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Dokumentenidentifikation DE102005011805A1 11.01.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Blasformung von Behältern
Anmelder SIG Technology Ltd., Neuhausen am Rheinfall, CH
Erfinder Baumgarte, Rolf, 22145 Hamburg, DE;
Linke, Michael, 22926 Ahrensburg, DE;
Litzenberg, Michael, 21502 Geesthacht, DE
Vertreter Patentanwälte HANSMANN-KLICKOW-HANSMANN, 22767 Hamburg
DE-Anmeldedatum 15.03.2005
DE-Aktenzeichen 102005011805
Offenlegungstag 11.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse B29C 49/42(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Blasformung von Behältern. Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material werden im Bereich einer Heizstrecke erwärmt und anschließend an eine Blaseinrichtung übergeben. Die Blaseinrichtung ist mit mindestens einer Blasstation zur Umformung der Vorformlinge in die Behälter versehen. Die Vorformlinge werden entlang mindestens eines Teils ihres Transportweges von einem Tragelement gehalten, das mindestens bereichsweise lose in einen Mündungsabschnitt des Vorformlings eingeführt und nach seiner Einführung innerhalb des Mündungsabschnittes verspannt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material im Bereich einer Heizstrecke erwärmt und anschließend an eine Blaseinrichtung übergeben werden, in der die Vorformlinge durch Einwirkung eines Blasdruckes innerhalb von Blasformen zu den Behältern umgeformt werden.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern, die eine Heizstrecke zur Erwärmung von Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material aufweist und die mit einer Blaseinrichtung versehen ist, die mindestens eine Blasstation zur Umformung der Vorformlinge in die Behälter aufweist.

Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat), innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Die einleitend erwähnte Einleitung des unter Druck stehenden Gases umfaßt auch die Druckgaseinleitung in die sich entwickelnde Behälterblase sowie die Druckgaseinleitung in den Vorformling zu Beginn des Blasvorganges.

Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.

Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bekannt ist die Verwendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlingen und die Verwendung von Klemmdornen, die zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar sind, gehören ebenfalls zu den verfügbaren Konstruktionen.

Eine Handhabung von Behältern und Vorformlingen unter Verwendung von Über-gaberädern wird beispielsweise in der DE-OS 199 06 438 bei einer Anordnung eines Übergaberades zwischen einem Blasrad und einer Ausgabestrecke und eines weiteren Übergaberades zwischen der Heizstrecke und dem Blasrad beschrieben.

Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.

Im Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet.

Die für einen Transport der Vorformlinge verwendeten Transportdorne können noch nicht allen Anforderungen gerecht werden, die an einen sicheren Transport der Vorformlinge mit hoher Transportgeschwindigkeit gestellt werden. Insbesondere die Transportdorne, die in einen Mündungsbereich der Vorformlinge eingeführt werden, besitzen noch eine Reihe von Mängel. Die bekannten Klemmdorne sind in der Regel aus einem harten Kern ausgebildet, auf den außenseitig ein O-Ring aus einem Elastomer aufgesteckt ist. Bei einem Einführen des Klemmdornes in den Mündungsbereich des Vorformlings hinein wird der O-Ring elastisch verformt und führt zu einer Fixierung des Vorformlings am Klemmdorn.

Eine derartige Halterung der Vorformlinge erweist sich bei zunehmender Betriebsdauer als unzuverlässig. Zum einen unterliegen die Innendurchmesser der Vorformlinge Fertigungstoleranzen, die zu unterschiedlichen Klemmkräften führen. Darüber hinaus verändert sich die Elastizität und somit die erzeugte federnde Kraft des elastomeren Materials mit zunehmender Alterung sowie in Abhängigkeit von der jeweils herrschenden Temperatur. Es ist auch nicht möglich, vorsorglich eine zu große Spannung auf den Mündungsbereich aufzubringen, da eine derartig große Spannung zu Verformungen des Mündungsbereiches führen würde. Aufgrund dieser Eigenschaften der elastomeren Materialien ist damit zu rechnen, daß eine mehr oder weniger große Anzahl von Vorformlingen von den Klemmdornen herunterfällt und nicht für eine nachfolgende Blasverformung zur Verfügung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine zuverlässige und zugleich schonende Halterung der Vorformlinge unterstützt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorformlinge mindestens entlang eines Teiles ihres Transportweges von einem Tragelement gehalten werden, daß mindestens bereichsweise lose in einen Mündungsabschnitt des Vorformlings eingeführt wird und nach seiner Einführung innerhalb des Mündungsabschnittes verspannt wird.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein zuverlässiger Transport der Vorformlinge bei hoher Transportgeschwindigkeit unterstützt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Tragelement zum Transport der Vorformlinge im Bereich eines in einen Mündungsabschnitt des Vorformlings einführbaren Kopfes mindestens ein spreizbares Klemmeelement aufweist.

