DE102004050845B3

DE102004050845B3 - Kalibrierverriegelung

Info

Publication number: DE102004050845B3
Application number: DE102004050845A
Authority: DE
Inventors: Ingo Klaer
Original assignee: Bekum Maschinenfabriken GmbH
Current assignee: Bekum Maschinenfabriken GmbH
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: WO2006042521A1

Abstract

Die Blasformmaschine mit einer Schließeinheit, die an Aufspannplatten angebrachte Blasformhälften aufweist und zwischen einer Extrusionskopfstation und einer Kalibrierstation bewegbar ist, die vorzugsweise einen Zylinder enthält, dessen kolbenstange mit einer Blasdorn (e) mit einem Schneidring tragenden Gleitplatte verbunden ist, wobei die Schneidringe gepreßt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufspannplatte wenigstens eine Gleitplatte befestigt ist, die in der geschlossenen Position der Aufspannplatten einen geometrischen Schluß mit wenigstens einem Haken und einem diesen tragenden Kragarm über wenigstens ein Zwischenstück bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blasformmaschine mit einer Schließeinheit, die an Aufspannplatten bzw. Schließplatten angebrachte Formhälften aufweist und zwischen einem Extrusionskopf und einer Kalibriervorrichtung verfahrbar ist, die vorzugsweise einen Zylinder enthält, dessen Kolbenstange mit einer Gleitplatte verbunden ist, an der ein oder mehrere Blasdorne befestigt sind, welche vorzugsweise mit einem Schneidring bestückt sind, welcher beim Kalibrieren gegen eine Schneidplatte der Blasform gepresst wird. Das System Kalibrierzylinder und Kolbenstange kann durch andere geeignete Krafteinleitungselemente ersetzt werden. Der generelle Aufbau einen solchen Systems in seinem Zusammenwirken der Bewegungen ist allgemein bekannt und vieltausendfach von den verschiedensten Blasformmaschinenherstellern an den Markt ausgeliefert, weshalb diesbezüglich in dieser Anmeldung auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Eine Kalibriervorrichtung mit Kalibrierzylinder und Kolbenstange stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar und kann auch durch andere Krafteinleitungsmittel wie z. B. Gewinderollenantriebe, Zahnriemenantriebe oder ähnliches dargestellt werden.
Beim Blasformverfahren wird zunächst aus einem Extrusionswerkzeug ein schlauchartiger Vorformling erzeugt, die Blasform schließt sich und die Schließeinheit wird in die Position der Kalibriervorrichtung bewegt. Der oder die Blasdorne werden in den durch die Formhälften gehaltenen Schlauch eingeführt und unter Druckluft wird der von der Blasform vorgegebene Behälter ausgeblasen. Dies erfolgt oft an der Stelle, die später auch die Befüllöffnung des fertigen Behälters darstellt.
Damit diese Öffnung dicht verschließbar ist, muß die Dichtfläche glatt und eben sein. Insbesondere bei der Produktion von Getränkeflaschen oder Kanistern wird dies dadurch erreicht, daß der Blasdorn hinter seiner Spitze eine kleine Stufe aufweist, den sogenannten Schneidring, der mit großer Kraft, welche z.B bei Mehrfachdornen erheblich sein kann, gegen eine entsprechend ausgearbeitete und gehärtete Gegenfläche der Blasform, die sogenannte Schneidbacke, gedrückt wird. Bei diesem Vorgang wird zusätzlich der Abfall vom oberen Rand der Einfüllöffnung vorgestanzt oder getrennt. Diese Vorgehensweise ist seit langem üblich und hat sich bewährt.
Die Qualität der Dichtfläche der so hergestellten Behälter und die Lebensdauer von Schneidring und Schneidbacke hängen unter anderem davon ab, wie sich die an dem Kraftschluß beteiligten Bauteile der Blasformmaschine unter Last verhalten. Bereits geringe Exzentrizitäten oder eine Änderung der Lage des Blasdorns zur Blasform unter Last führen zu einem erhöhten Verschleiß der Kontaktflächen und zu Unzulänglichkeiten bei den hergestellten Behältern.
