DE1964862B2 - Verfahren zum kontinuierlichen herstellen, fuellen und verschliessen von hohlkoerpern aus thermoplastischem material - Google Patents

Description

Γ 1964*62

3 4

stützten Behälters der in der oberen Form einge- SterinWor vorgeschaltet ist, dessen Hocndrucklei-

schlossene Schlauchteil aufgeblasen wird. Als nach- tang für Blasluft gleichzeitig mit dem Vorlaufbehäl-

teilig ist die Vielzahl der zur Durchführung des Ver- ter in Verbindung steht.

fahrens erforderlichen Einzelelemente sowohl zur Im folgenden wird die Erfindung anHand eines in

Ausformung der Hals- xrad Bodenteile als auch zur 5 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels

Bildung der Behälterstützfonn anzusehen, deren näher erläutert

taktweise Übereinstimmung im Laufe der Zeit erheb- Es zeigt

liehe Wartungs- und Korrekturmaßnahmen erfordert. - Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläute-

Gen.de bei einer solchen Ausgestaltung bereitet es rung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

erhöhte Schwierigkeiten, die Formhälften einwand- io Fig.2 eine Vorderansicht der Vorrichtung zur

frei infolge der Kettenlängung und der verschleißen- Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in

den Führungsbahnen genauestens zu zentrieren. Fer- vereinfachter Darstellung und

ner ist die Herstellung steriler Behälter unter Anwen- Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Extru-

dung des bekannten Verfahrens nahezu ausgeschlos- sionskopfdüse mit Fülleinrichtung.

sen, da der jeweils der Bewegung der Hohlkörper- i₅ Tn Fig. 1 ist strichpunktiert ein Schlauchab-

formeinnchtung folgende kombinierte Blas- und Füll- schnitt 1 dargestellt, der mittels durch den Kanal 2

stift während der Leerphase ohne besonderen Schutz zugeleiteter Stützluft gestützt und von einer Hohlkör-

frei durch die Atmosphäre bewegt w^d und hier performeinrichtung 3 umschlossen ist. Die Stützluft

schon infiziert werden kann (deutsche Auslegeschrift wird von einem Kompressor4 einem Windkessels

1 180 301, französische Patentschrift 1440 396). ₂₀ und von diesem einem Sterilisator 7 zuleitet. Die

Ausgehend von dem bekannten Verfahren, liegt zum Ausformen des Schlauchabschnittes 1 erforder-

der Erfindung unter Vermeidung der aufgezeigten liehe Blasluft gelangt durch eine Hochdruckleitung 8

Nachteile die Aufga' .e zugrunde, das bekannte Ver- ebenfalls über einen Sterilisator 9 in den Flüssigkeits-

fahren zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und vorlaufbehälter 10 und von diesem in den Kanal 2.

Verschließen von Hohlkörpern aus thermoplasti- 25 Der Kanal 2 steht mit einem kombinierten Blas- und

scnem Material dahingehend zu verbessern, daß phy- Fülldorn 11 in Verbindung, der in einer Extrusions-

siologisch bedenkliche Gase während des gleichzeiti- kopfdüse 12 mündet. An Stelle der Sterilisatoren 8. 9

g.-n Füllvorganges nicht in der Herstellungsform ver- kann ein Sterilisator unmittelbar hinter dem Wind-

bleiben. kessel 5 angeordnet sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch 30 Nach Umschließen des Schlauchabschnittes 1

gelöst, daß der ausgeformte Schlauchabschnitt noch durch die Hohlkörperformeinrichtung 3 wird über

unter erhöhtem Innendruck mittels Gas durchge- ein Steuerventil 13 Blasluft über den Kanal 2 in den

spült, anschließend bis zur Formenoberkante gefüllt kombinierten Blas- und Fülldorn 12 geleitet, wo-

wird, wobei überschüssige Flüssigkeit über den Stütz- durch der noch thermoplastische Schlauchabschnitt

bzw. Blasluftkanal in den Vorratsbehälter zurückge- 35 gegen die Wandungen der Hohlkörperformeinrich-

langt, während eine im Stützluftkanal verbleibende tung ausgeformt wird. Anschließend wird durch Ein-

Flüssigkeitssäule unmittelbar nach beendigter Fül- leiten über ein nicht dargestelltes Steuerventil der

lung während des Ablösens des Hohlkörpers vom ausgeformte Hohlkörper mittels Sterilgas durchspült.

