DE3005931C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines insbesondere gefüllten und geschlossenen Behälters aus thermoplastischem Kunststoff und damit hergestellter Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Verfahren der vorgenannten Art wird mittels eines an einem Blas- und Fülldorn stirnseitig angebrachten Kalibrierzapfens durch Verformung des Unterteils des Behälters die nach außen durch eine Membran geschlossene Auslauftülle hergestellt. Die Membran befindet sich an der Stirnseite der Auslauftülle des hergestellten Behälters und bietet somit dem nach Art eines nadeiförmigen Schaftes ausgebildeten Entnahmeorgan keine Führung (DE-OS 21 31 465).

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine zylinderförmige Vertiefung im Kopf des Behälters angeformt. Diese Vertiefung wird zusammen mit dem Kopfteil des Behälters ausgebildet der erst nach dem Füllen des Behälters hergestellt wird. Das den Behälter versiegelnde Kopfstück kann nur durch Einwirkung von Unterdruck hergestellt werden. Die Herstellung der Vertiefung durch Einwirkung von Unterdruck funktionier« in der Praxis nicht, da die nach innen ragende Verliefung dabei häufig nicht genau zylinderförmig mit gleich dicker Membran ausgebildet wird. In die zylinderförmige Vertiefung soll eine rohrförmige Büchse eingesetzt und durch Kleben mit dem Behälter verbunden werden, die zur Führung des Entnahmeorgans dient, was zusätzliche Arbeitsgänge erfordert (DE-OS 20 04 745).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsvorgang bei der Ausbildung einer durch eine Membran geschlossenen Auslauftülle mit einem Rohrstück zu versehen und die Membran sowie die Auslauftül.c in engen Toleranzen herzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Das Anformen des offenen Rohrstückes an den Behälter im Verlaufe von dessen Herstellung bringt eine beträchtliche Zeit- und Arbeitsersparnis mit sich. Da das offene Rohrstück mit dem Behälter einstückig ausgebildet ist, wird die Gefahr vermieden, daß sich die Verbindung zwischen dem Rohrstück und dem Behälter löst und das Rohrstück verlorengeht. Das Entnahmeorgan ist in dem kalibrierten Rohrstück sicher geführt und kann die kalibrierte Membran an vorbestimmter Stelle durchstechen. Die Membran hat aufgrund der während des Herstellungsvorganges vorgenommenen Materialverdichtung eine hohe Festigkeit.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 2. Dem Gegenstand des Anspruches 2 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das Verfahren nach Anspruch 1 in einlaoher Weise durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 2 erfindungsgemäß gelöst. Mit Hilfe

zweier Kalibrierstifte läßt sich an die durch eine Membran geschlossene Auslauftülle das mit dem Behälter einstückige, offene Rohrstück ausbilden, das im Abstand von seinem freien Ende die kalibrierte und verdichtete Membran aufweist und dessen freies Ende vorbestimmte Abmessungen hat

Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Behälter erstreckt sich die Auslauftülle nach außen und ist über die Membran hinaus nach außen verlängert, wobei die Auslauftülle in ihrer Gesamtheit einstückig mit dem Behälter ausgebildet ist

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schem Jtisch dargestellt Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt nach Linie I-l in Fig.2 durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines gefüllten und geschlossenen Behälters;

Fig.2 einen Querschnitt nach Linie U-Il in Fig. 1, in anderem Maßstab;

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in größerer Darstellung mit anderer Lage von Teilen;

Fig.4 eine Vorderansicht eines als Blutbeutel ausgebildeten Behälters mit Teilschnitt wieder in anderem Maßstab;

F i g. 5 eine Seitenansicht des Behälters nach F i g. 4.

