DE10037382C2 - Reheat-Blasmaschine und Verfahren zur Herstellung von Behältern mit der Reheat-Blasmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Reheat-Blasmaschinensystem bei dem Vorformlinge in vorzugsweise zwei parallel angeordneten Heizlinien gezielt erwärmt, danach einem ortsfesten Formensystem zugeführt und dort zu Hohlkörpern verblasen werden.

Maschinen dieser Art werden technisch den sogenannten Linear-systemen zuge­ ordnet. Im Gegensatz hierzu stehen Rundläufersysteme bei denen die gesamten Formensysteme während der Zuführung der erwähnten Vorformlinge, des Blasens und der Hohlkörperabfuhr auf einer kreisförmigen Bahn bewegt werden.

Die bisher üblichen Linearsysteme, die z. B. in DE 39 08 219 A1, DE 42 12 248 A1 und EP 00 268 95 A1 beschrieben sind und auf die hinsichtlich einzelner konstruk­ tiver Bestandteile hiermit ausdrücklich hingewiesen wird, ermöglichen eine exakte Aufheizung der Vorformlinge, jedoch ist durch die Anzahl der Heizlinien dieser be­ kannten Systeme auch die Anzahl von Kavitäten in einer Schließeinheit festgelegt. Um den Ausstoß zu erhöhen, schlägt die US 5 876 768 A eine Anlage mit 6 Heizlini­ en vor, wobei die zugehörige Schließeinheit 6 Kavitäten hat, die dann eine entspre­ chend große Schließkraft haben muß. Eine größere Schließkraft bedeutet aber mehr Gewicht in einer Schließeinheit, wodurch wiederum die in der Praxis machbare Arbeitsgeschwindkeit stark verringert wird.

Die WO 97/206 78 A1 offenbart eine Heizvorrichtung für eine Reheat-Blasmaschine und die EP 0 736 367 A2 befaßt sich mit der Vorbehandlung von Vorformlingen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reheat-Maschine des Linearsystems so weiter zu entwickeln, daß sie einen erheblich höheren Ausstoß ermöglicht, ohne zwangsläufig die Anzahl der Heizlinien und der Kavitäten je Form zu erhöhen. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung von Behältern mit dieser Reheat-Maschine angegeben werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Die Erfindung sieht vor, daß eine Mehrzahl n (n = 2, 3, 4, 5. . .) Abnahmetranspor­ teinrichtungen quer zu der Ofentransporteinrichtung angeordnet sind, auf der Vor­ formlingsträgereinheiten taktweise entlang der Heizstrecke und der anschließenden Temperaturausgleichsstrecke vorgerückt werden und daß diese Abnahmetransport­ einrichtungen jeweils an bestimmten Stellen eine Vorformlingsträgereinheit von der Ofentransporteinrichtung übernehmen. Dabei ist eine Abnahmetransporteinrichtung der letzten Zyklusposition der Ofentransporteinrichtung zugeordnet, d. h. sie über­ nimmt die in der letzten Position der Ofentransporteinrichtung angeordnete Vor­ formlingsträgereinheit. Alle Abnahmetransporteinrichtungen sind um eine solche Anzahl von Zykluspositionen oder Trägereinheit-Plätzen voneinander beabstandet angeordnet, die der Gesamtzahl der Abnahmetransporteinrichtungen entspricht. Dies bedeutet, daß bei Anordnung von zwei Abnahmetransporteinrichtungen diese der letzten und der viertletzten Zyklusposition der Ofentransporteinrichtung zuge­ ordnet bzw. diesen gegenüberliegend angeordnet sind und jeweils die dort positio­ nierten Trägereinheiten übernehmen, die beispielsweise durch geeignete Schubein­ richtungen übergesetzt werden können. Wenn zur Erhöhung des Aus­ stosses drei Abnahmetransporteinrichtungen an der Temperatur­ ausgleichsstrecke der Ofentransportrichtung vorgesehen sind, haben diese jeweils einen Abstand von drei Trägereinheit-Plätzen der Ofentransporteinrichtung, d. h. sie übernehmen jeweils Träge­ reinheiten - und zwar gleichzeitig - von der letzten, fünftletz­ ten und neuntletzten Transportposition der Ofentransporteinrich­ tung.

Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß entlang der Abnahme­ transporteinrichtungen jeweils eine Schließeinheit angeordnet ist, wobei die Schließeinheiten an ihren Abnahmetransportein­ richtungen um jeweils einen Trägereinheit-Platz zueinander ver­ setzt sind. Dabei ist die Schließeinheit der Abnahmetransport­ einrichtung, die die letzte Trägereinheit übernimmt, am nächsten zu der Ofentransporteinrichtung hin angeordnet, während die Strecke bis zur Schließeinheit der (in Laufrichtung der Ofen­ transporteinrichtung betrachtet) jeweils davorliegenden Abnahme­ transporteinrichtungen jeweils um einen Trägereinheit-Platz län­ ger ist.

Auf diese Weise ist erreicht, daß alle gleichzeitig in ihre Schließeinrichtung aufgenommenen Vorformlinge exakt gleich lang den Ofen bzw. die Heizeinrichtung und die Ausgleichsstrecke durchlaufen haben, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ofentransporteinrichtung in jedem Zyklus jeweils um soviel Schritte (Vorformlingsträgereinheiten) vorgerückt wird wie Ab­ nahmetransporteinrichtungen angeordnet sind. D. h. wenn bei­ spielsweise drei Abnahmetransporteinrichtungen quer zu der Ofen­ transporteinrichtung verlaufen, dann wird diese jeweils um 3 Schritte vorgetaktet, woraufhin die den jeweiligen Abnahmetrans­ porteinrichtungen gegenüberliegenden Trägereinheiten gleichzei­ tig auf die Abnahmetransporteinrichtungen umgesetzt, beispiels­ weise auf diese hinübergeschoben werden. Zwischen den drei Schritten wird jeweils auf dem frei werdenden Eingangsplatz der Ofentransporteinrichtung eine über eine Rücktransporteinrichtung zurückgekehrte Trägereinheit umgesetzt, so daß alle Plätze auf der Ofentransporteinrichtung bis auf an bestimmten Stellen vor­ gesehene Leerplätze besetzt sind, die nachfolgend beschrieben werden.

Bei einem System mit zwei Abnahmetransporteinrichtungen befindet sich stets vor der Trägereinheit, die der in Laufrichtung der Ofenkette letzten Abnahmetransporteinrichtung zugeordnet ist, ein solcher Leerplatz der nie mit einer Vorformlingsträgerein­ heit besetzt wird. Bei einem System mit drei Abnahmetransport­ einrichtungen befinden sich vor dem Übernahmeplatz der letzten Abnahmetransporteinrichtung zwei Leerplätze und vor dem davor liegenden Übernahmeplatz ein solcher Leerplatz. Bei einem System mit mehr Abnahmetransporteinrichtungen kommen entsprechende Leerplätze hinzu.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage wird ein Baukastensystem vor­ geschlagen, bei dem unter Beibehaltung der Grundkomponenten des herkömmlichen Linearsystems durch Multiplikation von gleichen oder sehr ähnlichen Grundkomponenten der Ausstoß nahezu beliebig erhöht werden kann. In allen Ausstoßgrößen ist die Heizung auf vorzugsweise zwei Linien begrenzt, wobei vorgesehen ist, daß die an jedem Strang verwendete Basisschließeinheit vorzugsweise zwei Kavitäten aufweist, so daß die zugehörige Schließkraft verhält­ nismäßig klein ist. Alle Vorformlinge im Prozeß haben die glei­ che "Lebensgeschichte", d. h. sie sind exakt gleich lang durch die Heizzone und die Ausgleichszone bewegt worden. Es gibt keine Beschränkung der Ausstoßanzahl durch unterschiedliche Flaschen­ volumina oder Geometrien, und das erfindungsgemäß System ermög­ licht problemlos die Herstellung von Weithalsbehältern und von flachovalen Flaschen mit Preferential-Heating. Die Anlage ist auch für die Verarbeitung von Polypropylen geeignet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für alle n Abnahmetransporteinrichtungen eine gemeinsame Rücktrans­ porteinrichtung angeordnet ist, auf der die Trägereinheiten wie­ der der sogenannten Ofentransporteinrichtung zugeführt werden. An dieser Rücktransporteinrichtung ist zweckmäßigerweise die Behälterabnahmeeinrichtung angeordnet.

