DE10157704C1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Fördern und Temperieren von Formteilen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Temperieren und Fördern von Formteilen umfaßt ein Transportband und ein Gebläse, mittels dessen auf dem Transportband liegende Objekte mit einer Luftströmung beaufschlagbar sind. Das Transportband ist von einem an sich luftundurchlässigen Gehäuse umgeben, das an einem Ende des Transportbandes einen Einlaß und am anderen Ende einen Auslaß für die zu fördernden Formteile aufweist. Entlang des Transportbandes sind in dem Gehäuse Einströmöffnungen, durch welche eine mittels des Gebläses erzeugte Luftströmung in das Gehäuse einleitbar ist, und Entlüftungsöffnungen, durch welche Luft aus dem Gehäuse entweichen kann, vorgesehen. Die Einströmöffnungen sind in dem Gehäuse regelmäßig angeordnet und mit dem Gebläse durch ein Netz von Rohrleitungen verbunden. Die Entlüftungsöffnungen erstrecken sich schlitzförmig in Längsrichtung des Gehäuses. Die Einströmöffnungen befinden sich unterhalb und die Entlüftungsöffnungen oberhalb der Auflagefläche der Formteile auf dem Transportband, welches in vertikaler Richtung luftdurchlässig ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Fördern und Temperieren von Formteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen, die nachfolgend als Temperierförderer bezeichnet werden, sind bekannt und werden insbesondere dazu eingesetzt, Kunststoff-Formteile unmittelbar nach ihrer Herstellung in einer Spritzgußmaschine von dieser wegzutransportieren und dabei gleichzeitig rasch auf eine Temperatur abzukühlen, bei der sie formstabil sind.

Ein Beispiel für ein Kunststoff-Formteil, bei dem dies erforderlich ist, ist ein Schraubverschluß für eine Getränkeflasche. Solche Verschlüsse, die beispielsweise aus Polypropylen oder Polyethylen bestehen können, werden in großer Stückzahl im Spritzgußverfahren hergestellt und dabei in der Maschine bei einer Temperatur in der Größenordnung von 100°C entformt. Wenn man sie ohne vorherige Abkühlung unmittelbar danach in Transportbehälter füllt, so kann es zu starken Verformungen der Verschlüsse kommen, da sie bei der Entformungstemperatur noch nicht formstabil sind und wegen der ungeordneten Schichtung im Transportbehälter auf jeden Verschluß das Gewicht der darüberliegenden Verschlüsse eine Kraft in irgendeiner unvorhersehbaren Richtung ausübt. Das Ausmaß der potentiellen Verformung eines Verschlusses hängt dabei von seiner vertikalen Lage innerhalb des Transportbehälters ab.

Bekannte Temperierförderer bestehen aus einem Fördergurt und über diesem angeordneten, temperierte Luft auf den Fördergurt blasenden Ventilatoren. Sie erzielen nur dann eine befriedigende Temperierung der geförderten Formteile, wenn diese auf dem Gurt nur einlagig transportiert werden, da bei einer mehrlagigen Schichtung die oben liegenden Teile die weiter unten liegenden gegenüber der Luftströmung abschirmen, so daß deren Wirkung für die unten liegenden Teile unzureichend bleibt. Eine einlagige Schichtung bei der Temperierung ist aber entweder dem Durchsatz der Spritzgußmaschine abträglich, oder sie erfordert bei vorgegebenem Durchsatz eine entsprechend große Länge und/oder Breite der Förderstrecke, und damit große äußere Abmessungen des Temperierförderers.

Aus der DE 199 07 210 A1 ist eine Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigem Kühlen von Substraten für Informationsträgerscheiben wie CD, DVD oder dergleichen bekannt. Die DE-AS 25 09 469 zeigt ferner eine pneumatische Förderanlage zur Förderung stückförmigen Gutes mit einer an einen Drucklufterzeuger angeschlossenen Druckkammer und einem abgedeckten Förderkanal. Darüberhinaus zeigt die US 4,418,482 eine Vorrichtung und beschreibt ein Verfahren zur Zuführung heißer bzw. warmer Artikel und zur Vermeidung gegenseitigen Festklebens dieser Artikel aneinander. Schließlich ist Gegenstand der JP 2000280265 A eine Kühlvorrichtung für synthetisch hergestellte Spritzgussartikel, welche entlang eines Förderbands laufen und dort gekühlt werden.

