WO2008025332A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von tubenartigen körpern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von tubenartigen körpern Download PDF

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    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
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    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16—Fillers
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2023/00—Tubular articles
    • B29L2023/20—Flexible squeeze tubes, e.g. for cosmetics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a tube-like body.
  • the invention further relates to a device for producing a tube-like body having a blowing device for producing a blow-molded container made of a thermoplastic material and an input device for receiving the blow-molded container and a dispensing device for removing the tube-like body.
  • Such tube-like bodies may for example be formed as a tube according to common usage, which has a threaded or bouncing cams or undercuts provided mouth portion on which a rotary closure is placed. Starting from the threaded mouth section, such a tube has a Shoulder region, which leads the mouth section via a Querterrorismerweittation in a main part of the body. In the region of the mouth portion facing away from such a tube is closed.
  • a preform is stretched by a stretching rod after a thermal conditioning within a blow mold and is converted into the container by blowing pressure.
  • the stretch rods are often positioned by pneumatic cylinders or cam controls.
  • preforms are made of a thermoplastic material, for example preforms made of PET (polyethylene). terephthalate), fed within a blow molding machine to different processing stations.
  • a blow molding machine of the type having a heating device and a blowing device, in the region of which the previously tempered preform is expanded by biaxial orientation to form a container.
  • the expansion takes place by means of compressed air, which is introduced into the preform to be expanded.
  • the procedural sequence in such an expansion of the preform is explained in DE-OS 43 40 291.
  • the introductory mentioned introduction of the pressurized gas also includes the introduction of compressed gas into the developing container bubble and the introduction of compressed gas into the preform at the beginning of the blowing process.
  • the preforms as well as the blown containers can be transported by means of different handling devices.
  • the preforms can also be handled with other support devices.
  • the use of grippers to manipulate preforms and the use of spreaders insertable into a muzzle area of the preform for mounting are also among the designs available.
  • the already described handling of the preforms takes place firstly in the so-called two-stage process, in which the preforms are first produced in an injection molding process, then temporarily stored and later conditioned in terms of their temperature and inflated to a container.
  • there is an application in the so-called one-step process in which the preforms are suitably tempered immediately after their injection-molding production and sufficient solidification and then inflated.
  • blow stations which are arranged on rotating transport wheels, a book-like Aufklappbarkeit the mold carrier is often-meet. But it is also possible to use relative to each other ver-displaceable or differently guided mold carriers.
  • fixed blowing stations which are particularly suitable for receiving a plurality of cavities for container molding, typically plates arranged parallel to one another are used as mold carriers.
  • WO 00/74924 A1 discloses a method for producing tube-shaped bodies, in which a preform is inserted into a blow mold and at the same time both stretched and expanded by the use of blown gas.
  • An intended for a later use mouth portion of the preform protrudes into an interior of the blow mold and is gripped on the outside by a handling device of a drawing tool.
  • the drawing tool comprises here with two pivotally arranged jaws outside the mouth portion and leads by a gripping profile a Positive locking with an outer profile of the mouth section. As a result, tensile forces can be transmitted to the preform.
  • the object of the present invention is to improve a method of the aforementioned type such that high production rates are supported with good product quality.
  • blown air can be used as blowing gas.
  • Another object of the present invention is to construct a device of the initially mentioned type such that an optimal process implementation is supported.
  • a cutting device for cutting an edge region of the container is arranged, wherein the edge region is disposed opposite a mouth portion of the container, and wherein the blowing device in an interior of a preform inserted into the blowing device having an insertable stretch rod.
  • An essential feature of the method is the complete separation of the mouth of the mouth opposite edge of the container.
  • the edge region does not necessarily include only the actual area of the edge, but optionally also a part of itself between this edge and the mouth portion extending 19.wand Scheme.es.
  • the concrete localization of the cutting plane can be done depending on the application. In particular, it is not absolutely necessary that a separation is carried out perpendicular to a center line of the container, but it can be specified depending on the application obliquely to the center line dividing planes.
  • the production of a smooth cutting edge is not necessarily specified, but depending on the cutting tool used, the contour of the edge can be adapted to the respective production requirements or the respective product design optimized. For example, it is possible to make the contour wave-shaped, whereby a freshness or cold effect is suggested.
  • High production rates are particularly supported by the fact that the production of the container is carried out in a two-stage process.
  • the stretching operation be carried out using a stretching rod.
  • Low cost production is assisted by making the container from a preform having a monolayer construction.
  • a multilayer structure for example, a layer may be formed as a barrier layer to prevent or reduce the passage of gases. It is also possible in the packaging of certain products, to provide an inner layer with properties that avoids or reduces adhesion of the product.
  • a typical production process is carried out such that a bottle-shaped container is produced as a container.
  • a tube is produced as a tube-like body.
  • a particular application is that a cartridge is produced as a tube-like body.
  • a welding of the cut edge is carried out before filling the tube-shaped container.
  • the welding of the cut edge is carried out after filling the tube-shaped container.
  • a compact production unit characterized in that the input means of the cutting device is coupled with a blower.
  • the output device of the cutting device is coupled to a filling device.
  • a final production step is performed such that the cutter is coupled to a welder.
  • Radiant heat eg infrared radiation
  • the heating source is preferably used as the heating source, but it is also the use of, for example, hot air, ultrasound or Microwaves are possible, whereby the heating of the preform can take place over the height and circumference arbitrarily uniformly or unevenly.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blow molding station for the production of containers from preforms
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a blow mold, in which a preform is stretched and expanded
  • FIG. 3 shows a sketch to illustrate a basic structure of a device for blow-molding containers
  • FIG. 5 is a side view of a container with a separate edge region
  • FIG. 6 is a schematic representation of a production plant for the production and filling of tube-like bodies
  • FIG. 7 shows a tube-like body designed as a cartridge
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a preform with a push-through surface in the mouth region.
  • FIG. 1 The basic structure of a device for forming preforms (1) in container (2) is shown in FIG. 1 and in FIG. 2.
  • the device for forming the container (2) consists essentially of a blowing station (3) which is provided with a blow-mold (4) into which a preform (1) can be inserted.
  • the preform (1) may be an injection-molded part of polyethylene terephthalate. It is also thought to form the preform (1) made of polypropylene. Also, the use of polyethylene or polyamide or mixtures of the above materials is possible.
  • the blow mold (4) consists of mold halves (5, 6) and a bottom part (7), which is a lifting device (8) is positionable.
  • the preform (1) can be held in the region of the blowing station (3) by a transporting mandrel (9), which together with the preform (1) passes through a plurality of treatment stations within the device. But it is also possible to use the preform (1), for example via pliers or other handling means directly into the blow mold (4).
  • a connecting piston (10) is arranged, which feeds compressed air to the preform (1) and at the same time performs a seal relative to the transport mandrel (9).
  • a connecting piston (10) is arranged, which feeds compressed air to the preform (1) and at the same time performs a seal relative to the transport mandrel (9).
  • solid compressed air supply lines it is basically also conceivable to use solid compressed air supply lines.
  • a stretching of the preform (1) takes place in this embodiment by means of a stretching rod (11), which is positioned by a cylinder (12).
  • a mechanical positioning of the stretch rod (11) is carried out over curve segments, which are acted upon by Abgriff rollers.
