DE2205292A1

DE2205292A1 - Verfahren zur Herstellung von Behältern und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2205292A1
Application number: DE19722205292
Authority: DE
Inventors: Edgar Sorel-Moussel; Berry Jean-Luc Mesnil sur lEstree; Dardaine (Frankreich). B29c 17-14
Original assignee: EP Remy et Cie SARL
Current assignee: EP Remy et Cie SARL
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-02-04
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DK152837B; BE779241A; NL149108B; US3814783A; NL7201555A; GB1351886A; ES399637A1; SE377067B; FR2125133A1; CA986267A; FR2125133B1; ZA72602B; IT947256B; CH545678A; JPS5532535B1

Description

AL/HB/UMR/20o226
31.1. 1972

EeP. REMT et Gie,

"Verfahren zur Herstellung von Behältern und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrensο"

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen ein Verfahren zur Herstellung von dicht verschlossenen Behältern, demzufolge eine heiss-siegelbare Kunststoffmasse zu einem fortlaufenden Rohr gespritzt wird, ein Rohrstück bestimmter Länge, die notwendig ist zur Herstellung eines Behälters, in eine aus trennbaren Schalen gebildete Form eingeschlossen wird und dieser Rohrabschnitt oder Külbel im Inneren der Form zur Bildung dea genannten Behälters aufgebläht wird.

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In den Verfahren dieser Art, die bisher bekannt sind, wird zunächst der Külbel von dem von der Spritzform gelieferten Rohr getrennt, dann"durch Einfuhren eines komprimierten, sterilen Gases, z.B· von Luft aufgebläht, was bei einem Külbel, der nach dem Verschluss der Form an einem Ende offen bleibt, um später den Hals des Behälters zu bilden, mit Hilfe eines Rohransatzes"oder eines' Domes ausgeführt wird, der in das genannte offene Ende eindringt, oder was bei einem bei dem Verschliessen der Form vollständig geschlossenen Külbel mit Hilfe einer Nadel, die den genannten Külbel durchdringt, getätigt wird.

Diese Verfahren haben den Nachteil, dass sie die Verunreinigungsgefahr des Behälterinneren nach dem Spritzen nicht ausschliessen· Im ersten Fall steht der Külbel mit der umgebenden Luft von dem Moment der Trennung von dem Rohr (d.h. von dem folgenden Külbel) bis zu dem Zeitpunkt, an dem er die Luft oder das sterile, komprimierte Gas aufnimmt, in Berührung, sodass er Gefahr läuft, infiziert zu werden· Im zweiten geschilderten Fall, kann der Külbel von der ihn durchdringenden Nadel infiziert werden.

Ein weiterer Nachteil des ersten geschilderten Verfahrens besteht darin, dass der Behälter nach dem Aufblähen geschlossen wird, und dass während dieses Verschliessens das Gas oder die komprimierte Luft, die zum Aufblähen gedient hat, in nahezu unkontrollierbarer Weise entweicht, wodurch es unmöglich wird, einen Enddruck bestimmten Wertes im Inneren des geschlossenen Behälters zu erhalten. Der Wert dieses Inneren Druckes bestimmt jedoch die Form des Behältersο Die Unterschiede des inneren Druckes von eine» Behälter zum anderen haben in entsprechender Weise Abwandlungen der Behälterform zur Folge und schaden infolgedessen der Einheitlichkeit des Endproduktes.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat zum Ziel, diese Unannehmlichkeiten zu vermeiden und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des an seinem unteren Ende hermetisch geschlossen Külbels mit einer Quelle sterilen Gases von konstantem,den atmosphärischen Druck wenig übersteigenden Druck in Verbindung steht, dass die Form so verschlossen wird, dass der Külbel zwischen den Schalen eingeschlossen wird, dass im Inneren der Form und ausaerhalb des Külbels ein Vakuum geschaffen wird, um den genannten Külbel aufzublähen und den Behälter zu formen, wobei der Külbel während des Verschliessens und Aufblähena in ständiger Verbindung mit der Quelle von unter Druck stehendem Gas bleibt, dass der obere Teil des Behälters und der untere Teil des folgenden Külbels hermetisch verschlossen weiden,dass der ge-

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nannte Behälter von dem folgenden Külbel getrennt wird, und dass schliesslich die Form geöffnet und der Behälter aus der genannten Form herausgenommen wird·