Die Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 entspricht in wesentlichen Teilen der in der DE-AS 12 72 807 beschriebenen Vorrichtung. Das Ausführungsbeispiel hat einen Tisch 1, auf dem ein Schlitten 2 mit Hilfe eines Arbeitszylinders 3 von einer Lage unterhalb eines Mundstückes 4 einer Strangpresse 5 zu einer Lage unterhalb einer, auf dem Tisch 1 befestigten Fülleinrichtung 6 zu verschieben ist. Die Strangpresse 5 dient zum Herstellen eines Kunststoffschlauches 7 aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder dgl. und weist unterhalb ihres Mundstückes 4 ein Trennmesser 8 zum Abschneiden des Kunststoffschlauches 7 auf. An die Fülleinrichtung 6 ist eine Fülleitung 10 für die Heranführung von Füllgut angeschlossen.

Der Schlitten 2 trägt zwei quer zur Verschieberichtung des Arbeitszylinders 3 verschiebbare Unterformhälften 12 und 12a. Auf jeder dieser Unterformhälften ist eine Unterdruckkammer 14 bzw. 14a befestigt. Zwischen der Unterdruckkammer 14 und der Unterformhälfte 12 befindet sich eine, auf der Unterformhälfte 12 verschiebbare Oberformhälfte 16. Für die Herstellung des Kopfes des Behälters zusammen mit einer Oberformhälfte 16a. Die Unterformhälften 12,12a und die Oberformhälften 16 bzw. 16a sind jeweils mittels eines zugeordneten Arbeitszylinders 17 bzw. 17a bzw. 18 bzw. 18a verschiebbar. Die Unterformhälften 12,12a, die Unterdruckkammern 14,14a und die Oberformhälften 16, 16a sind jeweils hohl ausgebildet und jeweils nach Belieben an eine Unterdruckquelle anschlicßbar. Die zum Halten eines Kunststoffschlauches einander gegenüberliegenden Seiten der Unterdruckkammern 14, 14a und die zum Formen eines Behälters einander gegenüberliegenden Seiten der Formhälften 12,12a und 16,16a sind jeweils mit Saugdüsen versehen.

Die Fülleinrichtung 6 hat einen heb- und senkbaren Fülldorn 25, der ein Tauchrohr 26 aufweist, in dem mit radialem Abstand eine Ventilstange 27 angeordnet ist, die gegenüber dem Tauchrohr 26 selbsttätig bewegt b? werden kann F i g. 3. An der Unterseite der Ventilstange 27 ist ein Ventilkegel 28 befestigt, der mit der Innenseile des Tauchrohres 26 im Bereich einer kegelförmigen Erweiterung 29 am unteren Ende des Tauchrohres 26 zusammenwirkt Unterhalb des Ventilkegels 28 ist an der Ventilstange 27 eine Tragplatte 30 mittels einer, in die Ventilstange 27 eingeschraubten Schraube befestigt Die in Draufsicht rechteckig ausgebildete Tragplatte 30 trägt an ihren beiden Enden je einen Kalibrierstift 31 und 31a, der an seinem freien Ende einen Kegelstumpf 32 bzw. 32a aufweist. Auf der vom Kegelstumpf 32 bzw. 32a abgewandten Seite hat jeder Kalibrierstift 31 bzw. 31a einen durch die Erweiterung 29 mit Bewegungsspiel hindurchgeführten Schaft 33 bzw. 33a.

