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Dokumentenidentifikation DE69603044T3 01.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000736367
Titel Vorbehandelte Vorformlinge im Nachwärmen einer Blasformvorrichtung
Anmelder Husky Injection Molding Systems Ltd., Bolton, Ontario, CA
Erfinder Ingram, Ronald W., Toronto, Ontario M6S 2C9, CA
Vertreter Dr. Volker Vossius, Corinna Vossius, Tilman Vossius, Dr. Martin Grund, Dr. Georg Schnappauf, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69603044
Vertragsstaaten AT, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.04.1996
EP-Aktenzeichen 961053394
EP-Offenlegungsdatum 09.10.1996
EP date of grant 30.06.1999
EPO date of publication of amended patent 29.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.2005
IPC-Hauptklasse B29C 49/64

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Vorbehandeln von Vorformlingen entsprechend dem ersten Teil von Anspruch 1 und insbesondere auf ein Blasformsystem, bei dem Vorformlinge so vorbehandelt werden, daß die Temperaturverteilung bei jedem Vorformling und bei einer Mehrzahl von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen und dem Blasformen einheitlich verteilt ist.

Einer der am meisten kritischen Prozeßvariablen beim Blasformen von einigen Werkstoffen ist die Temperatur des Vorformlings, wenn er geblasen werden soll. Diese Variable hat oft einen signifikanten Einfluß auf die meisten wichtigen physikalischen Eigenschaften des letztendlich geblasenen Gegenstandes. Sie kann auch drastisch die Produktivität beeinflussen, wobei das Arbeitsfenster von einige andere Verfahrensvariablen reduziert wird. Idealerweise sollte die Vorformlingstemperatur so konsistent wie möglich sein von einem Vorformling zu dem nächsten, um die Produktionsrate zu maximieren, die physikalischen Eigenschaften der letztendlich hergestellten Gegenstände zu maximieren und den Ausschuß zu minimieren. Ein Temperaturunterschied von bis zu 3°C wird im allgemeinen keine ungünstigen Wirkungen auf das Verfahren haben. Es wurden verschiedene frühere Versuche unternommen, diese Schwankungen zu minimieren. Einige der relevantesten in dieser Hinsicht werden nachfolgend erörtert.

Die US-A 5 322 651 befaßt sich mit der nachteiligen Wirkung von Schwankungen in der Umgebungslufttemperatur während der thermischen Behandlung von Vorformlingen unmittelbar vor dem Blasformen zu dem letztendlichen Gegenstand. Die beschriebene Vorrichtung mischt Umgebungsluft mit der rezirkulierten Luft in den Ofen, um die Temperatur der Luft, die durch den Ofen und über die Vorformlinge strömt, auf einem konstanten Level zu halten. Sie befaßt sich nicht mit den nachteiligen Auswirkungen der Unterschiede in der Wärmemenge, die in den Vorformlingen während des Tages enthalten ist, wie in 2 gezeigt. Da in dem 2-Stufen-Verfahren nach dem Stand der Technik die Vorformlinge im allgemeinen Stunden oder Tage vor dem letztendlichen Blasformen in ihre letztendliche Form spritzgegossen werden und für eine wesentliche Zeitperiode gelagert werden, wird ihre Temperatur der Umgebungslagertemperatur angeglichen. Aus 2 der US-A 5 322 651 kann entnommen werden, daß Vorformlinge, welche in die Wiedererwärm-/Blasstufe eintreten, in der Temperatur bis zu 11°C differieren können. Wie am Anfang der Spalte 2 der US-A 5 322 651 beschrieben, benutzten die Maschinen nach dem Stand der Technik einen Infrarotpyrometer, um die Oberflächentemperatur der Vorformlinge zu messen. Diese Messung wird dann dazu verwendet, um die thermische Behandlung der Vorformlinge zu steuern. Diese Vorrichtung beansprucht, das Erfordernis der Einstellung der die Infrarotwärme emittierenden Quellen in Spalte 4, Zeile 61 bis 65, zu eliminieren. Dies ist fraglich, da die Wärmemenge, welche in den Vorformlingen enthalten ist, während des Tages variieren wird, während die Wärme, die dem Vorformling zugeführt wird, konstant sein wird, da die wärmeemittierenden Quellen die gleiche Menge an Wärme zu jedem und allen Vorformlingen zuführen wird. Daraus werden Unterschiede im Wärmegehalt der Vorformlinge resultieren, welche den Vorbehandlungsofen verlassen, welche direkt proportional zu den Umgebungsluftunterschieden während des Tages sind, wodurch Gegenstände hergestellt werden, deren Eigenschaft während des Tages variieren.

Die US-A 4 140 464 offenbart eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Vorformlingen. Die Vorformlinge werden im wesentlichen mit ihrer Blastemperatur durch eine Handlingeinrichtung entnommen und in einem Lagerbereich für die Vorformlinge angeordnet, wo sie auf Blastemperatur gehalten werden, bis sie innerhalb des Zeitrahmens eines Spritzgießzyklusses geblasen werden. Da die Vorformlinge für eine sehr kurze Zeitperiode gelagert werden, wird der inhärente Temperaturunterschied von einem Vorformling zu dem nächsten beim Entnehmen aus der Spritzgießform fortgesetzt und in den Vorformlingen zu erkennen sein, welche in die Blasstation eintreten.

Die US-A 4 063 867 zeigt eine Vorrichtung mit Mehrfachreihen von Spritzformkernen, welche die Vorformlinge tragen, während sie von der Spritzgießstation zu einer Vorblasstation überführt werden. Die Vorformlinge werden dann zu einem Ofen gebracht, wo die Mehrfachreihen der Kerne für Mehrfach-Spritzformzyklen gelagert werden, und letztendlich zu der Blasstation. Die vorgeblasenen Vorformlinge werden in einem „Ofen" durch Blasen von heißer Luft über sie erwärmt, während sie von einem Ausdehnungsbereich einer Warmluftzufuhrleitung umschlossen sind. Der Zweck des Ofens ist es, die Vorformlinge in Vorbereitung für die Blasstation zu erwärmen.

Die Vorrichtung soll dazu dienen, irgendwelche Schwankungen des Wärmegehaltes im Vorformling auszugleichen, wenn die Vorformlinge in dem Ofen „aufgeweicht" werden.

Das Patent befaßt sich ausdrücklich mit dem einheitlichen Erwärmen einzelner Vorformlinge auf die Blastemperatur in einem Ofen. Es ignoriert das Problem der Schwankungen in der Umgebungstemperatur und der Schwankung des Wärmegehaltes von einem Vorformling zu dem nächsten, erzeugt bei jedem Spritzgießzyklus.

Die US-A 5 066 222 befaßt sich mit den Problemen einer einheitlichen Erwärmung eines Vorformlings durch seinen gesamten Querschnitt. Es lehrt ein Erwärmen der Außenseite des Vorformlings auf eine Temperatur unterhalb der Blastemperatur und ein Kühlen der Außenseite, um zu verhindern, daß die Außenseite eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur erreicht, während bei der Innenwand eine weitere Erhöhung der Temperatur stattfindet als ein Ergebnis der Wärme, die hinzugefügt wird und in dem Körper des Vorformlings durch den ersten Aufwärmschritt enthalten ist. Des weiteren folgt ein Aufwärmen der Außenseite auf eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur; es folgt eine Periode, in der die Temperaturen der Außenseite und der Innenseite sich zu der gewünschten Blastemperatur annähern dürfen. 2 des Patentes zeigt klar, daß alle einlaufenden Vorformlinge die Anfangstemperatur To haben.