Durch das lose Hineinführen des Tragelementes in den Mündungsabschnitt des Vorformlings werden Reibeffekte während des Einführens, die zu einem Materialabrieb führen können, vermieden. Nach einem Erreichen der Endpositionierung des Tragelementes innerhalb des Mündungsabschnittes erfolgt ein aktives Verspannen und somit eine sichere Halterung des Vorformlings. Nach einer vorgesehenen Positionierung des Vorformlings wird die Verspannung zwischen dem Tragelement und dem Mündungsabschnitt wieder aufgehoben und das Tragelement kann ohne Reibkontakt mit dem Vorformling aus dem Mündungsabschnitt herausgezogen werden.

Ein Transport der Vorformlinge ohne Durchführung von Wendevorgängen wird dadurch unterstützt, daß die Vorformlinge mindestens entlang eines Teiles ihres Transportweges vom Tragelement mit ihren Mündungsabschnitten in lotrechter Richtung nach oben orientiert transportiert werden.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die Verspannung zwischen dem Tragelement und dem Vorformling durch eine am Tragelement angreifende Zugkraft vorgegeben wird.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß die Verspannung zwischen dem Tragelement und dem Vorformling durch eine am Tragelement angreifende Druckkraft vorgegeben wird.

Eine zuverlässige Halterung der Vorformlinge kann dadurch erfolgen, daß das Tragelement den Vorformling in einem Grundzustand haltert und nur durch eine aktive Stellkraft eine Freigabe des Vorformlings hervorgerufen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch möglich, daß eine Fixierung des Vorformlings vom Tragelement durch eine aktive Stellkraft hervorgerufen wird.

Eine dauerhaft zuverlässige und zugleich preiswerte Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß der Vorformling von einem elastomeren Teil des Tragelementes mit einer Spannkraft beaufschlagt wird.

Eine hohe Reproduktionsgenauigkeit wird dadurch unterstützt, daß eine Halterung und Freigabe des Vorformlings über eine das Tragelement beaufschlagende Kurvensteuerung vorgegeben wird.

Eine typische Anwendung besteht darin, daß die Vorformlinge vom Tragelement mindestens entlang eines Teiles einer Heizstrecke transportiert werden.

Geringe mechanische Belastungen bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit können dadurch erreicht werden, daß vom Tragelement eine in einer Längsrichtung des Tragelementes wirkende Stellkraft in eine im Vergleich zur Stellkraft größere und die Vorformlinge halternde Querkraft transformiert wird.

Eine kompakte und robuste Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß das Tragelement ein hülsenförmiges Basiselement und ein im Basiselement geführtes und den Kopf tragendes Positionierelement aufweist.

Eine schonende und zugleich zuverlässige Materialhandhabung wird dadurch unterstützt, daß das Klemmelement mindestens bereichsweise als ein Hohlprofil ausgebildet ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

1 Eine perspektivische Darstellung einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen,

2 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,

3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern,

4 eine modifizierte Heizstrecke mit vergrößerter Heizkapazität,

5 eine Prinzipskizze einer Blasmaschine, bei der die Vorformlinge sowohl im Bereich einer Zuführung als auch im Bereich der Heizstrecke sowie des Blasrades mit ihren Mündungen in lotrechter Richtung nach oben transportiert werden und bei der die Heizstrecke unmittelbar mit dem Blasrad gekoppelt ist,

6 eine Seitenansicht eines Vorformlings, in den. ein aktiv verspannbares Tragelement eingeführt ist und

7 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß 6.

