DE1486080C3

DE1486080C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1486080C3
Application number: DE19651486080
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-10
Filing date: 1965-05-10
Publication date: 1975-06-12
Also published as: GB1138306A; AT284010B; DE1486080A1

Description

Eine Vorrichtung mit zwei um den extrudierten Kunststoffschlauch herum schließbaren Formhälften ist bekannt. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Innen- und Außenseite jeder Formhälfte ein an Vakuum anschließbarer Hohlraum befindet, von dem aus eine Vielzahl von Kanälen durch die Forminnenwand hindurchgeht. Der Hohlraum und die durch die Forminnenwand geführten Kanäle können nur bei Herstellungsformen angewandt werden, die nicht gekühlt werden müssen. Eine Kühlung der Herstellungsformen bei Vorrichtungen zum Herstellen eines für die Verpackung von Flüssigkeiten dienenden Behälters hat sich aber seither als dringend notwendig erwiesen. Es wurde jedoch erkannt, daß beim Einfüllen von Füllgut unter Umgebungstemperatur dieses den Behälter und die Herstellungsform so stark abkühlt, daß auf eine Kühlung der Form verzichtet werden kann, so daß die entsprechenden Formen mit je einem Hohlraum und zur Innenwand des Behälters führenden Kanälen versehen werden können.

Für die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen sind weiteren Merkmalen der am Schluß der Beschreibung aufgeführten Unteransprüche zu entnehmen.

Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Darstellung im Teillängsschnitt.

Das Ausführungsbeispiel weist einen Extruder 1 auf, dessen Kopf 2 von einem heb- und senkbaren Zufuhroder Füllorgan 3 durchsetzt ist. Unterhalb des Exiruderkopfes 2 ist eine längsgeteilte Herstellungsform vorgesehen, deren Formhälften 4 und 4' mit Hilfe eines Arbeitszylinders 5 und 5' quer zur Längsachse des Extruderkopfes 2 auf einer eine Mittenöffnung 21 aufweisenden Tischplatte 6 in nicht dargestellten Führungen zu verschieben sind. Oberhalb jeder Formhälfte 4 ist ein Saugkopf 7,7' vorgesehen, zwischen dem und der Formhälfte 4 oder 4' ein Kopfformteil 8 oder 8' vorgesehen ist, der jeweils mit Hilfe eines Arbeitszylinder 9 oder 9' zwischen dem Saugkopf 7 oder T und der Formhälfte 4 oder 4' nach belieben zu verschieben ist.

Die Formhälften 4 oder 4', die Saugköpfe 7 oder 7' und die Kofpteile 8 und 8' weisen jeweils Unterdruckkammern 10 oder 10', 11 oder 11' und 12 oder 12' auf, die mit etwa zur Mitte der Herstellungsform gerichteten Saugbohrungen 23, 24 und 25 verbunden sind. Die Unterdruckkammern 10 und 10' sind jeweils über ein Steuerventil 13 oder 13' und eine nachgiebige Leitung 14 oder 14' an eine durch einen Motor 15 betriebene Vakuumpumpe 16 angeschlossen. Zwischen den Unterdruckkammern 10 und 11 einerseits sowie 10' und 11' andererseits besteht je eine Verbindung über eine Leitung 17 oder 17'. Die Unterdruckkammern 12 und 12' sind über nicht dargestellte, nachgiebige Leitungen unmittelbar mit der Pumpe 16 verbunden. ^v

Die Steuerventile 13 und 13' sind an den Formhälften 4 und 4' angebracht und werden zusammen mit diesen verschoben. Sie weisen jeweils einen Schalter 18 oder 18' auf, der in je eine Ausnehmung im Tisch 6 hineinragt und in geschlossener Lage der Herstellungsform 4.4' an einer Wand der Ausnehmung ansteht, wodurch die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 10 und 10' und der Vakuumpumpe 16 hergestellt ist. Die Steuerteile können auch ortsfest angebracht sein und mit Hilfe von Nocken gesteuert werden. Die Verbindung zwischen der Pumpe 16 einerseits und den Unterdruckkammern 12 und 12' andererseits wird durch den Steuerventilen 13 und 13' entsprechende, nicht dargestellte Steuerventile geschaffen, die die Unterdruckkammern 12 und 12' mit der Vakuumpumpe 16 verbinden, sobald die Kopfteile geschlossen sind, wobei der Unterdruck schon kurz vorher einsetzen kann.

