DE102008005311A1

DE102008005311A1 - Vorrichtung zur Streckblasformung eines Behälters

Info

Publication number: DE102008005311A1
Application number: DE102008005311A
Authority: DE
Inventors: Armin Steinke
Original assignee: Armin Steinke
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-07-23

Abstract

Eine Vorrichtung zur Streckblasformung eines Behälters besitzt eine Blasform, in die ein Rohling einsetzbar ist, und einen Blaskopf, der mittels einer ersten Antriebsvorrichtung in abgedichteter Weise auf eine Öffnung des in der Blasform sitzenden Rohlings aufgesetzt werden kann und durch den ein Druckmedium in den Rohling einbringbar ist. Eine Reckstange ist während des Aufbringens des Druckmediums mittels einer zweiten Antriebsvorrichtung in den Rohling einführbar. Dabei ist die erste Antriebsvorrichtung als Kraftspeicher insbesondere in Form einer Feder ausgebildet, die mittels der zweiten Antriebsvorrichtung der Reckstange spannbar ist und bei ihrer Freigabe den Blaskopf auf die Öffnung des Rohlings aufsetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Streckblasformung eines Behälters, mit einer Blasform, in die ein Rohling einsetzbar ist, einem Blaskopf, der mittels einer 1. Antriebsvorrichtung in abgedichteter Weise auf eine Öffnung des in der Blasform sitzenden Rohlings aufsetzbar ist und durch den ein Druckmedium in den Rohling einbringbar ist, und einer Reckstange, die während des Aufbringens des Druckmediums mittels einer 2. Antriebsvorrichtung in den Rohling einführbar ist.
Bei der Streckblasformung eines Behälters, z. B. einer Flasche, wird ein aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise PET (Polyethylenterephthalat), bestehender, hohler Rohling (Preform) in eine Blasform eingespannt, wobei der Innenraum der Blasform der Kontur des auszubildenden Behälters entspricht. Nach dem Schließen der Blasform wird auf den auf eine gewünschte Betriebstemperatur vorgeheizten Rohling ein Blaskopf in abgedichteter Weise aufgesetzt. Der Blaskopf ist mit einer Druckquelle eines Druckmediums, bei dem es sich üblicherweise um Luft handelt, verbunden. Durch den Blaskopf hindurch kann das Druckmedium in den Rohling eingebracht werden, wodurch der Rohling auf geweitet und von innen gegen die Wandung der Blasform gedrückt wird.
Um eine gute Anpassung des Materials des Rohlings an die inneren Konturen der Blasform zu erreichen, ist es bekannt, während der Blasformung des Rohlings in diesen eine Reckstange einzuführen, die den Rohling innerhalb der Blasform in deren Längsrichtung streckt und somit für eine verbesserte Materialverteilung innerhalb der Blasform sorgt. Nach der Ausbildung des Behälters wird die Reckstange aus der Blasform vollständig zurückgezogen und der Blaskopf vom Behälter abgehoben, so dass dieser nach öffnen der Blasform entnommen werden kann.
Für das Aufsetzen und Abheben des Blaskopfes sowie das Einführen und Zurückziehen der Reckstange sind üblicherweise jeweils eigene motorische Antriebsvorrichtungen vorgesehen, wobei die Bewegungssteuerung über unabhängige Steuerkurven oder Kulissen erfolgt. Ein derartiger Aufbau ist konstruktiv aufwendig und benötigt einen großen Bauraum, was nachteilig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Streckblasformung eines Behälters der genannten Art zu schaffen, bei der ein kompakter, platzsparender Antrieb für den Blaskopf und die Reckstange gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die 1. Antriebsvorrichtung des Blaskopfes ein Kraftspeicher beispielsweise in Form einer Feder ist, die mittels der 2. Antriebsvorrichtung der Reckstange gespannt werden kann und die bei ihrer Freigabe den Blaskopf auf die Öffnung des Rohlings aufsetzt.
Bei der Erfindung wird von der Grundüberlegung ausgegangen, für die Reckstange und den Blaskopf nicht jeweils unabhän gige motorische Antriebe zu verwenden, sondern lediglich der Reckstange eine entsprechende Antriebsvorrichtung zuzuordnen und den Antrieb des Blaskopfes als Kraftspeicher in Form einer Feder auszubilden, die mittels des motorischen Antriebs der Reckstange gespannt werden kann. Auf diese Weise ist ein konstruktiv sehr einfacher Aufbau gegeben, der aufgrund des Verzichts auf einen 2. motorischen Antrieb auch eine nur geringen Bauraum erfordert.
