DE2924814C2 - Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mit einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Art können in einem Arbeitsgang Behälter hergestellt, mit Füllgut gefüllt und anschließend verschlossen werden, ohne daß der Behälter aus der Herstellungsform entfernt werden muß (DE-AS 12 72 807).

Eine besondere Ausbildung eines Fülldornes für die vorgenannte Vorrichtung ist durch die DE-AS 12 83 141 bekannt. Durch einen Kanal dieses Fülldornes wird Druckluft zum Aufblähen des Behälters und durch einen anderen Kanal wird Füllgut zum Füllen des Behälters zugeführt. Ein dritter mit einer Drosselstelle oder einem Überdruckventil versehener Kanal dient zur Abfuhr von Druckluft aus dem Behälter während dessen Füllvorgang.

Es ist auch bekannt mit einem Füllrohr eine vorbestimmte Menge an flüssigem Füllgut durch Unterdruck aus einem Vorratsbehälter anzusaugen, das Füllrohr aus dem Vorratsbehälter herauszubewegen und nach dem Einbringen des Füllrohrs in die Füllöffnung des Behalters das Füllgut durch Oberdruck aus dem Füllrohr in den Behälter abzugeben (DE-AS 20 41 683).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe j zugrunde, eine Vorrichtung der erstgenannten Art so weiterzubilden, daß damit ein pulverförmiger oder körniger Stoff oder dgl. im Verlaufe des Herstellungsvorganges des Behälters in genau vorgegebenen Mengen abgefüllt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst Die Anordnung einer staubzurückhaltenden, für Gas jedoch durchlässigen Einrichtung in dem Füllrohr ermöglicht das Ansaugen von Staub, Pulver oder dgl. in das Füllrohr in einer vorbestimmten Menge, das Halten der Staubmenge im Füllrohr während einer vorbestimmten Zeit und das Ausstoßen der dosierten Staubmenge in den inzwischen hergestellten Behälterteil. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, eine bestimmte Menge an staubförmigem Gut oder dgl. zu dosieren, in den Behälter abzufüllen und den noch mindestens an seinem Kopfteil verformbaren Behälter zu verschließen.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 kann die Füllmenge für den Behälter verändert werden.
Für den Fall des Abfüllens von hitzeempfindlichem, pulverförmigem Füllgut kann der Behälter entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 vor dem Füllen gekühlt werden.

In der Beschreibung und der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen mit staubförmigem Gut oder dgl. und Verschließen eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt
F ι g. 1 einen Längsschnitt nach Linie 1-1 in F i g. 2,

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II in F i g. 1 in anderem Maßstab,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Fülldorn.

Auf einem Tisch 1 ist ein Schlitten 2 mit Hilfe eines Arbeitszylinders 3 von einer Lage unterhalb eines Mundstückes 4 einer Strangpresse 5 zu einer Lage unterhalb einer am Tisch 1 befestigten heb- und senkbaren Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 verschiebbar. Die Strangpresse 5 dient zum Herstellen eines Kunststoffschlauches 7 aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder dgl. und weist an ihrem Mundstück 4 ein Trennmesser 8 zum Abschneiden des Kunststoffschlauches 7 auf. An die Fülleinrichtung 6 sind eine mit einer nach Belieben steuerbaren Kühlmittelquelle (gekühltes Gas, flüssiger Stickstoff oder dgl.) in Verbindung stehende Kühlleitung 9, eine wahlweise mit einer Überdruckquelle oder einer Unterdruckquelle in Verbindung setzbare Fülleitung 10 und eine mit einer nicht dargestellten Drosselstelle oder einem Überdruckventil versehene und mit einem Aufnahmebehälter verbindbare Rückflußleitung 25 angeschlossen.