Die Arbeitszylinder 5, 5' und 9, 9' sind zusammen mit einem Schneidorgan 19 an am Tisch befestigten Trägern angebracht, wovon ein Träger auch den Extruder 1 trägt. Das Schneidorgan 19 ist als eine elektrisch beheizte Drahtschleife 20 ausgebildet, die nur für das Abschneiden des Schlauches in dessen Bereich gelangt. Als Schneidorgan kann auch ein dünnes, scharfes Messer dienen. An der Oberseite der Formao teile 4,4' sind Isolierteile 22,22' aus einem Wärmedämmstoff angebracht.

Aus dem Extruderkopf 2 tritt ein in warmverformbaren Zustand befindliches Schlauchstück aus, das durch Zusammenschieben der Formhälften 4 und 4' und der Saugköpfe 7 und 7' von der Herstellungsform aufgenommen wird, wobei sein andefes~bis etwa zum Tisch 6 reichendes Ende beim Zusammenfahren der Formhälften verschweißt wird. Hierbei legen sich im Bereich des späteren Behälterhalses die Formhälften 4,4' an das Schlauchstück an, wobei eine zu starke Abkühlung des Halsteiles des herzustellenden Behälters durch die Wärmeisolierschicht 22 oder 22' verhindert wird. Auch legt sich das Schlauchstück an die Saugköpfe 7 und 7' an, welche unter Vakuum stehen. Sobald das Schlauchstück von den Saugköpfen 7 und 7' gehalten ist, schneidet das Schneidorgan das Schlauchstück am Extruderdopf 2 ab. Für einen kurzzeitigen Druckluftstoß in das Innere des Schlauchstückes und auch durch einen Unterdruck auf die Außenwand des in der Herstellungsform eingeschlossenen Schlauchstückes wird die Schlauchwand an die Formhälftenwand angelegt, und zu einem Bauch- und Halsteil des herzustellenden Behälters geformt. Auch ist das Füllorgan 3 in das Schlauchstück eingetaucht, bis sich seine Mündung im Bereich der Isolierteile 22 und 22' befindet. Der bis dahin hergestellte Behälterteil wird nun über das Füllorgan 3 mit flüssigem oder feinkörnigem Füllgut gefüllt. Nach dem Füllen des fertiggestellten Behälterteils geht das Füllorgan 3 in seine Ausgangslage zurück und die Kopfteile 8 und 8' fahren in Richtung des am Kopfteil des herzustellenden Behälters noch warm verformbaren Schlauchstückes und schließen diesen durch Verschweißen, wobei es durch Ansaugen an die mit Löchern versehenen Wände der Kopf teile eingelegt und geformt wird. Nach dem Öffnen der Herstellungsform fällt der gefüllte und geschlossene Behälter durch die öffnung 21 nach unten. In die geöffnete Herstellungsform wird von dem Extruderkopf 2 wieder ein Schlauchstück eingespeist und der Herstellungs-, Füll- und Verschließvorgang beginnt von neuem.

Wenn ein kontinuierlicher Betrieb mit laufend aus dem Extruderkopf 2 austretendem Schlauch gewünscht wird, so muß das Füllorgan 3 von dem Extruderkopf getrennt angeordnet, die gesamte Herstellungsform 4, 4', 7, T und 8, 8' auf einem besonderen Schlitten angebracht und mit Hilfe eines Ar-

beitszylinders von ihrer Aufnahmelage unter dem Extruderkopf 2 in ihre Füllage unter dem Füllorgan und zurück verschoben werden können.

Dei Bewegung der Arbeitszylinder 5 oder 5', 9 oder 9' und des Schneidorgans 9, das Austreten des Schlauches aus dem Strangpreßkopf sowie das Ein-, füllen des Gutes und die Heb- und Senkbewegungen des Füllorgans 3 können mit Hilfe von Endanschlägen, Zeitschaltern u. dgl. gesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Herstellen, Füllen und Verschließen der Behälter selbsttätig vorzunehmen.