Der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen (1) in Behälter (2) ist in 1 und in 2 dargestellt. Die Anordnung kann dabei wie dargestellt oder in einer vertikalen Ebene um 180° gedreht erfolgen.

Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (2) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3), die mit einer Blasform (4) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetzbar ist. Der Vorformling (1) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4) und zur Ermöglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und einem Bodenteil (7), das von einer Hubvorrichtung (8) positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (3) von einem Halteelement (9) fixiert sein. Es ist beispielsweise möglich, den Vorformling (1) über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (4) einzusetzen.

Zur Ermöglichung einer Druckluftzuleitung ist unterhalb der Blasform (4) ein Anschlußkolben (10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.

Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Reckstange (11), die von einem Zylinder (12) positioniert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine mechanische Positionierung der Reckstange (11) über Kurvensegmente durchgeführt, die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Blasstationen (3) auf einem rotierenden Blasrad (25) angeordnet sind

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Recksystem derart ausgebildet, daß eine Tandem-Anordnung von zwei Zylindern (12) bereitgestellt ist. von einem Primärzylinder (13) wird die Reckstange (11) zunächst vor Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens (14) des Vorformlings (1) gefahren. Während des eigentlichen Reckvorganges wird der Primärzylinder (13) mit ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primärzylinder (13) tragenden Schlitten (15) von einem Sekundärzylinder (16) oder über eine Kurvensteuerung positioniert. Insbesondere ist daran gedacht, den Sekundärzylinder (16) derart kurvengesteuert einzusetzen, daß von einer Führungsrolle (17), die während der Durchführung des Reckvorganges an einer Kurvenbahn entlang gleitet, eine aktuelle Reckposition vorgegeben wird. Die Führungsrolle (17) wird vom Sekundärzylinder (16) gegen die Führungsbahn gedrückt. Der Schlitten (15) gleitet entlang von zwei Führungselementen (18).

Nach einem Schließen der im Bereich von Trägern (19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6) erfolgt eine Verriegelung der Träger (19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung (20).

Zur Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) ist gemäß 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22) im Bereich der Blasform (4) vorgesehen.

2 zeigt zusätzlich zum geblasenen Behälter (2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1) und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23).

3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24) sowie einem rotierenden Blasrad (25) versehen ist. Ausgehend von einer Vorformlingseingabe (26) werden die Vorformlinge (1) von einem Übergaberad (27) in den Bereich der Heizstrecke (24) transportiert. Entlang der Heizstrecke (24) sind Heizstrahler (30) sowie Gebläse (31) angeordnet, um die Vorformlinge (1) zu temperieren. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1) werden diese an das Blasrad (25) übergeben, in dessen Bereich die Blasstationen (3) angeordnet sind. Die fertig geblasenen Behälter (2) werden von einem weiteren Übergaberad (38) einer Ausgabestrecke (32) zugeführt.

Um einen Vorformling (1) derart in einen Behälter (2) umformen zu können, daß der Behälter (2) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters (2) abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge (1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimensionierungsvorschriften erzielt werden.

Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.

Die Expansion des Vorformlings (1) während des Orien tierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die Druckluftzuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.

Aus 3 ist ebenfalls erkennbar, daß bei der dargestellten Ausführungsform die Heizstrecke (24) aus einer Vielzahl umlaufender Transportelemente (33) ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht und entlang von Umlenkrädern (34) geführt sind. Insbesondere ist daran gedacht, durch die kettenartige Anordnung eine im wesentlichen rechteckförmige Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden im Bereich der dem Übergaberad (27) zugewandten Ausdehnung der Heizstrecke (24) ein einzelnes relativ groß dimensioniertes Umlenkrad (34) und im Bereich von benach-barten Umlenkungen zwei vergleichsweise kleiner dimension-ierte Umlenkräder (36) verwendet. Grundsätzlich sind aber auch beliebige andere Führungen denkbar.

