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.