DE69738001T3

DE69738001T3 - Hermetisch verschlossener Behälter mit zerbrechbarem Band und Verschlussansätzen sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen desselben

Info

Publication number: DE69738001T3
Application number: DE69738001T
Authority: DE
Inventors: Gerhard H. Weiler; Arjun Ramrakhyani
Original assignee: Cardinal Health 400 Inc
Current assignee: Catalent USA Woodstock Inc
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2017-04-24
Also published as: EP1362685A3; DE69738001D1; JP4434328B2; EP1362685B2; EP0803443B2; EP0803443A2; US6168413B1; CN1081577C; EP0803443A3; EP1362685B1; DE69725207T2; CN1174157A; AU1783797A; EP1362685A2; JPH1052855A; DE69725207T3; US6381926B1; DE69738001T2; AU727375B2; DE69725207D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines hermetisch abgedichteten bzw. verschlossenen Behälters und insbesondere das Verfahren und die Vorrichtung, um einen derartigen Behälter zu formen, zu füllen und abzudichten bzw. zu verschließen.
Verfahren und Vorrichtungen zum Formen, Füllen und Abdichten bzw. Verschließen von hohlen thermoplastischen Behältern werden in den U.S.-PSen 3,597,793 (Weiler et al) und 4,707,966 (Weiler et al) beschrieben.
Von besonderem Interesse ist das Verfahren zum Ausbilden und Füllen eines Behälters von einem in der U.S.-PS 3,597,793 beschriebenen Typ, wobei der Behälter eine zerbrechbare bzw. zerbrechliche Rippe (frangible web) einschließt, die es ermöglicht, einen Verschluss von dem Behälter abzutrennen und zu entfernen.
Das darin offenbarte Verfahren schließt anfänglich den Schritt ein, einen röhrenförmigen Vorformling zwischen zwei zusammenwirkenden Hauptformwerkzeughälften zu extrudieren. Die Hauptformwerkzeughälften werden sodann um den Vorformling geschlossen. Ein Segment des extrudierten Vorformlings wird an einer Stelle abgetrennt, die sich aus den geschlossenen Formwerkzeughälften erstreckt, und das abgetrennte Segment wird durch ein Paar von Haltegreifern offen gehalten.
Anschließend wird eine Blas- und Fülldüsenanordnung nach unten in die Vorformlingsöffnung und zwischen zwei Dichtungsformwerkzeughälften bewegt. Die Düsenanordnung schließt einen Dorn ein, der gegen die Vorformlingwand gedrückt wird. Der Behälter wird sodann durch Einblasen von Gas ausgebildet, um das Vorformlingsegment nach außen gegen die Wände der Hauptformwerkzeughälften auszudehnen.
Danach wird über eine Fülldüse Flüssigkeit in den ausgebildeten Behälter eingebracht. Nachdem der Behälter gefüllt worden ist, wird die Blas- und Fülldüsenanordnung zurück gezogen und die Dichtungsformwerkzeughälften werden aufeinander zu bewegt, wodurch der freiliegende obere Abschnitt des Vorformlingsegments abgekniffen wird, um einen einstückigen Verschluss für den Behälter auszubilden, der von dem Behälter durch eine zerbrechliche Rippe beabstandet ist.
Nachdem der Behälter am oberen Ende abgedichtet bzw. verschlossen worden ist, werden die Hauptformwerkzeughälften und die separaten oberen Dichtungsformwerkzeughälften geöffnet und der fertige Behälter wird entfernt.
Obwohl die vorstehend beschriebene Vorrichtung und das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit einer zerbrechlichen Rippe bei vielen Anwendungen zufrieden stellende Ergebnisse liefert, sind jene nicht für die Anwendung angepasst, bei der es wünschenswert ist, nicht nur eine zerbrechliche Rippe zwischen dem Behälter und dem Verschluss des Behälters auszubilden und zu formen, sondern außerdem Verschlusszapfen um die Zugangsöffnung für den Behälter bereitzustellen.
Es wäre somit wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, um gleichzeitig sowohl eine zerbrechliche Rippe zwischen dem Behälter und seinem einstückigen Verschluss als auch Verschlusszapfen bereitzustellen, um den Behälter mit einem Abgabesystem, beispielsweise einem intravenösen Kit, zu verbinden. Die vorliegende Erfindung kommt diesem Bedarf nach. Deshalb werden die obigen Probleme durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Herstellen eines hermetisch abgedichteten Behälters bereit, wobei die Vorrichtung umfasst:

(a) eine Hauptformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptformwerkzeughälften, die zusammen eine Körperkavität für den Behälter definieren;
(b) eine Blas- und Füllanordnung zum Ausbilden und Füllen des Körpers des Behälters aus einem Vorformlingssegment, das sich zwischen den Hauptformwerkzeughälften erstreckt, und zum anschließenden Abgeben eines Produkts in den geformten Körper des Behälters;
(c) eine Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptdichtungsformwerkzeughälften, um dazwischen das Vorformlingssegment aufzunehmen und zusammen eine Kappenkavität zum Formen eines Kappenabschnitts des Behälters zu definieren, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung oberhalb bzw. über der Hauptformwerkzeuganordnung positioniert ist und die Körperkavität mit der Kappenkavität kommuniziert, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine obere Dichtungsformwerkzeugfläche mit einer hochstehenden Messerkante einschließt, die sich von dieser erstreckt;
(d) eine Ausbildungsanordnung, um das Vorformlingssegment gegen die Messerkante zu drücken und eine zerbrechliche Rippe auszubilden; und
(e) eine Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung mit zwei Hilfsdichtungsformwerkzeughälften, die zusammen eine Verschlusskavität für einen Verschluss des Behälters definieren, wobei die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung unabhängig von der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung bewegt werden kann; gekennzeichnet durch
(f) eine ringförmige Kavität zwischen der Messerkante und einer Öffnung in der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung, um auf dem Kappenabschnitt des Behälters eine Lippe und Zapfen zu formen.

Gemäß einem Merkmal dieses Aspekts der Erfindung wird die Messerkante durch zwei beabstandete Seitenwände definiert, die sich von der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche nach außen erstrecken, sowie eine Deckenwand, die sich zwischen den Seitenwänden erstreckt.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieser Erfindung ist die Messerkante von der Öffnung in der oberen Formwerkzeugfläche beabstandet.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung wird die Kappenkavität in der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung durch eine Innenfläche definiert, die an der oberen Formwerkzeugfläche endet, um die Öffnung in der oberen Formwerkzeugfläche zu definieren, wobei sich die Messerkante in Umfangsrichtung um die Öffnung erstreckt.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die Vorrichtung eine ringförmige Kavität mit einem ringförmigen Abschnitt sowie zwei diametral gegenüberliegende Ohren umfassen, um die Lippe bzw. die Zapfen des Behälters zu formen.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung erstreckt sich die Messerkante in Umfangsrichtung um den Umfang des Rings und der Ohren der ringförmigen Kavität.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfasst die obere Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine Kappenverschlusskantenkavität, die sich von der Messerkante radial nach außen erstreckt, um die Umfangsbodenkante des Verschlusses des Behälters zu formen.