Zur Ermöglichung einer möglichst dichten Anordnung des Übergaberades (27) und des Blasrades (25) relativ zueinander erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Heizstrecke (24) drei Umlenkräder (34, 36) positioniert sind, und zwar jeweils die kleineren Umlenkräder (36) im Bereich der Überleitung zu den linearen Verläufen der Heizstrecke (24) und das größere Umlenkrad (34) im unmittelbaren Übergabebereich zum Übergaberad (27) und zum Blasrad (25). Alternativ zur Verwendung von kettenartigen Transportelementen (33) ist es beispielsweise auch möglich, ein rotierendes Heizrad zu verwenden.

Nach einem fertigen Blasen der Behälter (2) werden diese vom Übergaberad (38) aus dem Bereich der Blasstationen (3) herausgeführt und zur Ausgabestrecke (32) transportiert.

In der in 4 dargestellten modifizierten Heizstrecke (24) können durch die größere Anzahl von Heizstrahlern (30) eine größere Menge von Vorformlingen (1) je Zeiteinheit temperiert werden. Die Gebläse (31) leiten hier Kühlluft in den Bereich von Kühlluftkanälen (39) ein, die den zugeordneten Heizstrahlern (30) jeweils gegenüberliegen und über Ausströmöffnungen die Kühlluft abgeben. Durch die Anordnung der Ausströmrichtungen wird eine Strömungsrichtung für die Kühlluft im wesentlichen quer zu einer Transportrichtung der Vorformlinge (1) realisiert. Die Kühlluftkanäle (39) können im Bereich von den Heizstrahlern (30) gegenüberliegenden Oberflächen Reflektoren für die Heizstrahlung bereitstellen, ebenfalls ist es möglich, über die abgegebene Kühlluft auch eine Kühlung der Heizstrahler (30) zu realisieren.

Ein Transport der Vorformlinge (1) und der Behälter (2) durch die Blasmaschine kann in unterschiedlicher Art und weise erfolgen. Gemäß einer Ausführungsvariante werden die Vorformlinge zumindest entlang des wesentlichen Teiles ihres Transportweges von Transportdornen getragen. Es ist aber auch möglich, einen Transport der Vorformlinge unter Verwendung von Zangen durchzuführen, die außenseitig am Vorformling angreifen, oder Innendorne zu verwenden, die in einen Mündungsbereich des Vorformlings eingeführt werden. Ebenfalls sind hinsichtlich der räumlichen Orientierung der Vorformlinge unterschiedliche Varianten denkbar.

Gemäß einer Variante wird der Vorformling im Bereich der Vorformlingseingabe (26) mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach oben orientiert zugeführt, anschließend gedreht, entlang der Heizstrecke (24) und des Blasrades (25) mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach unten orientiert gefördert und vor einem Erreichen der Ausgabestrecke (32) wieder gedreht. Gemäß einer anderen Variante wird der Vorformling (2) im Bereich der Heizstrecke (24) mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach unten orientiert beheizt, vor Erreichen des Blasrades (25) jedoch wieder um 180° gedreht.

Gemäß einer dritten Ausführungsvariante durchläuft der Vorformling den gesamten Bereich der Blasmaschine ohne Durchführung von Wendevorgängen mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach oben orientiert.

Ein Ausführungsbeispiel, bei der ein entsprechender Durchlauf des Vorformlings (1) durch die gesamte Blasmaschine mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach oben orientiert vorgesehen ist, ist in 5 dargestellt.

Die Vorformlinge (1) werden hierbei zunächst entlang der Vorformlingseingabe (26) zum Übergaberad (27) geführt, das entweder mit rotierenden und steuerbaren Ausgabearmen ausgestattet sein kann, oder entsprechend der in 5 dargestellten vereinfachten Ausführung lediglich im Bereich seines Außenumfanges mit Ausnehmungen versehen ist, in die die Vorformlinge (1) einsetzbar sind. Das Übergaberad (27) führt hierbei eine Vereinzelung der Vorformlinge (1) und die Übergabe an die Heizstrecke (24) durch.

