-
Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Material Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen
von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material, bei welcher ein aus einer Extrusionskopfduse
austretender Schlauchabschnitt im noch plastischen Zustand verformt und gefüllt
wird, bestehend aus einem Schubschneckenextruder und daran angeordneter Extrusionskopfdüsen
mit hindurchgeführten kombinierten Blas- und Fülidornen sowie mit unterhalb der
Kopfdüse wirksamer, aus je zwei Formhälften bestehender Hohlkörperformein richtung.
-
Bei einer bekannten Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen gefüllter
und verschlossener Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff wird der vom Ekruder
ausgepreßte Kunststoffschlauch im noch plastischen Zustand von mit dem Schlauch
bewegten Behälterformteilen eingeschlossen und die auf diese Weise gebildete Form
durch einen erhöhten Innendruck aufgeblasen. Bei noch bestehender Verbindung mit
dem ausgepreßten Schlauch wird dieser gefüllt, dann durch Trennschweißen verschlossen
und anschließend vereinzelt. Bei dieser Vorrichtung wird der extrudierte Kunststoffsohlcuch
zuerst im Abstand der Behölterlange in den Halss und Bodenbereichen mittels einzelner,
quer zum Schlauch bewegbare Kopf- und Beholterformenrichtungen verformt und anachleend
die gesamte Behdlterstützform
gebildet, wobei unter zwischenzeitlicher
Füllung eines vorhergehend geformten und aufgeblasenen, nur am Boden abgestützten
Behälters der in der oberen Form eingeschlossene Schlauch aufgeblasen wird. Als
nachteilig ist hierbei die Vielzahl der zur Herstellung eines Hohlkörpers erforderlichen
Einzelelemente sowohl zur Ausformung der Hals- und Bodenteile als auch zur Bildung
der Behälterstützformen zu sehen, deren taktweise Übereinstimmung im Laufe der Zeit
erhebliche Wartungs- und Korrekturmaßnahmen erfordert. Ferner ist die Herstellung
steriler Behälter mit dieser Vorrichtung ausgeschlossen, da der jeweils der Bewegung
der Hohlkörperformeinrichtung folgende kombinierte Blas- und Fülldorn während der
Leerphase ohne besonderen Schutz frei durch die Atmosphäre bewegt und hier schon
infiziert wird. -Ausgehend von der bekannten Vorrichtung liegt der Erfindung unter
Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen von sterilen Hohlkörpern aus
thermoplastischem Material zu schaffen, wobei die Vorrichtung relativ einfach ausgelegt
und zur Aufnahme mehrerer Einzel formen nebeneinander geeignet sein soll. Dabei
ist die einwandfreie Zentrierung und Abdichtung der Formhälften gegeneinander von
besonderer Bedeutung.
-
Dieses der Erfindung zugrundeliegende Problem wird gelöst durch an
zwei einander gegenüberliegenden, vertikalen und ortsfesten Führungselementen fliegend
angelenkte Hohlkörperformeinrichtungen, deren jeweils geteilte Formhälften mittels
eines an deren Lager angreifenden Stellantriebes zangenförmig gegen einen vertikal-
- austretenden Schlauchabschnitt unter der Extrusionskopfdüse horizontal einschwenkbar
sind und die nach Herstellen-eines gefüllten Hohlkörpers vertikal um mindestens
die Höhe einer
mit dieser Formeinrichtung korrespondierenden zweiten
Formeinrichtung mit einer dem austretenden Schlauchabschnitt gleichen Geschwindigkeit
abwärts verschiebbar sind, wobei gleichzeitig die geöffnete zweite Formeinrichtung
aufwärts gegen die Extrusionskopfdüse bewegbar ist und wobei ferner die Formhälften
einer jeden Formeinrichtung an ihrer Unterseite mit Querschweißkanten und mit Abquetschnasen
ausgerüstet sind, wobei die mit den Fuhrungselementen verbundenen Formhälften an
Druckbackenpaaren gehalten sind, welche mittels eines an dem Lager einer jeden Druckbacke
angreifenden Zahnstangentriebes in Schließstellung bewegbar sind und mindestens
die Teilungsebene einer Formhälfte horizontal sowie vertikal verstellbar ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß die in dem Druckbackenpaar gehaltenen Formhälften mittels einer am freien Ende
der Druckbacke angeordneten Schließeinrichtung verschließbar sind.
