DE2719614A1

DE2719614A1 - Verfahren und anordnung zum herstellen von geblasenen behaeltern aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2719614A1
Application number: DE19772719614
Authority: DE
Inventors: Robert Havelin; Erik Poulsen
Original assignee: Haustrup Plastic AS
Current assignee: Haustrup Plastic AS
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1977-12-01
Also published as: SE7605181L

Description

Verfahren und Anordnung zum Herstellen von geblasenen Be-
hältern aus thermoplastischem Material Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Herstellen von geblasenen Behältern aus thermoplastischem Material, genauer gesagt von Behältnissen mit sehr hohen Anforderungen an die Sauberkeit. Beispiele für derartige Behältnisse sind Behälter zum Aufbewahren von Flüssigkeiten in der Medizin, wie beispielsweise das Aufbewahren von Infusionsflussigkeit.
Die Herstellung von Behältern für z.B. medizinische Zwecke stellt sehr hohe Anforderungen an Sauberkeit, und zwar sowohl was die Reinheit des verwendeten Werkstoffes als auch was die Sauberkeit während der Produktion der Behälter betrifft. Ganz besonders wichtig ist, daß die Möglichkeit einer Berührung zwischen dem inwendigen Volumen des Behälters und der Außenluft oder anderen Verunreinigungsquellen wie z.B. Personen, die mit der Herstellung der Behältnisse beschäftigt sind, auf einem absoluten Minimum gehalten wird. Das gleiche gilt natürlich auch für den Kontakt zwischen einzelnen Innenräumen des Behälters und den Werkzeugen, die im Zusammenhang mit der Pertigung des Behälters benötigt werden.
Bisher hat man bei der Herstellung von Behältnissen für den vorstehend genannten Zweck immer eine Anzahl Arbeitsschritte im Zusammenhang mit der Behälterproduktion manuell oder von speziellen Werkzeugen oder auch von Maschinen durchführen lassen müssen, deren Standort oft ein Stück von anderen Werkzeugen oder Maschinen, ohne dle man bei der Herstellung von Behältern nicht auskommen kann, entfernt war. Dieses bedeutet natürlich eine Gefahr der Verunreinigung sowohl während der von Hand auszuführenden Arbeiteschritte als auch während des Beistellens zwischen den eingesetzten Maschinen oder Werkzeugen. Mit anderen Worten, es besteht eine durch die Beistellechritte bedingte Verunreinigungsgefahr, die bei den bisher verwendeten Fertigungsverfahren immer auch in den Fällen vorkommen, bei denen die verwendeten Maschinen oelbot vollkommen sauber sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht bei einem Verfahren und einer Anordnung gemäß diesem Verfahren zur Herstellung von Behältniieen der obengenannten Art darin, die bisher bci der Herstellung auftretenden Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäß werden die behalter aus einem geschmolzenen Kunststoff hergestellt, ohne daß eine menschliche wand überhaupt mit den einzelnen Behältern während deren Fertigung in Berührung kommt. Nach der Konzeption erfolgt die Fertigung in einer einzigen zusammengebauten Maschine, in der eine Anzahl für die verschiedenen Ab]äufe erforderlichen Stationen zusammengefaßt worden sind.
Erfindungsgemäß wird in einer ersten Station ein Behälterslsgangmateria1 stranggespritzt, in der zRnvi.ten Station der stranggespritzte Rohling zu einem Behälter geblasen, der geblasene Behälter in einer dritten Station von überschtissigem Material durch eine Stanzoperation befreit, in einer vierten Station das spitzenförmige Öffnungsteil des Behälters erwärmt und das erwärmte spitzenförmige Offnungsteil in einer ftinften Station verschweißt. Von dieser Station wird der fertiggestellte Behälter durch Greiforgane auf ein Förderband verbracht und zwar fr die Weiterleitung beispielsweise in ein Mager. Durch eine erfindungegemäf3e Anordnung fertigt man demnach einen Behälter, der innen sehr sauber ist und dadurch ausgesprochen gut für die Aufbewahrung von Flüssigkeiten geeignet ist, für die äußerst hohe Anforderungen an die Sauberkeit und Reinheit gestellt werden.
