterten Antriebsmitteln kurzzeitiggegen den Flaschenboden bewegbar ist.pressures occurring due to temperature differences in the interior of the bottleand pressure drops are given, which thus the bottle outer wall in its shape andcannot impair their stability. These bottles 50 are afterthe sterilization process in rows in a hollow mold 55 with several side by sidearranged receiving spaces 56 introduced, shown in FIGS. 15 and 16 in cross sectionis shown. Below the bottle bottoms are in the hollow mold in the same row arrangementeach a cylindrical chamber 57 with a push-in piston guided against the bottom of the bottle58, the short-term with known and therefore not explained in detail drive meansis movable against the bottle bottom.
In der Fig. 15 ist die Hohlform mit- einem Eindrückkolben in der Ruhelageunmittelbar nach dem Einführen der Flaschen und dem Schließen der Hohlform dargestellt,während die Fig. 16 die gleiche Hohlform mit demselben Kolben in der Arbeitslagezeigt. In der letztgenannten Arbeitslage ragt jeweils das auf diesen Kolben aufgesetzteProfilstück 59 durch eine die Kammer 57 mit dem Flaschen-Aufnahme -raum verbindendeÖffnung 60 hindurch in den Flaschen-Aufnahmeraum und hat den zuvor nach außen ausgebuchtetenFlaschenboden 51 um die äußere Abbiegungskante 52 konkavinvertiert.In FIG. 15 the hollow form with a push-in piston is in the rest positionshown immediately after inserting the bottles and closing the hollow mold,while FIG. 16 shows the same hollow shape with the same piston in the working positionshows. In the latter working position, the one placed on this piston protrudesProfile piece 59 through a chamber 57 with the bottle receiving space connectingOpening 60 through into the bottle receiving space and has the previously bulged outwardBottle bottom 51 concavely inverted around the outer bending edge 52.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorbeschriebenenAusführungsbeispiele beschränkt, sondern es können darüber hinaus viele andere Formender Verpackung in gleicher Weise behandelt werden. Auch können die konkavinvertierbarenWandungsab schnitte kombiniert eingeformt sein, wie z. B. sowohl im Kopf wie auchim Boden einer Kunststoff-Flasche.The invention is of course not limited to those described aboveEmbodiments are limited, but can also be many other formsthe packaging are treated in the same way. The concave-invertibleWandungsab sections combined be molded, such. B. both in the head as wellin the bottom of a plastic bottle.
Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, die Verpackung bereits beiihrer Herstellung, also z,B. schon in der Spritzgieß- oder Blasform, mit einem ausder Wandung heraus nach innen gebuchteten, folglich bereits beim Füllen in den Flaschen-Innenraumhineingezogenen Wandungsabschnitt zu versehen, wie er beispielsweise in den Fig.2, 4, 8 und 12 dargestellt ist. Diese Ausführungsform kann bei passendem Materialund bei entsprechend geringer Wanddicke der Verpackung gegebenenfalls sogar nochden Vorteil haben, daß die in den Fig. 13 bis 16 dargestellten Vorrichtungen fürdie Konkavinvertierung und der damit verbundene Arbeitsgang eingespart werden können,weil der von vornherein in den Flaschen-Innenraum eingezogene Wandungsabschnittwährend des Sterilisationsprozesses beim Anstieg des Innendruckes nach außen gedrücktund bei der Abkühlung durch den Druckabfall wieder nach innen gezogen wird, ohnedie Verpackung in ihrer übrigen Form wesentlich zu verändern, Für die Herstellungvon gut stabilen, und ganz besonders von bodenseitig konkavinvertierten flaschenförmigenVerpackungen aus Polyäthylen oder dergleichen Kunststoff im Blasverfahren habensich jedoch die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformender Erfindung als besonders zweckmäßig herausgestellt.It is also within the scope of the invention to include the packagingtheir manufacture, e.g. already in the injection or blow mold, with one offthe wall out inwardly, consequently already when filling into the interior of the bottleto provide drawn-in wall section, as shown, for example, in Figs.2, 4, 8 and 12 is shown. This embodiment can with suitable materialand even if the wall thickness of the packaging is correspondingly smallhave the advantage that the devices shown in FIGS. 13 to 16 forthe concave inversion and the associated work step can be saved,because the wall section drawn into the interior of the bottle from the startpressed outwards during the sterilization process when the internal pressure risesand when it cools down, it is pulled inwards again by the pressure drop, withoutto change the packaging in its remaining form significantly, for the productionof well-stable, and especially of bottle-shaped ones that are concave-inverted at the bottomHave packaging made of polyethylene or similar plastic in the blow molding processHowever, the embodiments described above and shown in the drawingsof the invention shown to be particularly useful.
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| OHA | Expiration of time for request for examination |