  • the use of curve segments is particularly useful when a plurality of blowing stations (3) are arranged on a rotating blowing wheel.
  • the stretching system is designed such that a tandem arrangement of two cylinders (12) is provided. From a primary cylinder (13), the stretch rod (11) is first moved to the area of a bottom (14) of the preform (1) before the beginning of the actual stretching operation.
  • the primary cylinder (13) with extended stretching rod together with a carriage (15) carrying the primary cylinder (13) is positioned by a secondary cylinder (16) or via a cam control.
  • the secondary cylinder (16) such a cam-controlled that from a guide roller (17) which slides during the execution of the stretching process along a curved path, a current stretching position is specified.
  • the guide roller (17) is printed by the secondary cylinder (16) against the guideway.
  • the carriage (15) slides along twoêtsseiementen (18).
  • the carriers (19, 20) are locked relative to one another by means of a locking device (40).
  • Fig. 2 shows in addition to the blown container (2) and dashed lines drawn the preform (1) and schematically a developing container bladder (23).
  • the preforms (1) may have an annular or oval cross-section.
  • edged for example, triangular or polygonal cross-sections, preferably with rounded corners possible.
  • identical or different wall thicknesses can be provided over the entire cross section. It is possible, for example, to produce a container with an oval cross section and a uniform wall thickness from a preform with a round cross section and uneven wall thicknesses.
  • Fig. 3 shows the basic structure of a blow molding machine, which is provided with a heating section (24) and a rotating blowing wheel (25). Starting from a preform input (26), the preforms (1) are transported by transfer wheels (27, 28, 29) into the region of the heating path (24).
  • heating radiator (30) and blower (31) are arranged to temper the pre-moldings (1). After a sufficient temperature control of the preforms (1), they are transferred to the blowing wheel (25), in the region of which the blowing stations (3) are arranged. The finished blown containers (2) are fed by further transfer wheels to a delivery line (32).
  • tubes and / or cartridges according to the invention also makes it possible, for example, to package medical, cosmetic, pharmaceutical and chemical contents, in particular also adhesives.
  • a thermoplastic material different plastics can be used. For example, PET, PEN, PA or PP can be used.
  • the present invention also relates to the novel use of tubes and / or cartridges for packaging the products mentioned above or below.
  • the combination of the tubes and / or packages, which are produced according to the method according to the invention, with one or more of the listed products to be packaged thus represents an independent idea of the invention.
  • the expansion of the preform (l) during the orientation process is carried out by compressed air supply.
  • the compressed air supply is in a pre-blowing phase in which gas, for example compressed air, is supplied at a low pressure level and subdivided into a subsequent main blowing phase in which gas at a higher pressure level is supplied.
  • gas for example compressed air
  • main blowing phase in which gas at a higher pressure level is supplied.
  • compressed air is typically used at a pressure in the interval of 10 bar to 25 bar and during the main blowing phase compressed air is supplied at a pressure in the interval of 25 bar to 40 bar.
  • the heating section (24) is formed of a plurality of revolving transport elements (33) which are strung together like a chain and guided by lenkokn (34), in particular it is thought , foundedspannen by the chain-like arrangement a substantially rectangular basic contour.
  • a single relatively large-sized deflecting wheel (34) and in the area of adjacent deflections two comparatively smaller dimensioned deflection wheels (36) are used. In principle, however, any other guides are conceivable.
  • the arrangement shown to be particularly useful since in the region of the corresponding extent of the heating section (24) three deflecting wheels (34, 36) are positioned , In each case the smaller deflection wheels (36) in the region of the transition to the linear curves of the heating section (24) and the larger deflection (34) in the immediate transfer area to the transfer wheel (29) and the input wheel (35).
  • chain-like transport elements (33) it is also possible, for example, to use a rotating heating wheel.
  • the fans (31) introduce cooling air into the region of cooling air ducts (39), which in each case oppose the associated radiant heaters (30) and emit the cooling air via outflow openings.
  • the arrangement of the outflow directions a flow direction for the cooling air in the we- realized transversely to a transport direction of the preforms (1).
  • the cooling air ducts (39) can provide reflectors for the heating radiation in the area opposite the radiant heaters (30), and it is likewise possible to realize cooling of the radiant heaters (30) via the discharged cooling air.
  • an edge region (42) is separated from the container (2). This can be done mechanically or using other suitable separation methods.
  • the edge region (42) is removed from the tube-shaped container (41) and can be supplied for further use, for example material recycling.
  • the edge region (42) is provided with an outer profile (54) in order to support the preform (1) sufficiently in the execution of the blowing and stretching operation in the blow mold (4).
  • an outer profile (54) for example, it is possible to form the outer profile (54) as an outer flange, which is suitable in particular for transmitting forces which act in the direction of a longitudinal axis (55) and are generated, for example, by performing the stretching operation. But it is also possible to make the outer profile (54) similar or identical to the mouth portion (21).
  • a production plant in which all production steps are performed locally summarized.
  • Granular starting material Material (43) is fed to an injection molding device (44) and here converted to the preforms (1).
  • the preforms (1) are fed to a blowing device (45) and formed there into the containers (2).
  • the containers (2) are then fed to a cutting device (46) which separates the edge regions (42) from the remaining region of the containers (2) and thereby provides the tumbled containers (41).
  • the tube-shaped containers (41) are fed in a further production step to a filling device (47), which introduces a filling material into the tube-shaped container (41).
  • the mouth portion (21) of the tube-shaped container (41) is closed by a dome (56).
  • a closure element On the mouth portion (21), for example, by screwing or bouncing a lid and / or applying a mouth seal, a closure element can be applied.
  • the filling process is carried out by the open region of the tube-shaped container (41) opposite the mouth section (21), which was previously produced by cutting off the edge region (42).
  • the filled tube-shaped container (41) is fed to a welding device (48) which closes the region of the tube-shaped container (41) opposite the mouth section (21) in the region of a cut edge (49).
  • the cutting device (46) is provided on the input side with an input device (50) and on the output side with an output device (51). Between the input device (50) and the output device (51), a separating device (52) which carries out the separating process directly is arranged.
  • a particular method step it is also intended to rework the cutting area after the welding operation has been carried out in order to achieve an optimally designed edge contour.
  • it is thought to perform a trimming of the edge along the weld after performing the welding process. This will provide a smooth border. which avoids sharp and / or rough surface areas.
  • the cutting operation may be performed, for example, mechanically or using another of the above-described cutting or separating methods.
  • the cutting process in the region of the welding edge can take place both on an empty tube-like body and after a filling process has been carried out.
  • FIG. 7 shows, with regard to an exemplary embodiment of the invention, a cartridge produced according to the method according to the invention.
  • Such cartridges can be filled with different products, for example, in the construction sector, a filling with silicone materials.
  • Other uses include chemical products such as greases, adhesives or foaming substances.
  • the bottom part (53) is in this case arranged in an inner space of the tube-shaped container (41) and displaceable relative thereto.
  • the bottom part (53) After inserting the filled and with the bottom part (53) provided cartridge in a suitable device, such as a caulking gun, by applying a compressive force on the bottom part (53), the bottom part (53) in the direction of the mouth Ab- Cut (21) are moved and the bottled product is thereby pushed out of the mouth portion (21), which was previously opened, and fed to a use.
  • a suitable device such as a caulking gun
  • a shaping of the wall regions can be varied in a wider range.
