DE1966634B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material, bestehend aus einem Schubschneckenextruder und mehreren daran angeordneten Extrusionskopfdüsen mit kombinierten Blas- und Fülldornen sowie aus vertikal bewegbaren Formhälftenpaaren, die unmittelbar unter den Extrusionskopfdüsen zu einer Form schließbar und nach Herstellen des Hohlkörpers vertikal mit einer dem austretenden Schlauchabschnitt entsprechenden Geschwindigkeit verschiebbar sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen gefüllter und verschlossener Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff wird der vom Extruder ausgepreßte Kunststoffschlauch im noch plastischen Zustand von mit dem Schlauch bewegten Behälterformteilen eingeschlossen und in der auf diese Weise gebildeten Form durch einen erhöhten Innendruck aufgeblasen. Bei noch bestehender Verbindung mit dem ausgepreßten Schlauch wird dieser gefüllt, dann durch Trennschweißen verschlossen und anschließend vereinzelt. Bei dieser Vorrichtung wird der extrudierte Kunststoffschlauch zuerst im Abstand der Behälterlänge in den Hals- und Bodenbereichen mittels einzelner, quer zum Schlauch bewegbare Kopf- und Behälterformeinrichtungen verformt und anschließend die gesamte Behälierstützforrn gebildet, wobei unter zwischenzeitlicher Füllung eines vorhergehend geformten und

ίο aufgeblasenen, nur am Boden abgestützten Behälters der in der oberen Form eingeschlossene Schlauch aufgeblasen wird. Als nachteilig ist hierbei die Vielzahl der zur Herstellung eines Hohlkörpers erforderlichen Einzelelemente sowohl zur Ausformung der Hals- und Bodenteile als auch zur Bildung der Behälterstützformen zu sehen, deren taktweise Übereinstimmung im Laufe der Zeit erhebliche Wartungs- und Korrekturmaßnahmen erfordert. Ferner ist die Herstellung steriler Behälter mit dieser Vorrichtung ausgeschlossen.

da der jeweils der Bewegung der Hohlkörperformeinrichtung folgende kombinierte Blas- und Fülldorn während der Leerphase ohne besonderen Schutz frei durch die Atmosphäre bewegt und hier schon infiziert wird.

Die bekannten Vorrichtungen zum kontinuierlichen Herstellen von Hohlkörpern weisen im allgemeinen parallel zueinander bewegbare Formhäiften auf, welche mit am Lager angreifenden Anpreß- und Schließeinrichtungen ausgebildet sind. Die Ausbildung dieser Schließeinrichtungen bzw. die Aufhängung derartiger Formhälften gestalten jedoch nur einen geringen Anpreßdruck, so daß nur eine begrenzte Anzahl von Formen nebeneinander angeordnet sein kann. Hierdurch wird die Leistung derartiger Vorrichtungen innerhalb eines

i^r> engen Rahmens nach oben hin begrenzt.

Ausgehend von den bekannten Vorrichtungen liegt der Erfindung unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Aulgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen

•to von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material zu schaffen, bei welcher die Anpreß- und Schließeinrichtungen derart ausgebildet sind, daß eine beliebige, allenfalls durch die Verteilung der plastischen Massen begrenzte Länge der Formhälften und damit eine entsprechend hohe Anzahl von Formnestern angeordnet sein kann. Gleichzeitig soll für eine ständig gleichbleibende und einwandfreie Ausrichtung der einzelnen Formhälften Sorge getragen sein. Diese Aufgabe wird gemäß der.Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwei Formhälftenpaare in Druckbackenpaaren angeordnet sind, daß zwei gegenüberliegende senkrechte Führungen vorgesehen sind, an denen jeweils ein Druckbackenpaar senkrecht verschiebbar gelagert ist, daß die Druckbackenpaare an den Führungen fliegend angelenkt und durch Zahnstangentriebe in die Offenbzw. Schließstellung bringbar sind und daß die freien Enden der Druckbacken mit Schließeinrichtungen versehen sind.

ω) Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Schließeinrichtung einen in der Druckbacke verankerten Schließzylinder aufweist, dessen Kolbenstange in ausgefahrener Stellung in eine Ausnehmung der zweiten Druckbacke einführbar und

i>^r> arretierbar ist, wobei durch den Rückhub der Kolbenstange die erforderliche Schließkraft ausgeübt wird. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß sich die Formhälften mit der von der Teilungsebene abweisen-