Außer durch das bereits im vorstehenden Geschilderte ist die Erfindung auch durch die dieser Beschreibung beigefügten Patentansprüche charakterisiert.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise ausführlicher in Verhindung mit den beigefügten Figuren beschrieben, von denen Fig. 1a und b das Strangspritzen und das Trennen des durch das Strangspritzen gebildeten Rohlings veranschau]1 chen; Fig. 2a bis c das Blasen des Pobiings zil einem Behälter zeigen; Fig. 39 bis e dns Entfernen von überflüssigen Teilen von dem geblasenen Behalter darstellen; Fig. 4a bis c das Erwärmen des spitzenförmigen Öffnungsteiles des Behälters um des nachfolgende Verschließen der Öffnung zu ermöglichen, und das Verpressen des Behälters darstellen und Fig. 5a bis @ das Verschließen des spitzenförmigen Öffnungsteiles den Behälters sind das Verbringen des Behälters auf ein Förderband zum Wegführen des fertigen Behälter@ vom produktionsplatz veranschaulicht.
In der Figur 1 sind eine Strangspritzmaschine 12, ein Messer 11 und ein von der Spritzmaschine stranggespritzter Rohling 10, eine aus zwei relativ zueinander beweglichen Formhälften bestehende Form 13 und ein an das spitzenförmige Öffnungsteil angepaßter Blaslochdorn oder Lochformer 14 dargestellt.
Die Figur la veranschaulicht die Formhälften der Lor in der voneinander getrennten Stellung und die Figur 1b zeigt die Formhälften in der Stellung, in der sie aneinander anliegen.
In Figur 2a befinden die Formhälften sich in der Lage f;ir das Blasen des Behälters, und auch der Lochfornier 1A befindet sich in einer Lage, die auf so Blasen des Behalters ausgerichtet ist. Die für das Blasen erforderlichen Organe zum Anschließen von tfiberdruck an den Lochformer 14 und damit an den Rohling 10 nind nicht in der Figur dargestellt können aber aus an sieh bekannten Organen bestehen. Zwei gegeneinnder bewegliche Greiforgane 15 nehmen in Figur 2b eine Stellung zum Festhalten des geblasenen Behälters ein. In Figiir 2b verläßt der Lochformer 14 die Dnge, die er während des Blasens innehatte. In Figur 2c sind die Formhälften voneinander getrennt worden und der geblasene Behälter 20 wird von den Oreiforganen 15 auf seinem Platz gehalten.
In Figur 3 sind die Organe der Anordnung für das Entfernen von überflüssigen Teilen vom geblasenen Behälter gezeigt. Ein aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen 18, 98 bestehendes Stanzorgan ist in Fig. Da in einer Lage zu sehen, bei der der geblasene Behälter von den Greiforganen 15 zwischen beide Teile des Stanzorganes eingeführt werden kann. Einer der Teile des Stanzorganes ist mit einem Vakuumanschluß versehen, und mit diesem Anschluß ist in diesem Teil eine Öffnung 29 verbunden, wodurch der Behälter 20 an diesem Stanzenteil festgehalten werden kann.
In Figur 3b wird der Behälter 20 durch das Vakuum an diesem Stanzenteil festgehalten. Gleichzeitig sind die Greiforgane 15 aus ihrer Stellung ffir das Festhalten des Behälters 20 zuntckgezogen. In Fimr 3c nehmen die beiden Teile 18, 28 den Stanzorganes ihre Stanzlage ein. In Figur 3d bewegen sich die Stanzorgane in eine Stellung zurück, in der der Behälter freigegeben wird, wobei gleichzeitig ein Vakuumschuh 22 eine gegen den Behälter anliegende lage einnimmt. In Figur 3e wird der Behälter 20 völlig von der Berührung mit dem Stanzorgan gelöst und jetzt ausschließlich vom Vakuumschuh 22 gehalten In Figur 4a sind ein Erwärmungsorgan 23 und zwei Verpreßkolben 24, 30 dargestellt. Der eine Preßkolben 24 ist mit einem Vakuumanschluß 31 versehen, der in eine Anzahl Öffnunglen 32 mündet. In Figur ab hat der mit ffnungen bestückte Preßkolben 24 eine Stellung eingenommen, in der er den Behälter 20 berÜhrt. Ferner hat das Erwärmungsorgan 23 eine den spitzenförmigen Offnungsteil 27 des Behälters ungebende Stellung eingenommen.