Die in den genannten Druckschriften beschriebenen Vorrichtungen setzen ebenfalls voraus, dass die geförderten Formteil auf dem Gurt einlagig transportiert werden.

Ein anderes Problem im Zusammenhang mit der Handhabung von Schraubverschlüssen für Getränkeflaschen ist die Temperierung vor der Verarbeitung, d. h. vor dem Aufschrauben auf Getränkeflaschen in einer Abfüllanlage. Da die Verschlüsse beim Transport und bei der Lagerung aus Kostengründen üblicherweise nicht temperiert werden, ist es erforderlich, sie vor der Verarbeitung auf die dafür spezifizierte Temperatur zu bringen, um den fehlerfreien Ablauf des Aufschraubens zu gewährleisten. Im Gegensatz zur Produktion der Verschlüsse handelt es sich bei dieser zweiten Temperierung meistens nicht um eine Abkühlung, sondern um eine Erwärmung. Sie wird heute üblicherweise durch Lagerung in einem temperierten Raum für eine vorbestimmte Zeit bewerkstelligt, wobei diese Temperierlagerzeit in der Größenordnung von zwei Tagen liegt und dementsprechend kostenträchtig ist. Von einem denkbaren Einsatz von Temperierförderern der zuvor erwähnten Art wird wegen der zuvor genannten Nachteile im Hinblick auf Durchsatz und/oder Baugröße abgesehen.

In Anbetracht dieses Standes der Technik stellt sich die Aufgabe, einen Temperierförderer zu schaffen, der bei kompakter Baugröße einen hohen Durchsatz an Formteilen mit hoher Gleichmäßigkeit temperieren kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch den Einschluß eines Transportbandes in einem Gehäuse mit geeignet angeordneten Einström- und Entlüftungsöffnungen wird innerhalb des Gehäuses eine definierte Luftströmung erzwungen. Die perforierte Ausbildung des Transportbandes ermöglicht es, daß diese Luftströmung die auf dem Transportband liegenden Formteile durchzieht, auch wenn diese mehrlagig übereinander geschichtet sind. Die seitliche Ablenkung der Luftströmung an der obersten Lage von Formteilen, wie sie beim vertikalen Anblasen von oben auf einem freiliegenden nichtperforierten Transportband auftritt, wird durch die Erfindung vermieden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 eine erste perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Temperierförderers mit Blick auf den Einlaß für Formteile,

Fig. 2 eine zweite perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Temperierförderers mit Blick auf den Auslaß für Formteile,

Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Temperierförderers

Fig. 4 die Vorderansicht des erfindungsgemäßen Temperierförderers.

Wie Fig. 1 zeigt, weist ein Temperierförderer gemäß der vorliegenden Erfindung ein langgestrecktes geschlossenes Gehäuse 1 auf, das auf einem Trägerrahmen 2 montiert ist. In diesem Gehäuse 1, dessen wesentliche Teile vorzugsweise aus Leichtmetall und/oder Kunststoff bestehen, ist ein in den Figuren nicht sichtbares Transportband an sich bekannter Art angeordnet, das von einem Elektromotor 3 angetrieben wird. Bei der gezeigten Ausführungsform gliedert sich das Gehäuse 1 in Längsrichtung in einen waagrechten Anfangsabschnitt 4, einen schrägen Mittelabschnitt 5 und einen waagrechten Endabschnitt 6, wobei der Mittelabschnitt 5 wesentlich länger ist als die beiden anderen Abschnitte 4 und 6. Der Verlauf des von dem Gehäuse 1 umschlossenen Transportbandes folgt der Form des Gehäuses 1 in dessen Längsrichtung. Die vertikale Umlenkung von Transportbändern an sich mittels Führungsschienen, Rollen und dergleichen ist Stand der Technik.