Damit der kontinuierlich geförderte Schlauch bei Stillstand der Schließeinheit oder auch Abfälle aus der Produktion nicht in das eigentliche Maschinenbett gelangen, ist es auch üblich die Formträgerplatten aus dem Maschinenbett herauszubauen, was dazu führt, daß zwischen der mit dem Blasdorn gedrückten Formtrennebene und der eigentlichen Führung des Schließgestells ein beachtlicher Hebelarm entsteht. Ohne unterstützende Maßnahmen würde die Kraft des Zylinders zwischen Formeinheit und Kalibrierung eine relative Verschiebung erzeugt. Damit wäre eine korrekte „Ringflächenkalibrierung" undenkbar.
In frühen Jahren dieser Maschinentechnik wurde deshalb an der hinteren Schließeinheit ein „Druckbock" angebracht, der in der Kalibrierposition auf einen „Rollenbock" aufgesetzt hat.
Das Problem und die Ausführung wird anhand der beigefügten 1 näher beschrieben. Die Kalibrierkraft wird z.B. über einen Zylinder 1 ausgeübt, dessen Kolbenstange 2 zentrisch mit einer Gleitplatte 3 verbunden ist, welche üblicherweise über Holme 6 geführt ist. Die Gleitplatte 3 trägt den oder die Blasdorne 4, der hinter seiner Spitze den oben erwähnten Schneidring 5 aufweist. Das System Zylinder- Führungsholme-Gleitplatte- Blasdorn(e) ist fest montiert mit einem Kragarm 7. Dieses gesamte System wird üblicherweise als „Kalibriervorrichtung" bezeichnet und ist fest verbunden mit einem Maschinenbett 8, das zudem, gelagert über Holme 12 das Schließgestell 11 trägt, welches demzufolge verfahrbar ausgeführt ist. Im Schließgestell 11 ist ein Holmensystem 13 untergebracht, das die Aufspannplatten 10, 10' trägt, auf die wiederum die Formhälften 9, 9' aufgespannt sind. Diese Formhälften 9, 9' weisen die Schneidbacke 14 auf. Um die Aufbiegung der Kalibriereinheit gegenüber dem Schließgestell 11 mit den Aufspannplatten 10, 10' und Formhälften 9, 9' zu reduzieren, ist an der zur Maschinenbett hin gerichteten Aufspannplatte 10 ein Druckstück 15 angebracht, das sich auf einem Rollenbock 15' abstützt. Obwohl viele Jahre verwendet, war diese Lösung absolut unbefriedigend. Als Alternative kam die „Hakenlösung" auf den Markt, die bei einem großen Teil der heute arbeitenden Blasformmaschinen eingesetzt ist, und in 2a und 2b schematisch dargestellt ist. Die Bezugsziffern sind identisch derer von 1.
2a zeigt den gleichen Blick in das System wie 1. Am Kragarm 7 ist ein Oberhaken 16 und darunter an der äußeren Aufspannplatte 10' ein Unterhaken 17 befestigt. Die 2b zeigt die schematische Ausführung eines derartigen Hakensystems. Damit wird ein Kraftschluss zwischen dem Kragarm 7 und den die Formhälften 9, 9' tragenden Aufspannplatten 10, 10' über das Hakensystem 16, 17 hergestellt. Obwohl man in gewissen Grenzen in der Lage ist, durch Vorspannung des Hakensystems die nach wie vor vorhandene elastische Deformationen zu reduzieren, ist auch diese Lösung nicht befriedigend. Dies führte dazu, dass am Markt in starkem Maße Systeme gebaut wurden, die dem in DE 101 01 462 A1 ( EP 1 223 024 A1 ) unter 1 schematisch dargestellten und beschriebenen System entsprechen und ein in sich geschlossenes Kraftsystem darstellt. Wie eingangs erwähnt, sind die Kräfte, die vom Zylinder 1 der Kalibriervorrichtung auf die Formhälften einwirken, erheblich und können je nach Größe der Formhälften und Anzahl der Blasdorne ganz erheblich sein. Neben der damit verbundenen sehr starken Krafteinwirkung auf das Führungssystem des Schließgestelles ist es unabdingbar notwendig, die Bauteile, die zur Aufnahme der Kalibriervorrichtung dienen, sowie das Maschinenbett, das diese Bauteile trägt, in hoher Festigkeit und damit verbunden hohen Kosten herzustellen. Bedingt durch die sehr schwere Konstruktion ist eine Zugänglichkeit zum Blasdornbereich und zu dem oder den Extrusionköpfen sehr erschwert und für Einrichtarbeiten schwer erreichbar.