Der Schlitten 2 trägt zwei quer zur Verschieberichtung des Kolbens des Arbeitszylinders 3 verschiebbare Unterformhälften 12 und 12a. Auf jeder der Unterformhälften 12, 12a ist mittels eines Verbindungsstückes 13, 13a eine Unterdruckkammer 14, 14a befestigt, deren dem aufzunehmenden Schlauch 7 benachbarte zylinderartig ausgebildete Seite mit Saugdüsen 15,15a versehen ist. 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 der Oberformhälfte 16a. Die Unterformhälfte 12 ist mit

Hilfe eines Arbeitszylinders 17 auf dem Schlitten 2 zu verschieben und die Oberformhälfte 16 mit Hilfe eines Arbeitszylinders 18 auf der Unterformhälfte 12. Die Unterformhälften 12, 12a und die Oberformhälften 16, 16a sind in gleicher Weise wie die Unterdruckkammern 14, 14a über Leitungen 24 an eine nicht dargestellte Ijnterdruckquelle angeschlossen und weisen Saugdüsen 20,20a bzw. 26,26a auf.

Der in Fig.2 dargestellte rechte Teil der Herstellungsform ist mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie der links dargestellte Teil, wobei jedoch die Bezugszeichen an diesem Teil zusätzlich mit dem Buchstaben a versehen sind.

Auf dem Tisch 1 befindet sich neben einer die Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 tragenden Säule 27 eine is Schwenkeinrichtung 28, die zum Schwenken eines körnigen, pulver- oder staubförmigen Stoff oder dgl. aufnehmenden Vorratsbehälters 29 in die Hub- und Ssnkachse der Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 und aus dieser Achse dient. Hierzu ist der Vorratsbehälter 29 an einem Schwenkhebel 30 befestigt, der mittels eines gesteuerten Antriebes um eine lotrechte Achse schwenkbar ist. Anstelle einer Schwenkeinrichtung für den Vorratsbehälter 29 kann auch eine Verschiebeeinrichtung verwendet werden.

Teile der Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 sind in F i g. 3 dargestellt. An einer heb- und senkbaren Platte 31 ist ein Außenrohr 32 angebracht, das mit einem Anschlußkanal 33 in Verbindung steht, an den die Rückflußleitung 25 angeschlossen ist.

Koaxial zum Außenrohr 32 ist ein Innenrohr 34 angeordnet, das gegenüber dem Außenrohr 32 axial verschiebbar ist. Ein Dichtring 34a dichtet den Spalt zwischen der Platte 31 und dem Innenrohr 34 ab. Das Innenrohr 34 hat an seiner Unterseite einen Außenkegel 35, der mit einer Kegelfläche 36 am unteren Teil des Außenrohres 32 zu einem nach Belieben offen- und schließbaren Ventil 35, 36 zusammenwirkt. In dem Innenrohr 34 ist ein Dosierrohr 37 teleskopartig geführt, das an seiner Unterseite eine staubzurückhaltende, jedoch gasdurchlässige Einrichtung in Form eines Filters 38, eines Siebes oder dgl. hat. Das Dosierrohr 37 ragt nach oben über das Innenrohr 34 hinaus, auf das an seinem oberen Ende eine Spannmutter 39 aufgeschraubt ist, zwischen deren nach innen ragendem Flansch und der Oberseite des Innenrohres 34 ein durch die Spannmutter 39 spannbarer Halte- und Dichtring 39a angeordnet ist. Das Dosierrohr 37 ist an eine heb- und senkbare Platte 40 angeschlossen, die eine mit der Fülleitung 10 verbundene Anschlußbohrung 41 hat. Das Dosierrohr 37 kann zur Änderung der Größe des Dosierraumes 47 gegenüber dem Innenrohr 34 eingestellt werden, wozu die Spannmutter 39 gelöst wird.

Koaxial zu dem Außenrohr 32, dem Innenrohr 34 und dem Dosierrohr 37 ist ein nach Belieben heb- und senkbarer Schaft 42 angeordnet, der an seiner Unterseite einen Ventilkegel 43 trägt, der mit einer Kegelfläche 44 am Innenrohr 34 ein nach Belieben offen- und schließbares Ventil 43,44 bildet und der nach unten spitz ausgebildet sein kann. Das Ventil 43,44 kann auch mit umgekehrter Kegelanordnung (nach unten spitzer Kegel am Schaft 42 usw.) ausgebildet sein. Der Schaft 42 hat eine Mittelbohrung 45, die an die Kühlleitung 9 angeschlossen ist. Im Bereich des Ventilkegels 43 ist ein in Richtung zur Kühlleitung 9 schließendes Rückschlagventil 48 untergebracht. Ein in die Platte 40 eingesetzter Dichtring 46 dient zum Abdichten des SDaltes zwischen dem Schaft 42 und der Platte 40.