Legt sich das warmverformbare Schlauchstück beim Schließen der Formhälften 4,4' an die Isolierteile 22,22' an, so ist der zwischen dem Schlauch und den Formteilen 4,4' befindliche Raum nach außen abgeschlossen, wodurch das Vakuum voll auf das Schlauchstück wirken kann. Ein Behälter wird auch geformt, wenn im Bereich der Isolierteile 22, 22' ein nur geringer Spalt vorhanden ist, da das in diesem Bereich wirksame Vakuum das Schlauchstück an die Ilolierteile anlegt. Ist jedoch zwischen den Isolierteilen und dem Schlauchstück ein größerer Abstand vorhanden, so muß das Schlauchstück mindestens im Bereich der Isolierteile 22,22' aufgeweitet werden, wozu ein konisch ausgebildetes Ende des Füllorgans 3 dienen kann.

Der vom Vakuum gehaltene, noch nicht eigensteife Behälter kann unter Atmosphärendruck gefüllt werden, wobei die aus dem Behälter entweichende Luft über einen Spalt zwischen dem Füllorgan 3 und dem

ίο Halsteil des Behälters entweicht. Bei starker Schaumbildung des Füllgutes kann der Schaum mit geringem Unterdruck abgesaugt werden, wobei das Füllorgan 3 dicht auf dem Behälter aufsitzt, damit der Schaum nicht in den zur Bildung des Kopfes dienenden Bereich des Behälters aufsteigen und diesen Bereich auf eine die Verschweißung verhindernde Temperatur abkühlen kann. Dieser Unterdurck ist jedoch geringer als der in den Unterdruckkammern 10,11,12 oder 10', 11', 12' herrschende Unterdruck, damit ein Abheben des noch plastischen Schlauchstückes von der Herstellungsform mit Sicherheit vermieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Stellungsform aufgenommenen Schlauchstück und Patentansprüche den Formhälftenwänden Luftnester bilden, welche die Form des herzustellenden Behälters nachteilig beein-

1. Verfahren zum Herstellen, Füllen und Ver- flüssen (österreichische Patentschrift 224 559).
schließen eines Behälters aus thermoplastischem 5 Bei einem andern bekannten Verfahren wird der Kunststoff, bei dem ein in warmverformbarem Behälter während des Füllvorganges zur Aufrecht-Zustand befindlicher Kunststoffschlauch von ei- erhaltung eines ausreichenden Innendruckes für die nem Extruder zwischen zwei auseinander gefah- Anlage des Behälters an den Formhälftenwänden rene Formhälften einer Herstellungsform einge- über eine Drossel oder über ein Überdruckventil entspeist, der Kunststoffschlauch beim Schließen der io lüftet. Es hat sich herausgestellt, daß sich während Formhälften an seinem unteren Ende durch Ver- des Füllvorganges entstehender Schaum an der Drosschweißen geschlossen, an die Formwände ange- sei oder dem Überdruckventil absetzt und deren oder legt und der Behälter gefüllt und verschlossen dessen Wirkung beeinträchtigt, so daß eine dauernde wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wartung des Überdurckventils oder der Drossel erAnlegen der Schlauchwand an die Formhälften- 15 forderlich ist. Beim Füllen von starkwandigen Bewände sowohl durch einen kurzzeitigen Druck- haltern unter großem Druck besteht die Gefahr, daß luftstoß in das Schlauchinnere als auch durch während des Füllvorganges Füllgut zwischen der Ineinen Unterdruck auf die Außenwand des in die nenseite des Behälters und dem Zufuhrorgan in den Form eingeschlossenen Schlauchstückes erfolgt Kopfteil des Behälters kriecht, wodurch dieser ver- und daß der Unterdruck bis zur Erreichung einer 20 schmutzt wird, was für das spätere Verschließen des ausreichenden Eigensteifigkeit des Behälters auf- Kopfes durch Verschweißen nachteilig ist (österreirechterhalten wird. chische Patentschrift 240 277).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Weiterhin ist ein Verfahren zum Herstellen leerer kennzeichnet, daß während des Füllvorganges das Glas- oder Kunststoffampullen unter Verwendung Innere des Behälters unter einem Unterdruck 25 eines Unterdruckes bekannt. Bei der Durchführung steht, der geringer als das am Äußeren des Be-" dieses Verfahrens wird ein plastisches Schlauchstück hälters vorhandene Vakuum ist. zwischen zwei Formhälften eingebracht, die jeweils