  • care must be taken that at least that region of the container (41) along which the bottom part (53) is displaceably arranged to empty the container has a substantially cylindrical configuration.
  • the cylindrical design supports easy common shifting of the bottom part (53) and avoids leaks. Sufficient tightness can be further supported by suitable sealing lips or other designs on the edge of the bottom part (53).
  • FIG. 8 shows a longitudinal section through a preform (8) which is suitable for producing a container (2) according to FIG. 5.
  • the preform (1) is provided with a flange-like outer profile (54), which is arranged opposite to the mouth region (21).
  • the mouth region (21) is closed by a dome (56), which has been produced by injection molding and in one piece with the remaining region of the preform (1).
  • the mouth portion (21) is separated by a support ring (57) from a side wall (58) of the preform (1).
  • An inner space (59) of the preform (1) has an inner diameter (60) and on the outside, the preform (1) is provided with an outer diameter (61).
  • the side wall (58) has a wall thickness (62). towards the interior (59) the preform (1) is bounded by an inner surface (63) and the inner surface (63) opposite an outer surface (64).
  • the stretch rod (11) When performing a stretching operation, the stretch rod (11) is inserted through an opening (65) delimited by the outer profile (54) and into the inner space (59), thereby abutting against the inner side of the dome (56). In a further execution of the stretching movement, the stretching rod (11) pushes the dome (56) in front of it and thereby causes the stretching of the preform (1).
  • the dome (56) is provided with sufficient wall thickness to absorb the applied mechanical forces.
  • it is intended to provide the stretch rod in the region of a stretch rod tip with a sufficiently large cross-sectional area in order to support a uniform introduction of force into the dome (56).
  • the stretching rod may optionally be provided with suitable stretching bar attachments to optimize the stretching process. For example, the use of a Reckstangenkuppe made of a plastic is intended.
  • FIG. 8 Shown in FIG. 8 is also a typical parting plane (66) which, with regard to the finished container (2), defines the positioning of the cut edge (49) drawn in FIG. 5.
  • FIG. 9 shows a more detailed representation of the blow mold (4) with bottom part (7) than in the schematic illustration in FIG. 2. It can be seen in particular that the bottom part (7) for receiving the mouth portion (21) has a trough-like depression (67).
  • the recess (67) is preferably contoured so that the preform (1) with its Mün- Inserted portion (21) and the dome (56) after insertion into the bottom part (7) on an inner wall of the recess (67).
  • this preferably has an interior design which is adapted to an outer contour of the mouth portion (21).
  • the recess (57) has a circular cross-sectional area transverse to the longitudinal axis (55). A deformation of the mouth portion (21) by the acting blowing pressure can be avoided thereby.
  • the recess (67) is typically of a configuration such that the ring portion (71) has an inner diameter substantially equal to an outer diameter of the support ring (57).
  • the ring portion (71) is transferred from the shoulder edge (68) in a portion of the recess (67) having an inner diameter which corresponds substantially to an outer diameter of the mouth portion (21) and smaller than the inner diameter of the annular portion (71) is formed.
  • a cartridge according to FIG. 7 using a preform according to FIG. 8 is advantageous in particular because cartridges usually have a sealed mouth section (21) prior to their use, which is prevented by the tip (56) from being emptied. is opened.
  • the use of a preform (1) according to FIG. 8 for the production of cartridges thus makes it possible to produce cartridges which correspond largely to today's cartridges with regard to their design and handling. There are thus no changes in the established steps required when using the cartridge. In a largely maintaining all current constraints but still a cartridge is provided which has a much smaller wall thickness than cartridges according to the prior art and thus cheaper to manufacture and leads to their intended use to a reduced amount of waste.
  • FIG. 10 shows a preform (1) which is provided with a push-through surface (72) in the area of its mouth section (21).
  • the push-through surface (72) can, for example, be manufactured by injection molding together with the mouth section (21) or applied subsequently.
  • An external thread in the region of the mouth section can be designed to adapt to conventional geometries of cartridges as M12xl, 5. The dimensioning of the thread helps prevent deformation in the region of the heating zone.
  • the preform (1) with an increasing wall thickness in the direction of an engagement region of the stretching device in order to avoid a balloon effect during blow molding, in particular in the processing of polyolefins, for example of polypropylene.
  • the desired heating profile can be created by placing filters or templates between the radiator and the preforms, or by changing the distance between the preform and the heating element.
  • a heating source may e.g. consist of one or more laser diodes, which are individually switched on or off to produce the desired energy profile. In this case, the connection and disconnection can be made gradually in the range of 0% to 100% of the power.

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Herstellung von tubenartigen Körpern (41). Ein spritzgußtechnisch hergestellter Vorformling (1) aus einem thermoplastischen Material wird in einer Blasform durch biaxiales Expandieren zu einem Behälter umgeformt (41). Die Umformung erfolgt durch einen Reckvorgang und durch Zuführung eines unter Druck stehenden Blasgases. Der Reckvorgang erfolgt unter Verwendung einer Reckstange (11), die in einen Innenraum des Vorformlings eingeführt wird und gegen eine Kuppe (56) des Mündungsabschnittes (21) drückt. Der Behälter wird als Zwischenprodukt der Blasform entnommen und ein einem Mündungsabschnitt abgewandt angeordneter Randbereich (42) des Behälters wird abgeschnitten. In einem abschließenden Produktionsschritt erfolgt ein Zusammendrücken des Schnittrandes und ein Verschweißen. Das Verschließen des tubenförmigen Behälters kann wahlweise vor oder nach einem Füllvorgang durchgeführt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von tubenartigen Körpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines tubenartigen Körpers .
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Herstellung eines tubenartigen Körpers, die eine Blaseinrichtung zur Herstellung eines blasgeformten Behälters aus einem thermoplastischen Material und eine Eingabeeinrichtung zur Aufnahme des blasgeformten Behälters sowie eine Ausgäbeeinrichtung zur Entnahme des tubenartigen Körpers aufweist .
Derartige tubenartigen Körper können beispielsweise als eine Tube entsprechend dem allgemeinen Sprachgebrauch ausgebildet sein, die einen mit einem Gewinde oder Prellnocken bzw. Hinterschneidungen versehenen Mündungsabschnitt aufweist, auf den ein Drehverschluß aufgesetzt ist. Ausgehend vom mit dem Gewinde versehenen Mündungsabschnitt weist eine derartige Tube einen Schulterbereich auf, der den Mündungsabschnitt über eine Querschnitterweiterung in einen Hauptteil des Körpers überleitet. Im Bereich des dem Mündungsabschnitt abgewandten Teiles ist eine derartige Tube verschlossen.
Übliche Produktionsverfahren zur Herstellung derartiger Tuben sind beispielsweise die Herstellung von Rohrab- schnittförmigen Vorformlingen aus einem Folienmaterial, das anschließend mit einem spritzgußtechnisch hergestellten Mündungsabschnitt mit angeformter Schulter verschweißt wird. Ebenfalls existieren Extrusionsverfahren sowie sogenannte Tiefziehverfahren, bei denen die tubenartigen Körper aus spritzgußtechnisch hergestellten Vorformlingen produziert werden.
In der WO 97/40972 wird die Herstellung eines tubenartigen Körpers beschrieben, bei dem zunächst ein behälterartiger Körper blasgeformt und anschließend ein Bodenbereich dieses Behälters aufgeschnitten wird.