Extrusionskopf in den Hohlkörper abgeblasen wird, wobei das aus dem Behälter entweichende Spülgas

welcher nacix Entfernen der ersten, den gefüllten 40 über eine ebenfalls nicht dargestellte Rückleitung ab-

Hohlkörper noch umfassenden Formeinrichtung vom geführt wird. Unmittelbar nach beendigter Spülung

Extrusionskopf durch eine sich von unten her üoer wird die Flüssigkeit über die Zuleitung 14 durch den

diese bewegende, zweite Hohlkörperformcinrichtung Fülldorn 11 in den Hohlkörper eingelassen, bis die-

verschlossen und abgetrennt wird. ser randvoll gefüllt ist. Die überschüssige Flüssig-

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfin- 45 keitsmenge gelangt mit der Blasluft durch den Blas-

dungsgemäßen Verfahrens wirH vorgeschlagen, daß luftkanal 15 und ein Rückschlagventil 16 in die

der gesamte Herstellvorgang einschließlich Füllen Rückleitung 17, welche im Flüssigkeitsvorlaufbehäl-

und Verschließen des Hohlkörpers unter sterilen Be- . f: 10 mündet. Unmittelbar nach beendigter Füllung

dingungen erfolgt. während des Ablösens der Hohlkörperformeinrich-

Bei Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens 50 tung 3 vom Extrusionskopf 12 wird die im Rückgas-

können aus den Kohlkörpern während des Ausfor- bzw. Blasluftrohr 15 verbleibende Flüssigkeitsuenge

mens auftretende, physiologisch bedenkliche Gase in den sich nach Abziehen des Hohlkörpers vom Ex-

herausgespült werden. trusionskopf 12 bildenden Mündungshohlraum abge-

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen blasen. Die Hohlkörperformeinrichtung 3 bewegt Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus 55 sich nun mit der dem aus dem Extrusionskopf 12 einem Schubschneckenextruder und mehreren daran austretenden Schlauchabschnitt 1 gleichen Geschwinangeordneten Extrusionskopf düsen mit einem korn- digkeit in die in Zeichnungsebene (Fig. 2) untere binierten Blas-und Fülldorn mit zwei einen Füll-so- Stellung. Parallel dazu bewegt sich die inzwischen wie einen Luft- bzw. Gaskanal bildenden koaxialen geöffnete zweit.? Hohlkörperformeinrichtung 3' gegen Rohren, wobei der Füllkanal unmittelbar mit einem 60 den Extrusionskopf 12, wobei während des Ein-Vorlaufbehälter in Verbindung steht und der Luft- schwenkens der zweiten Formhälften 20', 2Γ der in bzw. Gaskanal einen Anschluß für Stützluft aufweist; der ersten Hohlkörperformeinrichtung 3 befindliche sowie mit unterhalb der Kopfdüse wirksamen, aus je Hohlkörper verschlossen und der mittels Niederzwei Formhälften begehenden Hohlkörperformein- druck gestützte, in der Hohlkörperformeinrichtung 3' richtungen und zeichnet sich dadurch aus, daß der 65 frei hängende Schlauchabschnitt umschlossen wird. Luft- bzw. Blaskanal sowohl mit der Zuleitung für Nach Ausformen und Füllen des zweiten Hohlkör· Stütz- bzw. Blasluft als auch mit der Zuleitung für pers öffnet sich die in unterer Stellung befindliche Spülgas verbindbar ist und daß den Zuleitungen ein Hohlkörperformeinrichtung 3, wodurch der erste ge-