Die dargestellte Form mit schrägem Mittelabschnitt 5 erlaubt die Überbrückung eines Höhenunterschiedes zwischen dem Beginn und dem Ende der Förderstrecke, wie er durch die Bauform der zu verbindenden Anlagenkomponenten vorgegeben sein kann, und sorgt darüber hinaus im Vergleich zu einem rein waagrechten Verlauf bei gegebener Gesamtlänge der Grundfläche für eine Verlängerung der für die Temperierung wirksamen Förderstrecke. Ein schräger Abschnitt ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Vielmehr könnten das Gehäuse 1 und das darin angeordnete Transportband auch linear waagrecht verlaufen.

Am Anfangsabschnitt 4 des Gehäuses 1 befindet eine erste Abschlußhaube 7, deren Innenraum einen Einlaß 8 für die zu fördernden Formteile bildet. Diese gelangen zu dem Einlaß 8 beispielsweise von der Auslaßöffnung einer Spritzgußmaschine, in der sie hergestellt werden, über ein (nicht dargestelltes) Leitblech, das in den Einlaß 8 mündet. In dem Einlaß 8 ist eine drehbar gelagerte Platte 9 angeordnet, die im Betrieb über eine Stange 10 in eine ständige Wippbewegung versetzt wird, um die zugeführten Formteile bei der Aufbringung auf das Transportband gleichmäßig zu verteilen und insbesondere eine Verklemmung von Formteilen im Einlaß 8 zu vermeiden.

Damit die Formteile auf dem Transportband auch bei einem schrägen Verlauf desselben ausreichenden Halt finden und nicht unter dem Einfluß der Schwerkraft immer wieder zurück nach unten gleiten, ist das Transportband vorzugsweise nicht als Gurt, sondern ähnlich wie eine Raupenkette (aus Gliedern bestehend) ausgebildet. Dabei ist die Größe der Kettenglieder und der Zwischenräume zwischen denselben an die Abmessungen der zu fördernden Formteile angepaßt, so daß die Formteile einerseits bei der Aufbringung auf das Transportband im unteren Teil des Einlasses 8 mit der Kette in Eingriff gelangen und andererseits kein Formteil durch die Kette hindurchfallen kann. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Formteile auch in einem schräg verlaufenden Abschnitt der Förderstrecke ausreichenden Halt an dem Transportband haben. Kettenförmige Transportbänder als solche sind in Fachkreisen bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.

Wie Fig. 2 zeigt, ist am waagrechten Endabschnitt 6 des Gehäuses 1 ein vertikaler Auslaß 11 in Form eines Rohrstutzens für die geförderten Formteile vorgesehen. Eine trichterförmig in diesen Auslaß 11 mündende, zweite Abschlußhaube 12 des Gehäuses 1 leitet die am Ende des Transportbandes herunterfallenden Formteile in den Auslaß 11. Bei der Verwendung des Temperierförderers zum Abfördern und Abkühlen von einer Spritzgußmaschine hergestellter Formteile würde sich typischerweise unter dem Auslaß 11 ein Transportbehälter befinden, in dem die Formteile für den Abtransport gesammelt werden.

Der aus miteinander verschraubten Profilschienen bestehende Rahmen 2 trägt außer dem Gehäuse 1 und dem darin befindlichen Transportband noch ein regelbares Gebläse 13, das vorzugsweise zumindest mit einem Filter und optional auch mit einer Heizung ausgerüstet ist, so daß es an seinem Ausblasstutzen 14 einen einstellbaren Durchsatz an gereinigter Luft vorbestimmbarer Temperatur liefert. Die Reinigung des Luftstromes durch ein Filter kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn an die zu temperierenden Formteile im Hinblick auf ihre spätere Verwendung zur Verpackung von Lebens- oder Arzneimitteln bestimmte hygienische Anforderungen bestehen. Die Beheizung des Luftstromes ist in erster Linie nicht für die Produktion, sondern für die Temperierung von Formteilen unmittelbar vor ihrer Verarbeitung von Interesse.