Gemäß einem immer noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfasst die Ausbildungsanordnung einen Dorn bzw. Formkern (mandrel), der eine Basis mit einer Bodenfläche aufweist, die an das Vorformlingssegment anstößt und dieses gegen die Messerkante der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung drückt, um die zerbrechliche Rippe auszubilden.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfasst der Kappenabschnitt des Behälters eine Abgabedüse mit einem inneren Durchgangsweg mit einem kontrollierten Durchmesser, wobei die Ausbildungsanordnung ein Formelement mit einer Außenfläche mit einem kontrollierten Durchmesser einschließt, wobei sich das Formelement in die Öffnung in der oberen Formwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung erstreckt und das Vorformlingssegment gegen die Innenfläche der Abgabedüse drückt, um den inneren Durchgangsweg mit kontrolliertem Durchmesser der Abgabedüse des Behälters auszubilden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines gefüllten, hermetisch abgedichteten Behälters bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(a) das Bereitstellen einer Hauptformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptformwerkzeughälften, die zusammen eine Körperkavität für den Behälter definieren;
(b) das Bereitstellen einer Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptdichtungsformwerkzeughälften, die zusammen eine Kappenkavität zum Formen eines Kappenabschnitts des Behälters definieren, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung oberhalb bzw. über der Hauptformwerkzeuganordnung positioniert ist und die Körperkavität mit der Kappenkavität kommuniziert, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine obere Fläche mit einer hochstehenden Messerkante einschließt, die sich von dieser erstreckt;
(c) das Bereitstellen einer Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung mit zwei Hilfsdichtungsformwerkzeughälften, die zusammen eine Verschlusskavität für einen Verschluss des Behälters definieren, wobei die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung oberhalb bzw. über der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung angeordnet ist und die Verschlusskavität mit der Körper- und der Kappenkavität kommuniziert;
(d) das Extrudieren und das Ausdehnen des Vorformlings in vertikaler Art und Weise zwischen den Hauptformwerkzeughälften und den Haupt- und Hilfsdichtungsformwerkzeughälften;
(e) das Schließen der Hauptformwerkzeughälften um den Vorformling, um ein Segment des Vorformlings zwischen den Hauptformwerkzeughälften zu begrenzen;
(f) das Abtrennen des Vorformlingsegments oberhalb der Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung, um eine Öffnung am oberen Ende des Vorformlingsegments bereitzustellen;
(g) das Bereitstellen einer Blas- und Füllanordnung, die eine Blas- und Füll-düse einschließt;
(h) das Ausfahren der Blas- und Füllanordnung durch die obere Öffnung in dem Vorformling;
(i) das Blasen von Gas durch die Blasdüse und in das Vorformlingssegment, um den Körper des Behälters zu formen;
(j) das Abgeben eines Produkts durch die Fülldüse in den Körper des geformten Behälters, um den Behälter zu füllen;
(k) das Zurückziehen der Blas- und Füllanordnung von der oberen Öffnung des Vorformlings;
(l) das Schließen der Hauptdichtungsformwerkzeughälften um das Vorformlingssegment, um einen Abschnitt des Vorformlingsegments dazwischen zu begrenzen, um den Kappenabschnitt des Behälters zu formen;
(m) das Bereitstellen einer Ausbildungsanordnung, die einen Dorn einschließt;
(n) das Ausfahren des Dorns durch die obere Öffnung in dem Vorformlingssegment in eine anstoßende Beziehung mit dem Vorformling über der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung;
(o) das Drucken des Dorns gegen den Vorformling über der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptformwerkzeuganordnung in die ringförmige Kavität und gegen die Messerkante zum Formen einer Lippe und Zapfen auf dem Kappenabschnitt des Behälters und zum Formen einer zerbrechlichen Rippe zwischen dem Kappenabschnitt und dem Verschluss des Behälters;
(p) das Zurückziehen der Ausbildungsanordnung von der oberen Öffnung des Vorformlingsegments;
(q) das Schließen der Hilfsdichtungsformwerkzeughälften um das Vorformlingssegment, um einen Abschnitt des Vorformlingsegments dazwischen zu begrenzen, um den Verschluss des Behälters zu formen und den Kappenabschnitt des Behälters an den Verschluss des Behälters abzudichten;
(r) das Öffnen der Hauptformwerkzeuganordnung und der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung und der Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung; und
(s) das Entfernen des geformten Behälters.

Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung weist der Kappenabschnitt des Behälters einen inneren Durchgangsweg mit einem kontrollierten Durchmesser auf, wobei der Dorn ein Formelement umfasst, das eine Außenfläche mit einem kontrollierten Durchmesser aufweist, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Ausfahrens des Formelements in die Öffnung in der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung und des Drückens des Formelements gegen den Vorformling umfasst, der an die Innenfläche des Kappenabschnitt anstößt, um den inneren Durchgangsweg mit kontrolliertem Durchmesser des Kappenabschnitts des Behälters auszubilden.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfasst die Ausbildungsanordnung ein Formelement mit einem kontrollierten Außendurchmesser, wobei das Verfahren ferner umfasst: das Einbringen der Ausbildungsanordnung in die obere Öffnung und das Drücken der Ausbildungsanordnung gegen das abgetrennte Vorformlingssegment und des abgetrennten Vorformlingsegments gegen die Hauptformwerkzeughälften, um einen inneren Durchgangsweg mit kontrolliertem Durchmesser für den Behälter und Zapfen auf dem Behälter auszubilden, die den inneren Durchgangsweg umgeben.
Die Vorrichtung zum Herstellen dieses Behälters schließt eine Hauptformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptformwerkzeughälften ein, die eine Körperkavität zum Formen des Körpers des Behälters definieren, sowie eine Dichtungsformwerkzeuganordnung mit zweifacher Funktion zum Verschließen des geformten Behälters.
Die Dichtungsformwerkzeuganordnung umfasst eine Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung mit zwei Hauptdichtungsformwerkzeughälften, die eine Kappenkavität zum Formen des Kappenabschnitts des Behälters definieren. Die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung ist oberhalb bzw. über der Hauptformwerkzeuganordnung angeordnet und die Körperkavität steht in Verbindung mit der Kappenkavität. Die obere Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung ist mit einer ab- bzw. hochstehenden Messerkante in Umfangsrichtung bereitgestellt. Die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung definiert außerdem eine Innenfläche, die die Kappenkavität definiert und außerdem eine Öffnung in der oberen Fläche bereitstellt. Die periphere Messerkante auf der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung umgibt die Öffnung, ist jedoch von dieser beabstandet. Die obere Fläche definiert außerdem eine ringförmige Kavität zwischen der Messerkante und der Öffnung.