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- aus zwei ineinandergesetzten schalenförmigen Teilen rens nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit zwei um bestehen, zwischen denen sich eine Unterdruckkamden extrudierten Kunststoffschlauch herum 30 mer befindet. Der Unterdruck kann sich über einen schließbaren Formhälften, dadurch gekennzeich- losen Sitz zwischen den beiden muldenförmigen net, daß sich zwischen Innen- und Außenseite Teilen ins Innere der Herstellungsform erstrecken, jeder Formhälfte ein an Vakuum anschließbarer Mittels des bekannten Verfahrens können wohl Am-Hohlraum befindet, von dem aus eine Vielzahl pullen od. dgl., aber keine wesentlich größeren Bevon Kanälen durch die Forminnenwand hindurch- 35 hälter hergestellt werden, welche mit einem Hals- und geht. einem Kopfteil versehen sowie außerdem noch ge-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- füllt sind. Ein sattes Anliegen eines plastischen Kunstkennzeichnet, daß im Füllorgan ein an eine Un- Stoffschlauches an eine großräumige Behälterform ist terdruckquelle anschließbarer Kanal vorgesehen mit dem bekannten Verfahren nicht zu erreicher, ist. 40 (USA.-Patentschrift 2 790 994).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

gründe, die seither bekannten Verfahren zu beschleunigen und in ihrer Wirkungsweise zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurcl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- 45 gelöst, daß das Anlegen der Schlauchwand an du stellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus Formhälftenwände sowohl durch einen kurzzeitigei thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein in warm- Druckluftstoß in das Schlauchinnere als auch durcl verformbarem Zustand befindlicher Kunststoff- einen Unterdruck auf die Außenwand des in die Forn schlauch von einem Extruder zwischen zwei ausein- eingeschlossenen Schlauchstückes erfolgt und daß de ander gefahrene Formhälften einer Herstellungsform 50 Unterdruck bis zur Erreichung einer ausreichendei eingespeist, der Kunststoffschlauch beim Schließen Eigensteifigkeit des Behälters aufrechterhalten wird der Formhälften an seinem unteren Ende durch Ver- Zur Lösung der Aufgabe sind beide Verfahrens schweißen geschlossen, an die Formwände angelegt schritte notwendig. Ein Füllen unter Überdruck in und der Behälter gefüllt und verschlossen wird, und Schlauchinneren entfällt. Es ist daher keine Einrich eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 55 tung zur Aufrechterhaltung eines Überdruckes, ζ. Β

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art muß eine Drosselstelle, notwendig, wodurch die Wartun: der an die Formwände angelegte, noch verformbare insbesondere bei Verwendung von aggresivem Füll Behälter durch Aufrechterhaltung eines Überdruckes gut verringert wird. Auch besteht keine Gefahr, da: im Innern an den Formhälftenwänden gehalten wer- Füllgut in den Kopfteil des Behälters verdräng den, um ein Zusammensacken des Behälters vor 60 wird und diesen Kopfteil verschmutzt. Die Gefahr de dessen Füllen zu "vermeiden. Eine Einrichtung zum Schaumbildung wird verringert, da unter Atmospha Aufrechterhalten eines bestimmten Druckes im In- rendruck oder unter geringem Unterdruck zui nern des Behälters' ist aufwendiger als eine solche. Zwecke der Schaumabsaugung gefüllt werder kam die nur einen Druckluftstoß abgeben muß. Auch Auch braucht das Füllorgan nicht so stark ausg*. reichert sich beim Füllen unter Druck das Füllgut 65 bildet zu sein, wie wenn unter Überdruck gefüllt wc· mit Druckluft an, wodurch die Gefahr der Schaum- den muß, so daß mit einer Bauform ausgekomme bildung vergrößert wird. Ferner besteht die Gefahr, werden kann, deren Dichtmanschetten kaum eine; daß sich zwischen dem von der geschlossenen Her- Verschleiß unterliegen.