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Dokumentenidentifikation DE102004039910A1 01.09.2005
Titel Vorrichtung zum Einführen eines Vorformlings in einen Formhohlraum
Anmelder Rüdiger Scholz Werkzeug- und Formenbau GmbH, 37586 Dassel, DE
Erfinder Scholz, Rüdiger, 37586 Dassel, DE
Vertreter Sobisch & Callies, 37581 Bad Gandersheim
DE-Anmeldedatum 18.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004039910
Offenlegungstag 01.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.09.2005
IPC-Hauptklasse B29C 49/42
Zusammenfassung Eine zum Einführen eines aus der Düse eines Extruders austretenden, im Wege des Blasformens weiterzuverarbeitenden Vorformlings in den Formhohlraum eines aus zwei, zwischen einem Schließzustand und einem Öffnungszustand bewegbaren Formhälften bestehenden Formwerkzeugs bestimmte Vorrichtung ist durch eine Greifeinrichtung gekennzeichnet, die aus zwei, mittels eines Antriebs (5) zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbaren Greiforganen (3, 4) besteht. Die Greifeinrichtung steht mit dem Ende eines ersten Auslegers (1) in Verbindung, der seinerseits mit einem zweiten Ausleger (6) in Verbindung steht. Der sich senkrecht zu dem ersten Ausleger (1) erstreckende zweite Ausleger (6) ist seinerseits an einer Hohlwelle (9) angebracht, die in einer Halterung (12) gelagert ist, die zur ortsfesten Anbringung der Vorrichtung bestimmt und eingerichtet ist. Mittels eines Antriebs (11) ist der Ausleger (6) um die sich senkrecht zu diesem erstreckende Hohlwelle (9) verschwenkbar. Durch Ansteuern der Antriebe (5, 11) ist das Erfassen des genannten Vorformlings möglich, der infolge eines kontinuierlichen Nachführens aus der Düse schließlich unter Schwerkrafteinfluss eine U-förmige, dem Formhohlraum ähnliche Gestalt annimmt. Er wird in dieser letztgenannten Form in den Formhohlraum eingeführt. Die Verwendung der Vorrichtung ist von Vorteil bei der Gestaltung von im Querschnittsverlauf kompliziert gestalteten, z. B. Unstetigkeiten aufweisenden, Formteilen, welches ansonsten ...

Beschreibung[de]

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

Beim Extrusionsblasformen wird bekanntlich ein aus der Düse eines Extruders austretender schlauchförmiger Vorformling in den Formhohlraum eines Formwerkzeugs eingeführt, in diesem unter Warmformtemperatur mittels eines Blasdornes zu der, durch die Geometrie des Formhohlraumes definierten Gestalt aufgeblasen und anschließend durch Kühlen verfestigt. Dieses Verfahren kann bei thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffen beispielsweise zur Herstellung nahezu beliebiger rohrartiger jedoch behälter- bzw. flaschenartiger Produkte angewandt werden. Regelmäßig besteht das Formwerkzeug aus zwei, zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung horizontal bewegbar angeordneten, den Formhohlraum umschließenden Formhälften.

Die Durchführung dieses Verfahrens bereitet bei rotationssymmetrischen, außenseitig glatten, insbesondere keine Unstetigkeiten im Querschnittsverlauf aufweisenden Produkten im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Falls das herzustellende Produkt jedoch nicht rotationssymmetrisch ist und einen gekrümmten Verlauf zeigt oder außenseitige Unstetigkeiten im Querschnittsverlauf, sind zur Einführung des Vorformlings in das Formwerkzeug besondere Maßnahmen erforderlich, da ein einfaches Überführen unter Schwerkrafteinfluss nicht in Betracht kommt. Möglichkeiten, das Einführen unter Unterdruck zu bewirken, stehen unter anderem auch aufgrund der auf diesem Wege äußerstenfalls erzielbaren Kraftwirkungen nur begrenzt zur Verfügung.

Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art dahingehend auszugestalten, dass in einfacher und zuverlässiger Weise das Einführen eines schlauchförmigen Vorformlings in den Formhohlraum auch bei gekrümmten bzw. einen außenseitig unstetigen Querschnittsverlauf aufweisenden Produkten möglich ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch des Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach eine motorisch bewegbare Greifeinrichtung, die zum Erfassen des kontinuierlich aus der Düse eines Extruders austretenden Endes des unter Warmformtemperatur stehenden schlauchartigen Vorformlings bestimmt ist, welche in einer Vertikalebene verschwenkbar angeordnet ist. Die Schwenkbewegung ist motorisch angelegt und es können nach Maßgabe eines vorzugsweise steuerbar angelegten Schwenkwinkels, der beispielsweise 180° betragen kann, unter anderem U-förmige Rohrelemente hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird das Ende des Vorformlings erfasst und um 180° verschwenkt, wobei der Vorformling, dessen eines Ende durch die Greifeinrichtung gehalten wird und dessen anderes Ende mit dem aus der Düse austretenden Produktabschnitt noch in Verbindung steht, eine U-förmige Gestalt annimmt, deren Krümmungsradius im wesentlichen durch den Schwenkradius der Greifeinrichtung bestimmt wird. Dieser Schwenkvorgang wird in einer Vertikalebene zwischen den Formhälften des Formwerkzeugs abgewickelt, die anschließend zwecks Durchführung des Blasvorgangs in ihre Schließstellung überführt werden, wobei der Vorformling nunmehr mit formwerkzeugeigenen Mitteln in dem Formhohlraum gehalten ist, und zwar unter Trennung von dem aus der Düse herausragenden Produktabschnitt. Der Vorformling wird somit in einer Vertikalebene ausgerichtet und horizontal in seiner ausgerichteten Stellung durch den Formhohlraum aufgenommen, so dass weder Unstetigkeiten im Querschnittsverlauf noch eine Krümmung sich störend auf das Einführen in das Formwerkzeug auswirken.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf eine erste konstruktive Konkretisierung der Greifeinrichtung einschließlich deren Halterung gerichtet, Die Halterung ist mit der Maßgabe eingerichtet, dass eine Schwenkbewegung in einer Vertikalebene zwischen den sich in der Öffnungsstellung befindlichen Formhälften eines Formwerkzeugs möglich ist.

Die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 sind auf konstruktive Möglichkeiten zur Variierung des Schwenkradius der Greifeinrichtung gerichtet, welche stufenweise oder auch stufenlos eingerichtet werden können. Es dient dies der Anpassung an unterschiedliche geometrische Verhältnisse des herzustellenden Produktes bzw. der Formhohlräume der Formwerkzeuge.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 9 ist eine übergeordnete Steuerung vorgesehen, welche der Koordinierung der Bewegungen der Antriebe der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient. Zu diesem Zweck sind Positionsgeber vorgesehen, welche die aktuellen Positionen der Greiforgane sowie diejenige der Greifeinrichtung in der genannten Vertikalebene erfassen. Vorzugsweise ist der Antrieb der Greifeinrichtung steuerbar ausgebildet, so dass über eine Variierung des Schwenkwinkels eine weitere Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche geometrische Verhältnisse des Formhohlraumes eröffnet wird. Die Vorrichtung ist für einen taktweisen Betrieb angelegt, der über die Steuerung ferner mit dem Arbeitstakt einer Blasformeinrichtung koordiniert werden kann.

Die Merkmale der Ansprüche 10 und 11 sind auf eine weitere konstruktive Konkretisierung gerichtet, die einfach und insbesondere kostengünstig realisierbar ist.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

2 eine Draufsicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung II der 1;

3 eine rückseitige Ansicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung III der 1;

4 eine seitliche Ansicht entsprechend einer Blickrichtung IV der 2;

5 eine Ansicht einer Blasformhälfte mit einem U-förmigen Formhalbraum;

Mit 1 ein erster Ausleger bezeichnet, der an seinem einen Ende 2 eine aus zwei zangenartigen Greiforganen 3, 4 bestehende Greifeinrichtung trägt. Die Greifeinrichtung ist zum unmittelbaren Erfassen des unter Warmformtemperatur stehenden, unter Schwerkrafteinfluß aus der vertikal orientierten Düse eines Extruders kontinuierlich austretenden schlauchartigen Vorformlings bestimmt. Die beiden, im einfachsten Fall untereinander gleich beschaffenen Greiforgane 3, 4 sind zu diesem Zweck mittels eines zeichnerisch nicht näher dargestellten, beispielsweise pneumatischen Antriebs 5 um eine vertikale Achse 5' zwischen der gezeigten Öffnungs- und einer Schließstellung schwenkbar. Die Schließstellung dient dem Erfassen und Führen des einen Endes des Vorformlings.