Bs ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Innere des Külbels niemals mit der umgebenden Atmosphäre in Berührung kommt, da der Külbel, der zur Bildung eines Behälters gedient hat, von dem Rohrrest erst dann getrennt wird, wenn der Behälter bereits vollständig ausgebildet ist, also dicht verschlossen ist, wobei das Verschliessen des Behälters gleichzeitig das Verschliessen des unteren Endes des Rohfrestes, d.h· des Külbels, der zur Bildung des folgenden Behälters bestimmt ist, bewirkt. Das erfindungsgemässe Verfahren scheidet jede Verunreinigungsgefahr des Behälterinneren nach dem Spritzen aus und erlaubt folglich die Fertigung von Behältern, deren Innenraum steril ist·

Da der Külbel und später der Behälter ständig mit einer Gasquelle, dessen Gas unter konstantem Druck steht, verbunden ist, wird das Verschliessen des Behälters ausserdem ausgeführt, während letzterer im Druckgleichgewicht mit"der genannten Gasquelle stehtj wodurch die Bildung von Behältern mit leicht kontrollierbarem und homogenem Innendruck, ermöglicht wird, von Behaltern also, die eine viel regelmässigere Form haben als die Behälter, die mit Hilfe der bisher bekannten Verfahren erhältlich sind,'bei denen das Verschliessen des Behälters gleichzeitig mit dem Ausbringen des Blähgases ausgeführt wifdo

Die Erfindung hat dadurch, dass es Verluste von sterilem Aufblähgas vermeidet, die während des Verschliessens des Behälters in den bekannten Verfahren auftreten, eine erhebliche Einsparung dieses sterilen Gases zur Folge. Dadurch wird es möglich, ein nicht reagierendes leicht sterilisierbares Gas wie Stickstoff zu verwenden*

Durch die Formung des Behälters in einem Aussenvakuum anstelle des Einblasens von Gas in den Innenraum ermöglicht es, wenn unvorhergesehenerweise ein Behälter undicht wird, jegliches Eindringen der Umgebungsluft in den Kreis des sterilen Gases zu vermeiden·

Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge, wird die Verbindung zwischen dem Külbelinneren und der genannten Quelle sterilen Gases dort durchgeführt, wo das Spritzen des Kunststoffes stattfindet, wobei das Gas konzentrisch zu dem genannten Kunststoff ankommt·

Die Einführung des sterilen Gases in das Innere des Külbele wird vollzogen,ohne dass es notwendig ist ,letzteren mit Hilfe eines Gerätes zu durchstechen, was die Infektionsgefahr mit sich bringen würde.

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Einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechend wird der Külbel im Inneren der Form gleichzeitig mit der Formung des Behälters am Abschluss des Külbelteiles, der den oberen Teil des genannten Behälters bildet und dazu bestimmt ist, hermetisch verschlossen zu werden, abgekühlt «

Die Tatsache, dass der Külbel nicht an der Stelle abgekühlt wird, wo das Verschliessen durchgeführt wird, ermöglicht es, seine guten Schweisseigenschaften zu bewahren»

Die Erfindung betrifft gleichfalls eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens eine Spritzvorrichtung besitzt, die mit einem zentralen Kanal versehen ist, der mit einer Quelle für steriles ,unter einem konstant en, wenig oberhalb des atmosphärischen Druckes liegendem Druck stehendem Gas verbunden ist, und wenigstens eine Form besitzt, die aus mindestens zwei nebeneinander stellbaren Schalen gebildet wird, die vorgesehen sind, um zwischen sich den mit der genannten Spritzform gegossenen Teil des Rohres, der den genannten Külbel bildet, aufzunehmen, wobei die genannten Schalen an ihrem oberen Ende Ausnehmungen aufweisen, die die freie Passage der genannten Külbel nach dem Verschluss der Form erlauben»

Dank dieses Aufbaues der Spritzform wird das sterile Gas in das Innere des gespritzten Rohres eingeführt, d.h. in das Innere jedes Külbels, sobald dieser gebildet worden ist, ohne dass es notwendig ist,ihn später zu durchdringen»

Ausserdem erlaubt es der Aufbau der Formschalen den Külbel, der sich im Inneren der Form befindet, ständig mit der Quelle für steriles Gas während der Formung des Behälters in Verbindung zu halten.