Der Schlüssel zu diesem Verfahren ist die Zeitvorgabe, die es erlaubt, daß sich die Temperaturen der Außenseite und der Innenseite des Vorformlings auf einen gewünschten Wert annähern durch das Vorsehen einer äußeren Kühleinrichtung für den Vorformling, während die innere Oberfläche sich weiter aufwärmt. Die Lehre dieses Patentes berücksichtigt nicht einlaufende Vorformlinge mit schwankenden Temperaturen oder Wärmegehalt.

Die Annahme ist, daß alle einlaufenden Vorformlinge die gleiche Temperatur To haben. Ein einlaufender Vorformling, der wärmer oder kühler als To ist, wird eine Kurve ähnlich 2 der US-A 5 066 222 für denjenigen Vorformling ergeben, welcher durch den Unterschied der aktuellen Eingangstemperatur des Vorformlings und To verschoben ist. Das bedeutet, daß die endgültige Temperatur der Vorformlinge, welche in die Blasstation eintreten, in diesem Umfang schwanken wird. Wie oben erwähnt, kann diese Differenz bis zu 11°C betragen, wodurch es sehr schwer oder unmöglich gemacht wird, blasgeformte Gegenstände mit konsistenter akzeptabler Qualität zu produzieren.

Die US-A 5 206 039 offenbart eine Vorrichtung zur Konditionierung von Vorformlingen mit einem Vorbehandlungsbereich vor der Blasformvorrichtung. Der Verhandlungsbereich kann aus mehr als einer Vorbehandlungsstation bestehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest eine Kühl- und Heizstation erforderlich. Die offenbarte Vorrichtung weist einzelne Vorbehandlungsstationen auf, in denen der gesamte Ausstoß aus einem Spritzgießmaschinenzyklus gemeinsam angeordnet wird. Der gesamte Ausstoß wird dann wieder aufgenommen und gemeinsam zu der nächsten Station übergeführt. Eine weitere Überführungseinrichtung entnimmt einen Teil der Vorformlinge von der zweiten Vorbehandlungsstation in die Blasstation. Jedes Mal, wenn die Vorformlinge bewegt werden, werden sie an ihren Hälsen angegriffen. Dieses wiederholte Greifen, Anheben, Bewegen und Loslassen erfordert eine Komplexität für die Vorrichtung und erhöht die Möglichkeit von Schäden an den fertigen Hälsen. Da die Vorformlinge in Gruppen entnommen werden, welche aus weniger Vorformlingen bestehen als die Anzahl, die in die vorige Vorbehandlungsstation plaziert wurde, wird jede Gruppe einer unterschiedlichen Vorbehandlung unterzogen. Dies bedeutet für das Verfahren eine weitere Variable, die sehr schwer zu kompensieren ist. Diese Vorrichtung befaßt sich auch nicht mit der Schwankung des Wärmegehaltes der Vorformlinge, welche in den Vorbehandlungsprozeß eintreten. Das Verfahren hat nicht die Möglichkeit, die inhärenten Schwankungen in der Temperatur von einlaufenden Vorformlingen zu korrigieren.

Die US-A 5 326 258 offenbart eine Vorrichtung, um temperaturempfindliche Vorformlinge vor dem Blasformen zu erwärmen. Bei diesem Verfahren werden die Vorformlinge zuerst in eine Ausgleichsstation eingeführt, in der sie „einheitlich durchgängig ausgeglichen" werden.

Danach werden sie mittels einem sich kontinuierlich bewegenden Förderer durch nachfolgende Heiz-/, Kühl-, Temperaturausgleichs-, Oberflächenbehandlungs- und Temperierungsstufen-Stationen bewegt. Es gibt keine nähere Erläuterung bezüglich der anfänglichen Ausgleichsstation. Ferner bezieht sich der Ausgleich auf die Sicherstellung, daß jeder einzelne Vorformling eine einheitliche Temperatur über seinen gesamten Querschnitt aufweist. Dieses Ausgleichen erlaubt es der Wärmeenergie, die in jedem einzelnen Vorformling enthalten ist, sich über die gesamte Masse zu verteilen. Es wird nicht das Problem des „Ausgleichens" von Vorformlingen mit unterschiedlichem Wärmegehalt infolge der unterschiedlichen Kühlung in einer Spritzgießform oder schwankenden Umgebungstemperaturen angesprochen. Das Patent lehrt nicht, wie das Ausgleichen erfolgt. Die Zeichnung scheint eine ungeeignete Einrichtung vorzusehen, um das Ausgleichen zu erreichen, welches erforderlich ist, einheitliche Temperaturen für alle Vorformlinge und innerhalb jedes Vorformlings sicherzustellen.

Das EP-A-0266804 beschreibt unter anderem eine Heizofenumgebung, in welcher eine Vielzahl von Temperaturkonditionier-Heizeinrichtungen über die Länge des Vorformlings vorgesehen sind, um ein exaktes Temperaturprofil zu erzeugen, das von dem Vorformling bei dem Fertigstellvorgang (z. B. der Blasformung) benötigt wird. Der Ofen arbeitet dahingehend, daß die Temperatur zwischen der Innenseite und der Außenseite des Vorformlings ausgeglichen wird. In ähnlicher Weise bezieht sich die DE-A-39 08 219 auf ein Konditioniersystem für Vorformlinge vor der Blasformung.

Das US-Patent 5322651 offenbart einen Vorformlingsofen, in welchem die Ofentemperatur stabilisiert wird, indem Umgebungsluft mit zurückgeführter Heißluft gemischt wird, die erhitzt wird, wenn sie Überschußwärme von den Heizelementen abführt.

In dem Jahresbericht der Fraunhofer-Gesellschaft 1989, Seiten 171 bis 181, ist ein System beschrieben, bei welchem eine Pufferung von Vorformlingen in einem Pufferspeicher vor der Blasformung vorgenommen wird. Der Pufferspeicher ist so ausgebildet, daß er ein optimales Arbeiten von zwei Raten-inkompatiblen Maschinen ermöglicht, wobei die Aufenthaltsdauer in dem Pufferspeicher variiert werden kann, indem die Länge der Förderkette in dem Puffer verändert wird.

Es besteht deshalb ein Bedürfnis für ein Blasformsystem, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Vereinheitlichung in der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge, die durch das System bewegt werden, aufweist.

Ein System zur Vorbehandlung von Vorformlingen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist im EP-A-0266804 gezeigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vordringlichste Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blasformsystem aufzuzeigen, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Einheitlichkeit der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge umfaßt, die durch das System geschickt werden.

Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei dem überschüssige Wärme niedrigen Grades, welche von dem Wiedererwärmbereich abgegeben wird, in einen Vorbehandlungsbereich zum Vorbehandeln der Temperaturverteilung der Vorformlinge eingeleitet wird.

Eine wiederum andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei welchem die überschüssige Wärme dazu benutzt werden kann, die Vorformlinge als Teil eines Vorbehandlungsschrittes vorzuerwärmen, um die Menge der Wärmeenergie zu reduzieren, die in einem Wiedererwärmungs-Temperaturprofilbereich aufgebracht werden muß, wodurch das ganze System effizienter gemacht wird.

Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, welches die Ausgleichzeit für die Vorformlinge reduziert, wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird.

Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, welches bewirkt, daß die Vorformlinge weniger wärmeempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise saisonalen Temperaturschwankungen, sind.