Unterhalb des Tisches 1 ist mittels eines Halters 34 ein Arbeitszylinder 35 in lotrechter Anordnung befestigt, dessen Kolbenstange eine der Tragplatte 30 entsprechende Tragplatte 36 trägt (F i g. 2). Auf der Tragplatte 36 sind zwei Kalibrierstifte 37 bzw. 37a angeordnet von denen jeweils einer zu einem der Kalibrierstifte 31,31a koaxial angeordnet ist Die Kalibrierstifte 37,37a haben jeweils einen Schaft 38,38a (F i g. 3), mit dem sie an der Tragplatte 36 befestigt sind. Auf dem Schaft ist ein zu seinem freien Ende sich verjüngender Kegelstumpf 39 bzw. 39a befestigt, dessen Kegelwinkel wesentlich geringer als der Kegelwinkel des Kegelstumpfes 32 bzw. 32a ist. Der im Durchmesser größte Teil des Kegelstumpfes 39 bzw. 39a ist gegenüber dem Schaft 38 bzw. 38a abgesetzt, so daß zwischen dem Schaft 38 und dem Kegelstumpf 39 eine Schneidkante 40 und zwischen dem Schaft 38a und dem Kegelstumpf 39a eine Schneidkante 40a vorhanden ist. Der von den Kalibrierstiften 31, 31a auf der einen Seite und von den Kalibrierstiften 37 bzw. 37a auf der anderen Seite zurücklegbare Weg ist derart begrenzt, daß, wie in F i g. 3 dargestellt, zwischen den Stirnseiten der beiden koaxial angeordneten, ausgefahrenen Kalibrierstifte 31 und 37 bzw. 31a und 37a ein Abstand vorhanden ist.

Wie F i g. 3 zeigt, sind in den Böden der Unterformhälften 12, 12a Ausnehmungen zur Aufnahme der Kalibrierstifte 31, 37, 31a und 37a und des Werkstoffes für die Auslauftüllen 44,44a (F i g. 4, 5) vorgesehen. Die Anordnung ist jeweils so getroffen, daß zwischen den Kegelstümpfen 32, 32a, 39 und 39a auf der einen Seite und der Wand der Ausnehmung im Boden der Unterformhälften je ein, der Dicke der Wand der Auslauftülle 44, 44a entsprechender, Abstand vorhanden ist. Die Schneidkanten 40 und 40a der Kalibrierstifte 37,37a wirken jeweils mit einer Kegelfläche 41 bzw. 41 a an der Unterformhälfte 12 bzw. 12a zusammen.

Mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung ist ein Behälter entsprechend den Fig.4 und 5 herstellbar. Dieser hat einen, aus einem heiß extrudierten Schlauch hergestellten Behälterkörper 42 mit einem geschlossenen Kopf 43 und mit zwei achsparallel zueinander und parallel zur Längsachse des Behälterkörpers 42 angeordneten Auslauftüllen 44 bzw. 44a. Auf dem Kopf 43 ist eine flache Aufhängeöse 45 vorgesehen, die beidseitig des Kopfes 43 mit dem Behälterkörper 42 verbunden ist.

Die Auslauftüllen 44 und 44a stehen gegenüber dem Behälterkörper 42 nach außen vor. Sie haben im Anschluß an den Behälterkörper 42 einen zylindrischen Teil 46 bzw. 46a, dem ein kegelförmig sich nach außen verjüngender Teil 47 bzw. 47a folgt, der an seinem Ende durch eine Membran 48 bzw. 48a angeschlossen ist Anschließend an die Membran 48,48a folgt nach außen eir· rohrstückartiger Teil 49 bzw. 49a, der sich auf seiner Innenseite dem Kegelstumpf 39 bzw. 39a des Kalibrierstiftes 37 bzw. 37a entsprechend geringfügig kegelförmig nach außen erweitert. Die Innenflächen der Teile 49

und 49a sind jeweils kalibriert. Die Auslauftüllen 44,44a können unterschiedlich lang und auch im Durchmesser unterschiedlich ausgebildet sein. Sie sind im Bereich der Teile 46, 46a durch einen am Behälterkörper 42 angebrachten Steg50 miteinander verbunden.

Der Behälterkörper 42 ist an seinem vom Kopf 45 abgewandten Ende keilförmig ausgebildet und weist im keilförmigen Bereich beidseitig Stege 8 bzw. 8a mit längsverlaufenden Schlitzen und daran angeschlossene Aufhängeösen auf.

Die Membran 48 und 48a der Auslauftülle 44 bzw. 44a ist als Durchstechmembran für ein Füllbesteck bzw. ein Infusionsbesteck ausgebildet, das ohne zusätzliches Werkzeug anwendbar ist.