Absicht der DE 101 01 462 A1 ( EP 1 223 024 A1 ) ist es, diesen Nachteil zu beseitigen bei Beibehaltung des geschlossenen Kraftsystem. Dies führte jedoch zu einem sehr hohen Bauteileumfang wiederum gepaart mit hohen Kosten. Auch hier müssen die klassischen Einstellbereiche von derartigen Blasformmaschinen vernachlässigt werden. Die Herstellung des Kraftschlusses erfolgt über Anfahren von Schrägen und Kurven mit mechanischem Aufprall, was zu einem hohen Verschleiß bei kurzer Lebensdauer führt.

Es ist Stand der Produktionsgewohnheit, Formen unterschiedlichster Dicke einzubauen, was bedeutet, dass Teile der Kraftschlusseinrichtung diesem angepasst werden müssen. Bei Nichtbeachtung durch den Maschinenbediener führt dies zu einer Totalzerstörung von kostenintensiven Maschinenteilen und zum Produktionsstop.

Wichtige Funktionen sind federgesteuert, was im Falle des Ausfalls einer Feder die gleiche Wirkung hervorruft. Da die Schließeinheit zur Extrusionskopfseite hin keinen Überbau erlaubt, da das System auch für Mehrseitenmaschinen einzusetzen ist, bleibt zum Anbau nur die abgewandte Seite, die jedoch nahezu immer von Folgeeinheiten wie Spülluftstation und Entnahmeeinheit belegt ist. Deshalb ist dieser Raum bei dieser Lösung sehr verbaut, unübersichtlich und schwer zugänglich.