5 6

füllte und verschlossene Hohlkörper auf eine Trans- einen darunter befindlichen Transportbehälter 41 abporteinrichtung oder unmittelbar in einen Aufnahme- gegeben werden. Durch die im Bodenformbereicli kasten 41 abgegeben wird. Darauf fährt die obere der Formhälften 20, 21 angeordneten Querschweiß-Formeinrichtung 3' abwärts, und der Verfahrens- kanten 39 und die unmittelbar darüber befindlichen zyklus beginnt von neuem. 5 Abquetschnasen 38 können die gefüllten, verschlos-

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, weisen die Formhälften senen Hohlkörper abfallos von den Folgebehältern

20, 21 im Bodenformbereich angeordnete Quer- abgetrennt werden.

schweißkanten 39 mit einer Quetschnase 38 zum Ab- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird die im Vorratsbetrennen der gefüllten Hohlkörper von den Folgekör- hälter 10 befindliche Flüssigkeit mittels einer in der pern auf. Der frei hängende und mittels Sterilluft ab- io Flüssigkeitszuleitung 14 angeordneten Kolben- oder gestützte Schlauchabschnitt 1 wird während des Kreiselpumpe 47 den kombinierten Blas- und Füll-Schließvorganges der Formeinheit mittels der Quer- dornen 11 zugeleitet. Der kombinierte Blas- und schweißkanten 39 verschlossen, wobei die verblei- Fülldorn wird aus zwei einen Füll- sowie einen Luftbenden Schlauchreste mittels der Nase 38 abge- bzw. Gaskanal bildenden koaxialen Rohren gebildet, quetscht werden. Die Mündungsgestaltung der Hohl- 15 dessen Füllkanal 42 unmittelbar mit dem Vorlaufbekörper ist an das in der Zeichnung dargestellte Aus- hälter 10 in Verbindung steht. Der Luft- bzw. Gasführungsbeispiel nicht gebunden. Es können sowohl kanal 15 ist konzentrisch durch den Füllkanal 42 gezylindrische als auch Außen- bzw. Innengewinde führt und sowohl mit der Zuleitung für Stütz- bzw. zum Wiederschluß aufweisende Mündungen vorgese- Blasluft, als auch mit der Zuleitung für Spülgas verhen sein. ao bindbar. Der Füllkanal 42 weist an seinem austritt-

Der nun von der Hohlkörperformeinrichtung 3 seitigen Ende ein Sieb 44 auf, welches ein schaumeingeschlossene Schlauchabschnitt wird in der ein- freies Abfüllen sicherstellt und nach Abziehen des gangs beschriebenen Verfahrensweise ausgeformt Hohlkörpers vom Extrusionskopf eine Kapillarsperre und gefüllt. Dabei wird die Flüssigkeit beispielsweise bildet.

mittels eines unmittelbar unterhalb des Flüssigkeits- 25 Das Hubvolumen der Kolbenpumpe 47 ist gering-

austrittes am Stütz- bzw. Blasluftkanal 11 angeord- fügig größer als das Gesamtvolumen aller in der je-

neten Abweisschirmes 40 gegen die Hohlkörpermün- weiligen Formeinrichtung 3 bzw. 3' befindlichen

dung geieiiei, was eine schnelle Abkühlung der obe- Hohlkörper. Λη Stelle der Kolbenpumpe 47 können

ren Randbereiche zur Folge hat. Nach beendigter auch andere Pumpen Anwendung finden. So ist es

Füllung wird die geschlossene Hohlkörperformein- 30 beispielsweise möglich, jede unter dem Extrusions-

richtung3 mittels der Verstelleinrichtung 17 (Fig. 3) kopf befindliche Einzelform mittels einer separaten

in die Stellung der inzwischen geöffneten unteren Dosierpumpe zu befüllen.