Eine Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung, die ebenso zwei Dichtungsformwerkzeughälften aufweist, definiert eine Verschlusskavität zum Formen eines entfernbaren Verschlusses für den Kappenabschnitt des Behälters, der den Behälter abdichtet bzw. verschließt. Die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung ist oberhalb bzw. über der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung angeordnet und die Verschlusskavität steht in Verbindung mit der Körper- und der Kappenkavität.
Um einen erfindungsgemäßen Behälter herzustellen, wird der Vorformling zwischen den Hauptformwerkzeughälften und den Dichtungsformwerkzeughälften extrudiert. Nachdem ein Segment des Vorformlings von Haltegreifern gegriffen wird, werden die Hauptformwerkzeughälften um den Vorformling geschlossen, um das Vorformlingsegment zwischen diesen einzuschließen. Sodann wird das Vorformlingsegment oberhalb der Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung abgetrennt, um eine obere Öffnung an dem oberen Ende des Vorformlings bereitzustellen.
Eine Blas- und Füllanordnung einschließlich einer Blas- und Fülldüse wird sodann durch die obere Öffnung des Vorformlings eingebracht und anstoßend an die obere Fläche der Hauptformwerkzeuganordnung positioniert. Gas wird sodann durch die Blasdüse und in das Vorformlingsegment geblasen, um den Körper des Behälters zu formen. Um den Behälter zu füllen, wird durch die Fülldüse ein Produkt in den Körper des geformten Behälters abgegeben.
Nachdem die Blas- und Füllanordnung aus der oberen Öffnung des Vorformlings heraus gezogen worden ist, werden die Hauptdichtungsformwerkzeughälften um das Vorformlingsegment geschlossen, um einen Abschnitt des Vorformlingsegments dazwischen einzuschließen und den Kappenabschnitt des Behälters zu formen.
Ein Ausbildungsdorn wird sodann durch die obere Öffnung des Vorformlings in Berührung mit dem Vorformling über der oberen Formwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eingebracht. Der Dorn wird gegen den Vorformling gedrückt und der Vorformling wird gegen die Messerkante gedrückt, die von der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung definiert ist, und in die ringförmige Kavität in der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung, um eine zerbrechliche Rippe zwischen der Kappe und dem Verschluss des Behälters auszubilden bzw. um die Verschlusszapfen auszubilden bzw. zu formen. Zusätzlich erstreckt sich der Ausbildungsdorn in die Öffnung in der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung und gegen das Vorformlingsegment darin, um eine Behälterabgabedüse mit einem Durchgangsweg mit einem kontrolliertem Innendurchmesser auszubilden.
Die Ausbildungsanordnung wird sodann von der oberen Öffnung des Vorformlingsegments zurückgezogen und die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften werden um das Vorformlingsegment geschlossen, um einen Abschnitt des Vorformlings zwischen diesen einzuschließen und um den Verschluss des Behälters zu formen.
Sowohl die Hauptformwerkzeuganordnung als auch die Dichtungsformwerkzeuganordnungen werden sodann geöffnet und der geformte Behälter wird entfernt.
Es gibt weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche sich ohne weiteres aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform, den begleitenden Zeichnungen und den anhängenden Patentansprüchen ergeben.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben.
1 zeigt eine Draufsicht eines geformten, erfindungsgemäßen Behälters von oben.
2 zeigt einen Aufriss des geformten, erfindungsgemäßen Behälters von vorne.
3 zeigt einen Aufriss des Behälters von 2 von der Seite.
4 zeigt eine Draufsicht des Behälters von 2 von unten.
5 zeigt einen Querschnitt des geformten Behälters im allgemeinen entlang der Ebene 5-5 in 3.
6 zeigt einen vergrößerten fragmentarischen Aufriss des Kappenabschnitts und der Abgabedüse des Behälters von 2 von vorne, wobei die Kappe entfernt ist.
7 zeigt eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht des Kappenabschnitts und der Abgabedüse des Behälters von 2 von oben, wobei die Kappe entfernt ist.
8 zeigt ein fragmentarisches schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das im allgemeinen die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen, Füllen und Abdichten bzw. Verschließen des Behälters der 1 bis 4 und insbesondere den Extrusionsschritt des Vorformlings des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formen, Füllen und Abdichten des Behälters der 1 bis 4 darstellt.
9 zeigt ein weiteres fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das im allgemeinen die erfindungsgemäße Vorrichtung und den Schritt darstellt, bei dem eine Blas- und Fülldüse eingebracht wird, um den Behälterkörper auszubilden und zu füllen.
10 zeigt ein nach weiteres fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere den Schritt darstellt, bei dem die Hauptdichtungsformwerkzeughälften zusammengeführt werden, um den Kappenabschnitt des Behälters auszubilden, und ein Dorn eingebracht wird, um die zerbrechliche Rippe und die Zapfen um die Abgabedüse des Behälters auszubilden.
11 zeigt ein fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, des Dorns und der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung, wie in 10 dargestellt.
12 zeigt eine fragmentarische Draufsicht der oberen Fläche der in 11 dargestellten Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung, wobei der Dorn aus dieser zurückgezogen ist und der Vorformling aus dieser entfernt ist.
13 zeigt einen vergrößerten fragmentarischen vertikalen Querschnitt eines Abschnitts der oberen Fläche der in 11 dargestellten Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung.
14 zeigt ein noch weiteres fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere den Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, bei dem der Dorn aus dieser entfernt ist.
15 zeigt ein weiteres fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das den Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, bei dem die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften zusammen gebracht werden, um den Behälterverschluss zu formen.
16 zeigt ein vergrößertes fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, der Haupt- und Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnungen in deren jeweiliger geschlossenen Position, wie dies in 15 dargestellt ist.
17 zeigt ein fragmentarisches, schematisches Diagramm, teilweise im Schnitt, das die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere den Schritt zeigt, bei dem alle Formwerkzeuganordnungen geöffnet werden, um die Entnahme des fertig gestellten Behälters zu ermöglichen.
Die hier offenbarte Erfindung kann selbstverständlich in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen verwirklicht werden. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform wird in den Figuren dargestellt und nachstehend detailliert beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung beispielhaft die erfindungsgemäßen Prinzipen verdeutlicht und die Erfindung nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt.