Über ein Netz von vielfach verzweigten, teilweise flexiblen Rohrleitungen 15 ist der Ausblasstutzen 14 des Gebläses 13 mit dem Gehäuse 1 verbunden, wobei sich die Rohrleitungen 15 vom Ausblasstutzen 14 aus zu dem Gehäuse 1 hin zunehmend feiner verästeln. Das Netz von Rohrleitungen 15 ist ebenso wie das Gebläse 13 und dessen in den Figuren nicht eigens dargestellte Ausrüstungskomponenten, Filter und Heizung, weitestgehend unterhalb des Gehäuses 1 und dabei innerhalb der Grundfläche desselben angeordnet, um den dort vorhandenen Raum zu nutzen und die Baugröße des Temperierförderers so kompakt wie möglich zu halten.

Das Gehäuse 1 hat eine geschlossene obere Wand 16, eine geschlossene untere Wand 17 (Fig. 3 und 4) und zwei spiegelsymmetrische Seitenwände 18, von denen in den Figuren nur eine sichtbar ist. Entlang beider Seitenwände 18 sind im Mittelabschnitt 5 mehrere Öffnungen 19 in Längsrichtung äquidistant und in Bezug auf die Höhe der Seitenwände 18 etwas unterhalb der Mitte angeordnet. In jede dieser Öffnungen 19 mündet eine der Rohrleitungen 15, wobei die Endabschnitte 20 der Rohrleitungen 15 jeweils um 180° gekrümmt sind, damit die in den Rohrleitungen 15 strömende, gereinigte und temperierte Luft jeweils senkrecht zur Seitenwand 18 auf das Transportband zu in das Gehäuse 1 eingeblasen wird. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die gekrümmten Endabschnitte 20 der Rohrleitungen 15 jeweils flexibel ausgebildet sind. Notwendigerweise stehen die Endabschnitte 20 seitlich über das Gehäuse 1 hinaus. In den Rohrleitungen 15 sind Drosselklappen und im Band entsprechende Umlenkklappen zur Steuerung des Durchsatzes und der Richtung der Luftströmung vorgesehen. Angestrebt wird hierbei eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Strömung auf die Einströmöffnungen 19 in den Seitenwänden 18 des Gehäuses 1.

Die beiden Seitenwände 18 des Gehäuses 1 sind nicht ganz geschlossen, sondern es ist zwischen ihrem oberen Ende und der oberen Wand 16 jeweils eine Entlüftungsöffnung 21 in Form eines Schlitzes von konstanter und vorbestimmter Breite vorgesehen. Diese schlitzförmige Entlüftungsöffnung 21, durch welche die über die Einströmöffnungen 19 eingeblasene Luft aus dem Gehäuse 1 wieder entweichen kann erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Gehäuses 1.

Das Transportband ist, wenn es als Kette ausgebildet ist, notwendigerweise zwischen seiner Unterseite und seiner Oberseite perforiert, also luftdurchlässig. Diese Eigenschaft des Transportbandes erlaubt eine vertikale Durchströmung der auf dem Transportband liegenden Formteile. Zu diesem Zweck sind die Einströmöffnungen 19 in den Seitenwänden 18 unterhalb der Auflagefläche der Formteile auf dem Transportband angeordnet, so daß sich innerhalb des Gehäuses 1 zwangsläufig eine Luftströmung mit einer vertikalen Komponente durch das perforierte Transportband und die darauf befindlichen Formteile hindurch ergibt, da die Luft einerseits senkrecht zu den Seitenwänden 18 unter das Transportband geblasen wird und andererseits nur an den oberen Rändern der Seitenwände 18 aus dem Gehäuse 1 entweichen kann. Hierbei muß die Breite des Gehäuses 1 selbstverständlich an die Breite des Transportbandes angepaßt sein, d. h. es dürfen keine großen seitlichen Lücken zwischen dem Transportband und den Seitenwänden 18 des Gehäuses 1 bestehen.