Zur blastechnischen Herstellung von Behältern aus zuvor spritzgegossenen Vorformlingen sind bereits unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen bekannt.
Es wird hierbei ein Vorformling nach einer thermischen Konditionierung innerhalb einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in den Behälter umgeformt wird. Die Reckstangen werden hierbei häufig von pneumatischen Zylindern oder über Kurvensteuerungen positioniert.
Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, bei-spielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylen- terephthalat) , innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbei-tungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine der-artige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druck-luft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Die einleitend erwähnte Einleitung des unter Druck stehenden Gases umfaßt auch die Druckgaseinleitung in die sich entwickelnde Behälterblase sowie die Druckgaseinleitung in den Vorformling zu Beginn des Blasvorganges .
Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behäl- ter-formung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.
Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unter-schiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bewährt hat sich insbesondere die Verwendung von Transport-dornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Hand-habung von Vorform- lingen und die Verwendung von Spreiz-dornen, die zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar sind, gehören ebenfalls zu den verfügbaren Konstruktionen. Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine An-wendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtech-nischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.
Im Hinblick auf die verwendeten BlasStationen sind un- ter-schiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzu-treffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander ver-schiebliche oder andersartig geführte Formträger einzu-setzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet.
Aus der WO 00/74924 Al ist ein Verfahren zur Herstellung von tubenförmigen Körpern bekannt, bei dem ein Vorformling in eine Blasform eingesetzt und gleichzeitig sowohl gereckt als auch durch Verwendung von Blas- gas expandiert wird. Ein für eine spätere Verwendung vorgesehener Mündungsabschnitt des Vorformlings ragt in einen Innenraum der Blasform hinein und wird außenseitig von einer Handhabungseinrichtung eines Ziehwerkzeuges ergriffen. Das Ziehwerkzeug umfaßt hierbei mit zwei verschwenkbar angeordneten Zangenbacken außenseitig den Mündungsabschnitt und führt durch ein Greifprofil einen Formschluß mit einem Außenprofil des Mündungsabschnit- tes herbei. Hierdurch können Zugkräfte auf den Vorform- ling übertragen werden.
Die bislang bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von tubenartigen Körpern sind noch nicht in ausreichender Weise dafür geeignet, hohe Produktionsraten an tubenförmigen Körpern bei gleichzeitig niedrigen Produktionskosten zu unterstützen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß hohe Produktionsraten bei guter Produktquälität unterstützt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die folgenden Verfahrensschritte aufeinanderfolgend durchgeführt werden:
a) spritzgußtechnische Herstellung eines Vorform- lings aus einem thermoplastischen Material, der an einem Bereich, der zur Ausbildung eines Mündungsabschnittes des tubenartigen Körpers vorgesehen ist, verschlossen und in einem gegenüberliegenden Bereich offen ausgebildet ist,
b) Einsetzen des Vorformlings in eine Blasform,
c) biaxiales Expandieren des Vorformlings zu einem Behälter durch Recken unter Verwendung einer Reckstange, die in den Vorformling eingeführt wird und die gegen eine Innenseite des verschlossenen Bereiches des Mündungsabschnittes drückt sowie Zuführung eines unter Druck stehenden Blasgases, d) Entnahme des Behälters aus der Blasform,
e) Abschneiden eines dem Mündungsabschnitt gegenüberliegenden Randbereiches des Behälters .
Als Blasgas kann insbesondere Blasluft verwendet werden.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine optimale Verfahrensdurchführung unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Eingabeeinrichtung und der Ausgabeeinrichtung eine Schneideinrichtung zum Abschneiden eines Randbereiches des Behälters angeordnet ist, wobei der Randbereich einem Mündungsabschnitt des Behälters gegenüberliegend angeordnet ist, und wobei die Blaseinrichtung eine in einen Innenraum eines in die Blaseinrichtung eingesetzten Vorformlings einführbare Reckstange aufweist.
Alternativ zur Durchführung des Reckvorganges unter Verwendung einer in den Vorformling einführbaren Reckstange ist es auch möglich, eine außenseitig am Vorformling angreifende Zieheinrichtung zu verwenden.
Ein wesentliches Verfahrensmerkmal ist im vollständigen Abtrennen des dem Mündungsabschnitt gegenüberliegenden Randes des Behälters zusehen. Der Randbereich umfaßt hierbei nicht notwendig nur den eigentlichen Bereich des Randes, sondern gegebenenfalls auch einen Teil des sich zwischen diesem Rand und dem Mündungsabschnitt erstreckenden Seitenwandbereich.es . Die konkrete Lokalisierung der Schnittebene kann anwendungsabhängig erfolgen. Insbesondere ist es auch nicht zwingend erforderlich, daß ein Abtrennen senkrecht zu einer Mittellinie des Behälters durchgeführt wird, sondern es können hier anwendungsabhängig schräg zur Mittellinie verlaufende Trennebenen vorgegeben werden. Ebenfalls ist nicht zwingend die Herstellung eines glatten Schnittrandes vorgegeben, sondern in Abhängigkeit vom verwendeten Schneidwerkzeug kann die Kontur des Randes an die jeweiligen Produktionsanforderungen oder die jeweilige Produktgestaltung optimiert angepaßt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Kontur wellenförmig zu gestalten, womit ein Frische- oder Kälteeffekt suggeriert wird.
Hohe Produktionsraten werden insbesondere dadurch unterstützt, daß die Herstellung des Behälters in einem Zweistufenverfahren durchgeführt wird.
Zur Einbringung von ausreichend großen Reckkräften wird vorgeschlagen, daß der Reckvorgang unter Verwendung einer Reckstange durchgeführt wird.
Eine preiswerte Produktion wird dadurch unterstützt, daß der Behälter aus einem Vorformling mit einem Mono- layer-Aufbau hergestellt wird. Insbesondere ist es aber auch möglich, einen Multilayer-Aufbau zu verwenden. Bei einem Multilayer-Aufbau kann beispielsweise eine Schicht als eine Barriereschicht ausgebildet sein, um einen Durchtritt von Gasen zu verhindern oder zu reduzieren. Ebenfalls ist es bei der Verpackung bestimmter Produkte möglich, eine innere Lage mit Eigenschaften zu versehen, die ein Anhaften des Produktes vermeidet oder vermindert . Ein typisches Produktionsverfahren wird derart durchgeführt, daß als Behälter ein flaschenförmiger Behälter hergestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung ist vorgesehen, daß als tubenartiger Körper eine Tube hergestellt wird.
Eine besondere Anwendung besteht darin, daß als tubenartiger Körper eine Kartusche hergestellt wird.
Gemäß einer ProduktionsVariante ist daran gedacht, daß eine Verschweißung des Schnittrandes vor einer Befüllung des tubenförmigen Behälters durchgeführt wird.
Gemäß einem anderen Produktionsverfahren ist es auch möglich, daß die Verschweißung des Schnittrandes nach einer Befüllung des tubenförmigen Behälters durchgeführt wird.
Eine kompakte • Produktionsanlage wird dadurch bereitgestellt, daß die Eingabeeinrichtung der Schneideinrichtung mit einer Blaseinrichtung gekoppelt ist.