Die genauen Formen und Größen der hierin beschriebenen Komponenten sind für die Erfindung nicht wesentlich, sofern nicht anderweitig angezeigt.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden der erfindungsgemäße Behälter sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen des Behälters in einer normalen (aufrechten) Betriebsposition beschrieben und Begriffe wie oben, unten, horizontal usw. werden bezüglich dieser Position verwendet. Es ist jedoch zu verstehen, dass der erfindungsgemäße Behälter sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer anderen als der beschriebenen Orientierung hergestellt, gelagert, transportiert, verwendet und vertrieben werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bestimmte herkömmliche Antriebs- und Steuermechanismen auf, deren Details detailliert in der U.S.-PS 4,707,966 (Weiler et al) beschrieben sind und außerdem für den Fachmann offensichtlich sind, der die notwendigen Funktionen derartiger Mechanismen versteht. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren mehrere herkömmliche Schritte, deren Details ebenso in der U.S.-PS 4,707,966 (Weiler et al) beschrieben werden und ferner für den Fachmann offensichtlich sind, der die notwendigen Schritte eines derartigen Verfahrens versteht.
Zunächst wird eine erfindungsgemäße thermoplastische Behälterstruktur beschrieben. Anschließend erfolgt eine Beschreibung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Formen, Füllen und Abdichten bzw. Verschließen des Behälters.
Ein ausgebildeter, gefüllter und hermetisch abgedichteter bzw. verschlossener erfindungsgemäßer Behälter 50 ist in den 1 bis 4 dargestellt. Der Behälter 50 wird vorzugsweise aus herkömmlichen thermoplastischen Form- bzw. Spritzgussmaterialien hergestellt, wie Polyethylen (geringer oder hoher Dichte), Polypropylen und ähnlichen Materialien, die mit den Behälterinhalten kompatibel sind.
Die erfindungsgemäßen Lehren finden eine Anwendung bei der Herstellung gefüllter und ungefüllter Behälter mit einer großen Vielfalt an Formen und Größen. Der Behälter 50 ist ein Beispiel für einen derartigen Behälter und umfasst einen hohlen Körperabschnitt 52 mit einer Bodenfläche 54 und einem Oberteil 56, einem Kappenabschnitt 72, der in einer Abgabedüse 76 endet, sowie einen Verschlussabschnitt 92, der die Abgabedüse 76 abdichtet bzw. verschließt. Der Behälterboden 54 umfasst zwei ausgebuchtete Endflächen 58 und 60 sowie eine ebene Fläche oder ein Land 62 dazwischen. Ein im allgemeinen U-förmiger Tragering 64 erstreckt sich von der ebenen Fläche 62 weg nach außen. Der Ring 64 ist im allgemeinen koplanar mit der Formwerkzeugtrennlinie 67 (3) des Behälters 50 angeordnet. Das Oberteil 56 des Behälterkörperabschnitts 52 endet in einem damit einstückigen Nacken 66, der einen im allgemeinen zylindrischen Hais 68 einschließt, der einen hohlen Durchgangsweg 70 (6) zum Abgeben des Behälterinhalts definiert.
Der Hals 68 wiederum endet in dem damit einstückigen Kappenabschnitt 72. Der Kappenabschnitt 72 ist mit Abgabedüse 76 bereitgestellt, die wiederum durch einen Verschlussabschnitt 92 abgedichtet bzw. verschlossen ist. Der Kappenabschnitt 72, die Düse 76 und der Verschlussabschnitt 92 bestehen aus einem Stück, wobei der Verschlussabschnitt 92 jedoch von der Abgabedüse 76 entfernt werden kann, sobald eine zerbrechliche Rippe (frangible web) zerbrochen wird, die den Verschlussabschnitt 92 entfernbar mit der Abgabedüse 76 verbindet.
Eine Grifflasche 96 in der Form eines auf dem Kopf stehenden ”U” (2 und 3) umgibt den Verschlussabschnitt 92. Die Lasche 96 umfasst zwei beabstandete Flügel 98 und 100 sowie eine Brücke 102 zwischen diesen. Die Brücke 102 besteht aus einem Stück mit dem Oberteil des Verschlussabschnitts 92 und erstreckt sich im allgemeinen in Längsrichtung oberhalb von diesem. Die Flügel 98 und 100 sind einstückig mit gegenüberliegenden Enden der Brücke 102 und erstrecken sich davon im allgemeinen vertikal nach unten. Die Flügel 98 und 100 enden in einer geneigten Endfläche 104, die von der kegelstumpfförmigen Basis 74 des Kappenabschnitts 72 beabstandet und im allgemeinen angrenzend und parallel zu dieser angeordnet ist. Jeder der Flügel 98 und 100 umfasst außerdem eine Innenfläche 106, die von der Abgabedüse 76 beabstandet und im allgemeinen angrenzend und parallel zu dieser angeordnet ist.
Der Hals 68 des Nackens 66 ist einstückig mit dem Kappenabschnitt 72. Wie in 6 gezeigt, umfasst der Kappenabschnitt 72 eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Basis 74, die einstückig mit dem Hals 68 ist, sowie eine im allgemeinen zylindrische Abgabedüse 76, die mit der Basis 74 einstückig ist und sich in einer Richtung von dieser weg erstreckt.
Die Abgabedüse 76 umfasst eine Innenfläche 78, eine Außenfläche 79 und eine Oberteilumfangsfläche 80, Die Innenfläche 78 definiert einen offenen, axialen Durchgangsweg in Verbindung mit einem Durchgangsweg 82 in der Basis 74, der wiederum in Verbindung mit dem Durchgangsweg 70 und dem hohlen Körperabschnitt 52 des Behälters 50 steht, Die Innenfläche 78 der Abgabedüse 76 ist von dem Oberteilende 80 zu der Basis 74 hin nach innen verjüngt, um einen Drainierungsdorn aufzunehmen und zu beherbergen.
Wie in den 5 bis 7 dargestellt, erstreckt sich eine Lippe 84 radial und umfänglich nach außen von der Außenfläche 79 der Abgabedüse 76 um deren oberes offenes distales Ende 80, das eine axiale Zugangsöffnung definiert. Ein Paar diametral gegenüberliegender ohrenförmiger Verschlusszapfen 88 und 90 erstreckt sich von der Lippe 84 radial nach außen.
Wie vorstehend erwähnt, ist der Verschlussabschnitt 92 einstückig mit der Düse 76. Insbesondere umfasst der Verschlussabschnitt 92 eine Bodenumfangskante 93 (5), die einstückig mit der Lippe 84 und den Zapfen 88 und 90 auf der Abgabedüse 76 ist. Die Lippe 84 und die Zapfen 88 und 90 sind von der Bodenumfangskante 93 des Verschlussabschnitts 92 durch eine zerbrechliche Rippe 94 getrennt, die mit der Abgabedüse 76 und dem Verschlussabschnitt 92 einstückig ist und die die Umfangskante der Lippe 84 und der Zapfen 88 und 90 umgibt.