Die oben genannten Aufgaben werden bei einem Blasformsystem gemäß der Erfindung gelöst, welches ein System für die Vorbehandlung von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen dieser Vorformlinge zur Blasformung umfaßt. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System für die Vorbehandlung von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen dieser Vorformlinge in einem Wiedererwärmungsofen geschaffen, der Heizelemente zum Konditionieren der Vorformlinge für ein nachfolgendes Blasformen aufweist, mit: einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich mit einer Zone zur Aufnahme der fertiggestellten Vorformlinge, wobei der Temperatur-Vorbehandlungsbereich von dem Wiedererwärmungsofen getrennt und stromaufwärts desselben angeordnet ist; einer Einrichtung zum Bewegen der Vorformlinge von diesem Bereich durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich zum Wiedererwärmungsofen und weiter zu dem Blasformungsvorgang derart, daß im Betrieb die vorbehandelten Vorformlinge aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich durch die Bewegungseinrichtung in den Wiedererwärmungsofen bewegt werden, um durch die Heizelemente wiedererwärmt zu werden; einer Einrichtung zum vergleichmäßigenden Vorbehandeln der Temperatur dieser Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich vor dem Wiedererwärmen der Vorformlinge im Wiedererwärmungsofen, wobei die Vorbehandlung durch die Wärmeenergie definiert ist, die in jedem Vorformling enthalten und im wesentlichen die gleiche ist, und wobei die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in jedem Vorformling verteilt ist, wobei das vergleichmäßigende Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge auch auf die Temperaturunterschiede der Vorformlinge von einem zum anderen bezogen wird; dadurch gekennzeichnet, daß: ein Lufthandhabungssystem zwischen dem Wiedererwärmungsofen und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich gekuppelt ist, wobei das Lufthandhabungssystem Mittel zum Erzeugen und Regeln eines Luftstromes zwischen dem Wiedererwärmungsofen und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich aufweist, wobei die Mittel zum Erzeugen und Regeln im Betrieb eine überschüssige Wärme, die in dem Wiedererwärmungsofen aus der Erwärmung der Vorformlinge entsteht, in den Temperatur-Vorbehandlungsbereich leiten, wobei die Überschußwärme durch den Luftstrom in und durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich geführt wird, um im Betrieb eine Temperatur-Vorbehandlung der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich zu bewirken.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Vorbehandeln von Vorformlingen vor der Blasforming geschaffen, wobei das Verfahren umfaßt: Übernahme der Vorformlinge auf einem Fördermechanismus von einer Vorformlingsquelle; Transport der Vorformlinge auf dem Fördermechanismus von einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich zur Blasformungsstation über einen Wiedererwärmungsofen, der von dem Vorbehandlungsbereich getrennt ist, wobei der Temperatur-Vorbehandlungsbereich so angeordnet ist, daß er die Vorformlinge vorbehandelt, und der Wiedererwärmungsofen so angeordnet ist, daß er die vorbehandelten Vorformlinge vor der Blasformung der Vorformlinge in der Blasformungsstation wiedererwärmt; Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich vor dem Wiedererwärmen der Vorformlinge in dem Wiedererwärmungsofen, wobei die Vorbehandlung durch die in jedem Vorformling enthaltene Wärmeenergie definiert ist, die im wesentlichen die gleiche ist, und die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in jedem Vorformling verteilt ist, wobei die gleichmäßige Vorbehandlung der Temperatur der Vorformlinge auch auf Temperaturänderungen der Vorformlinge voneinander bezogen wird; und gekennzeichnet durch: Ableiten von Überschußwärme aus dem Wiedererwärmungsofen durch ein Lufthandhabungssystem, das so ausgebildet ist, daß es eine Fluidverbindung zwischen dem Wiedererwärmungsofen, in welchem die Vorformlinge einer Wiedererwärmung unterzogen werden, und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich herstellt; Regeln der Temperatur der Luft in dem Lufthandhabungssystem, die dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich durch die Verwendung von Überschußwärme zugeführt wird, die aus dem Wiedererwärmungsofen erhalten wird; Leiten der temperaturgeregelten Luft in den Temperatur-Vorbehandlungsbereich und gegen die Vorformlinge, während die Vorformlinge durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich transportiert werden, wobei der Luftstrom bewirkt, daß die Wärmeenergie in den Vorformlingen beim Austritt aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich gleichmäßig verteilt wird; und nach dem Vorbehandeln der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich Überführen der vorbehandelten Vorformlinge zu dem Wiedererwärmungsofen, der stromabwärts des Temperatur-Vorbehandlungsbereiches angeordnet ist, derart, daß die vorbehandelten Vorformlinge einer Wiedererwärmung im Wiedererwärmungsofen unterliegen.

Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen ausgeführt, in denen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Elemente kennzeichnen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine Gesamtübersicht des Blasformsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, einschließlich des Vorformling-Absetzbereiches, des Vorbehandlungsbereiches, des Wiedererwärmbereiches und eines Entnahmebereiches.

2 zeigt eine Seitenaufrißansicht entlang der Linie 2-2 in 1, wobei der Vorbehandlungsbereich der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.

3 ist eine Gesamtdraufsicht auf eine alternative Ausführungsform des Blasformsystems der vorliegenden Erfindung.

4 zeigt ein Fließschema für die Vorformlinge und die Luft gemäß dem System der vorliegenden Erfindung, welches in 1 gezeigt ist.

5 zeigt ein Fließschema für die Vorformlinge und die Luft gemäß dem System der vorliegenden Erfindung, welches in 3 gezeigt ist.

6 ist eine graphische Darstellung der positiven Auswirkungen des Kühlens der Vorformlinge in turbulenter Luft im Gegensatz zum Kühlen der Vorformlinge in ruhender Umgebungsluft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail ist in 1 eine Gesamtdraufsicht auf die Blasformmaschine mit Wiedererwärmung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, bezeichnet allgemein mit der Bezugszahl 10. Die Blasformmaschine mit Wiedererwärmung umfaßt allgemein einen Eingangsbereich 12 für die Aufnahme von fertigen Vorformlingen, eine Fördereinrichtung 14 für das Bewegen der Vorformlinge durch einen Temperaturvorbehandlungsbereich 16 und daran anschließend einen Wiedererwärmbereich 18. Die Maschine 10 umfaßt ferner einen Blasformbereich 20, welcher die Vorformlinge von dem Wiedererwärmbereich erhält, und ein Luftbehandlungssystem 22 zum Einrichten und Regulieren eines Luftstromes, welches Luft in den geeigneten Mischungen und Temperaturen für die verschiedenen Bereiche der Maschine bereitstellt.

Am Eingangsbereich 12 ist die Maschine 10 so ausgelegt, um die hergestellten Vorformlinge 24 von einer Quelle 26 zu übernehmen, welche zum Beispiel eine Spritzformmaschine oder eine Lager- und Zuführeinrichtung sein kann. Die Vorformlinge 24 werden von der Vorformlingsquelle 26 über eine Produkthandlingeinrichtung 28 herangeführt, welche von beliebiger konventioneller Ausgestaltung sein kann. Entsprechend werden die Vorformlinge 24 dem Eingangsbereich 12 zum Bewegen durch den Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt.