Ebenfalls trägt es zu einem integrierten Anlagenkonzept bei, daß die Ausgabeeinrichtung der Schneideinrichtung mit einer Fülleinrichtung gekoppelt ist.
Ein abschließender Produktionsschritt wird derart durchgeführt, daß die Schneideinrichtung mit einer Schweißeinrichtung gekoppelt ist.
Als Heizquelle kommt vorzugsweise Strahlungswärme (z.B. Infrarotstrahlung) zur Anwendung, es ist aber auch die Anwendung von beispielsweise Heißluft, Ultraschall oder Mikrowellen möglich, wobei die Erwärrαung des Vorform- lings über Höhe und Umfang beliebig gleichmäßig oder ungleichmäßig erfolgen kann.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vor- formlingen,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,
Fig. 3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern,
Fig. 4 eine modifizierte Heizstrecke mit vergrößerter Heizkapazität ,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Behälters mit abgetrenntem Randbereich,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Produktionsanlage zur Herstellung und Abfüllung von tubenartigen Körpern,
Fig. 7 einen als Kartusche ausgebildeten tubenartigen Körper,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch einen Vorformling zur Herstellung von tubenartigen Körpern, Fig. 9 eine stärker detaillierte Darstellung einer Blasform mit Bodenteil und
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Vorform- lings mit einer Durchdrückfläche im Mündungs- bereich.
Vor der Erläuterung der detaillierten Produktions- schritte zur Herstellung des tubenförmigen Körpers sollen nachfolgend zunächst das Blasverfahren und die Blasvorrichtung zur Umformung von spritzgegossenen Vor- formlingen (1) in die als Zwischenprodukt hergestellten Behälter (2) erläutert werden.
Der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen (1) in Behälter (2) ist in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt.
Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (2) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3) , die mit einer Blas-form (4) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetz-bar ist. Der Vorformling (1) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. Ebenfalls ist daran gedacht, den Vorformling (1) aus Polypropylen auszubilden. Ebenfalls ist die Verwendung von Polyethylen oder Polyamid oder Mischungen der vorstehenden Werkstoffe möglich.
Zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4) und zur Ermöglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und einem Bodenteil (7), das von einer Hubvorrichtung (8) positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (3) von einem Transportdorn (9) gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine Mehrzahl von Behandlungs- stationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es ist aber auch möglich, den Vorformling (1) beispielsweise über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (4) einzusetzen.
Zur Ermöglichung einer DruckluftZuleitung ist unterhalb des Transportdornes (9) ein Anschlußkolben (10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (9) vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.
Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Reckstange (11) , die von einem Zylinder (12) positioniert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine mechanische Positionierung der Reckstange (11) über Kurvensegmente durchgeführt, die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Blasstationen (3) auf einem rotierenden Blasrad angeordnet sind.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Recksystem derart ausgebildet, daß eine Tandem- Anordnung von zwei Zylindern (12) bereitgestellt ist. Von einem Primärzylinder (13) wird die Reckstange (11) zunächst vor Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens (14) des Vorformlings (1) gefahren. Während des eigentlichen Reckvorganges wird der Primärzylinder (13) mit ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primärzylinder (13) tragenden Schlitten (15) von einem Sekundärzylinder (16) oder über eine Kurvensteuerung positioniert. Insbesondere ist daran gedacht, den Sekundärzylinder (16) derart kurvengesteuert einzusetzen, daß von einer Führungsrolle (17) , die während der Durch-führung des Reckvorganges an einer Kurvenbahn entlang gleitet, eine aktuelle Reckposition vorgegeben wird. Die Führungsrolle (17) wird vom Sekundärzylinder (16) gegen die Führungsbahn gedruckt. Der Schlitten (15) gleitet entlang von zwei Führungseiementen (18) .
Nach einem Schließen der im Bereich von Trägern (19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6) erfolgt eine Verriegelung der Träger (19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung (40) .
Zur Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) ist gemäß Fig. 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22) im Bereich der Blasform (4) vorgesehen.
Fig. 2 zeigt zusätzlich zum geblasenen Behälter (2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1) und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23) .
Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen können die Vorformlinge (1) einen ringförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus sind auch kantige, z.B. drei- oder mehreckige Querschnitte, vorzugsweise mit gerundeten Ecken, möglich. Weiterhin können über den gesamten Querschnitt gleiche oder auch unterschiedliche Wandstärken vorgesehen werden. Es ist z.B. möglich, einen Behälter mit ovalem Querschnitt und gleichmäßiger Wandstärke aus einer Preform mit rundem Querschnitt und ungleichmäßigen Wandstärken herzustellen. Fig. 3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24) sowie einem rotierenden Blasrad (25) versehen ist. Ausgehend von einer Vorform-lingseingabe (26) werden die Vorformlinge (1) von Uber-gaberädern (27, 28, 29) in den Bereich der Heizstrecke (24) transportiert. Entlang der Heizstrecke (24) sind Heiz-strahler (30) sowie Gebläse (31) angeordnet, um die Vor-formlinge (1) zu temperieren. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1) werden diese an das Blasrad (25) übergeben, in dessen Bereich die Blasstationen (3) angeordnet sind. Die fertig geblasenen Behälter (2) werden von weiteren überga- berädern einer Ausgabestrecke (32) zugeführt.
Es besteht weiter die Möglichkeit, in die geöffnete Blasform ein oder mehrere Etiketten einzuführen, die zum Produktiσnsende fest mit dem fertigen Behälter verbunden sind, was gegebenenfalls einen separaten Etikettiervorgang einspart.
Um einen Vorformling (1) derart in einen Behälter (2) umformen zu können, daß der Behälter (2) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters (2) abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge (1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimen-sionierungsvorschriften erzielt werden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Tuben und/oder Kartuschen ermöglicht beispielsweise auch die Verpackung von medizinischen, kosmetischen, pharmazeutischen und chemischen Inhalten, insbesondere auch von Klebstoffen. Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind bei- spiels-weise PET, PEN , PA oder PP.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf die neuartige Verwendung von Tuben und/oder Kartuschen zur Verpackung der vorstehend oder nachfolgend erwähnten Produkte. Die Kombination der Tuben und/oder Verpackungen, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, mit einem oder mehreren der aufgeführten zu verpackenden Produkte stellt somit einen eigenständigen Erfindungsgedanken dar.
Die Expansion des Vorformlings (l) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die DruckluftZuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
Aus Fig. 3 ist ebenfalls erkennbar, daß bei der dargestellten Ausführungsform die Heizstrecke (24) aus einer Vielzahl umlaufender Transportelemente (33) ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht und entlang von Um-lenkrädern (34) geführt sind, insbesondere ist daran ge-dacht, durch die kettenartige Anordnung eine im we- sent-lichen rechteckförmige Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden im Bereich der dem Obergaberad (29) und einem Eingaberad (35) zugewandten Ausdehnung der Heizstrecke (24) ein einzelnes relativ groß dimensioniertes Umlenkrad (34) und im Bereich von benach-barten Umlenkungen zwei vergleichsweise kleiner dimension-ierte Umlenkräder (36) verwendet. Grundsätzlich sind aber auch beliebige andere Führungen denkbar.