In den Fig. 1 und 2 ist die Form in geöffnetem Zustand unterhalb der Mündung 4 der Strangpresse 5 dargestellt. Diese liefert den Kunststoffschlauch 7, dessen Anfang gerade zu sehen ist. Sobald dieser eine genügende Länge erreicht hat, fahren die beiden Unterformhälften 12, 12a zusammen und nehmen das zwischen ihnen befindliche Stück des Kunststoffschlauches 7 auf, wobei die Oberformhälften 16, 16a noch offen bleiben. Der in der Herstellungsform befindliche Teil des Kunststoffschlauches 7 wird an seinem oberen Ende vom Unterdruck in der Unterdruckkammer 14, 14a gehalten, ehe ein Stück vom Schlauch durch das Schneidorgan 8 abgetrennt wird.

Die mit Ausnahme der Oberformhälften 16, 16a geschlossene Form fährt unter die Fülleinrichtung 6, wobei das zwischen den Unterformhälften 12, 12a befindliche Schlauchstück durch den auf dessen Außenseite wirkenden Unterdruck zur Herstellung eines unteren Behälterteiles aufgebläht wird. Sobald die Herstellungsform ihre Lage unterhalb der Fülleinrichtung 6 eingenommen hat, senkt sich der Fülldorn 25 bei geschlossenem Ventil bis zu seinem Anschlag, in der er die in F i g. 3 dargestellte Lage einnimmt, in welcher die Kalibrierstifte 31. 31a zusammen mit den Unterformhälften 12,12a die Teile 46 und 47 bzw. 46a und 47a der Auslauftüllen 44, 44a formen. Zugleich werden mittels des Arbeitszylinders 35 die Kalibrierstifte 37 bis 37a bis auf Anschlag in ihre in F i g. 3 dargestellte Lage angehoben. Zwischen den Kalibrierstiften 31, 37 und 31a, 37a werden die Membranen 48 bzw. 48a geformt und zwischen den Kalibrierstiften 37, 37a und den Unterformhälften 12, 12a die rohrförmigen Teile 49 "> bzw. 49a, wobei überschüssiger Werkstoff durch die Schneidkanten 41 bzw. 41a abgeschnitten wird, die mit den Kegelflächen 41 bzw. 41a an der Herstellungsform zusammenwirken. Anschließend wird durch Anheben des Tauchrohres 26 das Füllventil geöffnet und unter

in Anheben des Fülldornes 25 wird der untere Behälterteil mit einer vorbestimmten Menge an Füllgut gefüllt. Mit dem Entfernender Kalibrierstifte 31,31a beim Anheben des Fülldornes 25 entfernen sich auch die Kalibrierstifte 37,37a aus der Herstellungsform und dem Schlitten 2.

ΐί Nach dem Füllen des unteren Behälterteiles und nach dem Entfernen des Füüdornes 25 aus diesem Behälterteil wird durch Zusammenfahren der Kopfformhälften 16, 16a der Kopf des Behälters (F i g. 4, 5) geschlossen unter Einwirkung von Unterdruck auf seiner Außenseite

2(i geformt, da sich das obere Schlauchende noch im plastischen Zustand befindet. Anschließend wird die Unterdruckquelle abgeschaltet, die Herstellungsform fährt in ihre Ausgangslage zurück, öffnet, und der gefüllte und verschlossene Behälter wird nach unten

2> ausgeworfen. Danach wiederholt sich der Arbeitsvorgang.

Damit die Ventilstange 27 sich innerhalb des Tauchrohres 26 nicht radial bewegen kann, sind an dieser oberhalb des Ventilkegels 3 bis 4 Zentrierstege

jo angebracht, von denen ein Zentriersteg 51 in F i g. 3 zu sehen ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und 5 sind zwei Auslauftüllen 44, 44a vorgesehen. Ein Beutel kann auch mit einer einzigen Auslauftülle oder mit mehr als

J5 zwei Auslauftüllen versehen sein.