Der Absatzbereich 12 ist ein Eingangsbereich für die Vorformlinge, wobei Paletten 30 Vorformlinge 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 erhalten. Nachdem vorzugsweise jede Palette 30 mit Vorformlingen 24 bestückt ist, wird die Palette 30 mittels der Fördereinrichtung 14 durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt. Der Eingangsbereich 12 ist bevorzugt vollständig durch ein Gehäuse 32 gekapselt, so daß irgendwelche anfänglichen Schwankungen im Wärmegehalt und der Temperatur der Vorformlinge 24 reduziert werden. Bevorzugt öffnet sich das Gehäuse 32 für eine Zeitperiode, die lang genug ist für die Produkthandlingeinrichtung 28, um Vorformlinge 24 auf eine oder mehrere Paletten 30 zu plazieren. Der Öffnungsmechanismus kann in der Form einer Gleittür (nicht gezeigt) sein, welche temporär den Zugang zu dem Eingangsbereich 12 erlaubt. Die Kapselung gewährleistet, daß alle Vorformlinge 24 von Anfang an den gleichen Konditionen unterliegen, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der letzte Vorformling, der auf der letzten Palette zum Eintritt in die Wiedererwärmungsöfen des Systems angeordnet wird, in Umgebungsluft für fast einen kompletten Spritzgießzyklus länger als der erste Vorformling auf der ersten Palette gekühlt wird. Nach der Bestückung des Eingangsbereiches 12 werden die Vorformlinge 24 mittels der Fördereinrichtung 14 durch den Vorbehandlungsbereich 16 transportiert.

Bezugnehmend auf die 1 und 2 stellt der Vorbehandlungsbereich 16 bevorzugt einen Tunnel dar, welcher den Boden, die Seiten und die Spitzen der Vorformlinge 24 auf der Fördereinrichtung 14 umschließt. Die Enden 34 und 36 der Fördereinrichtung 14 sind offen, um den Ein- und Austritt der Paletten 30 zu erlauben. Der Vorbehandlungsbereich 16 erhält vorkonditionierte Luft von dem Luftbehandlungssystem 22 über eine Leitung 39 od. dgl. Die Luft, welche über die Leitung 39 in dem Vorbehandlungsbereich 16 empfangen wird, weist bevorzugt eine einheitliche Temperatur auf und ist für die Benutzung zum Vorbehandeln durch das Luftbehandlungssystem 22 vorgesehen. Die Luft wird bevorzugt geblasen oder anders durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt, wobei sie am Ende 36 eintritt und am Ende 34 austritt. Andere Luftflußwege können auch gewählt werden. Während die Luft durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt wird, werden die Vorformlinge 24 bevorzugt auf Dornen 41 gedreht, die auf den Paletten 30 vorgesehen sind, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Luft wird geblasen oder anders durch diesen Lufttunnel bewegt, der durch den Vorbehandlungsbereich 16 in konventioneller Methode ausgebildet ist, wodurch sichergestellt ist, daß sowohl Volumen und insbesondere die Eingangstemperatur konstant sind, wenn der Luftfluß über die Vorformlinge streicht. Die Vorformlinge werden bevorzugt gedreht, wenn sie durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt werden. Die Vorformlinge werden gedreht (gelegentlich oder fortwährend), während sie sich durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegen, um eine Behandlung aller Oberflächen sicherzustellen.

Der turbulente Luftfluß, welcher dem Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt wird, weist eine im wesentlichen konstante Temperatur beim Eintritt in den Bereich 16 auf und bewirkt eine Sicherstellung, daß die Wärmeenergie, welche in jedem Vorformling enthalten ist, bevorzugt im wesentlichen die gleiche ist wie bei den anderen Vorformlingen, daß die Wärmeenergie gleichmäßig durch jeden einzelnen Vorformling hierdurch verteilt wird, und daß die Temperatur von jedem Vorformling, der vorbehandelt wird, bevorzugt innerhalb von 0°C bis 5°C von denjenigen Vorformlingen liegt, die vorbehandelt worden sind, und im spezielleren innerhalb von 0°C bis 3°C von allen anderen Vorformlingen, die vorbehandelt sind. Die Luft, welche in den Bereich 16 eintritt, liegt bei einer Temperatur zwischen der Umgebungs- und der Blastemperatur, was von der gewünschten Temperatur und der Menge von erhältlicher überschüssiger, aufgewärmter Luft abhängt, die aus dem Wiedererwärmbereich 18 kommt. Dies reduziert die Menge der Wärme, die in dem Wiedererwärmbereich 18 erforderlich ist. Dementsprechend beinhaltet jeder Vorformling, der zu dem Wiedererwärmbereich 18 geführt wird, am Ausgangsende 36 im wesentlichen die gleiche Menge an Wärmeenergie wie jeder andere Vorformling, der das Ende 36 verläßt, wobei auch die Wärmeenergie gleichmäßig verteilt ist. Das Austrittsende 36 soll so nahe wie möglich am Eintritt zum Wiedererwärmbereich 18 angeordnet sein, um einen unerwünschten Einfluß von Umgebungsbedingungen auf die Vorformlingstemperatur zu vermeiden.

Die exakte Geschwindigkeit des Luftflusses durch den Vorbehandlungsbereich 16 ist nicht kritisch, solange sie konsistent und turbulent ist. Bevorzugt ist der volumetrische Luftfluß konstant und entgegen der Richtung der Vorformlinge ausgerichtet, obwohl andere Luftflußwege auch vorgesehen sein können. Aus ökonomischen Gründen wird bevorzugt eine Quelle mit geringem Wärmegrad benutzt, um die Vorformlinge in dem Vorbehandlungsbereich 16 auf eine Temperatur vorzuwärmen, welche wesentlich über der Umgebungstemperatur, aber wesentlich unter ihrer Blastemperatur liegt. Dieser geringe Wärmegrad ist bevorzugt, wie oben mehr im Detail erläutert, aus dem Wiedererwärmbereich 18 über das Luftbehandlungssystem 22 erhältlich. Wenn sie aus dem Austrittsende 36 austreten, werden die Paletten 30 mit vorbehandelten Vorformlingen 24 zu dem Wiedererwärmbereich 18 übergeführt.

Im Wiedererwärmbereich 18 werden die Vorformlingstemperaturen auf die gewünschte Blasformtemperatur erhöht, und sie können auch durch irgendeines aus einer Anzahl von Verfahren aus dem Stand der Technik profiliert werden. In dem Wiedererwärmbereich 18 ist bevorzugt eine Mehrzahl von Infrarotlampen 37 vorgesehen, um die Vorformlinge zu erwärmen, wenn sie den Wiedererwärmbereich passieren, wobei sie um ihre Längsachse auf den Paletten 30 drehen. Da die Energie, welche auf die Vorformlinge 24 in dem Wiedererwärmbereich 18 übertragen wird, allgemein wesentlich geringer als die Energie ist, die dem Wiedererwärmbereich zum Erwärmen der Vorformlinge zugeführt wird, werden die Komponenten, welche den Wiedererwärmbereich 18 ausbilden, auch erwärmt. Wenn zugelassen würde, daß sich diese überschüssige Wärme ansammelt, hätte dies eine Überhitzung und Beschädigung der Komponenten des Wiedererwärmbereiches und der Vorformlingsoberflächen zur Folge. Die überschüssige Wärme wird von dem Wiedererwärmbereich über das Lufthandlingsystem 22 abgeführt und wird bevorzugt, wie oben erläutert, als geringgradige Wärmequelle zum Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge 24 in dem Vorbehandlungsbereich 16 benutzt. Die überschüssige Wärme aus dem Wiedererwärmbereich 18 wird bevorzugt in einer in 1 gezeigten Einkapselung 38 gesammelt. Die überschüssige Wärme wird aktiv aus der Einkapselung 38 durch das Lufthandlingsystem abgezogen.