Zur Ermδglichung einer möglichst dichten Anordnung des Übergaberades (29) und des Eingaberades (35) relativ zuein-ander erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Heizstrecke (24) drei Umlenkräder (34, 36) positioniert sind, und zwar jeweils die kleineren Umlenkräder (36) im Bereich der Überleitung zu den linearen Verläufen der Heizstrecke (24) und das größere Umlenkrad (34) im unmittelbaren Übergabebereich zum Übergaberad (29) und zum Eingaberad (35) . Alternativ zur Verwendung von kettenartigen Transportelementen (33) ist es beispielsweise auch möglich, ein rotierendes Heizrad zu verwenden.
Nach einem fertigen Blasen der Behälter (2) werden diese von einem Entnahmerad (37) aus dem Bereich der Blasstationen (3) herausgeführt und über das Übergaberad (28) und ein Ausgaberad (38) zur Ausgabestrecke (32) trans-portiert .
In der in Fig. 4 dargestellten modifizierten Heizstrek- ke (24) können durch die größere Anzahl von Heizstrahlern (30) eine größere Menge von Vorformlingen (1) je Zeiteinheit temperiert werden. Die Gebläse (31) leiten hier Kühlluft in den Bereich von Kühlluftkanälen (39) ein, die den zuge-ordneten Heizstrahlern (30) jeweils gegenüberliegen und über Ausströmöffnungen die Kühlluft abgeben. Durch die Anordnung der Ausströmrichtungen wird eine Strömungs-richtung für die Kühlluft im we- sentlichen quer zu einer Transportrichtung der Vorform- linge (1) realisiert. Die Kühlluftkanäle (39) können im Bereich von den Heizstrahlern (30) gegenüberliegenden Oberflächen Reflektoren für die Heizstrahlung bereitstellen, ebenfalls ist es möglich, über die abgegebene Kühlluft auch eine Kühlung der Heizstrahler (30) zu realisieren.
Nachdem nunmehr die Produktionsschritte zur Herstellung des als Zwischenprodukt verwendeten Behälters (2) näher erläutert wurden, erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 5 die Erläuterung der Herstellung der weiteren Produktionsschritte. Zur Herstellung eines tubenförmigen Behälters (41) wird vom Behälter (2) ein Randbereich (42) abgetrennt. Dies kann mechanisch oder unter Einsatz anderer geeigneter Trennverfahren erfolgen. Der Randbereich (42) wird vom tubenförmigen Behälter (41) entfernt und kann einer weiteren Verwendung, beispielsweise einem Materialrecycling zugeführt werden.
Der Randbereich (42) ist mit einem Außenprofil (54) versehen, um den Vorformling (1) in ausreichender Art und Weise bei der Durchführung des Blas- und Reckvorganges in der Blasform (4) zu haltern. Beispielsweise ist es möglich, das Außenprofil (54) als einen Außenflansch auszubilden, der insbesondere zur Übertragung von Kräften geeignet ist, die in Richtung einer Längsachse (55) wirken und beispielsweise durch die Durchführung des Reckvorganges generiert werden. Es ist aber auch möglich, das Außenprofil (54) ähnlich oder identisch zum Mündungsabschnitt (21) zu gestalten.
In Fig. 6 ist eine Produktionsanlage dargestellt, bei der sämtliche Produktionsschritte örtlich zusammengefaßt durchgeführt werden. Granulatförmiges Ausgangsma- terial (43) wird einer Spritzgußeinrichtung (44) zugeführt und hier zu den Vorformlingen (1) umgeformt. Die Vorformlinge (1) werden einer Blaseinrichtung (45) zugeführt und dort in die Behälter (2) umgeformt. Die Behälter (2) werden anschließend einer Schneideinrichtung (46) zugeführt, die die Randbereiche (42) vom Restbereich der Behälter (2) abtrennt und hierdurch die tu- benförmigen Behälter (41) bereitstellt. Die tubenförmi- gen Behälter (41) werden in einem weiteren Produktionsschritt einer Fülleinrichtung (47) zugeführt, die ein Füllgut in den tubenförmigen Behälter (41) einbringt.
Bei einem derartigen Verfahren erweist es sich als Vorteil, daß der Mündungsabschnitt (21) des tubenförmigen Behälters (41) von einer Kuppe (56) verschlossen ist. Auf den Mündungsabschnitt (21) kann beispielsweise durch Aufschrauben oder Aufprellen eines Deckels und/oder Aufbringen einer Mündungsversiegelung ein Abschlußelement aufgebracht werden. Der Befüllvorgang wird durch den offenen dem Mündungsabschnitt (21) gegenüberliegenden Bereich des tubenförmigen Behälters (41) durchgeführt, der zuvor durch das Abschneiden des Randbereiches (42) erzeugt wurde.
In einem abschließenden Produktionsschritt wird der befüllte tubenförmige Behälter (41) einer Schweißeinrichtung (48) zugeführt, die den noch offenen dem Mündungs- abschnitt (21) gegenüberliegenden Bereich des tubenförmigen Behälters (41) im Bereich eines Schnittrandes (49) verschließt.
Abweichend vom Produktionskonzept in Fig. 6 können unterschiedliche Varianten realisiert werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, alle dargestellten Komponenten an einer gemeinsamen Produktionsstätte zu betreiben. Beispielsweise ist es möglich, die Spritzgußeinrichtung (44) örtlich getrennt von der Blaseinrichtung (45) zu betreiben und die hergestellten Vor- formlinge (1) zwischenzulagern und/oder zu transportieren. Ebenfalls ist es möglich, die Spritzgußeinrichtung (44) und die Blaseinrichtung (45) zu einer gemeinsamen sogenannten einstufigen Anlage zusammenzufassen.
Alternativ zur dargestellten Reihenfolge des Befüllens des tubenförmigen Körpers (41) in einem ersten Schritt und des Verschließens des Schnittbereiches in einem zweiten Produktionsschritt ist es auch möglich, zunächst den Schnittbereich zu verschließen und danach ein Befüllen des tubenförmigen Behälters (41) mit bereits geschlossenem Endbereich durch den zuvor geöffneten Mündungsabschnitt (21) hindurch vorzunehmen. Die konkret gewählte Reihenfolge der einzelnen Produktions- schritte erfolgt in Abhängigkeit von den Vorgaben eines jeweiligen Anwenders und von den Eigenschaften des abzufüllenden Produktes .
Gemäß Fig. 6 ist die Schneideinrichtung (46) eingangs- seitig mit einer Eingabeeinrichtung (50) und ausgangs- seitig mit einer Ausgabeeinrichtung (51) versehen. Zwischen der Eingabeeinrichtung (50) und der Ausgabeeinrichtung (51) ist eine den Trennvorgang unmittelbar durchführende Trenneinrichtung (52) angeordnet.
Gemäß einem besonderen Verfahrensschritt ist auch daran gedacht, den Schnittbereich nach der Durchführung des Schweißvorganges erneut zu bearbeiten, um eine optimal gestaltete Randkontur zu erreichen. Insbesondere ist daran gedacht, nach der Durchführung des Schweißvorganges ein Beschneiden des Randes entlang der Schweißnaht durchzuführen. Hierdurch wird ein glatter Rand bereit- gestellt, der scharfe und/oder rauhe Oberflächenberei- che vermeidet. Der Schneidvorgang kann beispielsweise mechanisch oder unter Verwendung eines anderen der vorstehend erläuterten Schneid- oder Trennverfahren durchgeführt werden.
In Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungs- und Produktionsbedingungen kann der Schneidvorgang im Bereich des Schweißrandes sowohl an einem leeren tubenartigen Körper als auch nach der Durchführung eines Füllvorganges erfolgen.
Fig. 7 zeigt hinsichtlich eines Ausführungsbeispiels der Erfindung eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kartusche. Derartige Kartuschen können mit unterschiedlichen Produkten befüllt werden, beispielsweise erfolgt im Baubereich eine Befüllung mit Silikonmaterialien. Andere Verwendungen betreffen chemische Produkte wie Fette, Kleber oder schäumende Substanzen. Bei der Herstellung einer derartigen Kartusche erfolgt im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Produktionsablauf kein Verschweißen des tubenförmigen Behälters (41) im Bereich des Schnittrandes (49) , sondern der dem Mündungsabschnitt (21) gegenüberliegende Öffnungsbereich des tubenförmigen Behälters (41) wird von einem Bodenteil (53) verschlossen. Das Bodenteil (53) ist hierbei in einem Innenraum des tubenförmigen Behälters (41) angeordnet und gegenüber diesem verschieblich.
Nach einem Einsetzen der befüllten und mit dem Bodenteil (53) versehenen Kartusche in eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Kartuschenpistole, kann durch Aufbringung einer Druckkraft auf das Bodenteil (53) das Bodenteil (53) in Richtung auf den Mündungsab- schnitt (21) verschoben werden und das abgefüllte Produkt wird hierdurch aus dem Mündungsabschnitt (21) , der zuvor geöffnet wurde, hinausgedrückt und einer Verwendung zugeführt.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines tubenartigen Behälters kann eine Formgebung der Wandungsbereiche in einem weiteren Bereich variiert werden. Bei der Herstellung eines als Kartusche ausgebildeten Behälters (41) ist hingegen darauf zu achten, daß zumindest derjenige Bereich des Behälters (41) , entlang dessen das Bodenteil (53) zu einer Behälterentleerung verschieblich angeordnet ist, eine im wesentlichen zylindrische Gestaltung besitzt. Die zylindrische Gestaltung unterstützt ein leicht gängiges Verschieben des Bodenteiles (53) und vermeidet Undichtigkeiten. Eine ausreichende Dichtigkeit kann darüber hinaus durch geeignete Dichtlippen oder andersartige Gestaltungen am Rand des Bodenteiles (53) unterstützt werden.
Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch einen Vorformling (8) , der zur Herstellung eines Behälters (2) gemäß Fig. 5 geeignet ist. Der Vorformling (1) ist mit einem flanschartigen Außenprofil (54) versehen, das gegenüberliegend zum Mündungsbereich (21) angeordnet ist. Der Mündungsbereich (21) ist von einer Kuppe (56) verschlossen, die spritzgußtechnisch und einstückig zum restlichen Bereich des Vorformlings (1) hergestellt wurde. Der Mündungsabschnitt (21) ist durch einen Stützring (57) von einer Seitenwandung (58) des Vorformlings (1) getrennt. Ein Innenraum (59) des Vorformlings (1) weist einen Innendurchmesser (60) auf und außenseitig ist der Vorformling (1) mit einem Außendurchmesser (61) versehen. Die Seitenwandung (58) weist eine Wanddicke (62) auf. in Richtung auf den Innenraum (59) ist der Vorformling (l) von einer Innenfläche (63) und der Innenfläche (63) gegenüberliegend von einer Außenfläche (64) begrenzt.
Bei der Durchführung eines Reckvorganges wird die Reckstange (11) durch eine vom Außenprofil (54) begrenzte Öffnung (65) hindurch in den Innenraum (59) eingeführt und stößt hierbei gegen die Innenseite der Kuppe (56) . Bei einer weiteren Durchführung der Reckbewegung schiebt die Reckstange (11) die Kuppe (56) vor sich her und verursacht hierdurch die Reckung des Vor- formlings (1) . Die Kuppe (56) wird mit einer ausreichenden Wandstärke versehen, um die einwirkenden mechanischen Kräfte aufzunehmen. Insbesondere ist daran gedacht, die Reckstange im Bereich einer Reckstangenkuppe mit einer ausreichend großen Querschnittfläche zu versehen, um eine gleichmäßige Krafteinleitung in die Kuppe (56) zu unterstützen. Die Reckstange kann gegebenenfalls mit geeigneten Reckstangenaufsätzen versehen sein, um den Reckvorgang zu optimieren. Beispielsweise ist an die Verwendung einer Reckstangenkuppe aus einem Kunststoff gedacht.
Eingezeichnet ist in Fig. 8 auch eine typische Trennebene (66) , die hinsichtlich des fertigen Behälters (2) die in Fig. 5 eingezeichnete Positionierung des Schnittrandes (49) festlegt.
Fig. 9 zeigt eine gegenüber der schematischen Darstellung in Fig. 2 stärker detaillierte Darstellung der Blasform (4) mit Bodenteil (7) . Es ist insbesondere zu erkennen, daß das Bodenteil (7) zur Aufnahme des Mündungsabschnittes (21) eine muldenartige Vertiefung (67) aufweist. Die Vertiefung (67) ist vorzugsweise derart konturiert, daß der Vorformling (1) mit seinem Mün- dungsabschnitt (21) und der Kuppe (56) nach einem Einführen in das Bodenteil (7) an einer Innenwandung der Vertiefung (67) anliegt.
Zur Unterstützung eines gleichmäßigen Anliegens des Mündungsabschnittes (21) an der Innenwandung der Vertiefung (67) weist diese vorzugsweise eine Innengestaltung auf, die an eine Außenkontur des Mündungsabschnittes (21) angepaßt ist. Bei einem typischen Mündungsabschnitt (21) mit einer kreisartigen Querschnittfläche weist somit auch die Vertiefung (57) quer zur Längsachse (55) eine kreisartige Querschnittfläche auf. Eine Verformung des Mündungsabschnittes (21) durch den einwirkenden Blasdruck kann hierdurch vermieden werden.
Abweichend von der schematischen Darstellung in Fig. 9 ist es bei einer konkreten technischen Realisierung insbesondere möglich, eine Innenkontur der Vertiefung (67) derart zu gestalten, daß sich zwischen dem Stützring (57) und einem Absatzrand (68) der Vertiefung (67) nur ein minimaler Abstand erstreckt. Ebenfalls ist bei einer konkreten technischen Realisierung insbesondere daran gedacht, einen Konturabschnitt (69) des Bodenteiles (7) , der einer Behälterschulter (70) zugeordnet ist, derart anzuordnen, daß ein Ringabschnitt (71) der Vertiefung (67) in Richtung der Längsachse (55) eine Dimensionierung aufweist, die im wesentlichen einer Dicke des Stützringes (57) in Richtung der Längsachse (55) entspricht.
Bei der Verarbeitung von Vorformlingen (1), die mit einem Stützring (57) versehen sind, weist die Vertiefung (67) typischerweise eine Gestaltung derart auf, daß der Ringabschnitt (71) einen Innendurchmesser aufweist, der im wesentlichen einem Außendurchmesser des Stützringes (57) entspricht. Der Ringabschnitt (71) ist vom Absatzrand (68) in einen Abschnitt der Vertiefung (67) übergeleitet, der einen Innendurchmesser aufweist, der im wesentlichen einem Außendurchmesser des Mündungsabschnittes (21) entspricht und kleiner als der Innendurchmesser des Ringabschnittes (71) ausgebildet ist.