In der Figur 4c haben die Verpreßkolben 24 und 30 ihre Lagen für das Verpressen des Behälters eingenommen. Das flrwärmungsorgan 23 bewegt sich aus der Stellung weg, in der es das spitzenförmige öffnungsteil 27 umschließt.
In Figur 5a ist ein Greif- und Förderorgan 25 enthalten. Dieses ist in seinem Greifteil mit zwei gegeneinander beweglichen Andrückbacken 33, 34 ausgestattet.
In Figur 5b haben die Andrttckbacken eine Lage zum Zusammenpressen des spitzenförmigen Öffnungsteiles 27 des Pchälters innerhalb des PEreiches eingenommen, in dem das Öffnungsteil zuvor vom Erwärmungsorgan erwärmt worden ist. Der Behälter wird jetzt nur noch vom Förderergan 25 gehalten, nd die Verpreßkolben 24, 30 sind in ihre Ausgangslagen zllrückgegangen. In Figur 5c ist das Förderorgan 95 in eine solche tage gedreht worden, daß die Längsaches des Behälters 20 nicht mehr vertikal, sondern horizontal susgerichtet ist.
Hierbei befindet der Behälter sish ueber einem Förderband 26. Die Andrückbacken des Förderorganes (Verbringungsorganes> werden jetzt auseinanderbewegt, und der Behälter 20 fllt eine kitrzere Strecke auf des Förderband 26.
Bei der Herstellung eines Behälters nach der Erfindung wird durch die Strangpreßmaschine 12 ein Rohling 10 von rohrförmiger Gestalt strangge@pritzt, Der rohrförmige Rohling wird von den beiden Formhälften der Form 13 umschlossen unter gleichzeitigem Einführen eines Lichformers 14 (Lochbildners) in den unteren Teil des rohrförmigen Rohlings. Das Messer 11 trennt den Rohling von der Verbindung mit der Strangspritzmaschine.
Das Rohlingsinnere wird einem Überdruck ausgesetzt, und durch den Überdruck wird der Rohling so gestreckt und gedehnt, daß ein Behälter der Form gebildet wird, wie sie durch die Form 13 vorgegeben ist. Das Verformen des Rohlings zum Behälter erfolgt demnach, bevor der Rohling nach der Herstellung durch die Strangpreßmaschine abgekühlt ist.
ach beendetem Blasen ninynt das Greiforgan 15 eine Lage ein, bei der der geblasene Behälter nn seinem aus der Form 13 hervorstehenden Teil festgehalten wird wobei dieses Teil den Teiler der Rohlings entspricht, die der vom Messer 11 gebildeten Trennfläche nm nächsten liegen. Danach gehen die Formhälften der Form wie auch der Lochformer 14 in ihre Ausgangsstellungen zurück und der geblasene Pehälter 20 wird den Stanzorganen 18 und 28 beigestellt. DEr Behälter weist noch einiges überschüssiges Material auf, das die Stanzorgane vom eigentlichen Behälter entfernen werden. 7.u diesem Zweck werden der Behälter und/oder eines der beiden Teile des .Stanzorganes so bewegt, dalB der Behälterkörper und der Teil des Stanzorganes miteinander in Berührung kommen, das an ein Vakuum angeschlossen ist. Der Behälter mit daran haftendem überschüssigen Material wird jetzt von dem Teil des Stanzorganes gehalten, das gegen den Behälterkörper anliegt, und das Greiforgan 15 läuft in seine Ausgangsstellung zurück bzw. die Greiforgane 15 laufen in ihre Ausgangsstellunglen zurück. Die beiden Teile des Stanzorganes werden gegeneinander geführt und der Behälter körper wird dadurch von nicht dazu gehörenden und überflüssigen Materialresten befreit. Danach bewegt sich eines der beiden Teile des Stanzorganes zurück in seine Ausgangsstellung, um Platz zu schaffen für den Vakuumschuh 22, der in eine Lage zum Anliegen an den Behälterkörper geführt wird. hierdurch wird der Behälter am Vakuumschuh festgehalten und der mit dem Vakuumanschluß versehene Teil des Stanzorganes geht ebenfalls in seine urspringliche Lage zurück.