Um Behälterinhalt abzugeben, wird der Verschlussabschnitt 92 von der Düse 76 abgetrennt und entfernt, indem die Flügel 98 und 100 der Lasche 96 gegriffen werden und sodann eine simultane Dreh- und Hebbewegung des Verschlussabschnitts 92 bewirkt wird, um die zerbrechliche Rippe 94 zu zerbrechen. Sobald der Verschlussabschnitt 92 entfernt worden ist, kann ein Luer^TM-Anschlussstück oder ein Drainierungsdorn (draining spike, nicht gezeigt) an die Düse 76 befestigt werden. Die Zapfen 88 und 90 auf der Abgabedüse 76 sind derart bemaßt, um das Luer^TM-Verschlussgewinde eines solchen Luer^TM-Anschlussstückes in Eingriff zu nehmen, und die Innenfläche 78 der Abgabedüse 76 ist angepasst, einen Drainierungsdorn aufzunehmen. Vorzugsweise weist der von der Fläche 78 definierte innere Durchgangsweg bestimmte Dimensionen auf, wie dies nachstehend detaillierter beschrieben wird.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Formen erfindungsgemäßer Behälter, wie zum Beispiel Behälter 50, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die schematischen Diagramme, die teilweise einen Querschnitt zeigen, der 8 bis 17 beschrieben. Diese Figuren zeigen die Vorrichtung und stellen fortschreitend die Reihenfolge der Schritte des Verfahrens zur Behälterherstellung dar.
Wie es sich am besten 8 entnehmen lässt, wird das Verfahren zum Ausbilden des Behälters 50 an einem Extruderkopf 110 herkömmlichen Designs initiiert, der angepasst ist, die Länge eines Vorformlings 112 zu extrudieren, und zwar in der Form einer länglichen, hohlen Röhre eines halbgeschmolzenen thermoplastischen Materials.
Eine Formwerkzeuganordnung 200 ist in beabstandeter Beziehung um einen extrudierten Vorformling 112 angeordnet. Die Formwerkzeuganordnung 200 umfasst eine untere Hauptformwerkzeuganordnung 202 einschließlich eines Paares von zusammenwirkenden Hauptformwerkzeughälften 204 und 206, eine Dichtungsformwerkzeuganordnung 207 einschließlich einer Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 mit einem Paar von zusammenwirkenden Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 sowie eine Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung 214 mit einem Paar von zusammenwirkenden Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 und 218. Die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 und die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung 214 können nach Wunsch Teil einer Anordnung sein oder separate Dichtungsformwerkzeuganordnungen sein.
Die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 sind oberhalb bzw. über und in gleitender Ineingriffnahme mit den oberen Enden bzw. Oberteilen der Hauptformwerkzeughälften 204 und 206 angeordnet. Die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 können relativ zu und unabhängig von den Hauptformwerkzeughälften 204 und 206 seitwärts bewegt werden.
Die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 und 218 sind oberhalb von und in gleitender Beziehung mit den Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 angeordnet. Die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 und 218 können unabhängig von den Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 und außerdem unabhängig von den Hauptformwerkzeughälften 204 und 206 bewegt werden.
Üblicherweise wird mehr als ein Behälter 50 in einer Multikavitätenformwerkzeuganordnung zu einem gegebenen Zeitpunkt hergestellt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird jedoch lediglich eine einzelne Formwerkzeugkavität dargestellt. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Formwerkzeuganordnung 200 eine Vielzahl von in einer Reihe ausgerichteten Formwerkzeuganordnungen umfassen kann und dass eine Vielzahl von Extruderköpfen 110 in einer Reihe bereitgestellt werden kann, um zwischen jeder der Formwerkzeuganordnungen eine Länge eines Vorformlings zu extrudieren.
Erfindungsgemäß wird unter Bezugnahme auf 8 der Vorformling 112 anfänglich extrudiert und hängt zwischen jeder der Formwerkzeuganordnungen 202, 208 und 214 vertikal nach unten. Die Hauptformwerkzeughälften 204 und 206 werden sodann von der offenen Position des Hauptformwerkzeugs, die in 8 dargestellt ist, in die geschlossene Position des Hauptformwerkzeugs, die in 9 dargestellt ist, von geeigneten Mitteln zusammen geführt, wie zum Beispiel von einem oder mehreren pneumatischen oder hydraulischen Stellantrieben (nicht dargestellt). Die Hauptformwerkzeughälften 204 und 206 wirken zusammen, wenn sie zusammen gebracht werden, um eine Körperkavität 220 und eine obere zylindrische Öffnung 221 zu definieren (8).
Anschließend wird, wie gleichfalls in 9 dargestellt, das obere Ende des Vorformlings 112, das sich oberhalb der Dichtungsformwerkzeuganordnungen 208 und 214 erstreckt, von mit Vakuum betreibbaren Greifern 222 und 224 ergriffen. Während das obere Ende des Vorformlings 112 von den Haltegreifern 222 und 224 darin gehindert wird, zusammenzufallen, wird sodann ein Segment des Vorformlings 112, wie in 9 dargestellt, oberhalb der Haltegreifer 222 und 224 mittels einer sich bewegenden Schneidevorrichtung abgetrennt, wie zum Beispiel einem heißen Draht, einer Klinge oder dergleichen (nicht gezeigt).
Anfänglich wird, wie außerdem in 9 dargestellt, eine Blas- und Füllanordnung 228 einschließlich eines Dorns 229 und einer Düse 230 in Passung mit der Öffnung an dem oberen Ende des abgetrennten Segments des Vorformlings 112 bewegt und danach nach unten in die Öffnung an dem oberen Ende des abgetrennten Segments des Vorformlings 112 ausgedehnt. Die Düse 230 wird sodann anstoßend an die Öffnung 221 in dem oberen Ende der geschlossenen Hauptformwerkzeuganordnung 202 angeordnet.
Der Dorn 229 umfasst vorzugsweise eine herkömmliche Blasröhre und eine herkömmliche Füllröhre (keine der beiden ist in 9 dargestellt). Im Betrieb wird Gas unter Druck, wie zum Beispiel Luft oder dergleichen, durch die Dornblasrohre und die Düse 230 in das Innere des Vorformlings 112 ausgelassen, um das Vorformlingsegment 112 gegen die Wände der Kavität 220, die von der Hauptformwerkzeuganordnung 202 definiert ist, nach außen zu expandieren, um die Seitenwand des Behälterkörperabschnitts 52, den Behälterboden 54, den Ring 64 und den Nacken 66 zu formen.
Anschließend wird die Füllröhre innerhalb des Kompositdorns 229 nach unten hin- und herbewegt, um einen Lüftungsdurchgang in dem Dorn 229 zu öffnen, um das Entlüften des komprimierten Gases aus dem geformten Behälter zu ermöglichen. Anschließend wird die Blasröhre innerhalb des Dorns 229 ein kleines Stück nach unten bewegt, um ein Produktabgabeventil zu öffnen und dem Produkt zu ermöglichen, unter Druck von der Füllröhre durch die Düse 230 und in den ausgebildeten Behälterkörperabschnitt 52 eingespritzt zu werden.