Die Herstellung einer Kartusche entsprechend Fig. 7 unter Verwendung eines Vorformlings gemäß Fig. 8 ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil üblicherweise Kartuschen vor ihrer Benutzung einen verschlossenen Mündungsabschnitt (21) aufweisen, der vor einer Entleerung der Kartusche durch ein Abtrennen der Kuppe (56) geöffnet wird. Die Verwendung eines Vorformlings (1) gemäß Fig. 8 zur Herstellung von Kartuschen ermöglicht somit die Herstellung von Kartuschen, die hinsichtlich ihrer Gestaltung und Handhabung weitestgehend üblichen heutigen Kartuschen entsprechen. Es sind somit bei einer Benutzung der Kartusche keine Änderungen der etablierten Arbeitsschritte erforderlich. Bei einer weitgehenden Beibehaltung aller heutigen Randbedingungen wird aber trotzdem eine Kartusche bereitgestellt, die eine wesentlich geringere Wandstärke als Kartuschen gemäß dem Stand der Technik aufweist und damit preiswerter herzustellen ist und nach ihrer vorgesehenen Verwendung zu einer verringerten Abfallmenge führt.
Fig. 10 zeigt einen Vorformling (1) , der im Bereich seines Mündungsabschnittes (21) mit einer Durchdrückfläche (72) versehen ist. Die Durchdrückfläche (72) kann beispielsweise spritzgußtechnisch gemeinsam mit dem Mündungsabschnitt (21) hergestellt sein oder nachträglich aufgebracht werden. Bei eine Umformung des Vorformlings (1) zu einer Kartusche kann bei einem Aufschrauben einer Kartuschenspitze automatisch ein Durch- drucken und damit ein Öffnen der Kartusche erfolgen. Ein Außengewinde im Bereich des Mündungsabschnittes kann zur Anpassung an übliche Geometrien von Kartuschen als M12xl,5 ausgeführt sein. Die Dimensionierung des Gewindes unterstützt eine Vermeidung einer Verformung im Bereich der Heizzone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist daran gedacht, den Vorformling (1) in Richtung auf einen Angriffsbereich der Reckeinrichtung mit einer zunehmenden Wandstärke zu versehen, um insbesondere bei der Verarbeitung von Polyolefinen, beispielsweise von Polypropylen, einen Ballon-Effekt bei der Blasverformung zu vermeiden.
Um nichtrunde Tuben herzustellen oder Formtuben mit gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Wandstärke, ist es nötig, die Vorformlinge nicht uniform aufzuheizen. Das gewünschte Heizprofil kann erstellt werden, indem zwischen Strahler und Vorformlinge Filter oder Schablonen angebracht werden oder indem der Abstand zwischen Vorformling und Heizelement verändert wird. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von direkt steuerbaren Heizquellen. Eine solche Heizquelle kann z.B. aus einer oder mehrerer Laserdioden bestehen, welche einzeln zu- oder weggeschaltet werden, um das gewünschte Energie- profil zu erzeugen. Dabei kann das Zu- und Wegschalten graduell erfolgen im Bereich von 0% bis 100% der Leistung.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines tubenartigen Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Verfahrensschritte aufeinanderfolgend durchgeführt werden:
a) spritzgußtechnische Herstellung eines Vorform- lings (1) aus einem thermoplastischen Material, der in einem Bereich, der zur Ausbildung eines Mündungsabschnittes (21) des tubenartigen Körpers vorgesehen ist, verschlossen und in einem gegenüberliegenden Bereich offen ausgebildet ist,
b) Einsetzen des vorformlings (1) in eine Blasform (4),
c) biaxiales Expandieren des Vorformlings (1) zu einem Behälter (2) durch Recken unter Verwendung einer Reckstange (11) , die in den Vorformling (1) eingeführt wird und die gegen eine Innenseite des verschlossenen Bereiches des Mündungsabschnittes (21) drückt sowie Zuführung eines unter Druck stehenden Blasgases,
d) Entnahme des Behälters (2) aus der Blasform (4),
e) Abschneiden eines dem Mündungsabschnitt gegenüberliegenden Randbereiches des Behälters (2) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Behälters (2) in einem Zweistufenverfahren durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Behälters (2) in einem Einstufenverfahren durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Reckvorgang unter Verwendung einer hohlen Reckstange (11) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) aus einem Vorformling (1) mit einem Monolayer-Aufbau hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) aus ei- nem Vorfonnling (1) mit einem Multilayer-Aufbau hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Behälter (2) ein flaschenförmiger Behälter hergestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als tubenartiger Körper (41) eine Tube hergestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß als tubenartiger Körper (41) eine Kartusche hergestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Mündungsabschnitt (21) gegenüberliegender Schnittrand (49) zusammengedrückt und anschließend verschweißt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung des Schnittrandes (49) vor einer Befüllung des tuben- förmigen Behälters (41) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennen des Randbereiches (42) und das Verschweißen des Schnittrandes (49) in einem Arbeitsgang durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung des Schnittrandes (49) nach einer Befüllung des tuben- förmigen Behälters (41) durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittrand (49) nach einer Durchführung der Verschweißung bearbeitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung vor einer Befüllung durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung nach einer Befüllung durchgeführt wird.
17. Vorrichtung zur Herstellung eines tubenartigen Körpers, die eine Blaseinrichtung zur Herstellung eines blasgeformten Behälters aus einem thermoplastischen Material und eine Eingabeeinrichtung zur Aufnahme des blasgeformten Behälters sowie eine Ausgabeeinrichtung zur Entnahme des tubenartigen Körpers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Eingabeeinrichtung und der Ausgabeeinrichtung eine Schneideinrichtung zum Abschneiden eines Randbereiches (42) des Behälters (2) angeordnet ist, wobei der Randbereich (42) einem Mündungsabschnitt (21) des Behälters (2) gegenüberliegend angeordnet ist, und wobei die Blaseinrichtung eine in einen Innenraum (59) eines in die Blaseinrichtung eingesetzten Vorformlings (1) einführbare Reckstange (11) oder eine außenseitig am Vorformling (1) angreifende Reckeinrichtung aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (50) der Schneideinrichtung (44) mit einer Blaseinrichtung
(45) gekoppelt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (51) der Schneideinrichtung (46) mit einer Fülleinrichtung (47) gekoppelt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung
(46) mit einer Schweißeinrichtung (48) gekoppelt ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausbildung zur Herstellung von Tuben realisiert ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausbildung zur Herstellung von Kartuschen realisiert ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenteil (7) der Blasform (4) eine Vertiefung (67) zur Aufnahme ei- nes Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (67) mindestens abschnittweise eine hülsenartige Gestaltung aufweist,
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckstange (11) eine an eine Kuppe (56) des Mündungsabschnittes (21) angepaßte Kontur aufweist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (67) einen Ringabschnitt (71) aufweist, der einer Form- kavität zugewandt angeordnet ist und der über einen Absatz (68) in einen Bereich der Vertiefung (67) übergeleitet ist, der einen kleineren Innendurchmesser als der Ringabschnitt (71) aufweist.
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