Bei einem Durchlaufen der Heizstrecke (24) werden die beheizten Vorformlinge (1) von einer Übergabeeinrichtung (41) direkt von der Heizstrecke (24) zum Blasrad (25) transportiert. Die direkte Übergabe der Vorformlinge (1) an das Blasrad (25) erfolgt ohne Verwendung eines konventionellen rotierenden separaten Übergaberades. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist jede der Blasstationen (3) mit einer eigenen Übergabeeinrichtung (41) versehen. Die Übergabeeinrichtung (41) ist hierbei als ein teleskopierbarer und verschwenkbarer Tragarm (42) ausgebildet. Der Tragarm (42) ist im Bereich seiner einem Zentrum (43) des Blasrades (25) zugewandten Ausdehnung von einem Schwenkgelenk (44) drehbeweglich gelagert. Im Bereich seiner der Heizstrecke (24) zugewandten Ausdehnung weist der Tragarm (42) eine Haltezange (45) auf.

Zur Durchführung einer geeigneten Übergabebewegung ist der Tragarm (42) mit einer Kurvensteuerung gekoppelt, die zu einem Übergabezeitpunkt der Vorformlinge (1) von der Heizstrecke (24) zur Übergabeeinrichtung (41) für geeignete Relativbewegungen und Relativgeschwindigkeiten zwischen der Haltezange (45) und dem zu übergebenden Vorformling (1) sorgt. Aufgrund der relativ großen Drehgeschwindigkeit des Blasrades (25) wird der Tragarm (42) bei der Durchführung eines Übergabevorganges zunächst entgegen der Bewegungsrichtung des Blasrades (25) zurückgeschwenkt, um die Geschwindigkeit der Haltezange (45) zu vermindern. Nach einer Durchführung des Übergabevorganges wird der Tragarm (42) in Bewegungsrichtung des Blasrades (25) in seine Ausgangsposition zurückgeschwenkt.

Ein zum eben beschriebenen Übergabevorgang entgegengesetzter Übergabevorgang erfolgt nach einer vollständigen Umformung des Vorformlings (1) in den Behälter (2), um eine Übergabe zum Übergaberad (38) durchzuführen. Während des gesamten Durchlaufes von der Vorformlingseingabe (26) bis zum Ausgabestrecke (32) wird der Vorformling (1) bzw. der Behälter (2) mit seiner Mündung in lotrechter Richtung nach oben orientiert und somit ohne die Durchführung von Schwenkvorgängen transportiert. Gemäß dem Stand der Technik verwendete Schwenkeinrichtungen werden hierdurch vermieden.

Alternativ zu der in 5 dargestellten Ausführungsform, bei der die Übergabeeinrichtungen (41) jeweils den Blasstationen (3) zugeordnet sind, ist es ebenfalls denkbar, im Übergangsbereich von der Heizstrecke (24) zum Blasrad (25) sowie im Übergangsbereich vom Blasrad (25) zum Übergaberad (38) stationäre Übergabeeinrichtungen (41) anzuordnen. Auch hier können die Übergabeeinrichtungen (41) im wesentlichen als Tragarme (42) mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung konstruiert werden. Es wird hierdurch die Anzahl der erforderlichen Übergabeeinrichtungen (41) vermindert, es sind andererseits aber schnellere Bewegungsabläufe erforderlich.

6 zeigt eine Seitenansicht eines Vorformlings (1), in dessen Mündungsabschnitt (21) bereichsweise ein Tragelement (46) eingeführt ist. Das Tragelement (46) weist im Bereich seines dem Vorformling (1) zugewandten Endes ein Andruckelement (47) auf, das an einem hülsenförmigen Basiselement (48) befestigt ist. Innerhalb des Basiselementes (48) ist ein Positionierelement (49) geführt, das in Richtung einer Längsachse (50) relativ zum Basiselement (48) beweglich ist. Im Bereich seiner dem vorformling abgewandten Ausdehnung haltert das Basiselement (48) ein Abschlußelement (51), das beim Ausführungsbeispiel gemäß 6 als ein Zahnrad ausgebildet ist. Gegenüber dem Abschlußelement (51) stützt sich ein Begrenzungselement (52) des Positionierelementes (49) über eine Feder (53) ab. Die Feder (53) ist als eine Zugfeder ausgebildet und ermöglicht eine Verschiebung des Positionierelementes (49) innerhalb des Basiselementes (48) in Richtung auf den Vorformling (1). Nach einer Beendigung einer ziehenden Kraftbeaufschlagung des Positionierelementes (49) wird dieses von der Feder (53) in eine Grundpositionierung zurückgeführt.