Der Behälter nach Fig.4 und 5 wird in einem Arbeitsgang gefüllt und verschlossen. Es ist auch möglich, mindestens eine Auslauftülle 44 an einem Behälter vorzusehen, der während seines Herstellungs-Vorganges nicht gefüllt und nicht verschlossen wird, sondern der für ein nachträgliches Füllen und Verschließen geeignet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines insbesondere gefüllten und insbesondere geschlossenen Behälters aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere '■> Polyäthylen oder dgl, bei dem ein Schlauchstück zu einem unteren Behälterteil aufgebläht, dieser Behälterteil geformt und anschließend gefüllt sowie nach dem Füllen unter Formen und Schließen eines Behälterkopfes vollends zum Behälter gebildet wird und bei dem beim Formen des unteren Behälterteiles unter Verwendung von Werkstoff des Schlauchstükkes eine nach außen durch eine Membran geschlossene Auslauftülle mittels eines Verformungsvorganges hergestellt wird, wobei überschüssiger Werkstoff beim Ausbilden des Bodens des Behälters stirnseitig abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen der nach außen geschlossenen Auslauftülle (44, 44a) ein nach außen offenes, mit dem Behälter einstückiges, kalibriertes Rohrstück (49, 49a) mittels eines zweiten Verformungs- und Schneidvorganges sowie eines Preßvorganges unter Verwendung von Werkstoff des Schlauchstückes hergestellt wird und daß die Membran (48, 4Sa) während des Herstellungsvor- 2·> ganges des Rohrstückes verdichtet und in ihrer Dicke kalibriert wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer offen- und schließbaren, einen Boden aufweisenden Herstellungsform, mit einem Fülldorn, der eine ein Ventilglied tragende Ventilstange und ein die Ventilstange umgebendes und mit dem Ventilglied zusammenwirkendes Tauchrohr aufweist und mit einem an der Ventilstange angebrachten ersten Kalibrierstift, für den ein J^ auch den Werkstoff der Auslauftülle aufnehmender Aufnahmeraum im Boden der Herstellungsform vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum ersten Kalibrierstift (31) ein zweiter Kalibrierstift (37) koaxial angeordnet ist, wobei Lm Boden der Herstellungsform (12, YIa)zusätzlich ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des zweiten Kalibrierstiftes und des Werkstoffes des nach außen offenen Rohrstükkes (49, 49a) vorgesehen ist und daß zwischen den beiden Kalibrierstiften in ihrer jeweiligen Schließlage stirnseitig ein Abstand vorhanden ist, welcher der Dicke der Membran (48) zwischen der Auslauftülle und dem nach außen offenen Rohrstück entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierstift (31) mit seinem Schaft (33) eine Erweiterung (29) des Tauchrohres (26) durchsetzt und in einer Ausnehmung dieser Erweiterung mit Spiel geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kalibrierstift (37) einen Bund aufweist, dessen Rand als mit einer Gegenfläche (41) im Boden der Herstellungsform (12) zusammenwirkende Schneidkante (40) ausgebildet ist.

5. Behälter aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Blutbeutel aus Polyäthylen oder dgl., hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 und mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, der nach außen abgeschlossen ist und der mindestens eine zur Aufnahme eines Verbindungsstückes vorgesehene, nach außen sich erstreckende und mit dem Behälter einstückige Auslauftülle hat. die durch eine Membran nach außen abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslauftülle (44) zusätzlich mit einem nach außen offenen Rohrstück versehen ist, wobei auch das nach außen offene Rohrstück einstückig mit dem Behälter (F i g. 4 und 5) ausgebildet ist und wobei die Membran und das Rohrstück kalibriert sind.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der rohrstückartige Teil (49) auf seiner Innenseite geringfügig nach außen erweitert