Das, der Greifeinrichtung abgekehrte Ende des Auslegers 1 ist verdrehsicher in das Ende zweiten Auslegers 6 eingesteckt, der sich senkrecht zu dem ersten Ausleger 1 erstreckt. Wie insbesondere die 1 erkennen lässt, ist der Ausleger 6 mit einer Vielzahl von Einsteckbohrungen 7 versehen, die jeweils zur unverdrehbaren Aufnahme des Auslegers 1 eingerichtet sind und deren jeweilige Mittelpunkte auf einer sich in Richtung auf den Verbindungspunkt 8 zwischen dem zweiten Ausleger 6 und einer Hohlwelle 9 hin erstreckenden Verbindungslinie angeordnet sind.

Die Hohlwelle 9 erstreckt sich senkrecht zu dem Ausleger 6 bzw. parallel zu dem Ausleger 1 und verläuft ferner koaxial zu der Abtriebswelle 10 eines Antriebs 11. Dieser Antrieb 11 kann als Druckluft- oder Elektromotor ausgebildet sein und ist an einer Halterung 12 befestigt, die global aus einer Traverse 13 besteht, an deren beiden Enden untereinander gleich beschaffene Winkelelemente 14 befestigt sind, die über Langlöcher 15, 15' dazu eingerichtet sind, die gesamte, aus den vorstehend dargestellten Komponenten bestehende Vorrichtung in einer, die freien Enden der Winkelelemente 14 enthaltenden Ebene beispielsweise durch Verschraubung zu befestigen.

Mit 16 ist in 5 eine Draufsicht auf die eine Formhälfte eines Formwerkzeugs gezeigt, welches zur Herstellung eines global U-förmigen Rohrelements eingerichtet ist. Dementsprechend ist in beide Formhälften 16 jeweils ein U-förmig gestalteter Halbraum 17 eingeformt, wobei sich die Halbräume 17 beider Formhälften im geschlossenen Zustand des Formwerkzeugs zu einem U-förmigen Formhohlraum komplettieren und wobei die beiden Formhälften 16 in einer zeichnerisch nicht dargestellten, da an sich bekannten Blasformeinrichtung senkrecht zur Zeichenebene der 5 in Richtung aufeinander zu zwecks Bildung der Schließstellung und voneinander fort zwecks Bildung der Öffnungsstellung bewegbar angeordnet sind. In der Schließstellung umgrenzen die beiden Formhälften 16 den Formhohlraum und es kann bei einem eingesetzten Vorformling der Blasvorgang durchgeführt werden.

Die beiden Formhälften 16 sind in einer Blasformeinrichtung horizontal relativ zueinander verfahrbar gehalten.

Zum praktischen Einsatz ist die Vorrichtung mittels der Winkelelemente 14 mit der Maßgabe ortsfest gehalten, dass durch Ansteuern des Antriebs 11 der Ausleger 1 in eine solche Position überführbar ist, in der sich die geöffneten Greiforgane 3, 4 unterhalb der zeichnerisch nicht gezeigten Düse des Extruders befinden und der aus dieser vertikal austretende schlauchartige Vorformling durch Ansteuern des Antriebs 5 der Greifeinrichtung erfassbar ist.

Die Anordnung der Vorrichtung erfolgt relativ zu der Blasformeinrichtung derart, dass die Greifeinrichtung durch Drehung um die horizontale Achse 9' der Hohlwelle 9 in einer Vertikalebene schwenkbar ist, die sich zwischen den, sich in der Öffnungsstellung befindlichen beiden Formhälften 16 des Formwerkzeugs erstreckt.

Die Positionierung der Vorrichtung relativ zu der Blasformeinrichtung sowie die Wahl der Einsteckbohrung 7 des Auslegers 6, in welche der Ausleger 1 eingesteckt ist, sind ferner in Abhängigkeit von den Abmessungen, insbesondere dem Krümmungsradius des Halbraumes 17 mit der Maßgabe angelegt bzw. erfolgt, dass durch Schwenkung der ein Ende des Vorformlings haltenden Greifeinrichtung in der genannten Vertikalebene der aus der genannten Düse austretende Vorformling schließlich eine global U-förmige, an den Halbraum 17 angepasste Gestalt annehmen kann. Das Formwerkzeug befindet sich in dieser Phase noch in der Öffnungsstellung, so dass der Vorformling an seinem einen Ende durch die Greifeinrichtung gehalten wird.