Für die beigefügten, lediglich zum Zwecke des Beispieles gegebenen Zeichnungen gilt :

- Figur 1 stellt in schematischer Form eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens dar, wobei die Vorrichtung dargestellt wird während des Spritzens des Kunststoffes vor dem Verschluss der Form ;

- Figur 2 ist eine Teilansicht der genannten Vorrichtung nach dem Verschluss der Form und der Formgebung des Behälters durch Aufblähen ;

- Figur 2a zeigt eine Einzelheit der Figur 2 in grösserem Massstab ;

- Figur 3 zeigt das Einschnüren und Abschneiden des Külbels am oberen Teil des Behälters J

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- Figur 3a zeigt eine Einzelheit der Figur 3 in grösserem MassstalD ; ' '

- Figur 4 zeigt das Ausbringen des Behälters und des Angusses aus der Forme

Der dargestellten Ausfuhrungsform entsprechend "besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung im -wesentlichen eine Spritzform oder Düse 10 von kreisförmigem Querschnitt, die über ein Rohr 11 mit einer schematisch in 12 dargestellten ■ . Schneckenpresse verbunden istο Diese Schneckenpresse liefert z.B. mit Hilfe einer nicht dargestellten Schraube eine Kunststoffschmelze M, wie Polyäthylen ,durch das Rohr 11 an die Düse 10.

Die Düse 10 ist'in ihrem Inneren mit einem zentralen Kanal 15 versehen, der gleichfalls einen kreisförmigen Querschnitt hat und konzentrisch zu der genannten Düse angeordnet isto Der Kanal. 15 ist über eine Zuführung 16 mit einer Quelle für steriles,unter konstantem Druck stehendem Gas verbunden. Diese Quelle ist schematisch.in 17 dargestellt. Das von der Quelle 17 gelieferte Gas besteht vorteilhafterweise aus einem mit der Umgebung nicht reagierenden Gas, wie vorher sterilisiertem Stickstoff, und wird unter einem Druck gehalten, der wenig, z.B. um ungefähr 0,04 bis 0,06 Atmosphären,über dem atmosphärischem Druck liegt.

Der Kunststoff wird aus der Düse 10 in Form eines fortlaufenden Rohres T gespritzt, das den Kanal 15 umgibt„ Dieses Rohr bildet aufeinanderfolgende Külbel P₁ von denen jeder zur Bildung eines Behälters dient.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt ferner eine Form 19'j die unterhalb der Düse 10 angeordnet ist und von zwei einander gleichen nebeneinander stellbaren Schalen 19a und 19b gebildet wirdo Jede dieser Schalen 19a und 19b enthält eine Höhlung 20a, 20b, die der Formung des Behälterkörpers dient und in ihrem oberen Bereich zur Bildung des Behälterhalses eine Ausnehmung oder Kehle 2|a und 21b besitzt, die mit ihrer Höhlung 20a, 20b in Verbindung steht, um bei geschlossener Form einen Durchgang für das mit der Düse 10 gespritzte Rohr zu bildene Jede Ausnehmung oder Kehle 21a und 21b ist in ihrem unteren Bereich mit einem nach innen vorspringenden Wulst 22a und 22b versehen. Diese Wülste bedeuten, wenn die Form geschlossen ist, eine Einschnürung an der Basis des von den Ausnehmungen oder Kehlen 21a, 21b gebildeten Durchganges. Die Aufgabe dieser Einschnürung wird im Folgenden erklärt werden. Verschluss- oder Trennbacken 24a und 24b sind gleitend in entsprechenden Räumen 23a und 23b

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im oberen Bereich jeder Schale 19a und 19b eingebaut, d.h. in dem Teil, in dem sich die Ausnehmungen oder Kehlen 21a und 21b befinden» Diese Backen 24a und 24b sind mit AntriebsOrganen wie pneumatischen Kolbenzylindern oder Winden 25a und 25b verbunden» Die Backe 24b besitzt an ihrer Stirnseite eine Schneidkante 26,

Jede Schale 19a und 19b ist ausserdem mit einem Kanal 27aund 27b wburdsn, der auf der Innenfläche ihrer Höhlung 20a bzw. 20b ausmündet und über Kanäle 28a und"28b entweder mit einer Vakuumquelle 50 oder mit einem Frischluftvorrat 31 aus der Atmosphäre verbunden werden kann₀ Dies geschieht mit Hilfe eines Richtungsumsehaltorganes 29₀

Eine Abgusstrennvorrichtung 32, die gleitend in dem Hohlraum 33 eingebaut ist und mit einem Antriebsorgan wie z.B„ einer pneumatischen Winde 34 verbunden ist₉ist unter jeder Schale 19b zugeordnet.

