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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln
von Behältnissen und insbesondere eine Vorrichtung zum
Expandieren von Behältnissen bzw. eine Blasdüse
zum Blasen von Behältnissen. Aus dem Stand der Technik
ist es im Rahmen der Herstellung verschiedener Gefäße bekannt,
diese mit Hilfe einer Blasdüse aufzublasen. Dazu werden
entsprechende Rohlinge erwärmt und dann mit Druckluft unter
einem Druck im Bereich von 40 bar durch eine Blasdüse beaufschlagt.
Aufgrund des hohen Druckes soll dabei generell ein Austreten von
Luft oder einem anderen gasförmigen Medium, mit Hilfe dessen
das Behältnis expandiert wird, aus einer Druckkammer verhindert
werden. So sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen bekannt,
welche einen Dichtring aufweisen, der sich vor dem eigentlichen
Blasvorgang an den Kragen oder Tragring des Behältnisses
anlegt und auf diese Weise einen dichten Raum schafft. Im Rahmen
von Maßnahmen zur Kosten- und Gewichtsreduzierung wird
jedoch in jüngerer Zeit auch der erwähnte Kragen
der Rohlinge in radialer Richtung reduziert, so dass teilweise die Dichtung
nicht mehr, wie bisher üblich, in Längsrichtung
des Behältnisses auf diesen aufgesetzt werden kann.
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Aus
der
EP 0 768 944 B1 ist
eine Dichtungsvorrichtung zwischen einer Vorform eines Behälters aus
Kunststoff und einer Blasdüse sowie eine solche Dichtungsvorrichtung
verwendende Blasformmaschine bekannt. Dabei weist eine Blasdüse
eine Dichtung auf, die sich während der Beaufschlagung der
Düse mit Luftdruck gegen eine Innenwandung des aufzublasenden
Behältnisses drückt. Dabei wird bei dieser Ausführungsform
jedoch eine vollständige Dichtigkeit erst erreicht, wenn
sich ein gewisser Druck im Inneren des Behältnisses aufgebaut
hat.
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Aus
der
DE 698 00 516
T2 ist eine Blasdüse für einen Behälter
aus Kunststoff und eine Vorrichtung, die eine solche Blasdüse
verwendet, bekannt. Hier legt sich ein Dichtkörper nicht
an das Behältnis selbst, sondern eine Tragplatte, die den
Vorformling hält, ab. Aus der
GB 2 114 502 A ist ein Verfahren zum
Formen von hohlen thermoplastischen Körpern bekannt. Dabei
wird ebenfalls eine Vorform in einer abgedichteten Art und Weise
an einen Blaskopf angeschlossen.
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In
der noch unveröffentlichten
Deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2007
013 096.3 wurde beschrieben, dass eine Dichtungseinrichtung
im Wesentlichen in radialer Richtung gegen den Außenumfang
der Mündung des Behältnisses pressbar ist. Durch
diese radiale Zustellung der Dichtungseinrichtung kann eine Verbesserung
der Dichtwirkung zwischen dem Behältnis und der Blasdüse
erreicht werden. Der Gegenstand der oben erwähnten Anmeldung
Nr.
10 2007 013 096.3 wird
hiermit durch Bezugnahme vollständig zum Offenbarungsgehalt
der vorliegenden Anmeldung gemacht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Behandeln von Behältnissen und insbesondere eine Blasdüse
zum Aufblasen von Behältnissen zur Verfügung zu
stellen, welche während des Blasvorgangs eine sichere Abdichtung
auch bei Vorformlingen mit in radialer Richtung reduzierten Kragen
bzw. Tragringen ermöglicht. Daneben soll die in der oben
genannten Anmeldung beschriebene Vorrichtung hinsichtlich ihrer
Zuverlässigkeit noch weiter verbessert werden.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum
Expandieren von Behältnissen nach Anspruch 1 und ein Verfahren
zum Expandieren von Behältnissen nach Anspruch 14 erreicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von
Behältnissen und insbesondere von Vorformlingen mittels
eines gasförmigen Mediums weist eine Düseneinrichtung
auf, welche das Behältnis mit dem gasförmigen
Medium befüllt. Weiterhin ist ein Wandungskörper
vorgesehen, der wenigstens einen Bereich der Düseneinrichtung
in deren Umfangsrichtung vollständig umgibt. Weiterhin
weist die Vorrichtung eine Dichtungseinrichtung auf um einen Raum
zwischen dem Behältnis und dem Wandungskörper
abzudichten, wobei die Dichtungseinrichtung im Wesentlichen in radialer
Richtung gegen einen Außenumfang des Behältnisses
pressbar ist.
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Erfindungsgemäß weist
die (im Folgenden auch als Dichtung bezeichnete) Dichtungseinrichtung
einen sich in einer Längsrichtung des Behältnisses
erstreckenden Stützabschnitt auf, der in der radialen Richtung
gegen ein Gewinde des Behältnisses pressbar ist. Damit
wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht
nur eine radiale Zustellung der Dichtung an die Mündung
des Behältnisses vorgesehen, sondern die Dichtung wird
entlang eines vorgegebenen Bereichs an das Behältnis angedrückt.