den Außenfläche gegen in denDruckbacken angeordnete horizontale Druckbolzen stützt, welche über ein hydraulisches Ausgleichssystem miteinander kommunizieren. Ferner gehört es zur Erfindung, daß sich die Formhälften mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche ganzseitig gegen je eine mittels Druckmedium beaufschlagte Membrane abstützen.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen besteht der wesentliche Vorteil darin, daß die den Hohlkörper umschließenden Formeinheiten aus nur zwei in Vertikalebene geteilte Formhälften bestehen, welche während der gesamten Herstell- und Füllvorganges fest unter der Extrusionskopfdüse gehalten sind. Hierdurch werden jegliche Relativverschiebungen der Blas- und Fülldorne zum Extruiionskopf vermieden. Die Formhälften selbst sind mit relativ einfachen Mitteln gegeneinander bewegbar und werden in ihrer geschlossenen Stellung sicher arretiert. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung selbst bei erhöhten Verschleißerscheinungen ein paralleles Verschließen der gegeneinander bewegbaren Formhälften.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht der Vorrichtung in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Grundriß ohne Extruder,

Fig.3 ein Druckbackenpaar mit darin gehaltenen Formhälften,

Fig.4 eine andere Variante der Formhälftenhalterungund

Fig.5 eine vergrößerte Darstellung der Extrusionskopfdüse mit den Formhälfien.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die » Vorrichtung einen Schubschneckenextruder 43 mit mehreren daran angeordneten Extrusionskopfdüsen 12 auf, durch welche jeweils ein kombinierter Blas- und Fülldorn 11 geführt ist. Unterhalb der Extrusionskopfdüsen 12 sind an zwei einander gegenüberliegenden vertikalen und ortsfesten Führungselementen 16 fliegend angelenkte Hohlkörperformeinrichtungen 3, 3' mittels vertikal wirksamer Verstelleinrichtungen 17 auf- und abbewegbar. Die Hohlkörperformeinrichtungen 3, 3' bestehen aus zwei zangenförmig gegeneinander bewegbaren Druckbacken 18, 19 bzw. 18', 19', in welchen jeweils in Vertikalebene geteilte Formhälften 20, 21 bzw. 20', 2Γ gehalten sind. Die Druckbacken 18, 19 und 18', 19' weisen an ihren Lagern 22 Stirnräder 23 auf, in welche Zahnstangen 24 von Verstellantrieben 25 eingreifen. Die Stirnräder 23 sind zum Ausgleich evtl. Verschleißerscheinungen zur Achse der Druckbacke verstellbar angeordnet. Die Druckbacken 18' bzw. 19 weisen an ihrem von der Lagerstelle 22 wegweisenden Ende 26 Schließeinrichtungen 27 auf, welche mit der korrespondierenden Druckbacke 18 bzw. 19' verbindbar sind. Die Schließeinrichtung 27 besteht vorzugsweise aus einem Zylinder, dessen Kolbenstange 29 in eine Ausnehmung 28 der Druckbacke 19' bzw. 16 einführbar und in ausgefahrener Stellung mittels eines quer zur _bo Einführungsrichtung wirkenden Verstellzylinder 30 arretierbar ist. Zur Erzeugung der erforderlichen Schließkräfte wird der Kolben des Schließzylinders 27 im einfahrenden Sinne mittels Druckmedium beaufschlagt. Es sind auch andere Schließeinrichtungen 1,1 denkbar. So ist es durchaus möglich, einen Drehkolbenzylinder vorzusehen, dessen mit Gewindeansatz versehene Kolbenstange in das Muttergewinde der korrespondierenden Gegendruckbacke eingreift und durch geringfügige Drehung den erforderlichen Schließdruck aufbringt.

Die vertikal geteilten Formhälften 20, 21 stützen sich gemäß F i g. 2 mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen in der D-uckbacke 18, 19 bzw. 18', 19' in horizontalen Bohrungen angeordnete Druckbolzen 31 ab, welche über ein hydraulisches Ausgleichssystem 32 miteinander kommunizieren. Die Druckbolzen 31 sind derart angeordnet, daß sie sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebene geringfügige Verschiebungen der Formhälften 20, 21 bzw. 20', 2Γ zulassen.

Die in Fig.3 dargestellte Formhälftenhalterung besieht aus einer in der Druckbacke 18, 19 bzw. 18', 19' angeordnete Druckkammer 33, welche mittels einer Membrane 34 verschlossen ist. Die Formhälften 20 bzw. 21 stützen sich ganzflächig mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen die mittels Druckmedium beaufschlagte Membrane 34 ab. Hierbei kommunizieren die Druckkammern 33 beider Druckbacken 18,19 vorzugsweise über eine nicht dargestellte Ausgleichsleitung. Die Druckkammer 33 weist zum Nachfüllen evtl. auftretender Leckverluste einen Anschluß 36 auf.

Nach einem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel stützen sich die Formhälften 20, 21 bzw. 20', 21' gegen einen Schlauch 49 ab, dessen Kammer 50 durch einen Anschluß 52 und Leitungen 51 mittels Druckmedium beaufschlagbar ist.