Bei der 2. Antriebsvorrichtung für die Reckstange kann es sich um einen pneumatischen Antrieb, einen Elektromotor oder einen Linearmotor handeln.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die 2. Antriebsvorrichtung der Reckstange somit nicht nur dazu verwendet, die Reckstange in den Rohling während des Streckblasformvorgangs einzuführen und anschließend aus dem Rohling wieder zurückzuziehen, sondern sie dient auch dazu, die 1. Antriebsvorrichtung des Blaskopfs bzw. die Feder zu spannen. Dabei ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die 2. Antriebsvorrichtung der Reckstange die Feder spannt, indem die Reckstange in eine zu ihrer Einführrichtung in den Rohling entgegengesetzte Spannrichtung bewegt wird. In einer Ausgangsstellung ist die 2. Antriebsvorrichtung der Reckstange so angeordnet, dass sich die Reckstange außerhalb des Rohlings und der Blasform befindet. Wenn die Reckstange aus dieser Ausgangsstellung entgegen ihrer Einführrichtung noch weiter in die entgegengesetzte Spannrichtung bewegt wird, wird dadurch der Kraftspeicher bzw. die Feder gespannt. Vorzugsweise wird die in Spannrichtung verlaufende Bewegung der Reckstange zusätzlich auch dazu benutzt, den Blaskopf in eine von dem Rohling abgehobenen Position zu bringen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reckstange zumindest ein Mitnehmer zugeordnet ist, der bei einer Bewegung der Reckstange in Spannrichtung mit einem dem Blaskopf zugeordneten Anschlag in Anlage kommt. Bei einer weiteren Bewegung der Reckstange in Spannrichtung übt die Reckstange über den Mitnehmer und den Anschlag auf den Blaskopf eine diesen von dem Rohling bzw. dem fertigen Behälter abhebende Kraft aus, wobei gleichzeitig der Kraftspeicher bzw. die Feder gespannt wird.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Blaskopf, der mittels der Feder auf die Öffnung des Rohlings aufgesetzt wird, allein durch die Federkraft auf diesem in abgedichteter Weise gehalten wird. In Weiterbildung der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, dass der Blaskopf in seiner dicht auf dem Rohling sitzenden Stellung verriegelbar ist, d. h. in formschlüssiger Weise in dieser Dichtposition gehalten wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Federkräfte der Feder gering zu halten, da die Feder nur zum Aufsetzen des Blaskopfs auf die Öffnung des Rohlings verwendet wird.
Wenn der Blaskopf in seiner dicht auf dem Rohling sitzenden Stellung verriegelt ist, muss zunächst die Verriegelung gelöst werden, um den Blaskopf von dem Rohling bzw. dem fertigen Behälter abheben zu können. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine entsprechende Entriegelung des Blaskopfs durch die Bewegung der Reckstange in Spannrichtung erfolgt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei geöffneter Blasform und gespannter Feder,
2 die Vorrichtung gemäß 1 nach Schließen der Blasform,
3 die Vorrichtung gemäß 2 nach Absenken des Blaskopfes,
4 die Vorrichtung gemäß 3 unmittelbar vor Beginn des Streckblasformvorgangs und
5 die Vorrichtung gemäß 4 während des Streckblasformvorgangs.
Eine in den 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung 10 zum Streckblasformen eines Behälters umfasst ein Gehäuse 11 mit einer mehrteiligen Blasform 21, die zwei Blasformhälften 21a und 21b umfasst, die zwischen einer geöffneten Stellung gemäß 1 und einer geschlossenen Stellung gemäß den 2 bis 5 verstellt werden kann, wie es in 1 durch den Doppelpfeil H angedeutet ist. Die Blasformhälften 21a und 21b tragen Ausnehmungen, die im Zusammenwirken die Kontur eines herzustellenden Behälters entsprechen.
Ein vorgefertigter, aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehender Rohling 23 ist innen hohl und weist eine endseitige Öffnung 23a auf, durch die ein Druckmedium in den Rohling 23 eingebracht werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Rohling 23 nahe seiner Öffnung 23a bereits den fertig ausgebildeten Gewindeabschnitt einer Flasche, die aus dem Rohling 23 hergestellt werden soll.
In dem Gehäuse 11 ist eine motorische 2. Antriebsvorrichtung 24 angeordnet, die nur schematisch dargestellt ist. Mittels der 2. Antriebsvorrichtung 24 kann ein Schlitten 12 längs einer linearen Führung 13 verfahren werden, wie es durch den Doppelpfeil V₁ angedeutet ist. Der Schlitten 12 trägt einen Ansatz 26, der mit einem oberen Ende einer Reckstange 15 fest verbunden ist. Die Reckstange 15 erstreckt sich parallel zur Führung 13 und oberhalb der Blasform 21 und kann durch Verfahren des Schlittens 12 längs der Führung 13 in die Blasform 21 eingeführt und aus dieser herausgezogen werden, wie es durch den Doppelpfeil V₂ angedeutet ist.