Auf diese Weise gelangt die eingeblasene Luft zwangsweise gleichmäßig an alle auf dem Band befindlichen Formteile, auch wenn diese produktionsbedingt in mehreren Schichten übereinander liegen. Durch die gleichmäßige Anordnung der Einströmöffnungen 19 und der Entlüftungsöffnungen 21 entlang der Seitenwände 18 des Gehäuses 1 kann bei einer geeigneten Einstellung des Luftdurchsatzes am Gebläse 13 sowie der Verteilung der Strömung in den Rohrleitungen 15 mittels der dort vorgesehenen Steuerklappen gewährleistet werden, daß innerhalb des Gehäuses 1 ein konstanter Überdruck gegenüber der Umgebung herrscht. Dadurch wird verhindert, daß aus der Umgebung über den Einlaß 8, den Auslaß 11, oder die Entlüftungsöffnungen 21 Staubpartikel oder gesundheitsschädliche Keime an die zu transportierenden Formteile gelangen. Durch den gezielten Zusatz eines keimtötend wirkenden Gases, z. B. Ozon, zu der in das Gehäuse 1 eingeblasenen Luft, ist es sogar möglich, die Formteile während des Transportes zu sterilisieren.

Obgleich vorstehend stets von Formteilen die Rede ist und eingangs die Behandlung von Schraubverschlüssen für Getränkeflaschen als Anwendungsgebiet erwähnt wurde, versteht es sich von selbst, daß die Erfindung grundsätzlich zum gleichzeitigen Fördern und Temperieren von Gegenständen jeglicher Art geeignet ist. Auch muß das Transportband nicht notwendigerweise als Kette ausgebildet sein. Vielmehr kann ein perforiertes, in vertikaler Richtung luftdurchlässiges Transportband auch als Gurt realisiert werden, was insbesondere dann von Interesse sein kann, wenn die Förderstrecke rein waagrecht verlaufen soll und die Vorteile, die eine Kette in einem schrägen Abschnitt hätte, nicht zum Tragen kommen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Temperieren und Fördern von Formteilen, mit einem Transportband, das durch einen Antrieb bewegbar und dazu geeignet ist, auf ihm liegende Objekte während seiner eigenen Bewegung zu tragen und dadurch fortzubewegen, und mit einem Gebläse, mittels dessen auf dem Transportband liegende Objekte mit einer Luftströmung beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband von einem an sich luftundurchlässigen Gehäuse (1) umgeben ist, das an einem Ende des Transportbandes einen Einlaß (8) und am anderen Ende einen Auslaß (11) für die zu fördernden Formteile aufweist, daß entlang des Transportbandes in dem Gehäuse (1) Einströmöffnungen (19), durch welche eine mittels des Gebläses (13) erzeugte Luftströmung in das Gehäuse (1) einleitbar ist, und Entlüftungsöffnungen (21), durch welche Luft aus dem Gehäuse (1) entweichen kann, vorgesehen sind, und daß das Transportband in vertikaler Richtung luftdurchlässig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Einströmöffnungen (19) aufweist, die mit dem Gebläse (13) durch ein Netz von Rohrleitungen (15) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zwei Seitenwände (18) aufweist, die links und rechts des Transportbandes längs desselben verlaufen, und daß die Einströmöffnungen (19) in diesen Seitenwänden (18) des Gehäuses (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zwei Seitenwände (18) aufweist, die links und rechts des Transportbandes längs desselben verlaufen, und daß die Entlüftungsöffnungen (21) in diesen Seitenwänden (18) des Gehäuses (1) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnungen (21) als Schlitze ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung des Gehäuses (1) erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöfihungen (19) unterhalb und die Entlüftungsöffnungen (21) oberhalb der Auflagefläche der Formteile auf dem Transportband angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen, durch Führungselemente entlang einer vorbestimmten Bahn geführten Kettengliedern besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bahn zumindest teilweise unter einem Winkel zur Horizontalen verläuft und die Form des Gehäuses (1) dem Verlauf der Bahn folgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Filter zum Reinigen der von dem Gebläse (13) erzeugbaren Luftströmung aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Temperiereinrichtung aufweist, mittels derer die Temperatur der von dem Gebläse (13) erzeugbaren Luftströmung einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz des Gebläses (13) und die Strömung in den Rohrleitungen (15) so einstellbar sind, daß innerhalb des gesamten Gehäuses (1) ein vorbestimmter Mindestüberdruck gegenüber der Umgebung herrscht.