In den F i g. 1 und 2 ist die Herstellungsform unterhalb der Mündung 4 der Strangpresse 5 dargestellt. Diese liefert ein Schlauchstück 7, dessen Anfang gerade zu sehen ist Sobald das Schlauchstück 7 eine genügende Länge erreicht hat, fahren die beiden Unterformhälften 12, 12a zusammen und nehmen das Schlauchstück 7 zwischen sich auf. Das Schlauchstück wird an seinem oberen Ende vom Unterdruck in der Unterdruckkammer 14,14a gehalten, ehe das als Rohling dienende heiße Schlauchstück durch das Schneidorgan 8 von dem in der Strangpresse 5 befindlichen Schlauchstück getrennt wird.

Während die Herstellungsform 12,12a das Schlauchstück aufnimmt, wird dem Vorratsbehälter 29 durch die Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 eine vorbestimmte Menge an körnigem oder pulverförmigem Stoff oder dgl. entnommen. Hierzu wird die Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 in den in die lotrechte Achse dieser Filtereinrichtung geschwenkten Vorratsbehälter 29 gesenkt und das Ventil 43, 44 geöffnet, so daß an der Anschlußbohrung 41 liegender Unterdruck Füllgut bis zum Filter 38 ansaugt, wobei der Unterdruck aufrechterhalten werden kann, auch wenn das Ventil 43,44 geschlossen wird. Nach dem Füllen des in seiner Größe einstellbaren Füllraumes 47 wird die Zufuhr- und Fülleinrichtung 6 wieder angehoben und der Vorratsbehälter 29 schwenkt aus der Achse der Rohre 32, 34. Der Vorratsbehälter 29 kann nach jedem Entnahmevorgang wieder auf gleiche Höhe aufgefüllt werden.

Sollte die Anordnung eines Schaftes 42 in der Mitte und/oder die Anordnung des Ventils 43, 44 die Aufnahme der einen oder anderen Art von Füllgut behindern oder zu sontigen Nachteilen führen, so ist auch möglich, anstelle des mittleren Schaftes 42 ein das Innenrohr 34 umgebendes und innerhalb des Außenrohres 32 angeordnetes Rohr vorzusehen, wobei der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 34 und dem dieses unmittelbar umgebenden Rohres die Funktion der Bohrung 45 übernimmt, die später noch erläutert wird. Auf einen zeitweisen ventilartigen Abschluß des Innenrohres 34 kann verzichtet werden, wenn die Unterdruckquelle die in das Innenrohr 34 eingesogene Menge an pulverförmigem Stoff darin hält, bis dieser Stoff in den inzwischen hergestellten Behälterteil abgegeben wird.

Die bis auf die Oberformhälften 16, 16a geschlossene Herstellungsform fährt dann unter die Fülleinrichtung 6, die sich auf die Unterformhälften 12, 12a senkt, wobei das Außenrohr 32 in den Schlauch eintaucht und unter Zwischenlage des Schlauches auf den Unterformhälften aufsteht. Unter dem von den Unterformhälften 12, 12a stammenden Unterdruck wird das extrudierte und abgeschnittene Schlauchstück an die Wand der Unterformhälften angelegt und daran gehalten. Es kann zweckmäßig sein, den Blähvorgang des Schlauches durch über die Bohrung 45 im Schaft 42 herangeführtes Gas, insbesondere Druckluft, zu unterstützen, das nur unter Überwindung eines bestimmten Druckes über die Anschlußbohrung 33 und die Rückflußleitung 25 aus dem Behälter entweichen kann. Sobald das verformbare Schlauchstück 7 an den Unterformhälften 12, 12a anliegt, wird das staubförmige Füllgut in den bereits hergestellten Behälterteil eingebracht, indem an die Anschlußbohrung 41 ein Überdruck angelegt wird, der das in dem Füllraum 47 befindliche Gut aus dem Innenrohr 34 herausdrückt. Nach dem Füllen des Behälters wird die Fülleinrichtung 6 angehoben und die