Am unteren, dem Schlitten 12 abgewandten Ende der Reckstange 15 sitzt auf dieser in längsverschieblicher Weise ein Blaskopf 16, wobei die Reckstange 15 eine axiale Durchbrechung 16b des Blaskopfes 16 in abgedichteter Weise durchdringt. Der Blaskopf 16 besitzt einen Anschlussstutzen 25, über den aus einer nicht dargestellten Druckquelle ein Druckmedium, beispielsweise Luft, in das Innere des Blaskopfes 16 eingeleitet werden kann. Mit Abstand oberhalb des Blaskopfes 16 ist ein gehäusefestes Gegenlager 19 ausgebildet, das gleichzeitig der Führung des Blaskopfes 16 bei seiner in Längsrichtung der Reckstange 15 gerichteten Bewegung dient, die durch den Doppelpfeil V₃ angedeutet ist.
Zwischen dem gehäusefesten Gegenlager 19 und einer umlaufenden Schulter 16c des Blaskopfes 16 ist eine koaxial zum Blaskopf 16 und zur Reckstange 15 angeordnete 1. Antriebsvorrichtung 17 in Form einer Feder 18 vorgesehen.
Der Blaskopf 16 weist mehrere in Längsrichtung der Reckstange 15 verlaufende Hubstangen 20 auf, die den Ansatz 26 an Bohrungen 14 durchdringen und oberhalb von diesen in Verbreiterungen 22 enden, die jeweils einen Anschlag bilden, mit dem der Ansatz 26 des Schlittens 12 in Anlage kommt, wenn der Schlitten 12 angehoben wird.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung anhand eines Streckblasformvorgangs dargestellt.
Der Schlitten 12 wird aus einer nicht dargestellten Ausgangsstellung zunächst in die der Blasform 21 abgewandte Spannrichtung S gemäß 1 nach oben verfahren, wobei der Ansatz 26 des Schlittens 12 mit den Verbreiterungen 22 der Hubstangen 20 in Anlage kommt und die Hubstangen 20 bei einer weiteren Bewegung des Schlittens 12 angehoben werden.
Diese Hubbewegung der Hubstangen 20 führt zu einem Anheben des Blaskopfes 16, wodurch die Feder 18 gespannt wird. Der Blaskopf 16 befindet sich dabei in einer von der Blasform 21 abgehobenen Stellung. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt.
In die geöffnete Blasform 21 wird dann der Rohling 23 so eingesetzt, dass sein oberes, nahe der Öffnung 23a ausgebildetes Ende fest zwischen den Formhälften 21a und 21b eingespannt ist und die Öffnung 23a nach außen weist. Die geschlossene Blasform 21 mit dem eingespannten Rohling 23 ist in 2 dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass sich der Blaskopf 16 mit geringem Abstand oberhalb der Öffnung 23a des Rohlings 23 befindet und die Feder 18 weiterhin gespannt ist.
Anschließend wird die Reckstange 15 in Richtung des Rohlings 23, d. h. in die sogenannte Einführrichtung E verfahren, indem der Schlitten 12 mittels der 2. Antriebsvorrichtung 24 längs der Führung 13 verfahren wird. Der Blaskopf 16 folgt aufgrund der Vorspannung der Feder 18 dieser nach unten gerichteten Bewegung und legt sich in abgedichteter Weise auf das obere, außerhalb der Blasform 21 befindliche Ende des Rohlings 23 mit der Öffnung 23a. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt.
Anschließend wird der Schlitten 12 mittels der 2. Antriebsvorrichtung 24 entlang der Führung 13 weiter nach unten verfahren, wodurch auch die Reckstange 15 eine nach unten gerichtete Bewegung erfährt. Dabei durchdringt sie den Blaskopf 16 und taucht durch die Öffnung 23a in den Innenraum des Rohlings 23 ein. Gleichzeitig wird durch den Anschlussstutzen 25 Druckmedium in den Blaskopf 16 und somit den Innenraum des Rohlings 23 eingeleitet, wie es durch den Pfeil L in 4 angedeutet ist. Auf diese Weise baut sich im Innenraum des Rohlings 23 ein Überdruck auf, der zu einer Aufweitung des Rohlings 23 führt, wie es in 5 dargestellt ist. Gleichzeitig wird die Reckstange 15 weiter in den Rohling 23 eingeführt (Pfeil R), wodurch dieser in Längsrichtung gestreckt wird, was zu einer besseren Materialverteilung innerhalb der Blasform führt. Bei vollständiger Aufweitung des Rohlings folgt dieser der Innenkontur der Ausnehmungen der Formhälften 21a und 21b, wodurch der Behälter hergestellt ist.
Abschließend wird die Reckstange 15 aus dem Innenraum der Blasform 21 herausgehoben, indem der Schlitten 12 längs der Führung 13 nach oben gefahren wird. Dabei kommt der Ansatz 16 mit den Verbreiterungen 22 der Hubstangen 20 in Anlage und hebt diese bei der weiteren Bewegung an, wodurch auch der Blaskopf 16 vom oberen Ende des fertig gestellten Behälters abgehoben wird. Nach Öffnen der Blasform 21 kann dann der Behälter entnommen werden.