Der Vakuumschuh verbringt danach den Behälter 20 in die Lage, in der die Preßkolben 2A, 30 auf ihn einwirken können. Einer dieser beiden Kolben, z.B.der Preßkolben 24, ist mit einem Vakuumanschluß 31 und diesem entsprechenden Öffnungen 32 ausgerüstet. Der behalter wird vom Vakuumschuh in eine Trage geführt, in der der wehn.lter iiber den erwähnten Öffnungen 32 gegen den Verpreßkolben 2 anliegt, wodurch der Behälter bei beaufschlagtem Vakuum vom Verpreßkolben 24 festgehalten wird. Es versteht sich von selbst, daß die Relat1.vbetlregung des Behälters in bezug auf den Verpreßkolben 24 auch dadurch bewirkt werden kann, daß sowohl der ?Behälter als auch der Preßkolben 24 bewegt werden oder aber lediglich der Preßkolben bewegt wird.
Der Behalter wird jetzt vom Verpreßkolben 24 festgehalten und das Erwärmungsorgan 23 wird so beigestellt, da 9. dessen loohförmiger Teil 35 den spitzenförmigen Öffnungsteil 27 des Behälters umschließt. Das Erwärmungsorgan erhöht die Temperatur nahe der Öffnung des spitzenförmigen Öffnungsteiles dergestalt, daß es möglich wird, den Öffnungsteil nachher durch ein Zusammenpressen zu verschweißen. Vor dem Verschweißen ist allerdings der andere Verpreßkolben 30 in eine Lage geführt worden, bei dem das Volumen des Behälters in einem Maße reduziert wird, das der zukitriftigen Verwendung des Behälters entspricht.
Mit beibehaltenem reduziertem Volumen des Behälters werden die Andrückbacken 33, 34 in dem Bereich des spitzenförmigen Öffnungsteiles gegeneinander geführt, der zuvor vom Erwärmungsorgan 23 erwprmt norden ist.
Hierdurch wird der Behälter an seinem spitzenförmigen Offnungsteil verschlossen. Anschließend gieiten die Verpreßkolben 24 und 30 in ihre Ausgangsstel]ungen zurück. Der Behälter wird nun von den Andrückbacken 33, 34 gehalten, die wiederum von zwei an das Förderorgan 25 angeschlossenen Armen 36, 37 gehalten werden.
Das Pörderorgan ist in einer solchen Weise gelagert, daß diese Arme um etwa 90 Grad gedreht werden können, wodurch die frühere vertikale Achsenorientierung des Behälters in eine vorwiegend horizontale Achsenorientierung übergeht. Nach abgeschlossener Drehbewegung des Förderorganes 25 befindet sich der Behälter über dem Förderband 26. Die Arme 36, 37 des Förderorgane 8 bewegen sich voneinander weg, wodurch die Andrückbacken 33 und 34 ihren Griff um den spitzenförmigen Öffnungsteil 27 des Behälters lösen und der Behälter z.B. auf ein Förderband 26 übergeben wird. Das Förderorgan 25 läuft danach in seine u.gangsstellung zurück.