Jede Schale besitzt ausserdem einen Abkuhlkreis 35a, 35b, der ständig durch die Kanäle 36a, 36b, 37a, 37b mit einer Quelle verbunden ist, die ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium 38 enthält»

Die verschiedenen Arbeitsphasen der dargestellten Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind die folgenden :

1) Während die Schale 19 geöffnet unterhalb der Düse 10 angeordnet ist, dohe während seine zwei Schalen 19a und 19b voneinander getrennt und symmetrisch bezogen auf die Achse der genannten Düse (siehe Figur 1) angeordnet aind, drückt die Schneckenpresse 12 den Kunststoff M zurück, der infolgedessen aus der Düse in Form des Rohres T austritt· Mit P ist der Teil des Rohres oder des Külbels bezeichnet, der zur Bildung eines Behälters dient und an seinem unteren Teil Pi geschlossen ist (dieser Verschluss ist während der Herstellung des vorangehenden Behälters bewirkt worden). Das Zuiückdrängen der Kunststoffmasse wird angehalten, wenn das untere Ende P1 des Külbels P sich im wesentlichen in Höhe des unteren Teiles der Schalen befindet. Während dieses Spritzens steht das Innere des Külbels ständig über den Kanal 15 und den Kanal 16 mit der Quelle für steriles'Gas 17 in Verbindung und infolgedessen unter einem leichten konstanten Überdruck, der aber nicht ausreicht, um ihn merklich aufzublähen»

2) Die Form wird geschlossen durch Annähern der beiden Schalen 19a und 19b bis zu ihrem Aneinanderliegen» Der untere Teil P1 des Külbels P ist zwischen den beiden Innenflächen der Schälen eingeschlossen,

während der obere Teil des Külbels praktisch ohne Verformung den von den beiden Ausnehmungen 21a und. 21b der beiden

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Schalen gebildeten Durchgang durchläuft, wobei lediglich die Wülste 22a, 22b mit dem genannten oberen Teil des Külbels in Berührung kommenβ

3) Danach werden die Kanäle 27a und 27b mit der Vakuumquelle 30 mit Hilfe des Richtungsumschalters 29 verbunden» Dank der Wülste 22a und 22b , die den Külbel berrühren, sobald die Form verschlossen ist und die die Verbindung zwischen den Höhlungen 20a, 20b, d.h. des Teiles der Form, die dem Körper des Behälters entspricht und dem Aussenraum verhindert, kommt lediglich der Teil des Külbels, der dem Körper des Behälters enspricht, mit den Wänden der genannten Höhlungen 20a und 20b in Berührung, während der obere Teil des Külbels, der sich in den Ausnehmungen 21a und 21b oberhalb der Wülste 22a und 22b befindet, der Wirkung des Vakuums nicht ausgesetzt ist und infolgedessen nicht mit der Form in Berührung kommt. Wenn die Form mit Hilfe der Kühlkreise, in denen ständig ein Kühlmittel fliesst, abgekühlt ist j werden nur die Bereiche des Külbels abgekühlt, die mit der kühlen Wand der Form in Berührung kommen. Mit anderen Worte», der Körper dee Behälters R wird abgekühlt,während der obere Teil seines Halses, der sich über den Wülsten 22a und 22b befindet,weder dem Vakuum ausgesetzt ist, noch gegen die Ausnehmungen der Form gedrückt wird und infolge» dessen auch nicht abgekühlt wirdo

4) Der obere Teil des Behälters wird dadurch geschlossen, dass mit Hilfe der Winden 25a und 25b die beiden Backen 24a und 24b einander genähert werden, die dann zwischen sich den nicht abgekühlten Teil des Külbels einzwängen und mit Hilfe der Kante 26 abtrennen, sodass der Behälter und der untere Teil P2 des folgenden Külbels hermetisch geschlossen und voneinander getrennt sind· Der von den Backen ausgeübte Druck reicht wegen der Temperatur des Stoffes aus, um das Verschweissen des Külbels zu bewirken.