Weiter wird vorgeschlagen, daß jede Abnahmetransporteinrichtung in ihrem Übergabebereich zur Rücktransporteinrichtung eine Trä­ gerdreheinrichtung hat, auf der die Trägereinheiten um etwa 90° gedreht werden. Die Trägereinheiten sind dann auf der Rücktrans­ porteinrichtung in ihre Längsrichtung angeordnet, so wie sie taktweise auch auf den Abnahmetransporteinrichtungen vorrücken, während sie hierzu um 90° gedreht, d. h. in Querrichtung auf der Ofentransporteinrichtung angeordnet sind.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß zwei parallele Ofentrans­ porteinrichtungen vorgesehen sein können, an die jeweils zu­ gehörige Abnahmetransporteinrichtung mit Schließeinheiten etc. seitlich anschließen.

In weiteren Einzelheiten ist vorgesehen, daß die Trägereinheiten vorzugsweise mit einem oder zwei Vorformlingen befüllt werden, obwohl eine Befüllung mit mehr Vorformlingen im Rahmen der Er­ findung liegt. Die Trägereinheiten werden gleichzeitig in die Abnahmetransporteinrichtungen verlagert, beispielsweise einge­ schoben, und die Bewegungen der Schließeinheiten einer Seite erfolgen gleichzeitig, so daß die aufzublasenden Vorformlinge sich alle im gleichen Wärmezustand befindet. Auch die 90° Dre­ hung der Trägereinheiten mit den fertigen Behältern erfolgt gleichzeitig.

Die erfindungsgemäße Maschine hat minimale Totzeiten bei einem hohen verbleibenden Arbeitsanteil und eine hohe Ausstoßflexibi­ lität trotz festgeschriebener Kavitätenzahl und dadurch begrenz­ te Schließkräfte. Das erfindungsgemäße Linearsystem ist weit effizienter als die bisher bekannten Systeme dieser Art.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsformen < näher beschrieben.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung der Arbeitsschritte 1 bis 4 einer Basisversion zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit zwei Schließeinheiten;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit drei Schließeinheiten;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit fünf Schließeinheiten;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zweiseitenmaschine mit 2 × 3 Schließeinheiten;

Fig. 6A und 6B ein Ablaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Zweisei­ tenmaschine mit 2 × 3 Schließeinheiten und

Fig. 7 eine Ablauflogik gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt systemhaft eine Grundversion mit lediglich einer Schließeinheit, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Auf einer Ofentransporteinrichtung 1, die bei­ spielsweise durch eine Kette oder ein Laufband gebildet sein kann, werden Vorformlingsträger 2 in der Darstellung von oben nach unten taktweise vorgerückt, wobei die jeweils zu zweit auf den Vorformlingsträgern angeordneten Vorformlinge 3 an Heizun­ gen, vorzugsweise Heizstrahlern 4, vorbeigeführt werden. Nach Durchlaufen der Heizstrecke durchlaufen die Vorformlinge noch eine gewisse Ausgleichsstrecke, in der sie meist sich selbst überlassen bleiben und sich ein Temperaturausgleich durch die Wandung der Vorformlinge hindurch einstellt, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Bei der Grundversion gemäß Fig. 1 ist quer zu der Ofenkette 1 verlaufend eine Abnahmetransporteinrichtung 5 angeordnet, die dem letzten Vorformlingsträgereinheit-Platz 6a der Ofenkette 1 gegenüberliegt. In einem festgelegten Zyklus wird jeweils die auf dem Platz 6a befindliche Trägereinheit auf die Abnahmekette 5 oder das Abnahmeband umgesetzt, wozu ein geeigneter Mechanis­ mus vorgesehen ist. Entlang der Abnahmetransporteinheit 5 ist eine Schließeinheit 6 angeordnet, die beispielsweise zwei Kavi­ täten zum Aufblasen der beiden Vorformlinge hat. Hinter der Schließeinheit 7 ist eine Vorformlingsträgerdreheinheit 7 vorge­ sehen, die um 90° drehbar ist, um die darauf vorgerückte Träge­ reinheit um 90° zu drehen und auf eine Rückführ­ transporteinrichtung 8, die ebenfalls durch eine Kette oder ein Band gebildet sein kann, umzusetzen.