Nachdem der ausgebildete Behälterkörperabschnitt 52 mit der gewünschten Menge des Produkts gefüllt worden ist, wird der Kompositdorn 229 aus dem offenen Ende des Segments des Vorformlings 112 herausgezogen.
Sodann werden die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 in die in den 10 und 11 dargestellte geschlossene Position mittels geeigneter herkömmlicher Stellantriebe (nicht gezeigt) in eine Abdichtposition bewegt, in der die Formwerkzeughälften 210 und 212 zusammenwirken, um eine Kappenkavität 232 in Verbindung mit der Körperkavität 220 zu definieren, um die Seitenwand des Kappenabschnitts 72 des Behälters 50 auszubilden und zu formen. Wie sich dies 11 entnehmen lässt, umfasst die Kappenkavität 232 eine innere kegelstumpfförmige Fläche 234 und eine innere zylindrische Fläche 236, die mit der Fläche 234 einstückig ist und sich von dieser nach oben erstreckt. Die inneren Flächen 234 und 236 umfassen außerdem eine axiale Rille 237 (9). Das Segment des Vorformlings 112 zwischen den Dichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 nimmt die Flächen 234 und 236 der Kavität 232 in Eingriff, wenn die Formwerkzeughälften 210 und 212 geschlossen werden, um die kegelstumpfförmige Basis 74 bzw. die Abgabedüse 76 des Kappenabschnitts 72 zu definieren und zu formen. Ferner wird, wenn die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 geschlossen sind, die Rille 237 mit dem thermoplastischen Material gefüllt, aus dem der Vorformling 112 besteht, um die Umfangskanten der Flügel 98 und 100 der Grifflasche 96 zu definieren und zu formen.
Die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 wirken außerdem zusammen, wenn sie zusammen gebracht werden, um eine obere horizontale Fläche 238 zu definieren. Die innere zylindrische Fläche 236 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 endet an der oberen Fläche 238 (12), um eine im allgemeinen kreisförmige Öffnung 239 mit einer Umfangskante 240 zu definieren.
Die obere Fläche 238 umfasst eine im allgemeinen horizontal eingebuchtete bzw. ausgesparte Fläche 242 (13), die sich von der Kante 240 radial nach außen und um den Umfang dieser erstreckt. Die Fläche 242 ist koplanar mit dem oberen Ende bzw. Oberteil der Öffnung 239, die von der inneren zylindrischen Fläche 236 definiert wird. Eine Seitenwand 244 erstreckt sich im allgemeinen nach außen und axial weg von dem Ende der eingebuchteten Fläche 242 gegenüber dem Ende davon, das mit der Kante 240 verbunden ist. Die Seitenwand 244 erstreckt sich außerdem umfänglich um die Kante 240. Eine im allgemeinen horizontale Oberteilwand 246, die parallel zu der Fläche 242 ist, von dieser jedoch axial und radial beabstandet ist, erstreckt sich radial nach außen von dem Ende der Wand 246 gegenüber dem Ende davon, das mit Wand 242 verbunden ist, und umfänglich um die Kante 240. Eine Seitenwand 248 erstreckt sich radial und winklig nach außen und nach unten von dem Ende der Oberteilwand 246 gegenüber dem Ende davon, das mit der Seitenwand 244 verbunden ist. Die Seitenwand 248 erstreckt sich ebenso umfänglich um die Kante 240. Ferner erstreckt sich eine im allgemeinen horizontale Fläche 250 radial nach außen von dem Ende der Seitenwand 248 gegenüber dem Ende davon, das mit der Oberteilwand 246 verbunden ist. Die Fläche 250 erstreckt sich ebenso umfänglich um die Kante 240. Die Fläche 250 verläuft im allgemeinen parallel zu den Flächen 242 und 246, ist von diesen jedoch axial und radial beabstandet.
Die Seitenwand 248 und die Fläche 250 definieren eine Verschlusskantenkavität 262, die sich umfänglich um die Kante 240 der Öffnung 239 und radial nach außen von der Peripherie der Messerkante 260 erstreckt.
Die Fläche 242 und die Seitenwand 244 definieren eine ringförmige Kavität 252 einschließlich eines ringförmigen Abschnitts 254, der sich umfänglich um die Kante 240 der Öffnung 239 erstreckt, sowie zwei gegenüberliegende Ohren 256 und 258, die sich von der Peripherie des ringförmigen Abschnitts 254 radial nach außen erstrecken.
Die Seitenwände 244 und 248 und die obere Wand bzw. Deckenwand 246 dazwischen definieren eine ab- bzw. hochstehende periphere Messerkante 260, die von der oberen Fläche 238 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 axial nach außen absteht. Die Messerkante 260 bildet die zerbrechliche Rippe für den Behälter aus und ist von der Kante 240 der Öffnung 239 beabstandet und erstreckt sich umfänglich um die ringförmige Kavität 252 und erstreckt sich insbesondere um die periphere Kante des ringförmigen Abschnitts 254 und die Ohren 256 und 258 der ringförmigen Kavität 252.
Die Messerkante 260 kann jedwede andere geeignete Konfiguration umfassen, einschließlich der Konfiguration, wo sich die Seitenwände 244 und 248 von der Fläche 238 winklig nach außen erstrecken und oberhalb der Fläche 238 zusammenlaufen, um einen Messerpunkt zu definieren.
Wieder bezugnehmend auf die 10 und 11, nachdem die Hauptdichtungsformwerkzeughälften 210 und 212 zusammen gebracht worden sind, um die Seitenwand des Kappenabschnitts 72 zu bilden, wird eine Ausbildungsanordnung 264 einschließlich eines Dorns 266 in Passung mit der Öffnung an dem oberen Ende des abgetrennten Segments des Vorformlings 112 bewegt und anschließend nach unten in das offene obere Ende davon ausgedehnt. Der Dorn 266 umfasst eine Basis 268 mit einer unteren flachen, radialen Fläche 270 sowie ein kegelstumpfförmiges Formwerkzeugelement 272, das mit der radialen Fläche 270 einstückig ist und sich von dieser in eine Richtung entgegengesetzt zur Basis weg erstreckt. Das Formwerkzeugelement 272 umfasst eine äußere kegelstumpfförmige Fläche 274, die in der Richtung weg von der radialen Fläche 270 zusammenläuft bzw. konvergiert.