5) Der Anguss an dem Boden wird abgetrennt, d.he der Teil P1 des Külbels, der sich zwischen den beiden unteren Bereichen der Schalen befindet, wird mit Hilfe der Abschneidvorrichtung 32 abgetrennt O

6) Mit Hilfe des Richtungsschalters 29 und der Kanäle 27a und 27b wird der atmosphärische Druck zwischen der Form und dem Behälter wieder hergestellt» Danach wird die Form geöffnet und der von seinem Anguss getrennte Behälter befreit.

Es genügt anschliessend,die Schneckenpresse in Tätigkeit zu setzen, sodäss sie eine neue Kunststoffmenge herausdrückt und die im Vorangehenden geschilderten Vorgänge zur Herstellung des nächsten Behälters von neuem beginnen können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M.JVerfahren zur Herstellung dicht verschlossener Behälter, demzufolge heiss-siegelbarer Kunststoff zu einem fortlaufenden Rohr gespritzt wird_fein Abschnitt bestimmter Länge dieses Rohres zur Herstellung eines Behälters in einer von trennbaren Schalen gebildeten Form eingeschlossen wird,und dieser Teil des Rohres oder Külbels im Inneren der genannten Form zur Bildung des genannten Behälters aufgebläht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des an seinem unteren Ende hermetisch geschlossenen Külbels mit einer Quelle für keimfreies,unter einem konstantem,wenig oberhalb des atmosphärischen Druckes liegendem Druck stehendem Gas in Verbindung gehalten wird, dass die Form geschlossen wird, wobei der Külbel zwischen den Schalen eingeschlossen wird, innerhalb der Form und"ausserhalb des Külbels ein Vakuum geschaffen wirdj sodass der genannte Külbel aufgebläht und der Behälter gebildet wird, wobei der Külbel während dieser Massnahmen des Verschliessens und Aufblähens inständiger Berührung mit der genannten Quelle für steriles unter Druck stehenden Gases gehalten wird, dass der obere Teil des Behälters und der untere Teil des folgenden Külbels hermetisch verschlossen werden, der Behälter von dem genannten folgenden Külbel getrennt wird,und dass schliesslich die Form geöffnet und der Behälter aus der genannten Form herausgenommen wird·

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Inneren des Külbels und der genannten Quelle für steriles Gas dort vorgenommen wird, wo das Ausspritzen des Kunststoffes stattfindet, wobei das Gas konzentrisch zu dem genannten Kunststoff ankommt·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Külbel im Inneren der Form gleichzeitig mit der Bildung des Behälters abgekühlt wird, wobei der Teil des Külbels, der den oberen Teil des genannten Behälters bildet und hermetisch verschlossen werden soll,von der Abkühlung ausgenommen wird«

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form selbst abgekühlt wird, und nur der Teil des Külbels, der abgekühlt werden soll, mit der genannten Form in Berührung gebracht wirdβ

5β Verfahren nach Anspruch A₉ dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum in dem Teil der Form geschaffen wird, die dem Körper des Behälters entspricht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass das VaracKüßssen des Behälters und des folgenden Külbels gleichzeitig durch Einzwängen und Verschweissen des Kunststoffes 'ausgeführt wird, wobei das Abtrennen in dem so eingezwängten und verschweissten Teil durchgeführt wirdo

7β Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin der Anguss am Boden etesJBeibSLteas abgetreamt wttcl und die gleichzeitige Ausbringung des Behälters und des Angusses durchgeführt wird ·

8β Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Spritzdüse (10) besitzt, die mit einem zentralen Kanal (15) versehen ist, der mit einer Quelle (17) für steriles ,unter konstantem Druck, der wenig oberhalb des atmosphärischen Druckes liegt, stehendem Gas verbunden istj und weiterhin wenigstens eine Form (19) besitzt, die aus zwei nebeneinander stellbaren Schalen (19a, 19b) gebildet wird, die vorgesehen sind, um zwischen sich den Teil des mit Hilfe der genannten Düse (10) gespritzten Rohres (T), der den genannten Külbel (P) bildet, aufzunehmen, wobei die genannten Schalen in.ihrem Oberen Teil mit Ausnehmungen (21a, 21b) versehen sind, die den freien Durchgang des Külbels nach dem Verschluss der Form gestatten_e

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Ausnehmungen (21a, 21b) in ihrem unteren.Bereich mit einem nach innen vorspringenden Ring oder ringförmigen Wulst versehen sind β

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