7 zeigt einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß 6. Es ist zu erkennen, daß der Mündungsabschnitt (21) mit einer oberen Begrenzung (54) gegen das Andrückelement (47) geführt ist. Das Positionierelement (49) greift mit einem Kopf (55) in den Mündungsabschnitt (21) ein. Der Kopf (55) besteht im wesentlichen aus einem Spannelement (56) sowie einem zwischen dem Spannelement (56) und dem Andrückelement (47) angeordneten Klemmelement (57). Das Klemmelement (57) kann aus einem elastomeren Material ausgebildet sein.

Bei der in 7 dargestellten Einführpositionierung ist die Feder (53) weitgehend entspannt und zwischen dem Klemmelement (57) und einer inneren Begrenzung des Mündungsabschnittes (21) erstreckt sich ein Spalt (58). Das Positionierelement (49) ist in diesem Zustand reibungsfrei bzw. zumindest reibungsarm in den Mündungsabschnitt (21) einführbar. Zur Durchführung einer Verspannung des Klemmelementes (57) relativ zum Vorformling (1) wird das Positionierelement (49) ein Stück aus dem Basiselement (48) in eine dem Vorformling (1) abgewandte Richtung herausgezogen. Das Klemmelement (57) wird hierdurch zwischen dem Andrückelement (47) und dem Spannelement (56) verformt und in Richtung auf die Innenwand des Vorformlings (1) nach außen gedrückt. Hierdurch erfolgt ein Spreizen des Klemmelementes (57) und eine entsprechende Fixierung des Vorformlings (1).

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Klemmelement (57) im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Längsachse (50) ausgebildet und besteht aus zwei in Richtung der Längsachse (50) hintereinander angeordneten U-Profilen, wobei die jeweiligen U-Schenkel in Richtung auf das Positionierelement (49) angeordnet sind. Die beiden U-Schenkel können einteilig oder als separate Bauelemente ausgebildet sein. Alternativ zur Verwendung von U-Profilen oder andersartigen Profilen ist auch die Verwendung von Vollmaterial möglich. Im einfachsten Fall wird ein O-Ring verwendet. Das in 7 veranschaulichte Profil ermöglicht jedoch mit einer vergleichsweise geringen Stellkraft die Bereitstellung einer zuverlässigen Klemmung, wobei durch die Eigenelastizität des Klemmelementes (57) zu große Klemmkräfte vermieden werden.

Ein Transport des Tragelementes (46) entlang eines Teiles der Blasmaschine, insbesondere entlang der Heizstrecke (24), kann beispielsweise unter Verwendung von Führungsschienen erfolgen, die zwischen dem Abschlußelement (51) und einem Querstes (59) eingreifen. Unter Verwendung des mit der Verzahnung versehenen Abschlußelementes (51) kann eine Rotationsbewegung des Tragelementes (46) um die Längsachse (50) herum hervorgerufen werden.

Zur Durchführung einer Positionierbewegung des Positionierelementes (49) relativ zum Basiselement (48) kann eine Kurvensteuerung verwendet werden. Die Kurvensteuerung kann dabei beispielsweise das Begrenzungselement (52) entgegen der Kraft (53) aus dem Basiselement (48) herausziehen, so daß das Tragelement (46) nach einer Freigabe durch die Kurvensteuerung wieder in die in 7 dargestellte Grundpositionierung zurückkehrt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, die Feder (53) als eine Druckfeder auszubilden, die in einer Grundpositionierung das Klemmelement (57) zwischen dem Spannelement (56) und dem Andrückelement (47) verformt. Es würde somit im Grundzustand eine Halterung des Vorformlings (1) erfolgen und nur bei einer aktiven Betätigung, beispielsweise durch eine Kurvensteuerung, erfolgt eine Freigabe des Vorformlings (1) durch eine Entspannung des Klemmelementes (57). Die konkrete technische Realisierung kann anwendungsabhängig vorgegeben werden. Die Verwendung der Druckfeder besitzt den Vorteil, daß der Vorformling bei einem Wegfall der externen Steuerkraft nicht verloren werden kann.