Der Erfindung lag demnach die Aufgabe zugrunde, einerseits den Vorteil eines kompakten, berechenbaren Kraftsystem beizubehalten, aber andererseits die erwähnten Nachteile zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend in näheren Einzelheiten beschrieben dabei zeigen:
3 einen Blick in das System wie bereits bei 1 und 2a verwendet mit einem geschlossenen System von Aufspannplatten 10, 10' und den getragenen Formhälften 9, 9';
4 im gleichen Blick die Aufspannplatten 10, 10' mit den Formhälften 9, 9' in geöffnetem Zustand derselben;
5 eine Ansicht, die gegenüber den 3 und 4 um 90° verdreht ist. Hierbei wurde auf die Darstellung des Formensystems und der Kalibriervorrichtung mit Ausnahme des Kragarmes 7 verzichtet.
Der Übersicht wegen wurde auf die Darstellung des eigentlichen Schließgestells mit seinen Führungen verzichtet.
In der hinteren Aufspannplatte 10 sind Gleitplatten 18 und ein Abstandshalter 19 fest verschraubt. Der Abstandshalter 19 ist bestückt mit einer Führungsrolle 20, welche in eine U- förmige Schiene 21 einragt, die bei der Querbewegung des Schließgestells Führungsaufgaben übernimmt. Dies könnte z. B. aber auch eine Gleitführung oder andere Art der Führung sein.
An der Unterseite des Kragarms 7 ist eine Führungsschiene 22 verschraubt, auf der ein Führungswagen 23 verschiebbar gelagert ist. Auch hier wird lediglich ein Ausführungsbeispiel gezeigt. Es sind auch jegliche anderen Führungsmöglichkeiten denkbar. An den Führungswagen 23 ist ein Rahmen 24 fest verschraubt, der die U- förmige Schiene 21 und zwei Zwischenstücke 25 trägt. Damit ist die Gleitplatte 18 im Verhältnis zum Zwischenstück 25 von der Seite gesehen immer im gleichen Abstand gehalten. Ebenfalls an der Unterseite des Kragarms 7 sind zwei Haken 26 fest verschraubt, die in Formöffnungsrichtung in den Zwischenstücken 25 gleiten. Des weiteren kann jeweils im Zwischenstück 25 in einer Nut 25a quer zur Formöffnung, also in Bewegungsrichtung der Schließeinheit, die Gleitplatte 18 bei Bewegung der Schließeinheit in Richtung Extrusionskopf ausgleiten (und die andere Gleitplatte durch die Nut hindurchgleiten) bzw. bei Bewegung der Schließeinheit in die Position der Kalibrierung eingleiten. Während des gesamten Verfahrweges der Schließeinheit verbleiben die Kurvenrollen 20 oder ein äquivalentes Führungssystem in der U- förmigen Schiene 21.
Der Kragarm 7 ist durch ein am Schließgestell 11 angebrachtes in der Höhe justierbares Bocksystem 27 gestützt.
Der Kragarm 7 der, wie bereits eingangs beschrieben, den Zylinder 1 mit Kolbenstange 2, die Gleitplatte 3 mit dem oder den aufgespannten Blasdornen 4 sowie die Führungsholme 6 trägt, ist als eigenstabiler Träger ausgeführt. Der Kraftfluss, eingebracht vom Zylinder 1 über Kolbenstange 2 und Blasdorn 4 versucht über Kontakt der Schneidhülse 5 gegen die Schneidplatte 14 in der Kalibrierstellung des Schließgestelles 11 bei geschlossenen Formhälften wie in der 3 dargestellt, den Kragarm nach oben wegzudrücken, was das Bocksystem 27 verhindert. Andererseits geht eine Kraft in Richtung Aufspannplatten 10, 10', bespannt mit den Formhälften 9, 9' die in hohem Maße die Führungssysteme belasten würden.
Dies wird von der gleitenden Verbindung Haken 26 zu Zwischenstück 25 und von der in Fahrrichtung des Schliessgestell gleitbaren Verbindung Gleitplatte 18 zu Zwischenstück 25 verhindert.
Damit ist das System stabil und von aus der Kraft zwischen Schneidhülse 5 und der Schneidplatte 14 eingeleiteten bauteilbedingten Deformationen befreit und es kann somit eine perfekte „Ringflächenkalibrierung" durchgeführt werden. Es ist ein interner Kraftfluß hergestellt.
4 zeigt das die Formhälften 9, 9' tragende Aufspannplattensystem 10, 10' in geöffneter Position und es ist ersichtlich, dass sich die relative Position zwischen Gleitplatte 18 und Zwischenstück 25 nicht verändert.
In 5 ist das Zusammenwirken der Führungssysteme mit der am Kragarm 7 fest verschraubten Schiene 22 und dem oder den Haken 26 auf der einen Seite und dem am Führungswagen 23 festverschraubten Rahmen 24, der die U-förmige Führungsschiene 21 und das Zwischenstück 25 trägt, auf der anderen Seite nochmals etwas detailierter dargestellt und dabei auf die Darstellung von Formhälften 9, 9', Aufspannplatten 10, 10', Zylinder 1 mit Kolbenstange 2, Gleitplatte 3, Blasdorn 4 mit Schneidhülse 5, sowie Holmensystem 6 verzichtet. Dargestellt sind jedoch die durch die Zwischenstücke durchgehenden Nuten 25a in denen bzw. durch die hindurch die nicht dargestellten Gleitplatten 18 schiebbar sind. Auf der Bedienungsseite der Maschine, welche sich in Richtung von Aufspannplatte 10' befindet, sind keinerlei störenden Bauteile und es ist freie Zugänglichkeit zum Extrusionkopf und dessen Einstellbereichen sowie zu den Blasdornen und deren Einstellbereichen gegeben, was im Prozess der Blasanlage äußerst wichtig ist.
Des weiteren ragen keine Bauteile in den Bereich eventueller Folgestationen ein. Das gesamte System ist permanent in kontrollierter, gleitender Verbindung ohne jegliche verschleissfördernden, ausfallgefährdeten und zu überwachenden Komponenten.
Die Verzichtbarkeit jeglicher Überwachungsorgane bedeutet eine ganz wesentliche Beseitigung von Störquellen in der Produktion, was zu einem wesentlich höheren Wirkungsgrad führt.
Wichtig ist, dass bei einem Wechsel der Formhälften 9, 9' keinerlei Rücksicht auf eventuelle Dickenschwankungen genommen werden muss, da solche Differenzen durch die Führung zwischen Haken 26 und Zwischenstück 25 automatisch kompensiert wird.