Während die Trägereinheiten 2 in Querrichtung auf der Ofenkette 1 angeordnet sind, werden sie auf der Abnahmetransporteinheit 5 und der Rückführtransporteinrichtung 8 in Längsrichtung vorwärts getaktet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung ist die Schließeinheit gerade nach dem Blasen geöffnet und der Platz in der Trägerdreheinheit 7 frei. Daraufhin werden bei Schritt 1 die in der Darstellung unteren drei Vorformlingsträgereinheiten 2 um jeweils einen Takt vorgerückt, d. h. nach links verschoben. So­ fort danach wird die Form wieder geschlossen. Hieraus ist er­ kennbar, daß die Totzeit der Maschine lediglich aus den drei Zeiten: Formöffnen, Vorformlingsträgereinheit verschieben und Formschließen besteht.

Anschließend taktet das Ofenband um einen Schritt weiter, so daß das freie Vorformlingsträgerfeld 9, daß durch den Schub geschaf­ fen wurde, wieder gefüllt ist. Gleichzeitig wird der aus der Form geschobene Träger, der mit geblasenen Flaschen befüllt ist, um 90° gedreht (Schritt 2).

Direkt nach erledigtem Ofentakt werden die im linken Rückführ­ strang befindlichen Vorformlingsträgereinheiten um einen Schritt verschoben, so daß der Eingangsplatz 10 des linearen Ofendurch­ gangs wieder belegt ist (Schritt 3).

Die 90°-Drehung wird rückgängig gemacht, um auf einen neuerli­ chen Schub zu warten. Hier beginnt nach dem Verblasen der Fla­ schen und einem neuerlichen Öffnen der Form erneut Schritt 1.

In der Zwischenzeit werden die Flaschen von dem Träger entfernt und neue Vorformlinge auf den Träger aufgebracht.

Um den Ausstoß zu verdoppeln, wird gemäß Fig. 2 eine weitere Abnahmetransporteinrichtung 12 mit einer zugehörigen Schließein­ heit angeordnet. Die beiden Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 liegen dabei Trägereinheiten gegenüber, die um zwei Plätze voneinander beabstandet sind. Die mit Trägereinheiten besetzten Plätze sind in den Fig. 2 bis 5 numeriert, so daß der Durch­ lauf der zugehörigen Vorformlinge durch das System deutlich er­ kennbar ist.

Die den Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 gegenüberliegen­ den Trägereinheiten auf der Ofenkette 1, in dem in Fig. 2 darge­ stellten Fall die Trägereinheiten Nr. 3 und Nr. 6, werden gleichzeitig auf die Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 ge­ schoben, wobei beide Schließeinheiten 6 und 13 zeitgleich arbei­ ten. Die beiden Trägereinheiten werden gleichzeitig um 90° ge­ dreht.

Die Ofenkette 1 taktet anschließend zwei Takte nach vorn, un­ terbrochen jeweils von einem Takt des Rückführstrangs um die Länge eines Vorformlingsträgers. Durch diese Art der Taktung der Ofenkette 1 ist der Trägerplatz in Position "A" immer frei.

Die Schließeinheit 13 ist gegenüber der Schließeinheit 6 um ei­ nen Vorformlingsträgereinheit-Platz versetzt angeordnet, wodurch sichergestellt ist, daß die gleichzeitig in die Schließeinheiten aufgenommenen Vorformlinge die gleiche Ausgleichszeit nach dem Durchlaufen des Ofens erfahren haben.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform mit drei Ab­ nahmetransporteinrichtungen 5, 12, 14 mit drei Schließeinheiten 6, 13 und 15 ist der Maschinenausstoß gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform um 50% erhöht. Bei diesem System bilden sich vor dem untersten Trägereinheit-Platz zwei Leer­ plätze "A" und vor dem mittleren Übernahmeplatz ein derartiger Leerplatz "A". Dieses System setzt sich bei größerer Anzahl von Abnahmetransporteinrichtungen fort, wie Fig. 4 für fünf der­ artige Trägerstränge zeigt.

Fig. 5 zeigt eine Zweiseitenmaschine, die zu beiden Seiten des Heizstrangs 3 Schließeinheiten enthält. Diese Maschine ist im Maschinenablaufdiagramm der Fig. 6A und 6B detailliert in ihren Maschinenfunktionen aufgezeigt, wozu auf die sich selbst er­ klärenden Einzelheiten dieser Figur hingewiesen wird.