Der Dorn 266 wird nach unten in das offene obere Ende des Vorformlings 112 ausgedehnt und derart positioniert, dass die radiale Fläche 270 der Basis 268 an den Vorformling 112 anstößt und gegen den Vorformling 112 über der oberen Fläche 238 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 drückt und insbesondere gegen den Vorformling 112, der über der Messerkante 260 und den ringförmigen Endverschlusskantenkavitäten 252 bzw. 262 liegt. Die drückende Wirkung zwingt den Vorformling 112 gegen die obere Wand 246 der Messerkante 260, was wiederum eine beachtliche Verminderung der Dicke des Vorformlings 112 bewirkt, der gegen die Messerkante 260 gedrückt wird. Im Ergebnis ist das Segment des Vorformlings 112, das über der Messerkante 260 liegt, nahezu aber nicht ganz abgetrennt und somit wird die zerbrechliche Rippe 94 (5) des Behälters 50 ausgebildet.
Das Drucken des Vorformlings 112 gegen die obere Fläche 238 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 bewirkt außerdem, dass das thermoplastische Material des Vorformlings 112 die ringförmige Kavität 252 füllt, um die Lippe 84 und die Zapfen 88 und 90 des Kappenabschnitts 72 zu formen. Insbesondere und bezugnehmend auf die 5 bis 7 und 12 formt der ringförmige Abschnitt 254 der ringförmigen Kavität 252 die Lippe 84 des Kappenabschnitts 72, während die Ohren 256 und 258 der Kavität 252 die Zapfen 88 bzw. 90 des Kappenabschnitts 72 formen. Das Drücken des Vorformlings 112 gegen die obere Fläche 238 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 bewirkt außerdem, dass das thermoplastische Material des Vorformlings 112 die Verschlusskantenkavität 262 füllt, um die Bodenumfangskante 93 des Verschlusses 92 zu formen (5).
Das Formwerkzeugelement 272 der Ausbildungsanordnung 264 (11) wird in die Öffnung 239 in der oberen Fläche 238 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 eingebracht und der Vorformling 112, der an die innere Fläche 236 der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung 208 anstößt, wird gegen die innere Fläche 236 gedrückt, um die kontrollierte Innendurchmesserfläche 78 des Kappenabschnitts 72 auszubilden und zu formen. Die Ausbildungsanordnung 264 wird sodann aus dem offenen oberen Ende des Vorformlings 112 (14) herausgezogen und die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 und 218 werden in die in den 15 und 16 dargestellte geschlossene Position, die Abdichtungsposition, bewegt. Die Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 und 218 wirken zusammen, um eine Verschlusskavität 276 in Verbindung mit der Kappenkavität 232 und der Körperkavität 220 auszubilden. Die Verschlusskavität 276 umfasst eine zum Verschluss komplementäre innere Fläche 277 zum Formen der Seitenwand des Verschlusses 92 und zum Abdichten des Verschlusses 92 an dem Kappenabschnitt 72 sowie eine Laschenkavität 278, die zentral oberhalb der Verschlusskavität 276 angeordnet ist und mit dieser verbunden ist, um die Brücke 102 der Grifflasche 96 zu formen. Die Oberteilkavität 278 wird von gegenüberliegenden flachen, axialen inneren Flächen 279 und 280 auf Hilfsdichtungsformwerkzeughälften 216 bzw. 218 definiert. Die Messerkanten 280 und 282 erstrecken sich von den inneren Flächen 279 bzw. 280 der Laschenkavität 278 radial nach außen, um eine zerbrechliche Rippe 286 entlang der Oberkante der Grifflasche 96 auszubilden.
Nachdem der Behälterverschluss 92 geformt worden ist und der Behälter 50 und somit dessen Inhalt in dem Behälterkörperabschnitt 52 abgedichtet bzw. verschlossen worden sind, werden die drei Formwerkzeuganordnungen 202, 208 und 214, wie in 17 dargestellt, geöffnet und der ausgebildete, gefüllte und abgedichtete bzw. verschlossene Behälter 50 kann mit geeigneten herkömmlichen Mitteln entfernt und entgratet werden.
Während des Entgratens werden der abstehende Vorformlingsgrat am Boden des Behälters 50 und um die Seiten des Behälters sowie der sich nach oben erstreckende Abschnitt 288 des Vorformlings 112 oberhalb der Grifflasche 96 des Verschlusses 92 an der zerbrechlichen Rippe 286 weggebrochen, um im Wesentlichen einen, wie in den 1 bis 4 dargestellten, entgrateten Behälter bereitzustellen.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen eines hermetisch abgedichteten Behälters (50), wobei die Vorrichtung umfasst: (a) eine Hauptformwerkzeuganordnung (200) mit zwei Hauptformwerkzeughälften (204, 206), die zusammen eine Körperkavität (220) für den Behälter definieren; (b) eine Blas- und Füllanordnung (228) zum Ausbilden und Füllen des Körpers des Behälters aus einem Vorformlingssegment (112), das sich zwischen den Hauptformwerkzeughälften erstreckt, und zum anschließenden Abgeben eines Produkts in den geformten Körper des Behälters; (c) eine Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung (208) mit zwei Hauptdichtungsformwerkzeughälften (210, 212), um dazwischen das Vorformlingssegment aufzunehmen und zusammen eine Kappenkavität (232) zum Formen eines Kappenabschnitts (72) des Behälters zu definieren, wobei der Kappenabschnitt eine Abgabedüse aufweist und die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung über der Hauptformwerkzeuganordnung positioniert ist und die Körperkavität mit der Kappenkavität kommuniziert, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine obere Dichtungsformwerkzeugfläche (238) mit einer hochstehenden Messerkante (260) einschließt, die sich von dieser erstreckt; (d) eine Ausbildungsanordnung (264), um das Vorformlingssegment gegen die Messerkante zu drücken und eine zerbrechliche Rippe auszubilden; und (e) eine Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung (214) mit zwei Hilfsdichtungsformwerkzeughälften (216, 218), die zusammen eine Verschlusskavität für einen Verschluss des Behälters definieren, wobei die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung unabhängig von der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung bewegt werden kann; gekennzeichnet durch (l) eine ringförmige Kavität (252) zwischen der Messerkante und einer Öffnung in der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung, um auf dem Kappenabschnitt des Behälters eine Lippe (84) zu formen, die sich vom Ende der Abgabedüse auswärtsgerichtet erstreckt, und Zapfen (88, 90), die sich von der Lippe auswärtsgerichtet auf den Kappenabschnitt des Behälters erstrecken, wobei die Lippe und die Zapfen eine Umfangskante der Abgabedüse ausbilden und wobei sich die zerbrechliche Rippe um die Umfangskante herum erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messerkante durch zwei beabstandete Seitenwände definiert wird, die sich von der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche (238) nach außen erstrecken, sowie einer Deckenwand, die sich zwischen den Seitenwänden erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messerkante (260) von der Öffnung (239) in der oberen Formwerkzeugfläche beabstandet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kappenkavität in der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung durch eine Innenfläche (236) definiert wird, die an der oberen Formwerkzeugfläche endet, um die Öffnung (239) in der oberen Formwerkzeugfläche zu definieren, wobei sich die Messerkante in Umfangsrichtung um die Öffnung (239) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ringförmige Kavität einen ringförmigen Abschnitt (254) sowie zwei diametral gegenüberliegende Ohren (256, 258) umfasst, um die Lippe bzw. die Zapfen des Behälters zu formen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich die Messerkante in Umfangsrichtung um den Umfang des Rings und der Ohren der ringförmigen Kavität erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die obere Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine Kappenverschlusskantenkavität einschließt, die sich von der Messerkante radial nach außen erstreckt, um die Umfangsbodenkante des Verschlusses des Behälters zu formen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausbildungsanordnung einen Dorn (266) einschließt, der eine Basis (268) mit einer Bodenfläche aufweist, die an das Vorformlingssegment anstößt und dieses gegen die Messerkante der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung drückt, um die zerbrechliche Rippe auszubilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgabedüse einen Innendurchgang mit einem kontrollierten Durchmesser hat, wobei die Ausbildungsanordnung ein Formelement mit einer Außenfläche mit einem kontrollierten Durchmesser einschließt, wobei sich das Formelement in die Öffnung in der oberen Formwerkzeugfläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung erstreckt und das Vorformlingssegment gegen die Innenfläche der Abgabedüse drückt, um den inneren Durchgang mit kontrolliertem Durchmesser der Abgabedüse des Behälters auszubilden.