Bezüglich der Formgebung des Erwärmungsorgans 23 ist zu bemerken, daß der Ertärmungsteil dieses Organes in unterschiedlicher Art ausgelegt sein kann. Demzufolge kann da. Iochfarmige Teil 35 des Erwärmungeorganes einen elektrischen Glühdraht enthalten, der den spitzenförmigen Offnungsteil 27 während dessen Erwärmung umschließt. Genausogut kann während des Erwärmens eine spitzenähnliche Anordnung In das rohrförmige Teil des Öffnungsteiles eingeführt werden, um inwendig im Öffnungsteil Wärme an diesen Teil abzugeben. Die zufuhr von Arme zu der spitzenähnlichen Anordnung kann beispielsweise auf elektrischem Wege erfolgen.
Der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß die Behälter etwas zusammengedrückt werden, bevor sie an ihren spitzenförmigen Öffnungsteilen verschlossen werden. wierdurch geht man sicher, daß evtl. verunreinigte Sanft, die während der Herstellung des Behälters in einem gewissen Ausmaß in den rohrförmigen Teil des spitzenförmigen Öffnungsteiles des Behälters eingedrungen sein mag, beim Verpressen daraus entfernt wird. Ferner erreicht man hierdurch, daß das Volumen der Behälter reduziert wird, was wiederum zu einer Raumersparnis oder einem Platzgewinn beim Verfrachten der Behälter zu den Verbrauchern führt. Unter dem Gesichtspunkt des Transportes ist natürlich eine größtmögliche Zusammendrückung der Behälter wünschenswert. Der Grad der Zusammendrückung muß aber auf die Arbeitsweise der Maschinen zugeschnitten sein, die bei den Verbrauchern im Zusammenhang mit dem Befüllen der Behälter mit Flüssigkeit zum Einsatz gelangen.
Rein praktisch gesehen läßt sich das Formen der Behälter nach der Erfindung auf viele unterschiedliche Arten realisieren. So können beispielsweise die Behälter oder der Behälter zwischen einer Anzahl Bearbeitungestationen verbracht werden, die verkettet angeordnet sind. Andererseits können die Behälter in einem bestimmten Umfang utilstehen, und die verschiedenen Bearbeitungs organe werden, sobald nötig, zu den bei dieser Gelegenheit stillstehenden Behältern verbracht oder dorthin bewegt.

Claims

Patentansprüche S Verfahren zum Herstellen von Beh.ïltern aus thermoplastischem Werkstoff mit sauberer Innenraum durch Strangpressen eines Rohlings in der Gestalt eines Rohrstrangs, Einschließen des Rohlings in einer rrehrteiligen Form und Blasen des Rohlings zum Behälter, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Blaslochdorn in das untere, offene Ende des Rohlings eingeführt wird; daß der Rohling mit eingeführtem Blaslochdorn von der Form umschlossen wird, wobei der Werkstoff des Rohlings im Anschluß an dessen offenes Ende zwischen der Form und dem Blaslochdorn eingeschlossen wird, so daß der Blaslochdorn eine inwendige Form filr einen rohrförmisen Öffnungs-und/oder Pbfüllteil am Behälter bildet; daß bei geschlossener Form Partien des Rohlings daraus hervorragen und vorzugsweise außerhalb des oberen Teiles der Form; daß Greiforgane beim Öffnen der Form nach abgeschlossenem Blasen den geblasenen Behälter an den herausragenden Partien festhalten und den Behälter zu einem nachgeschalteten Organ verbringen, z.B. für das Putzen und Säubern des geblassenen Behälters von überflüssigen Werkstoffresten.
9. Yerfsh-et n.ch P a t e n t a n s p r u c h 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar Öffnungsteil des Behälters d a d u r c h verschlossen wird, daß der öffnungstell erwärmt und der erwärmte Öffnungsteil verpreßt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behalter so zusammengedrückt wird, daß dessen inwendiger Inhalt kleiner wird und daß. der Behälter danach mit beibehaltenem reduzierten Rauminhalt (Fassungsvermögen) verschlossen wird.