Anspruch[de]
Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material im Bereich einer Heizstrecke erwärmt und anschließend an eine Blaseinrichtung übergeben werden, in der die Vorformlinge durch Einwirkung eines Blasdruckes innerhalb von Blasformen zu den Behältern umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) mindestens entlang eines Teiles ihres Transportweges von einem Tragelement (46) gehalten werden, daß mindestens bereichsweise lose in den Mündungsabschnitt (21) des Vorformlings (1) eingeführt und nach seiner Einführung innerhalb des Mündungsabschnittes (21) verspannt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) mindestens entlang eines Teiles ihres Transportweges vom Tragelement (46) mit ihren Mündungsabschnitten (21) in lotrechter Richtung nach oben orientiert transportiert werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung zwischen dem Tragelement (46) und dem Vorformling (1) durch eine am Tragelement (46) angreifende Zugkraft vorgegeben wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung zwischen dem Tragelement (46) und dem Vorformling (1) durch eine am Tragelement (46) angreifende Druckkraft vorgegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement den Vorformling (1) in einem Grundzustand haltert und nur durch eine aktive Stellkraft eine Freigabe des Vorformlings (1) hervorgerufen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixierung des vorformlings (1) vom Tragelement (46) durch eine aktive Stellkraft hervorgerufen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling (1) von einem elastomeren Teil des Tragelementes (46) mit einer Spannkraft beaufschlagt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung und Freigabe des Vorformlings (1) über eine das Tragelement (46) beaufschlagende Kurvensteuerung vorgegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) vom Tragelement (46) mindestens entlang eines Teiles einer Heizstrecke (24) transportiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vom Tragelement (46) eine in einer Längsrichtung des Tragelementes (46) wirkende Stellkraft in eine im Vergleich zur Stellkraft größere und die Vorformlinge (1) halternde Querkraft transformiert wird. Vorrichtung zur Blasformung von Behältern, die eine Heizstrecke zur Erwärmung von Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material aufweist und die mit einer Blaseinrichtung versehen ist, die mindestens eine Blasstation zur Umformung der Vorformlinge in die Behälter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragelement (46) zum Transport der Vorformlinge (1) im Bereich eines in einen Mündungsabschnitt (21) des Vorformlings (1) einführbaren Kopfes (55) mindestens ein spreizbares Klemmelement (57) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (46) zur Halterung eines mit seinem Mündungsabschnitt (21) in lotrechter Richtung nach oben ausgerichteten Vorformlings (1) ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (57) durch eine in Richtung einer Längsachse (50) des Tragelementes (46) wirkende Zugkraft spreizbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (57) durch eine in Richtung einer Längsachse (50) des Tragelementes (46) wirkende Druckkraft spreizbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (46) mindestens eine Feder (53) aufweist, die ohne Einwirkung einer Stellkraft das Klemmelement (57) relativ zum Vorformling (1) verspannt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (46) eine Feder (53) aufweist, die das Klemmelement (57) in einem Grundzustand in einer entspannten Positionierung anordnet. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (57) aus einem Elastomer ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung einer Stellkraft in das Tragelement (46) mindestens entlang eines Teiles eines vorgesehenen Transportweges eine Kurvensteuerung angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Transportstrecke des Tragelementes (46) mindestens entlang eines Teiles einer Heizstrecke (24) erstreckt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (57) eine Gestaltung zur Transformation einer in Richtung der Längsachse (50) wirkenden Stellkraft in einer relativ zur Stellkraft größere den Vorformling (1) halternde Klemmkraft aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (46) ein hülsenförmiges Basiselement (48) und ein im Basiselement (48) geführtes und den Kopf (55) tragendes Positionierelement (49) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (57) mindestens bereichsweise als ein Hohlprofil ausgebildet ist.






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