Die Vorformlinge 24 auf den Paletten 30 verlassen den Wiedererwärmbereich 18 am Ende 40, wie in 1 gezeigt, wo die Vorformlinge dann in einem Ausgleichsbereich 42 ausgeglichen werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, bevor sie in den Blasformbereich 20 eintreten, wo die Vorformlinge 24 in die gewünschte Form blasgeformt werden. Nach dem Blasformbereich 20 werden die blasgeformten Vorformlinge 24 auf Paletten 30 bevorzugt zu einem Entnahmebereich 44 bewegt, in dem die Vorformlinge 24 von den Paletten 30 abgenommen werden. Die leeren Paletten werden dann entlang einem Pfad 46 zu dem Eingangsbereich 12 zurückbewegt, wo die Paletten 30 eine weitere Anzahl von Vorformlingen 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 übernehmen sollen.

Das Lufthandlingsystem 22, wie oben kurz beschrieben, wird dazu benutzt, um den Strom von Luft zu und von den verschiedenen Bereichen zu regulieren, insbesondere dem Eingangsbereich 12, dem Vorbehandlungsbereich 16 und dem Wiedererwärmbereich 18, und auch um Systemluft mit Umgebungsluft zu mischen, um individuell und unabhängig die Lufttemperatur, die zu jedem Bereich geführt wird, zu regulieren. Das Lufthandlingsystem 22 umfaßt eine Mehrzahl von Einkapselungen 48, 50 und 52 und Leitungen, welche viele der Bereiche des Systems 10 in Strömungsverbindung halten.

Jede Einkapselung 48, 50 und 52 und/oder die dazwischen liegenden Luftströmungsleitungen haben eine konventionelle Ausgestaltung, welche Temperatur und Luftströmungssensoren 53, Steuerungsdrosseln 55 und/oder Gebläse 57 mit einem variablen oder bestimmten Ausstoß und eine Steuereinrichtung 61 umfaßt, die mit den Sensoren 53 verbunden ist. Das System ermittelt Bedingungen, bestimmte Abweichungen von gewünschten Festwerten, bestimmt die erforderlichen Korrekturen und gibt Steuerungssignale zu den aktiven Elementen, um eine Korrektur der Temperatur, des Luftstromes und anderer Parameter der Luft zu bewirken. Die Anordnung von Gebläsen, Drosseln und Sensoren, die in 1 gezeigt ist, ist nur beispielhaft, wobei unterschiedliche Anordnungen vorgesehen sein können, wie sie für unterschiedliche Bedingungen, die gewünscht werden, erforderlich sind.

Die Einkapselung 48 besitzt eine im wesentlichen offene Seite 54, die in Strömungsverbindung mit dem Wiedererwärmbereich 18 steht. Die Leitungen 56 und 64 verbinden die Einkapselung 48 mit der Umgebungsluft, und die Leitung 58 verbindet die Einkapselung 48 mit der Einkapselung 32 des Eingangsbereiches 12. Bevorzugt wird Luft aus dem Eingangsbereich 12 mittels konventioneller Verfahren, wie beispielsweise Gebläse oder Vakuum od. dgl., abgezogen, und die Luft wird durch die Leitung 58 in die Einkapselung 48 verbracht. Umgebungsluft wird aus der Umgebung durch die Leitung 56 mittels einem der Gebläse 57 angesaugt und in der Einkapselung 48 mit der Luft, die aus der Einkapselung 32 des Eingangsbereiches 12 abgezogen wurde, gemischt. Überschüssige Luft in der Leitung 58 von der Einkapselung 32 wird über die Leitung 64 in die Atmosphäre entlassen, wenn die Luft aus der Einkapselung 32 zu warm für den Wiedererwärmbereich 18 im Hinblick auf die Bedingungen im Eingangsbereich 12 und die erforderlichen Bedingungen zum Wiedererwärmen ist. Demgemäß wird die Luft in der Einkapselung 48 vor ihrem Eintritt in den Wiedererwärmbereich 18 konditioniert, basierend auf den Anforderungen an die Luftkonditionierung in dem Wiedererwärmbereich 18, um eine Überhitzung der Elemente des Wiedererwärmbereiches 18 oder der Vorformlingsoberfläche zu verhindern. Die Konditionierung der Luft in der Einkapselung 48 erfolgt durch die Verwendung der oben genannten Elemente, einschließlich der inneren Technik des Lufthandlingsystems 22.

Die Einkapselung 50 steht mit der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 über eine offene Seite 59 in Verbindung, welche bevorzugt in luftdichter Weise der Einkapselung 38 aufgesetzt ist. Die überschüssige Wärme in der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 wird durch eines der Gebläse 57 aus der Einkapselung 50 abgezogen unter der Überwachung der Temperatur- und Luftstromsensoren 53, Drosseln 55 und der Kontrolleinrichtung 61, und wird in die Einkapselung 52 über die Leitung 60 verbracht. Die Einkapselung 52 steht bevorzugt über die Leitung 62 in Verbindung mit der Umgebungsluft, wobei Umgebungsluft zum Mischen mit überschüssiger Wärme des Wiedererwärmbereiches 18 angesaugt wird, um die notwendigen Bedingungen der Luft in bezug auf Temperatur od. dgl. für den Vorbehandlungsbereich 16 zu erreichen, wie sie durch die Temperatur- und Luftstromsensoren 53 bestimmt werden, die in der Einkapselung 52 angeordnet sind.

Die Wärme, welche durch zumindest eines der Gebläse 57 aus dem Wiedererwärmbereich 18 über die Einkapselung 50 abgezogen und in die Einkapselung 52 gebracht wird, wird bevorzugt mit Umgebungsluft aus der Leitung 62 gemischt, wobei die notwendigen Bedingungen der Luft durch die Benutzung der Steuerungselemente darin erzielt werden. Wenn Umgebungsluft von der Leitung 62 in die Einkapselung 52 eingeführt wird, muß einiges der aufgewärmten Luft aus der Einkapselung 38 in die Atmosphäre ausgestoßen werden, um einen konstanten volumetrischen Strom von Luft mit einer gewünschten Temperatur aufrechtzuerhalten. Diese überschüssige Luft wird über die Leitung 66 vor dem Eintritt in die Einkapselung 52 ausgestoßen. Das Einbringen von erwärmter Luft und Umgebungsluft und das Ausbringen von überschüssiger erwärmter Luft kann reguliert werden, um die optimalen Luftbedingungen zum Vorbehandeln zu behalten. Die geeignete vorbehandelte Luft wird dann über ein Gebläse 57 in die Leitung 39 gedrückt oder geblasen und zurück in den Vorbehandlungsbereich 16. Die Luft wird dann durch den Vorbehandlungsbereich 16 in und zwischen die Vorformlinge 24 in einer turbulenten Ausgestaltung gedrückt und am Austrittsende 34 durch die Leitung 58 ausgegeben, um das Verfahren, wie oben beschrieben, fortzusetzen.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist in 3 gezeigt, wobei gleiche Bezugszahlen zwischen dem Ausführungsbeispiel 10 und dem Ausführungsbeispiel 110 dazu bestimmt sind, gleiche Elemente zu kennzeichnen, wobei das Ausführungsbeispiel 110 eine Beschreibung ähnlich derjenigen des Ausführungsbeispieles 10, wie oben beschrieben, hat. Unterschiede in den Ausführungsbeispielen werden weiter unten erörtert. Die Leitung 158 verläuft direkt von der Einkapselung 132 des Eingangsbereiches 112 zu der Einkapselung 152. Die Einkapselung 48 und die Leitungen 56 und 64 sind nicht vorhanden. Das bedeutet, daß die Konditionierung von Luft, welche in die Einkapselung 138 eintritt, nicht erforderlich ist, und die Leitung 158 direkt Luft von der Einkapselung 132 in die Einkapselung 152 überführt. In diesem Ausführungsbeispiel kann Umgebungsluft in die Einkapselung 138 über die Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 angesaugt werden. Die Einkapselung 152 kann auch eine zusätzliche Ausdrückleitung 163 umfassen. Alle anderen Merkmale sind im wesentlichen wie oben zu 1 beschrieben.