Die Greifeinrichtung, nämlich der Ausleger 6 führt nunmehr durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs 11 ausgehend von der in 1 gezeigten, etwa horizontalen Position eine Schwenkung im Uhrzeigersinn um 180° aus, so dass der aus der Düse kontinuierlich nachgeführte Vorformling schließlich eine U-förmige, dem Halbraum 17 ähnliche Gestalt annimmt. In dieser Phase wird das Formwerkzeug geschlossen, wobei nunmehr beide Enden des Vorformlings durch Strukturelemente des Formwerkzeugs gehalten werden, die Greifeinrichtung durch Ansteuerns des Antriebs 5 in die Öffnungsstellung überführt und die Verbindung mit dem restlichen Teil des aus der Düse des Extruders heraushängenden Vorformlings getrennt wird. Anschließend kann mittels eines Blasdornes, der in den, sich innerhalb des Formhohlraumes des Formwerkzeugs befindlichen Vorformling hineinragt, der übliche Blasvorgang durchgeführt werden.

Durch Ansteuerung des Antriebs 11 kann der Ausleger 6 mit geöffneter Greifeinrichtung anschließend in die in 1 gezeigte Position zurückgeführt und ein neuer Arbeitszyklus eingeleitet werden.

Zeichnerisch nicht dargestellt ist eine übergeordnete Steuerung, die insbesondere zur Koordinierung des taktweisen Betriebes der Antriebe 5, 11 sowie zur Anpassung an den Arbeitstakt der Blasformeinrichtung bestimmt ist.

Man erkennt, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein für einen taktweisen Betrieb ausgelegtes Arbeitsmittel zur Verfügung gestellt wird, welches insbesondere zur Handhabung von solchen Vorformlingen geeignet ist, die zur Herstellung gekrümmter, bzw. mit erheblichen Unstetigkeiten im Querschnittsverlauf versehener Endprodukte bestimmt sind.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Einführen eines aus der Düse eines Extruders austretenden, im Wege des Blasformens weiter zu verarbeitenden Vorformlings in den Formhohlraum eines aus zwei, zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbaren, im Schließzustand den Formhohlraum umschließenden Formhälften bestehenden Formwerkzeugs gekennzeichnet durch eine, an einer Halterung (12) geführte Greifeinrichtung, die zum Erfassen des aus der Düse austretenden Endes des Vorformlings und dessen motorischer Verschwenkung in einer Vertikalebene zwischen den sich in der Öffnungsstellung befindlichen, horizontal relativ zueinander bewegbaren Formhälften (16) bestimmt und eingerichtet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung mit zwei, zum Erfassen des Endes des Vorformlings bestimmten zangenartigen, motorisch zwischen einer Öffnungs- und einer, zum Halten des genannten Endes bestimmten Schließstellung bewegbaren Greiforganen (3, 4) ausgerüstet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung an einem, um eine horizontale Achse (9') schwenkbaren, an der Halterung (12) gelagerten Ausleger (6) angeordnet und dass die Halterung (12) zur ortsfesten Montage bestimmt und eingerichtet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Greifeinrichtung entlang des Auslegers (6) und bezüglich der horizontalen Achse (9') variierbar ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet durch einen in seiner Längsrichtung teleskopierbar ausgebildeten Ausleger (6), an dessen, der horizontalen Achse (9') abgekehrten Ende die Greifeinrichtung angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5 gekennzeichnet durch einen motorischen Antrieb (11) zur Verschwenkung der Greifeinrichtung in der Vertikalebene, der an der Halterung (12) befestigt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 6 gekennzeichnet durch eine übergeordnete Steuerung, die zumindest mit dem die Bewegung der Greifeinrichtung in der Vertikalebene sowie dem die Bewegungen der Greiforgane (3, 4) bewirkenden Antrieben (5, 11) in Verbindung steht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch Positionsgeber zur Erfassung der Drehwinkelposition der Greifeinrichtung in der Vertikalebene, die mit der Steuerung in Verbindung stehen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 gekennzeichnet durch Positionsgeber zur Erfassung der Position der Greiforgane (3, 4), die mit der Steuerung in Verbindung stehen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen, die Greifeinrichtung nebst dem dieser zugeordneten Antrieb (5) tragenden Ausleger (1 ), der lösbar mit dem Ausleger (6) in Verbindung steht und der sich senkrecht zu diesem Ausleger (6) erstreckt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Achse (9') des Antriebs (11) parallel zu dem Ausleger (1) erstreckt
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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