-
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Schließeinrichtung
einen in einer Druckbacke verankerten Schließzylinder aufweist, dessen Kolbenstange
in ausgefahrener Stellung in eine Ausnehmung der zweiten Druckbacke einführbar und
arretierbar ist, wobei durch den Rückhub der Kolbenstange der erforderliche Schließdruck
ausgeübt wird. Ferner gehört es zur Erfindung, daß sich die Formhälfte mit der von
der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen in der. Druckbacke angeordnete horizontale
Druckbolzen abstützt, welche über ein hydraulisches Ausgeichssystem miteinander
kommunizieren. Als Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sich die Formhälften
mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche ganzflächig gegen eine mittels
Druckmedium beaufschlagte Membrane abstützen.
-
Gegenüber der bekannten Einrichtung besteht der wesentliche Vorteil
darin, daß die den Hohikörper umschließenden Formeinheiten aus nur zwei in Vertikalebene
geteilte Formhälften bestehen, welche während des gesamten Herstell- und Füllvorganges
fest unter der Extrusionskopfdüse gehalten sind. Hierdurch werden jegliche Relativverschiebungen
der Blas- und Fülldorne zum Extrusionskopf vermieden. Die Formhälften selbst sind
mit relativ einfachen Mitteln gegeneinander bewegbar und werden in ihrer geschlossenen
Stellung sicher arretiert. Darüber ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
selbst bei erhöhten Verschleißerscheinungen ein sicheres Verschließen der gegeneinander
bewegbaren Formhälften gewährleistet.
-
Weitere erfindungsgomäße Merkmale verden im Felgenden an Hand eines
Ausführungsbeispiels in der Zeichnung nüher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Frentansicht
der Vorrichteng in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig.
1 im Orundriß ohne Extruder, Fig. 3 ein Druckbackenpaar mit darin gehaltenen Formhälften,
Fig. 4 ein3 andere Variante der Formhälftenhalterung und Fig. 5 eine vergrößerte
Darstellung der Extrusionskopfdtlse mit don Formhälften.
-
iiie aus Fig. 1 und 2 ersichilich, weist die zur DurchfUhrun des erfindungsgemäßen
Verfahrens beispielsweise vorgeschlagene Verrichtung einen Schubschnekkanextruder
43 mit mehreren daran angeordneten Extrusionskopfdösen 12 anf, durch welche feweils
ein kombinierter Blas- und Fulldorn 11 geführt ist. Unterhalb der ExtrusionskopfdUsen
12 sind zwei einander gegenüberli@@enden vertikalen und ortsfesten Führungselementen
16 filegend angeienkte Hohlkörperformeinrichtungen 3, 3' mittels vertikol wirksomer
Verstelleinrichtungen 17 auf-und abbewegbar, Die Hohlkör@arformeinrichtungen 3,
3' bestehen aus zwei zangenförmig gegeneinander bewegbaren Druckbacken 1d', 18 bzw.
18', 19', in welchen jeweils in Vcrti-.
-
kalebene geteilte Formhälften 20, 21 bzw. 20', 21' gehalten sind.
Di.
-
Druckbacken 18, 19 und 18', 19' weisen an ihren Lagern 22 Stirnrtlder
23 auf, in welche
Zahnstangen 24 von Verstellantrieben 25 eingreifen.
Die Stirnräder 23 sind zum Ausgleich evtl. Verschleißerscheinungen zur Achse der
Druckbacke verstellbar angeordnet. Zum Einschwenken der Druckbacken können auch
andere Verstelleinrichtungen vorgesehen sein. Die Druckbacken 18' bzw. 19 weisen
an ihrem von der Lagerstelle 22 wegweisenden Ende 26 Schließeinrichtungen 27 auf,
welche mit der korrespondierenden Druckbacke 18 bzw. 19' verbindbar sind. Die Schließeinrichtung
27 besteht vorzugsweise aus einem Zylinder, dessen Kolbenstange 29 in eine Ausnehmung
28 der Druckbacke 19' bzw. 18 einführbar und in ausgeßkntzner Stellung mittels eines
quer zur Sinfithrungsrichtung wirkenden Verstellzylinders 30 arretierbar ist. Zur
Erzeugung der erforderlichen Schließkräfte wird der Kolben des Schließzylinders
27 im einfahrenden Sinne mittels Druckr:lodium beaufschlagt. Es sind auch andere
Schließeinrichtungen denkbar. So ist es durchaus möglich, einen Drehkolbenzylinder
vorzusehen, dessen mit Gewindeansatz versehene Kolbenstange in das Muttergewinde
der korrespondierenden Gegendruckbacke eingreift und durch geringfügige Drehung
den erforderlichen Schließdruck aufbringt.