Die Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele gemäß den 1 und 3 wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme, wie in den 4 und 5 gezeigt, näher erläutert. Unterschiede in den Arbeitsweisen zwischen den beiden Ausführungsbeispielen sind speziell für das Ausführungsbeispiel gemäß 1 unter Bezugnahme nur auf 4 und für das Ausführungsbeispiel für 3 unter Bezugnahme nur auf 5 aufgezeigt. Die durchgehenden schwarzen Pfeile repräsentieren die Luftbewegung durch das System, und die hohlen Pfeile repräsentieren die Bewegung der Kunststoffgegenstände durch das System. Wenn nicht anders hervorgehoben, beziehen sich die Zahlen- und Buchstaben-Bezeichnungen für das Ausführungsbeispiel für die 1 und 4 auch auf die gleich gekennzeichneten Elemente des Ausführungsbeispieles gemäß den 3 und 5.

Im Arbeitsschritt A1 erhält der Eingangsbereich 12 fertiggestellte Vorformlinge 24 von der Vorformlingsquelle 26 mittels der Produkthandlingeinrichtung oder Quelle 28, und Luft wird aus dem Eingangsbereich abgezogen. Die abgezogene Luft aus dem Eingangsbereich 12 wird für jedes Ausführungsbeispiel unterschiedlich gehandhabt, und solche Unterschiede werden speziell in den nachfolgenden Absätzen behandelt. In Stufe A2 werden die hergestellten Vorformlinge 24 durch die Vorbehandlungsabschnitte in dem Bereich 16 mittels der Fördereinrichtung 14 bewegt, wobei die aufbereitete und vorbehandelte Luft von dem Lufthandlingsystem 22 bevorzugt durch ein Gebläse od. dgl. in einer turbulenten Art und Weise zwischen die Vorformlinge 24 in Stufe A3 bewegt wird. Durch die Einführung von Luft in einer Kondition, die notwendig ist, um eine einheitliche Konditionierung der Vorformlinge zu erreichen, wird für die Vorformlinge erreicht, daß sie eine Wärmeenergie beinhalten, die im wesentlichen dieselbe für alle Vorformlinge ist. Eine Wärmeenergie, welche gleichmäßig verteilt über jeden individuellen Vorformling ist, und eine Temperatur eines jeden Vorformlings, welche nicht mehr variiert als 0°C bis 3°C von derjenigen der anderen Vorformlinge.

Nach der Vorbehandlung werden die Vorformlinge 24 in Stufe A4 auf Paletten 30 in den Wiedererwärm-/Profilzustand in den Wiedererwärmbereich 18 gebracht, in der die Vorformlinge auf eine Blasformtemperatur erwärmt werden. Schaden für die Vorformlingsoberfläche durch Überhitzung wird durch die Verwendung des Lufthandlingsystems 22 vermieden, durch welches überschüssige warme Luft in Stufe A5 aus der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 in dem Umfang abgezogen wird, welcher noch erlaubt, die Vorformlinge 24 auf die erforderliche Temperatur zum Blasformen zu bringen.

Während des Wiedererwärmens der Vorformlinge in beiden Ausführungsformen wird überschüssige Wärme in der Einkapselung 38 gebildet, welche über das Lufthandlingsystem 22 abgezogen wird, um Schaden für die Oberfläche der Vorformlinge und für die Komponenten des Wiedererwärmbereiches zu vermeiden. Erwärmte Luft wird aus dem Wiedererwärmbereich 18 in Stufe A5 über die offene Seite 59 der Einkapselung oder eines Luftmischers/Abzweigers 50 abgezogen, wobei die Sensoren 53, wie oben beschrieben, die Konditionierung bestimmen, die für die erwärmte Luft zum Gebrauch in dem Vorbehandlungsbereich benötigt wird. In Stufe A6 wird die Luft dann vorzugsweise durch die Leitung 60 in die Einkapselung 52 gebracht, wobei Umgebungsluft mit ihr in Stufe A7 durch die Leitung 62 vermischt wird, soweit dies zum Erreichen der Vorbehandlungsparameter notwendig ist, welche eine geeignete, abgestimmte Luftmischung bedeuten. Um eine ausgeglichene Strömung einer abgestimmten Luft aufrechtzuerhalten, kann der Überschuß von heißer Luft, welcher aus der Einkapselung 50 stammt, in die Umgebung in Stufe A8 durch einen Luftauslaß ausgestoßen werden. Wenn die Parameter erreicht sind, wird die Luft durch die Leitung 39 in die Vorbehandlungsstufe und den Vorbehandlungsbereich 16 zwischen die Vorformlinge eingedrückt oder eingeblasen, wie dies oben zu Stufe A3 beschrieben ist.

Nach dem Wiedererwärmen in dem Wiedererwärmbereich 18 werden die Vorformlinge zu dem Ausgleichsbereich 42 überführt, damit sie dort abgeglichen werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, bevor sie zu dem Flaschenblasbereich 20 in Stufe A9 bewegt werden. Die Vorformlinge werden in die geeignete Form blasgeformt und in Stufe A10 nachfolgend von den Paletten 30 abgenommen, um einer nachfolgenden Flaschenbehandlung unterzogen zu werden, und so, daß die Palette 30 in den Eingangsbereich 12 in einem Zustand zur Aufnahme weiterer Vorformlinge eintreten kann.

Wie oben erwähnt, bewirkt das Lufthandlingsystem 22 die Konditionierung und Verteilung der Luft zu und zwischen den verschiedenen Bereichen in einer geringfügig unterschiedlichen Art und Weise für jedes Ausführungsbeispiel.

Für das Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur und unter Bezugnahme auf 4: Während die Vorformlinge durch das System bewegt werden, wird Luft vorzugsweise über die Leitung 58 in die Stufe A1 von dem Eingangsbereich 12 abgezogen und zurückgebracht und in eine Luftmischer-/Abzweigeinrichtung oder Einkapselung 48 in Stufe B11 gebracht, wo die Luft vorzugsweise in Stufe B12 mit Umgebungsluft gemischt wird, die über die Leitung 56 erhältlich ist. Um ein Luftgleichgewicht aufrechtzuerhalten, wird einiges an Luft aus dem Eingangsbereich 12 in die Atmosphäre über eine Austragseinheit 64 in Stufe B13 ausgestoßen. Dementsprechend wird in Stufe B12 die Luft gemischt, um die gewünschte Kondition der Luft zum Einführen in den Vorwärmbereich 18 zu erhalten. Solch eine Luftkonditionierung wird durch aktive Elemente innerhalb der Einkapselung 48 erreicht, wie die Temperatur- und Luftströmungssensoren 53, gesteuerte Drosseln 55 und/oder Gebläse 57 und eine Kontrolleinrichtung 61, welche zusammen funktionieren, um die Konditionen zu ermitteln, Abweichungen von den gewünschten Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen und Steuersignale auszugeben, um die geeigneten Elemente zur Durchführung der Korrekturen zu aktivieren. Nach der geeigneten Konditionierung der Luft wird die Luft in Stufe B14 mittels eines Gebläses 57 od. dgl. in die Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 durch die offene Seite 54 der Einkapselung 48 gedrückt. Die Stufen B11 bis B14 geschehen im wesentlichen gleichzeitig mit den Stufen A1 bis A10. Nach Stufe B14 wird das Verfahren bei Stufe A5 fortgeführt, wie oben erläutert.