Verfahren zum Herstellen eines gefüllten, hermetisch abgedichteten Behälters, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) das Bereitstellen einer Hauptformwerkzeuganordnung (200) mit zwei Hauptformwerkzeughälften (204, 206), die zusammen eine Körperkavität (220) für den Behälter definieren; (b) das Bereitstellen einer Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung (208) mit zwei Hauptdichtungsformwerkzeughälften (210, 212), die zusammen eine Kappenkavität (232) zum Formen eines Kappenabschnitts des Behälters definieren, wobei der Kappenanschnitt eine Abgabedüse hat und die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung über der Hauptformwerkzeuganordnung positioniert ist und die Körperkavität mit der Kappenkavität kommuniziert, wobei die Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung eine obere Dichtungsfläche (238) mit einer hochstehenden Messerkante (260) einschließt, die sich von dieser erstreckt; (c) das Bereitstellen einer Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung (214) mit zwei Hilfsdichtungsformwerkzeughälften (216, 218), die zusammen eine Verschlusskavität für einen Verschluss des Behälters definieren, wobei die Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung über der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung angeordnet ist und die Verschlusskavität mit der Körper- und der Kappenkavität kommuniziert; (d) das Extrudieren und das Ausdehnen des Vorformlings (112) in vertikaler Art und Weise zwischen den Hauptformwerkzeughälften und den Haupt- und Hilfsdichtungsformwerkzeughälften; (e) das Schließen der Hauptformwerkzeughälften um den Vorformling, um ein Segment des Vorformlings zwischen den Hauptformwerkzeughälften zu begrenzen; (f) das Abtrennen des Vorformlingssegments oberhalb der Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung, um eine Öffnung am oberen Ende des Vorformlingssegments bereitzustellen; (g) das Bereitstellen einer Blas- und Füllanordnung (228), die eine Blas- und Fülldüse einschließt; (h) das Ausfahren der Blas- und Füllanordnung durch die obere Öffnung in dem Vorformling; (i) das Blasen von Gas durch die Blasdüse und in das Vorformlingssegment, um den Körper des Behälters zu formen; (j) das Abgeben eines Produkts durch die Fülldüse in den Körper des geformten Behälters, um den Behälter zu füllen; (k) das Zurückziehen der Blas- und Füllanordnung von der oberen Öffnung des Vorformlings; (l) das Schließen der Hauptdichtungsformwerkzeughälften um das Vorformlingssegment, um einen Abschnitt des Vorformlingssegments dazwischen zu begrenzen, um den Kappenabschnitt (72) des Behälters zu formen; (m) das Bereitstellen einer Ausbildungsanordnung, die einen Dorn (266) einschließt; (n) das Ausfahren des Dorns durch die obere Öffnung in dem Vorformlingssegment in eine anstoßende Beziehung mit dem Vorformling über der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung; (o) das Drücken des Dorns gegen den Vorformling über der oberen Dichtungsformwerkzeugfläche der Hauptformwerkzeuganordnung in die ringförmige Kavität und gegen die Messerkante zum Formen einer Lippe (84), die sich vom Ende der Abgabedüse auswärtsgerichtet erstreckt, und Zapfen (88, 90), die sich von der Lippe auswärtsgerichtet auf dem Kappenabschnitt des Behälters erstrecken, derart dass die Lippe und die Zapfen eine Umfangskante der Abgabedüse ausbilden und zum Formen einer zerbrechlichen Rippe (94) zwischen der Umfangskante und dem Verschluss des Behälters, das Ausbilden der zerbrechliche Rippe um die Umfangskante herum; (p) das Zurückziehen der Ausbildungsanordnung von der oberen Öffnung des Vorformlingssegments; (q) das Schließen der Hilfsdichtungsformwerkzeughälften um das Vorformlingssegment, um einen Abschnitt des Vorformlingssegments dazwischen zu begrenzen, um den Verschluss des Behälters zu formen und den Kappenabschnitt des Behälters an den Verschluss des Behälters abzudichten; (r) das Öffnen der Hauptformwerkzeuganordnung und der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung und der Hilfsdichtungsformwerkzeuganordnung; und (s) das Entfernen des geformten Behälters.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kappenabschnitt des Behälters einen inneren Durchgang (236) mit einem kontrollierten Durchmesser umfasst, der Dorn ein Formelement umfasst, das eine Außenfläche mit einem kontrollierten Durchmesser aufweist, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Ausfahrens des Formelements in die Öffnung in der oberen Fläche der Hauptdichtungsformwerkzeuganordnung und des Drückens des Formelements gegen den Vorformling umfasst, der an die Innenfläche des Kappenabschnitt anstößt, um den inneren Durchgangsweg mit kontrolliertem Durchmesser des Kappenabschnitts des Behälters auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Ausbildungsanordnung ein Formelement (272) mit einem kontrollierten Außendurchmesser umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst: das Einbringen der Ausbildungsanordnung in die obere Öffnung und das Drücken der Ausbildungsanordnung gegen das abgetrennte Vorformlingssegment und des abgetrennten Vorformlingssegments gegen die Hauptformwerkzeughälften, um einen inneren Durchgang (246) mit kontrolliertem Durchmesser für den Behälter und Zapfen (88, 90) auf dem Behälter auszubilden, die den inneren Durchgang umgeben.