Damit erfolgt auch bei dieser Vorgehensweise die Abdichtung des
Preforms bzw. Vorformlings oben an dem Vorformling. Zusätzlich
zu der Abdichtung wird jedoch der Vorformling bzw. dessen Gewinde
von außen durch die Dichtungseinrichtung gestützt,
indem sich die Dichtungseinrichtung in einem vorgegebenen Bereich
in der Längsrichtung an das Gewinde bzw. an die Mündung
des Behältnisses anlegt. Vorzugsweise legt sich der Stützabschnitt
vollumfänglich an das Gewinde bzw. die Mündung
des Behältnisses an, um auf diese Weise eine allseitige
Abstützung zu erreichen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Stützabschnitt in der Längsrichtung
wenigstens entlang der halben Länge des Gewindes und besonders
bevorzugt entlang des gesamten Gewindes des Behältnisses.
Damit erfolgt ein Andrücken der Dichtungseinrichtung entlang
des vollständigen Gewindes des Vorformlings und bevorzugt
auch in einem Bereich, der sich auch oberhalb und unterhalb des
Gewindes erstreckt. Neben der Dichtwirkung erfüllt die
Dichtungseinrichtung damit auch eine Stützfunktion und bewirkt
einen Druckausgleich im Bereich der Mündung des Behältnisses
während des Expansionsvorgangs.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Düseneinrichtung einen Querschnitt auf, der auf einen Querschnitt
einer Mündung des zu expandierenden Behältnisses
angepasst ist. Damit ist es möglich, die Düseneinrichtung
auf die Mündung des Behältnisses aufzusetzen um
diese zu expandieren. Es wäre jedoch auch möglich,
die Düseneinrichtung in die Mündung des Behältnisses
einzuführen um dieses zu expandieren.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Vorrichtung eine Öffnung auf, durch welche hindurch während
des Blasvorgangs ein auch bezüglich der Dichtungseinrich tung
radial außenliegender Raum mit dem gasförmigen
Medium beaufschlagbar ist. Genauer gesagt wird die Dichtungseinrichtung
mit dem Blasdruck beaufschlagt und legt sich auf diese Weise an
das Behältnis bzw. an dessen Gewinde an. Auf diese Weise
kann auf eine zusätzliche Ansteuerung der Dichtungseinrichtung
verzichtet werden. Es wäre jedoch auch möglich,
die Dichtungseinrichtung zusätzlich zu deren radialer Zustellung
mit einem weiteren Luftdruck zu beaufschlagen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Dichtungseinrichtung
elastisch. Auf diese Weise kann in besonders günstiger
Weise sowohl die radiale Zustellung als auch wieder die Entspannung
der Dichtungseinrichtung nach der Beaufschlagung mit Luft erreicht
werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Dichtungseinrichtung
in der Längsrichtung der Düseneinrichtung gegen
einen Abstützbereich, insbesondere einen Abstützbereich
des Wandungskörpers, abgestützt. Dieser Abstützbereich
verläuft dabei vorteilhaft in einer zu der Längsrichtung
senkrecht stehenden Ebene. Entlang dieses Abstützbereiches
kann die Dichtungseinrichtung bzw. ein Bestandteil dieser Dichtungseinrichtung gleiten.
Vorzugsweise ist der Abstützbereich einteilig mit dem Wandungskörper
ausgebildet.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Dichtungseinrichtung einen Halteabschnitt auf, der fest gegenüber
dem Wandungskörper angeordnet ist. Vorzugsweise handelt
es sich hierbei um ein Eingriffsmittel, welches mit dem Wandungskörper
oder einem fest mit dem Wandungskörper verbundenen Element
in Verbindung steht. Damit wird ein Rückstellen der Dichtungseinrichtung
in eine Ruhestellung erleichtert.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Dichtungseinrichtung einen an dem Wandungskörper bzw. dessen
Abstützbereich anliegenden Anlegebereich auf. Dieser Anlegebereich
ist dabei vorteilhaft gegenüber dem Wandungskörper
verschiebbar und besonders bevorzugt in einer radialen Richtung
des Behältnisses verschiebbar.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Anlegebereich
in der Längsrichtung unterhalb des Stützabschnitts
angeordnet. Dies bedeutet, dass sich bei einem Beaufschlagen mit
Luft sowohl dieser Anlegebereich gegenüber dem Wandungskörper
radial nach In nen bewegt als auch damit sich der Stützabschnitt
auf das Gewinde des Behältnisses zu bewegt.
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Vorzugsweise
ist der Halteabschnitt oberhalb des Stützabschnitts angeordnet.