Oberformhälften 16, 16a schließen sich zur Bildung des Behälterkopfes, der unter der Wirkung eines Unterdrukkes an die Innenwand angelegt wird. Nach dem Schließen des Behälters durch Fertigstellen seines Kopfstückes wird die Unterdruckquelle abgeschaltet und die Herstellungsform öffnet, wodurch der gefüllte Behälter durch die Löcher 22 und 23 im Schlitten 2 und im Tisch 1 hindurchfällt. Die Herstellungsform fähr' wieder unter das Mundstück 4 der Strangpresse 5 zur Aufnahme eines neuen piatischen Schlauchstückes 7 zurück und der Vorratsbehälter 29 wird unter die Zufuhr- und Fülleinrichtung geschwenkt. Die Arbeitsvorgänge zur Herstellung eines gefüllten und geschlossenen Behälters beginnen von vorne.

Die Bewegungen der Ober- und Unterformhälflen 12, 12a und 16,163, das Austreten des Schlauches 7 aus dem Mundstück 4 und der Strangpresse 5, die Heb- und Senkbewegungen der Fülleinrichtung 6, die Verbindungen mit einer Unterdruckquelle und einer Überdruckquelle werden mittels einer besonderen Steuereinrichtung selbsttätig gesteuert.

Ist in den herzustellenden Behälter ein wärmeempfindliches, pulverförmiges oder dgl. Füllgut abzufüllen, so kann der das Füllgut aufnehmende Behälterteil vorher gekühlt werden, indem über die Bohrung 45 zeitweise ein Kühlmittel, z. B. flüssiger Stickstoff oder tiefgekühltes Gas, nach dem Anliegen des Schlauchstükkes an der Behälterwand und vor dem Füllen des fertigen Behälterteils in diesen eingebracht wird. Das Kühlmittel kann über den Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 34 und dem Außenrohr 32 sowie die Anschlußbohrung 33 entweichen, wobei das Ventil 35, 36 entsprechend betätigt wird.

Mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung läßt sich Füllgut steril abfüllen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Behälterformeinrichtung, die zwei gegeneinander bewegbare, mit Haltegliedern zum Halten eines rohrförmigen Kunststoffrohlings verbundene Unterformhälften zum Formen des Behälterbauches und des Behälterbodens sowie darüber angeordnete, unabhängig von den Unterformhälften bewegbare Oberformhälften zum Formen des Behälterkopfes aufweist, und mit einer ein Gasrohr, ein Füllrohr und ein Entlüftungsrohr aufweisenden, heb- und senkbaren Fülleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (34, 37) teleskopartig unterteilt ist und an dem unteren Rand des inneren Teiles (37) eine staubzurückhaltende und gasdurchlässige Einrichtung (38) angebracht ist, die die vom Füllrohr aufnehmbare Menge begrenzt und die vom Gasrohr (42) durchsetzt ist, daß das FiÜJrohr wahlweise an eine Unterdruckquelle oder an eine Oberdruckquelle anschließbar und wahlweise mit einem Vorratsbehälter (29) für pulverförmiges Gut in Verbindung bringbar oder davon trennbar ist, der in die Bewegungsbahn der Fülleinrichtung bringbar ist, sobald und solange sich die Herstellungsform (12 bis 14) außerhalb der Bewegungsbahn der Fülleinrichtung befindet, und nach der Entnahme einer vorbestimmten Menge an Füllgut wieder davon entfernbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die staubzurückhaltende und gasdurchlässige Einrichtung (38) zur Änderung des Aufnahmevolumens längs des Füllrohres (34) einstellbar und feststellbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasrohr (42) nach Belieben mit einer Kühlmittelquelle zur Zufuhr von eine wesentlich tiefere Temperatur als Außenluft aufweisendes Kühlmktel in den Behälterbauch verbindbar oder davon trennbar ist.