4. Anordnung zur Durchführung des verfahrens nach P a t e n t a n s p r u c h 1, umfassend eine Strangspritzmaschine, die einen rohrförmigen Rohling strangspritzt, eine Form zum Urnschließen des rohrförmigen Rohlings, einen Blaslochdorn und Greiforgane, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaslochdorn (14) so angeordnet ist, daß er eine Lage innerhalb des rohrförmigen Rohlings (10) in dessen offenem Teil einnehmen kann, wobei der Dorn (Stempel) eine inwendige Form fUr den rohrförmigen Öffnungs-und/oder Befüllteil des Behälters bildet und in welcher Lage auch über den Blaslochdorn ftberdmlak in den inneren verschlossenen Raum des Rohlings zugeführt werden kann; daß die Greiforgane (15) für das Festhalten des geblasenen Behälters mit Hilfe der von der geschlossenen Form (13) herv?rstehenden Werkstoffreste angeordnet sind und fest mit dem geblasenen Behälter verbunden, 1lnd daß Greiforgane (15) für das Verbringen das geblasenen Behälters zu einer verketteten Bearbeitungsstation angesetzt sind, z.B. einem Stanzorgan (28) zum Entfernen von Uberschüssigen Materialrückständen.
5. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anordnung Verschließorgane gehören, die sich zusammensetzen aus einem Erwärmungsorgan (23), das zu Erwärmen des rohrförmigen Offnungs- und/oder Befüllteils des Behälters angebracht ist, und aus Andrückbaoken (33, 34), die, beweglich von einer Ausgangsstellung in eine Stellung für das Zusammenpressen des erwärmten Bereiches, angesetzt sind, bevor das Yerschweißen des Werkstoffes in diesem Bereich erfolgt.
6. Anordnung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufig. Verpreßkolben (24, 30) für die Bewegung von einer Ausgangslage angeordnet sind, die dem geblasenen Behälter ermöglichen, zwischen den Kolben in eine andere Lage mit einem kleineren Abstand zwischen den Backen ZU gleiten als dem Abstand, der den Abmessungen des geblasenen Behälters entspricht, und wieder zurück in die Ausgangsstellung; daß ein Förderorgan (25) angeordnet ist, um mit den Kolben (24,30) in Ausgangsstellung den geblasenen Behälter in eine Lage zu verbringen, in der er gegen einen der Verpreßkolben (24, 30) anliegt; daß dieser Verpreßkolben mit einem in eine Anzahl Offnungen (32) mündenden Vakuumanschluß (31) ausgebildet ißt, die den Behälter gegen den Verpreßkolben fixieren und daß die beweglichen Kolben angeordnet sind, um ihre andere Lage während des Verschweißens des rohrförmigen Öffnungs- und/oder Befüllteiles des behälters einzunehmen.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Förderorgan (25) zur Überstellung fertiggestellter Behälter an beispielsweise ein Förderband (26) mit zwei Armen (36, 37) angeordnet ist, Jeder an seinem einen Ende derart gelagert, daß die Arme zwischen einer Lage, in der sie hauptsächlich parallel miteinander sind, und einer lage verdrehbar sind, wo sie einen Winkel miteinander bilden daß die Arme an ihren freien Enden mit Je ihrer Andrückbacke (33, 34) ausgebildet sind, eo orientiert, daß mit den Armen - hauptsächlich parallel - der Abstand zwischen den Andrückbacken der Dicke des Behälters entspricht, wodurch der Behälter zwischen den AndrUckbacken festgehalten werden kann, und daß die Arme in ihren lagerungsenden so gelagert sind, daß sie mit beibehaltener Orientierung im Verhältnis zueinander in eine Richtung rechtwinklig zur individuellen Drehrichtung verdreht werden Können und dabei vorzugsweise ca. 90°.
8. Anordnung nach Patentamspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andntckbacken (33, 34) des Förderorganes Organe darstellen für sowohl das Verschließen des Behälters durch das Zusammenpressen des dffnungsteilee (27) des Behälters innerhalb dessen erwärmten Bereiches als auch für das Festhalten des Behälters während der Beistellung des Behälters dergestalt, daß die Andrückbacken während der Bewegung des Pörderorganes in ihrer zusammenpressenden Stellung verbleiben.