Innerhalb des erfindungsgemäßen Systems liegt eine ausbaubare Ablauflogik, die Fig. 7 bis 5-fach aufgezeigt. Diese Logik läßt sich so zusammenfassen: bei gleichzeitiger Abnahme von zwei Vor­ formlingsträgereinheiten sind diese um zwei Zwischenplätze ge­ trennt. Die Ofenkette wird um zwei Plätze vorwärts getaktet.

Hiermit ist ein System mit zwei oder zwei mal zwei Schließein­ heiten machbar.

Bei gleichzeitiger Abnahme von drei Trägereinheiten sind diese um drei Zwischenplätze getrennt und die Ofenkette wird um drei Plätze vorwärts getaktet. Hiermit ist ein System mit drei oder zwei mal drei Schließeinheiten machbar.

Bei gleichzeitiger Abnahme von vier Trägereinheiten sind diese um vier Zwischenplätze getrennt, und die Ofenkette wird um vier Plätze vorwärts getaktet. Dies ergibt ein System mit vier oder zwei mal vier Schließeinheiten.

Bei gleichzeitiger Abnahme von fünf Trägereinheiten sind diese um fünf Zwischenplätze getrennt, und die Ofenkette wird um fünf Plätze vorwärts getaktet. Dies ergibt ein System mit fünf oder zwei mal fünf Schließeinheiten.

Dieses System ist theoretisch unbegrenzt fortführbar. Es kann auch mehr als zwei Heizlinien umfassen.

Claims (9)

1. Reheat-Blasmaschine mit wenigstens einer linearen Ofentrans­ porteinrichtung, die Vorformlingsträgereinheiten taktweise entlang einer Heizstrecke und entlang einer anschließenden Ausgleichsstrecke vorrückt, dadurch gekennzeichnet, daß n (n = 2, 3, 4, 5. . .) Abnahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14. . .) an sol­ chen Positionen quer zu der Ofentransporteinrichtung (1) angeordnet sind, daß eine Abnahmetransporteinrichtung (5) dem letzten Vorformlingsträger- Platz (6a) auf der Ofentransporteinrichtung (1) gegenüberliegt und alle Ab­ nahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14. . .) um n Vorformlingsträger-Plätze voneinander beabstandet sind, und daß entlang jeder Abnahmetrans­ porteinrichtung (5, 12, 14. . .) eine Schließeinheit (6, 13, 15) angeordnet ist, deren Positionen jeweils um einen Vorformlingsträger-Platz zueinander ver­ setzt sind, wobei die Schließeinheit (6) der dem letzten Vorformlingsträger- Platz (6a) gegenüberliegenden Abnahmetransporteinrichtung (5) der Ofen­ transporteinrichtung (1) am nächsten liegt.

2. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für alle n Abnahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14. . .) eine gemeinsame Rücktransporteinrichtung (8) für die Vorform­ lingsträger (2) zur Ofentransporteinrichtung (1) angeordnet ist.

3. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergabebereich zur Rückführ­ transporteinrichtung (8) jeweils eine Trägerdreheinheit (7) vorgesehen ist, mit der die Vorformlingsträger (2) um etwa 90° drehbar sind.

4. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Rücktransporteinrichtung (8) eine Behälterabnahmeeinrichtung angeordnet ist.

5. Reheat-Blasmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Ofentransporteinrichtungen (1) vorgesehen sind, an die jeweils zugehörige Abnahmetransporteinrichtungen seitlich anschließen.

6. Verfahren zur Herstellung von Behältern mit einer Reheat-Blasmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentransporteinrichtung jeweils taktweise um n Schritte vorgerückt wird, wobei zwischen diesen Schritten jeweils ein Vorformlingsträger dem Eingang der Ofentransporteinrichtung zugeführt wird, und daß anschließend die den Abnahmetransporteinrichtungen gegen­ überliegenden Vorformlingsträger gleichzeitig auf die Abnahmetransportein­ richtungen transportiert werden, wobei vor dem letzten Vorformlingsträger- Platz nach den n Schritten der Ofentransporteinrichtung (n - 1) Vorformlings­ träger-Plätze freibleiben und vor den vorangehenden, den Abnahmetranspor­ teinrichtung gegenüberliegenden Vorformlingsträger-Plätzen jeweils ein Vor­ formlingsträger-Platz weniger frei bleibt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Schließeinheiten einer Abnahmeseite gleichzeitig erfolgen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Drehung der Trägerdreheinheiten gleichzeitig erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlingsträger vorzugsweise mit zwei Vorformlingen befüllt werden.