Claims

Vorrichtung zur Streckblasformung eines Behälters, mit einer Blasform (21), in die ein Rohling (23) einsetzbar ist, einem Blaskopf (16) der mittels einer 1. Antriebsvorrichtung (17) in abgedichteter Weise auf eine Öffnung (23a) des in der Blasform (21) sitzenden Rohlings (23) aufsetzbar ist und durch den ein Druckmedium in den Rohling (23) einbringbar ist, und einer Reckstange (15), die während des Aufbringens des Druckmediums mittels einer 2. Antriebsvorrichtung (24) in den Rohling (23) einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die 1. Antriebsvorrichtung (17) ein Kraftspeicher insbesondere in Form einer Feder (18) ist, die mittels der 2. Antriebsvorrichtung (24) der Reckstange (15) spannbar ist und bei ihrer Freigabe den Blaskopf (16) auf die Öffnung (23a) des Rohlings (23) aufsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Antriebsvorrichtung (24) den Kraftspeicher oder die Feder (18) spannt, indem die Reckstange (15) in eine zu ihrer Einführrichtung (E) in den Rohling (23) entgegengesetzte Spannrichtung (S) bewegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskopf (16) bei Bewegung der Reckstange (15) in Spannrichtung (S) in eine von dem Rohling (23) abgeobenen Position bringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmer (14) der Reckstange (15) bei deren Bewegung in Spannrichtung (S) mit einem Anschlag (22) des Blaskopfs (16) in Anlage kommt und bei weiterer Bewegung in Spannrichtung (S) den Blaskopf (16) abhebt und den Kraftspeicher oder die Feder (18) spannt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher oder die Feder (18) zwischen dem Blaskopf (16) und einem gehäusefesten Gegenlager (19) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskopf (16) in seiner dicht auf dem Rohling (23) sitzenden Stellung verriegelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskopf (16) durch Bewegung der Reckstange (15) in Spannrichtung (S) entriegelbar ist.