Hohlkörperformeinrichtung 3' abwärts bewegt. Gemäß einem aus F i g. 1 strichpunktiert ersichtli-Gleichzeitig bewegt sich die untere Hohlkörperein- chen zweiten Ausführungsbeispiel ist es ferner denk · richtung 3' aufwärts gegen die Extrusionskopfdüse 35 bar, die bei Oberfüllung des Hohlkörpers zurückflie-12. Im nachfolgenden Takt werden die Druckbacken ßende überschüssige Flüssigkeitsmenge separat in 18', 19' der inzwischen in oberer Stellung befindli- einen vom Vorlaufbehälter 10 getrennten Sammeibechen Hohlkörperformeinrichtung 3' geschlossen, wo- hälter 45 über eine Rückleitung 46 abzuleiten. Hierdurch der Halsbereich des inzwischen gefüllten durch ergibt sich die Möglichkeit, unter Vermeidung Hohlkörpers quergeschweißt und abgequetscht, so- 40 einer in der Flüssigkeitszuleitung 14 vorgesehenen wie der noch frei hängende Schlauchabschnitt um- Pumpe 47 aus dem Vorlaufbehälter ¹O mit dem schlossen wird. Nach Befüllung der nun in der obe- darin aufgebauten Druckpolster die Druckfüllung ren Hohlkörperformeinrichtung 3' befindlichen einzuleiten. Das Druckgefälle vom Vorlaufbehälter Hohlkörper öffnet sich die untere Hohlkörperform- 10 zum Sammelbehälter 45 wird in diesem Falle einrichtung 3, wobei die darin gehaltenen, gefüllten 45 zweckmäßig mittels nicht dargestellter Druckventile und verschlossenen Hohlkörper vorzugsweise in geregelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 gefälle zwischen? Vorlaufbehälter (10) und Sa-a Patentansprüche: 'fhelbehälter (45) mittels Druckventile regelba ist. -

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen, '

Füllen und Verschließen von Hohlkörpern aus 5

thermoplastischem Material, bei welchem ein aus
der Extrusionskopfdüse austretender Schlauchabschnitt im noch plastischen Zustand von der

Stützform umschlossen, im Blasverfahren ausge- Die Erfiriung geht aus von einem bekannten Verformt, gefüllt und verschlossen wird, dadurch io fahren zum kotinuierlichen Herstellen, Füllen und gekennzeichnet, daß . der ausgeformte Verschließen von Hohlkörpern aus thermoplasti-Schlauchabschnitt noch unter, erhöhtem Innen- schein Material/bei -welchem ein aus der Extrusionsdruck mittels Gas durchspült, anschließend bis kopfdüse austretender Schlauchabschnitt im noch zur Fonnenoberkante gefüllt wird, wobei über- plastischen Zustand von der Stützfonn umschlossen, schüssige Flüssigkeit über den Stütz- bzw. Blas- 15 im Blasverfahren ausgeformt, gefüllt und verschlosluftkanal (15) in den Vorratsbehälter (10) zurück- sen wird (Patentschrift Nr. 63 326 des Amtes für Ergelangt, während eine im Stützluftkanal verblei- findungs- und Patentwesen in Ost-Berlin). Ein weitebende Flüssigkeitssäule unmittelbar nach been- rer Gegenstand der Erfindung ist die Vorrichtung digter Füllung während des Ablösens des Hohl- zur Durchführung des Verfahrens,
körpers vom Extrusionskopf in den Hohlkörper 20 Üblicherweise werden Hohlkörper aus thermoplaabgeblasen wird, welcher nach Entfernen der er- stisch^.n Material in getrennten Vorrichtungen hersten, den gefüllten Hohlkörper noch umfassenden gestellt und gefüllt. Die zur Herstellung der Hoblkör-Formeinrichtung vom Extrusionskopf durch eine per vorgesehenen Einrichtungen bestehen im wesentsich von unten her über diese bewegende, zweite liehen aus einem Extruder mit einer Extrusions-Hohlkörperformeinrichtung verschlossen und ab- 25 kopfdüse, aus welcher der auszuformende Sc'.'lauchgetrennt wird. abschnitt in eine unter die Extrusionskopfdi se ver-

2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- fahrbare Hohlkörpereinrichtung ausdrückbir ist.

kennzeichnet daß der gesamte Herstellvorgang, Der eingeschlossene Schlauchabschnitt wird mittels

einschließlich Füllen und Verschließen des Hohl- erhöhter Diuckluft in die Formwandung gelegt und

körpers unter sterilen Bedingungen erfolgt. 30 ausgeformt, nach erfolgter Abkühlung aus der Hohl-