1: Zylinder
2: Kolbenstange
3: Gleitplatte
4: Blasdorn
5: Schneidring
6: Holm
7: Kragarm
8: Maschinenbett
9: Formhälften (9, 9')
10: Aufspannplatten (10, 10')
11: Schliessgestell
12: Holm
13: Holmensystem
14: Schneidbacke
15: Rollenbock
16: Oberhaken
17: Unterhaken
18: Gleitplatte
19: Abstandshalter
20: Führungsrolle
21: U- förmige Schiene
22: Führungsschiene
23: Führungswagen
24: Rahmen
25: Zwischenstück mit Nut 25a
26: Haken
27: Bocksystem
28: die Nuten 25a unten begrenzenden Wandabschnitte
: der Zwischenstücke 25

Claims

Blasformmaschine mit einer Schliesseinheit, die an Aufspannplatten angebrachte Blasformhälften aufweist, und zwischen einer Extrusionskopfstation und einer Kalibrierstation bewegbar ist, die vorzugsweise einen Zylinder enthält, dessen Kolbenstange mit einer Blasdorn(e) mit einem Schneidring tragenden Gleitplatte verbunden ist, wobei die Schneidringe während des Kalibrier- und Blasvorgangs gegen eine Schneidplatte gepresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufspannplatte (10) wenigstens eine Gleitplatte (18) befestigt ist, die in der geschlossenen Position der Formhälften (9, 9') einen geometrischen Schluß mit wenigstens einem Haken (26) und einem diesen tragenden Kragarm (7) über wenigstens ein Zwischenstück (25) bildet.
Blasformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufspannplatte (10) ein Abstandhalter (19) befestigt ist, der mit aufgesetzten Führungselementen (20) in ein führungsfähiges System (21) eingreift, wobei diese Verbindung beim Verfahren der Schliesseinheit beibehalten wird.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kragarm (7) eine Kalibriervorrichtung befestigt ist und der Kragarm (7) den festen Teil eines Führungssystems (22) sowie den oder die Haken (26) beinhaltet.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil eines Führungssystems (23) mit einem Rahmen (24) verbunden ist, an dem ein führungsfähiges System (21) sowie Zwischenstücke (25) befestigt sind.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass permanent die relative Position von Zwischenstück (25) zu Gleitplatte (18) beibehalten wird.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragarm (7) ein eigenstabiles System darstellt.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kragarm (7) an seinem rückwärtigen Ende auf ein Bocksystem (27) abstützt.
Blasformmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bocksystem (27) in der Höhe justierbar ist.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schliesseinheiten, die an Aufspannplatten angebrachte Blasformhälften aufweisen, zwischen einer Extrusionskopfstation und zwei Kalibrierstationen bewegt werden, die je einen Zylinder enthalten, dessen Kolbenstange mit einer Blasdorn(e) mit einem Schneidring tragenden Gleitplatte verbunden ist, wobei die Schneidringe während des Kalibrier- und Blasvorgangs gegen eine Schneidplatte gepresst werden.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vier Schliesseinheiten, die an Aufspannplatten angebrachte Blasformhälften aufweisen, zwischen einer Extrusionskopfstation und vier Kalibrierstationen bewegt werden, die je einen Zylinder enthalten, dessen Kolbenstange mit einer Blasdorn(e) mit einem Schneidring tragenden Gleitplatte verbunden ist, und die Schneidringe während des Kalibrier- und Blasvorgangs gegen eine Schneidplatte gepresst werden.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinheit sich von einem Extrusionskopf zu der ihr zugeordneten Kalibrierstation in der horizontalen Ebene gesehen auf einer linearen oder bogenförmigen Bahn bewegt.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinheit während der Bewegung von einem Extrusionskopf zu der ihr zugeordneten Kalibriersiation in der vertikalen Ebene gesehen auf einem Niveau verbleibt.
Blasformmaschine mit einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinheit während der Bewegung von einem Extrusionskopf zu der ihr zugeordneten Kalibrierstation in der vertikalen Ebene gesehen das Höhenniveau verändert.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Formhälftendickenunterschiede automatisch kompensiert werden.
Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des oder der Blasdorn(e) zylindrisch ausgeführt ist und der oder die Blasdorn(e) keinen Schneidring enthalten.