Durch die sich ganzflächig oder punk'wcise auf der ganzen Fläche abstützenden Formhälften werden die selbst bei einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Einzelformen 20' auftretenden Druckkräfte gleichmäßig auf die Druckbacken 18, 19, t8', 19' verteilt. Die erforderlichen Schließkräfte werden gleichmäßig über die Druckbacken 18,19 von deren Lagern 22 sowie den den Lagern gegenüberliegenden Enden 26 aufgenommen. Hierdurch ergibt sich ein besonders günstiges Biegemoment für die Druckbacken und es wird ferner sichergestellt, daß keinerlei Durchbiegungen der Formhälften eintreten können.

Zum Herstellen und Füllen eines Hohlkörpers werden die Druckbackenpaare 18, 19 der in oberer Stellung befindlichen Hohlkörper-Formeinrichtung 3 mittels der Verstelleinrichtung 25 horizontal gegen die vertikal herabhängenden, extrudierten Schlauchabschnitte 1 eingeschwenkt. Der erforderliche Schließdruck wird nun mittels Schließeinrichtung 27 aufgegeben, wobei ■ sich an den Formhälften 20 angeordnete Zentrierstifte 37 in entsprechende Ausnehmungen der Gegenform 21 legen und beide Formhälften 20, 21 gegeneinander zentrieren. Zur lotrechten Zentrierung der im Arbeitstakt übereinander befindlichen Formhälften 20, 21 sind auf deren waagerechten Planseiten entsprechende Zentriereinrichtungen vorgesehen. Jegliche Ungenauigkeiten oder im Laufe der Zeit eingetretene Verschleißwege werden durch die Druckbolzen 31, bzw. die Membrane 34 bzw. dem Schlauch 49 ausgeglichen, so daß die beispielsweise aus mehreren Einzelformen bestehenden Formhälften 20, 21 genauestens unter den entsprechenden Blas-und Fülldornen 11 zentriert sind.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, weisen die Formhälften 20, 21 im Bodenformbereich angeordnete Querschweißkanten 38 mit einer Quetschnase 39 zum Abtrennen der gefüllten Hohlkörper von den Folgekörpern auf. Der freihängende und mittels Sterilluft abgestütze Schlauchabschnitt 1 wird bei Schließen der Formeinheit mittels

der Querschweißkanten 38 verschlossen, wobei die verbleibenden Schlauchreste mittels der Nase 39 abgequetscht werden. Die Mündungsgestaltung der Hohlkörper ist an das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel nicht gebunden. Es können sowohl zylindrische als auch Außen- bzw. Innengewinde zum Wiederverschluß aufweisende Mündungen vorgesehe sein. Bei entsprechender Ausbildung der Formhälfte 20, 21 ist es ferner möglich, den Mündungsbereich 4 einer jeden Formeinheit je nach Erfordernis beliebi auszutauschen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material, bestehend aus einem Schubschneckenextruder und mehreren daran angeordneten Extrusionskopfdüsen mit kombinierten Blas- und Fülldornen sowie aus vertikal bewegbaren Formhälftenpaaren, die unmittelbar unter den Extrusionskopfdüsen zu einer Form schließbar und nach Herstellen des Hohlkörpers vertikal mit einer dem austretenden Schlauchabschnitt entsprechenden Geschwindigkeit verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Formhälftenpaare (20, 21, 20', 2Γ) in Druckbackenpaaren (18, 19, 18', 19') angeordnet sind, daß zwei gegenüberliegende senkrechte Führungen (16) vorgesehen sind, an denen jeweils ein Druckbackenpaar senkrecht verschiebbar gelagert ist, daß die Druckbackenpaare (18,19,18', 19') an den Führungen fliegend angelenkt und durch Zahnstangentriebe (25) in die Offen- bzw. Schließstellung schwenkbar sind, und daß die freien Enden (26) der Druckbacken mit Schließeinrichtungen (27) versehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtung (27) einen in einer Druckbacke (18', 19) verankerten Schließzylinder aufweist, dessen Kolbenstange (29) in ausgefahrener Stellung in eine Ausnehmung (28) der zweiten Druckbacke (18, 19') einführbar und arretierbar ist, wobei durch den Rückhub der Kolbenstange (29) der erforderliche Schließdruck ausgeübt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Formhäiften (20, 21, 20', 21') mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen in den Druckbacken (18, 19, 18', 19') angeordnete horizontale Druckbolzen (31) abstützt, welche über ein hydraulisches Ausgleichssystem (32) miteinander kommunizieren.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Formhälften (20, 21, 20', 2Γ) mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche ganzflächig gegen je eine mittels Druckmedium beaufschlagte Membrane (34) abstützen.