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- körperformeinrichtung ausgeworfen und gegebenenrens nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend falls einer Füllmaschine zugeleitet. Sofern die Hohlaus einem Schubschneckenextruder und mehre- körper nicht unmittelbar nach der Herstellung gefüllt ren daran angeordneten Extrusionskopfdüsen mit werden, ergeben sich zwangläufig erhöhte Transporteinem kombinierten Blas- und Fülldorn mit zwei 35 und Lagerkosten. Selbst bei ei ier sich unmittelbar einen Füll- sowie einen Luft- bzw. Gaskanal bil- nach dem Herstellvorgang anschließenden Befüllung denden Rohren, wobei der Füllkanal unmittelbar der Hohlkörper in einer separaten Füllmaschine mit einem Vorlaufbehälter in Verbindung steht müssen beispielsweise beim Abfüllen steriler Ver- und der Luft- bzw. Gaskanal einen Anschluß für brauchsgüter umfangreiche Maßnahmen zur Siche-Stützluft aufweist, sowie mit unterhalb der Extru- 40 rung der Sterilität eingeleitet werden,
sionskopfdüse wirksamen, aus je zwei Formhälf- Zur Vermeidung dieser Übelstände ist es bereits ten bestehenden Hohlkörperformeinrichtungen, bekanntgeworden, unmittelbar nach Herstellen eines dadurch gekennzeichnet, daß der Luft- bzw. Gas- Hohlkörpers diesen durch die Extrusionskopfdüse zu kanal (15) sowohl mit der Zuleitung (2) für befüllen, anschließend mittels gegen den Kopf des Stütz- bzw. Blasluft als auch mit der Zuleitung 45 Hohlkörpers gesondert bewegbarer Querschweißelefür Spülgas verbindbar ist urd daß den Zuleitun- mente zu verschließen und auf einen Transporteur gen ein Sterilisator (7,8) vorgeschaltet ist. dess-M abzugeben (Patentschrift Nr. 63 326 des Amtes für Hochdruckzuleitung (8) für Blasluft gleichzeitig E.-findungs- und Patentwesen in Ost-Berlin).

mit dem Vorlaufbehälter (10) in Verbindung Bei einem weiteren bekannten Verfahren zum konsteht, so tinuierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff ist es rer.s nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, bereits bekanntgeworden, einen vom Extruder ausdaß der im Inneren des Füllkanals (42) angeord- gepreßten Kunststoffschlauch im noch plastischen nete Stütz- bzw. Blasluftkanal (15) unmittelbar Zustand von mit gleicher Geschwindigkeit mit den» unterhalb des Flüssigkeitsaustritts einen gegen 55 Schlauch bewegten Behälterformteilen einzuschliedie Hohlkörpermündung gerichteten Abweis- ßen, in der auf diese Weise gebildeten Form durch schirm (40) für das Füllgut aufweist. einen erhöhten Innendruck aufzublasen und den so

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, entstandenen Behälter bei noch bestehender Verbindadurch gekennzeichnet, daß im Blas- und Stütz- dung mit dem ausgepreßten Schlauch zu füllen, dann luftkanal (15) unmittelbar oberhalb der mit dem 60 den gefüllten Behälter durch Trennschweißen zu ver-Vorlaufbehälter (10) verbundenen Rückluftlei- schließen und anschließend zu vereinzeln. Bei diesem tung (17) ein im Sinne der rückströmenden Flüs- Verfahren wird der extrudierte Kunststoffschlauch sigkeit wirkendes Rückschlagventil angeordnet zuerst im Abstand der Behälterlänge in den Halsist, und Bodenbereichen mittels einzelner Kopf- und Be-

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, 65 hälterformeinrichtungen verformt und anschließend dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluftleitung die gesamte Behälterstützform gebildet, wobei unter (17) in einem vom Vorlaufbehälter (10) getrenn- zwischenzeitlicher Füllung eines vorhergehend geten Sammelbehälter (45) mündet und das Druck- formten und aufgeblasenen, nur am Boden abge-