-
Die vertikal geteilten Formhälften 20, 21 stützen sich gemäß Fig.
3 mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen in der Druckbacke
18, 19 bzw. 18', 19' in horizOntalen Bohrungen angeordnete Druckbolzen 31 ab, welche
über ein hydraulisches Ausgleichssystem 32 miteinander kommunizieren. Die Druckbolzen
31 sind derart angeordnet, daß sie sowohl in horizontaler als auch in vertikaler
Ebene geringfügige Verschiebungen der Formhälften 20, 21 bzw. 20', 21' zulassen.
-
Die in Fig. 3 dargestellte Formhälftenhalterung besteht aus einer
in der Druckbacke 18, 19 bzw. 18', 19' angeordnete Druckkammer 33, welche mittels
einer Membrane 34 verschlossen ist. Die Formhälften 20 bzw. 21 stützen sich ganzflächig
mit der von der Teilungsebene abweisenden Außenfläche gegen die mittels Druckmedium
beaufschlagte Membrane 34 ab. Hierbei kommunizieren die Druckkammern g3
beider
Druckbacken 18, 19 vorzugsweiee über eine nicht dargestellte Ausgleichsleitung.
Die Druckkammer 33 weist zum Naehfüllen evtl. auftretender Leckverluste einen anschluß
36 auf.
-
Nach einem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel stützen sich
die Pormhälften 20, 21 bzw. 20', 21' gegen einen Schlauch 49 ab, dessen Kammer 50
durch einen Anschluß 59 und Leitungen 51 mittels Druckmedium beaufschlagbar ist.
-
Durch die sich ganz flächig oder punktweise auf der ganzen Fläche
abstützenden Formhälften nserdan die selbst bei einer Vielzahl nebeneinander angeordneten
Einzelformen 20' auftretenden Druckkräfte gleichmäßig auf die Druckbacken 18, 19,
18', 19' verteilt. Die erforderlichen Schließkräfte werden gleichmäßig über die
Druckbacken 18, 19 von deren Lagern 22 sowie den den Lagern gegenüberliegenden Enden
26 aufgenommen. Tlierdurch ergibt sich ein besonders günstiges Biegemoment für die
j)ruckbacken und es wird ferner sichergestellt, daß keinerlei Durchbiegungen der
Formhälften eintreten können.
-
Zum Herstellen und Füllen eines Hohlkörpers werden die Druckbackenpaare
18, 19 der in oberer Stellung befindlichen Hohlkörper-Form.einrichtung 3 mittels
der Verstelleinrichtung 25 horizontal gegen die vertikal herabhängenden, extrudierten
Schlelucls abschnitte 1 eingeschwenkt. Der erforderliche Schließdruck wird nun mittels
Schließeinrichtung 27 aufgegeben, wobei sich an den Formhälften 20 angeordnete Zentrierstifte
37 in entsprechende Ausnehmungen der Gegenform 21 legen und beide Formhälften 20,
21 gegeneinander zentrieren. Zur lotrechten Zentrierung der im Arbeitstakt übereinander
befindlichen Formhälften 20, 21 sind auf deren waagerechten Planseite entsprechende
Zentriereinrichtungen vorgesehen. Jegliche Ungenauigkeiten oder im Laufe der Zeit
eingetretene Verschleißwege werden durch die Druckbolzen 31,
bzw.
die Membrane 34 bzw. dem Schlauch 49 ausgeglichen, so daß die beispielsweise aus
mehreren Einzelformen bestehenden Formhälften 20, 21 genauestens unter den entsprechenden
Blas- und Fülidornen 11 zentriert sind.
-
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, weisen die Formhälften 20, 21 im Bodenformbereich
angeordnete Querschwefßkanten 38 mit einer -Quetschnase 39 zum Abtrennen der gefüllten
Hohlkörper von den Folgekörpern auf. Der freihängende und mittels Sterilluft abgestütze
Schlauchabschnitt 1 wird bei Schließen der Formeinheit mittels der Querschweißkanten
38 verschlossen, wobei die verbleibenden Schlauchreste mittels der Nase 39 abgequetscht
werden. Die Mündungsgestaltung der Hohlkörper ist an das in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiel nicht gebundene Es können sowohl zylindrische als auch Außen-
bzw. Innengewinde zum Wiederverschluß aufweisende Mündungen vorgesehen sein. Bei
entsprechender Ausbildung der Formhälften 20, 21 ist es ferner möglich, den Mündungsbereich
48 einer jeden Formeinheit je nach Erfordernis beliebig auszutauschen.
-
- 9 - Patentansprüche