Für das Ausführungsbeispiel gemäß 3, bei dem die Konditionierung der Luft, die in die Einkapselung 138 eintritt, nicht erforderlich ist, wie dies oben beschrieben wird, und unter Bezugnahme auf 5 führt die Leitung 158 in die Stufe C11 zurückgeführte Luft aus der Einkapselung 132 direkt in die Einkapselung 152. In diesem Fall wird Umgebungsluft in die Einkapselung 138 nur durch Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 in Stufe C12 angesaugt.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird eine Luftaufbereitung durch die aktiven Elemente innerhalb der Einkapselungen durchgeführt, wie die Temperatur- und Luftstromsensoren 153, gesteuerte Drosseln 155 und/oder Gebläse 157 und eine Steuereinrichtung 161, welche zusammenwirken, um die Kondition zu ermitteln, Abweichungen von den gewünschten Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen und Steuersignale abzugeben, um die geeigneten Elemente zum Bewirken der Korrektur zu aktivieren.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird genügend heiße Luft von dem Wiedererwärmbereich 118 während der Stufe A5 in der Einkapselung 152 eingemischt, um eine konstante Temperatur beim Eintritt in die Leitung 139 aufrechtzuerhalten. Der Rest der warmen Luft wird in die Atmosphäre durch die Leitung 166 während der Stufe A8 ausgedrückt. Dies wird durch den Betrieb des Dämpfers in Leitung 160 bewirkt, um die überschüssige heiße Luft abzuzweigen, oder durch eine andere Einrichtung. Das Gebläse 147 in der Leitung 160 sollte einen konstanten Strom an Luft aus dem Wiedererwärmbereich abziehen, um Unterschiede in dem Wiedererwärmbereich zu minimieren. Die Luft, welche in die Einkapselung 152 durch die Leitung 158 in Stufe A6 eintritt, wird typischerweise kühler als die gewünschte Lufttemperatur in Leitung 139 sein. Dies gilt besonders dann, wenn die Vorbehandlungstemperatur und die Luft von Stufe C11 eine signifikant höhere Temperatur gegenüber der Umgebung aufweist. Andererseits, wenn die Vorbehandlungstemperaturen bei oder nahe der Umgebung liegen und die Vorformlinge direkt von einer Spritzgießmaschine oder über eine andere Quelle für „warme" Vorformlinge übernommen werden, dann wird die Luft in der Leitung 158 während der Stufe C11 heißer sein als die gewünschte Luft in Leitung 139. Dies wird den Ausstoß sowohl der gesamten Luft in Stufe A8, welche von der Einkapselung 150 durch die Leitung 166 kommt, als auch von einiger Luft aus der Leitung 158 durch die Leitung 163 in Stufe C13 erforderlich machen, was die gewünschte, abgestimmte Luftmischung und die Einführung von Umgebungsluft über die Leitung 162 in Stufe A7 in die Einkapselung 152 bewirkt.

Bezugnehmend nun auf 6 zeigt die Graphik dort eine Temperaturkonvergenz der Vorformlinge mit einem anfänglichen Temperaturunterschied von ungefähr 10°C unter zwei Bedingungen. Kurve A zeigt, daß die Zeit, die erforderlich ist, um die Temperaturdifferenz auf 2°C zu bringen, ungefähr 400 Sekunden oder 6 bis 7 Minuten in stiller Luft, insbesondere ohne eine Vorbehandlungsstufe beträgt. Kurve B zeigt, daß ein 2°C-Unterschied in ungefähr 150 Sekunden oder 2,5 Minuten mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, welche der Vorbehandlungsbereich anwendet. Dies reduziert den Lagerbestand der Vorformlinge und die erforderliche Größe des Vorbehandlungsbereiches, um die gewünschte Temperaturdifferenz zu erreichen.

Der wesentliche Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem erreicht wird, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Vereinheitlichung der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge aufweist, die durch das System geschickt werden. Ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem gezeigt wird, bei dem überschüssige Wärme niedrigeren Grades, welche in einem Wiedererwärmbereich benutzt wird, in einem Vorbehandlungsbereich zum Ausgleichen der Temperatur der Vorformlinge auf einen gewünschten Wert vor dem Wiedererwärmen auf Blastemperatur beinhaltet ist. Noch ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Ausgleichzeit für die Vorformling reduziert. Ein ebenfalls weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Energieeffizienz erhöht. Noch ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt wird, bei dem der Wärmegehalt der Vorformlinge, welche in das System eintreten, relativ konsistenter als bei früheren Systemen ist. Noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem vorgegeben wird, welches minimierte luftkonditionierte Erfordernisse zum Vorbehandeln der Vorformlinge durch die Verwendung eines Luftstromregulierungssystems aufweist.

Und noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches Vorformlinge erzeugt, die weniger thermisch empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise saisonalen Temperaturschwankungen, sind.

Es soll klargestellt werden, daß die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und gezeigten Darstellungen beschränkt ist, die als eher illustrativ für die besten Ausführungsformen der Erfindung beachtet werden, und welche Änderungen in Form, Größe, Anordnung von Teilen und Einzelheiten der Arbeitsweise zugänglich sind. Die Erfindung soll ziemlich alle solche Änderungen umfassen, welche in dem Bereich liegen, der von den Ansprüchen vorgegeben wird.


Anspruch[de]
  1. System für die Vorbehandlung von Vorformlingen (24, 124) vor dem Wiedererwärmen dieser Vorformlinge (24, 124) in einem Wiedererwärmungsofen (18, 118), der Heizelemente zum Konditionieren der Vorformlinge für ein nachfolgendes Blasformen aufweist, mit:

    einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) mit einer Zone (12, 112) zur Aufnahme der fertiggestellten Vorformlinge (24, 124), wobei der Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) von dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) getrennt und stromaufwärts desselben angeordnet ist;

    einer Einrichtung zum Bewegen der Vorformlinge (24, 124) von diesem Bereich (12, 112) durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) zum Wiedererwärmungsofen (18, 118) und weiter zu dem Blasformungsvorgang derart, daß im Betrieb die vorbehandelten Vorformlinge (24, 124) aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) durch die Bewegungseinrichtung in den Wiedererwärmungsofen (18, 118) bewegt werden, um durch die Heizelemente wiedererwärmt zu werden;

    einer Einrichtung zum vergleichmäßigenden Vorbehandeln der Temperatur dieser Vorformlinge (24, 124) in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) vor dem Wiedererwärmen der Vorformlinge (24, 124) im Wiedererwärmungsofen (18, 118), wobei die Vorbehandlung durch die Wärmeenergie definiert ist, die in jedem Vorformling (24, 124) enthalten und im wesentlichen die gleiche ist, und wobei die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in jedem Vorformling (24, 124) verteilt ist, wobei das vergleichmäßigende Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge auch auf die Temperaturunterschiede der Vorformlinge (24, 124) von einem zum anderen bezogen wird;

    dadurch gekennzeichnet, daß:

    ein Lufthandhabungssystem (22) zwischen dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) gekuppelt ist, wobei das Lufthandhabungssystem (22) Mittel zum Erzeugen und Regeln eines Luftstromes zwischen dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) aufweist, wobei die Mittel zum Erzeugen und Regeln im Betrieb eine überschüssige Wärme, die in dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) aus der Erwärmung der Vorformlinge (24, 124) entsteht, in den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) leiten, wobei die Überschußwärme durch den Luftstrom in und durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) geführt wird, um im Betrieb eine Temperatur-Vorbehandlung der Vorformlinge (24, 124) in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) zu bewirken.
  2. System nach Anspruch 1, bei welchem der Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) einen Tunnel (32, 132) aufweist, der benachbart zu einem Abschnitt der Fördereinrichtung (14, 114) angeordnet ist, und der so ausgelegt ist, daß er Luft aufnimmt und einen Luftstrom gegen die Vorformlinge richtet.
  3. System nach Anspruch 2, das ferner eine Einrichtung zum Bewegen des Luftstromes durch den Tunnel (32, 132) aufweist.
  4. System nach Anspruch 3, das ferner eine Einrichtung zum Erzeugen eines turbulenten Luftstromes in dem Tunnel (32, 132) umfaßt.
  5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines turbulenten Luftstromes eine Mehrzahl von Dornen (41) umfaßt, die auf der Fördereinrichtung (14, 114) angeordnet und dazu geeignet sind, die Vorformlinge (24, 124) anzugreifen und zu drehen, um eine gleichmäßige Behandlung auf allen Oberflächen sicherzustellen.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Einrichtung zur Erzeugung und Regelung in Fluidverbindung mit Umgebungsluft steht, wobei die Einrichtung zum Richten des Luftstromes weiters die Umgebungsluft mit der Überschußwärme kombiniert, um die erwünschte Lufttemperatur zum gleichmäßigen Vorbehandeln der Vorformlinge (24, 124) in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) zu erzeugen.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem das Lufthandhabungssystem umfaßt:

    eine Vielzahl von Temperatur- und Luftströmungsfühlern (53, 153), die in einem Luftströmungsweg zu dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) angeordnet sind, um die Luftkonditionierung zu unterstützen;

    Elemente, die zumindest eine gesteuerte Prallplatte (55) und Gebläse (57, 157) aufweisen, die in einer Leitung des Lufthandhabungssystems angeordnet sind, um Luft zu dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) zu leiten und um die Luft auf die erwünschte Kondition einzustellen; und bei welchem

    eine Steuereinrichtung (61, 161) mit den Fühlern (53, 153) verbunden ist, um im Betrieb eine Steuerung der Prallplatten (55) und der Gebläse (57, 157) zu bewirken, um dadurch das Konditionieren der Luft abhängig von den von den Fühlern (53, 153) gefühlten Zuständen einzustellen.
  8. System nach Anspruch 7, bei welchem eine Leitung (39, 58, 60) in Fluidverbindung mit Umgebungsluft steht, wobei die Elemente zum Mischen der Umgebungsluft mit Luft, die aus dem Wiedererwärmungsofen (18, 119) abgezogen wird, ausgebildet sind.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Lufthandhabungssystem (22) einen Verschluß (38, 48, 50, 52; 138, 148, 150, 152) aufweist, der um den Wiedererwärmungsofen (18, 118) positioniert ist, um überschüssige Wärme, die von dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) erzeugt wird, zu sammeln, wobei die Umhüllung (38, 138) in Fluidverbindung mit der Leitung (39, 58) steht, die mit dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) gekuppelt ist.
  10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der Aufnahmebereich (12, 112) eine Umhüllung (32, 132) zum Halten der Vorformlinge (24, 124) unter ähnlichen Bedingungen aufweist, wobei die Umhüllung (32, 132) so ausgebildet ist, daß sie geöffnet werden kann, um zusätzliche Vorformlinge (24, 124) aufzunehmen.
  11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner Paletten (30, 130) zum Tragen der Vorformlinge (24, 124) auf der Fördereinrichtung (14, 114) aufweist.
  12. Verfahren zum Vorbehandeln von Vorformlingen (24, 124) vor der Blasformung, wobei das Verfahren umfaßt:

    Übernahme der Vorformlinge (24, 124) auf einem Fördermechanismus (14, 114) von einer Vorformlingsquelle (26, 126);

    Transport der Vorformlinge (24, 124) auf dem Fördermechanismus von einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) zur Blasformungsstation (20) über einen Wiedererwärmungsofen (18), der von dem Vorbehandlungsbereich (16, 116) getrennt ist, wobei der Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) so angeordnet ist, daß er die Vorformlinge (24, 124) vorbehandelt, und der Wiedererwärmungsofen so angeordnet ist, daß er die vorbehandelten Vorformlinge vor der Blasformung der Vorformlinge in der Blasformungsstation (20) wiedererwärmt;

    Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge (24, 124) in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) vor dem Wiedererwärmen der Vorformlinge (24, 124) in dem Wiedererwärmungsofen (18, 118), wobei die Vorbehandlung durch die in jedem Vorformling (24, 124) enthaltene Wärmeenergie definiert ist, die im wesentlichen die gleiche ist, und die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in jedem Vorformling (24, 124) verteilt ist, wobei die gleichmäßige Vorbehandlung der Temperatur der Vorformlinge auch auf Temperaturänderungen der Vorformlinge (24, 124) voneinander bezogen wird; und

    gekennzeichnet durch:

    Ableiten von Überschußwärme aus dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) durch ein Lufthandhabungssystem (22), das so ausgebildet ist, daß es eine Fluidverbindung zwischen dem Wiedererwärmungsofen (18, 118), in welchem die Vorformlinge (24, 124) einer Wiedererwärmung unterzogen werden, und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) herstellt;

    Regeln der Temperatur der Luft in dem Lufthandhabungssystem (22), die dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) durch die Verwendung von Überschußwärme zugeführt wird, die aus dem Wiedererwärmungsofen (18, 118) erhalten wird;

    Leiten der temperaturgeregelten Luft in den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) und gegen die Vorformlinge (24, 124), während die Vorformlinge durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) transportiert werden, wobei der Luftstrom bewirkt, daß die Wärmeenergie in den Vorformlingen (24, 124) beim Austritt aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) gleichmäßig verteilt wird; und

    nach dem Vorbehandeln der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) Überführen der vorbehandelten Vorformlinge zu dem Wiedererwärmungsofen, der stromabwärts des Temperatur-Vorbehandlungsbereiches (16, 116) angeordnet ist, derart, daß die vorbehandelten Vorformlinge einer Wiedererwärmung im Wiedererwärmungsofen unterliegen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Vorbehandlung den Schritt umfaßt:

    Einschließen der Vorformlinge (24, 124) in einem Tunnel (32, 132); und

    Leiten einer turbulenten Luftströmung gegen die Vorformlinge (24, 124), wenn diese sich im Tunnel (32, 132) befinden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, das ferner umfaßt:

    Mischen von Umgebungsluft mit erwärmter Luft zur Erzielung einer resultierenden Luft in Kondition zum ordnungsgemäßen Vorbehandeln der Vorformlinge (24, 124).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem ferner die Temperatur der resultierenden Luft vor der Verwendung in dem Vorbehandlungsschritt gemessen wird, um festzustellen, ob diese Luft sich in einem geeigneten Zustand für den Vorbehandlungsschritt befindet.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem ferner zumindest eine zusätzliche Umgebungsluft und eine zusätzliche erwärmte Luft der resultierenden Luft hinzugefügt wird, abhängig von den Ergebnissen des Fühlschrittes.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem ferner die Vorformlinge (24, 124) gedreht werden, um eine gleichmäßige Behandlung aller Vorformlingsflächen sicherzustellen.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei welchem die Maximaländerung der Temperatur von einem der Vorformlinge (24, 124) zu einem anderen der Vorformlinge (24, 124) auf 3°C oder weniger über den Temperatur-Vorbehandlungsbereich (16, 116) gehalten wird.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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