Auf diese Weise wird ein Herausnehmen der Dichtungseinrichtung aus
der Vorrichtung erleichtert. Es wäre jedoch auch möglich,
umgekehrt die Dichtungseinrichtung in einem unterhalb des Stützabschnitts
liegenden Bereich fest anzuordnen und veschiebbar in einem oberhalb
des Stützabschnitts liegenden Bereich.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Düseneinrichtung eine ringförmige Anlagefläche
auf, die auf den Rand des Behältnisses andrückbar
ist. Durch diese ringförmige Ausgestaltung, wobei diese
ringförmige Anlagefläche eine vorgegebene Breite
aufweist, ist es möglich, Vorformlinge auch mit leicht
unterschiedlichen Mündungsquerschnitten zu expandieren.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Expandieren
von Behältnissen mittels eines gasförmigen Mediums
gerichtet, wobei eine Düseneinrichtung an oder in eine
Mündung des Behältnisses geführt wird,
um dieses mit dem gasförmigen Medium zu befüllen
und wobei ein Wandungskörper um den Außenumfang
der Mündung geschoben wird, wobei eine Dichtungseinrichtung
in radialer Richtung an dem Außenumfang der Mündung
des Behälnisses angelegt wird, um einen zwischen dem Behältnis
und dem Wandungskörper liegenden Raum abzudichten. Erfindungsgemäß wird
die Dichtungseinrichtung in radialer Richtung an ein Gewinde des
Behältnisses angelegt.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen:
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Darin
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung in einem auf ein
Behältnis aufgesetzten Zustand;
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2 die
Vorrichtung aus 1 in einem entlasteten Zustand;
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3 die
Vorrichtung aus 1 in einem von dem Behältnis
abgenommenen Zustand;
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4a–d
vier Ansichten einer erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1,
welche auf ein Behältnis 10, genauer auf einen
Vorformling 10 aufgesetzt ist, um diesen mit Druckluft
zu expandieren. Dabei weist die Vorrichtung 1 eine Düseneinrichtung 4 auf,
welche auf eine Mündung 10a des Behältnisses 10 aufgesetzt
wird. Diese Düseneinrichtung 4 ist dabei mit Hilfe
einer Feder bzw. einer Vorspanneinrichtung 22 in Richtung der
Mündung des Behältnisses d. h. in 1 nach unten
vorbelastet.
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Das
Bezugszeichen 6 bezieht sich auf einen Wandungskörper,
der die Düseneinrichtung 4 im Wesentlichen vollständig
umgibt.
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Bei
einer Druckbelastung des Behältnisses gelangt die Druckluft
in einen Raum 16 und von dort über eine Öffnung 14 in
einen Raum 18, der radial außerhalb der Dichtungseinrichtung 8 liegt.
Durch diesen erhöhten Luftdruck wird die Dichtungseinrichtung radial
nach innen auf das Gewinde 12 des Behältnisses
zugestellt. Auf diese Weise wird einerseits der Raum R zwischen
dem Wandungskörper 6 und der Düseneinrichtung 4 bei
Beaufschlagung mit Druckluft abgedichtet und andererseits auch das
Behältnis abgestützt. Auf diese Weise wird die
Stabilität des Behältnisses während des
Blasvorgangs erhöht.
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Ein
Anlegebereich 8c der Dichtungseinrichtung verschiebt sich
während der Beaufschlagung mit Druckluft radial nach innen,
damit sich der Stützabschnitt 8a der Dichtungseinrichtung 8 an
das Gewinde 12 anlegen kann. Ein Halteabschnitt 8d der Dichtungseinrichtung
ist fest gegenüber dem Wandungskörper 6 und
insbesondere in einem Haltering 24 angeordnet. Das Bezugszeichen 34 bezieht
sich auf einen Träger, der den Vorformling 10 hält.
Dabei stützt sich der Vorformling mit seinem Tragring 10c gegenüber
diesem Träger ab. Der Anlegebereich 8c bzw. dessen
Endabschnitt ist dabei gegenüber einem Abstützbereich
bzw. Auflagebereich 6a des Wandungskörpers 6 abgestützt.
Der Anlegebereich bzw. dessen Endabschnitt bewegt sich in einer
Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung
L steht.
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2 zeigt
die Vorrichtung aus 1 in einem entlasteten Zustand.
Man erkennt, dass hier die Federungseinrichtung 22 gedehnt
ist d. h. die Düseneinrichtung ist noch nicht gegenüber
dem Behältnis 10 vorgespannt. Man erkennt, dass
die Düseneinrichtung 8 eine ringförmige
Anlagefläche 32 aufweist, welche sich an dem oberen
Rand der Mündung 10a des Behältnisses 10 anlegt.
Während des eigentlichen Blasvorganges wird die Düseneinrichtung 4 vollständig
in einer Längsrichtung L in das Innere des Wandungskörpers 6 verschoben.
Auch ein bestimmter Bereich der Mündung des Behältnisses 10 gelangt
während des Blasvorgangs in das Innere des Wandungskörpers 6.
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Bei
der in 3 gezeigten Darstellung ist die Vorrichtung bzw.
die Düseneinrichtung 4 vollständig von
dem Behältnis 10 abgehoben. Für den Expansionsprozess
wäre es sowohl möglich, die Düseneinrichtung
in der Längsrichtung L nach unten zu bewegen als auch das
Behältnis in der Längsrichtung L nach oben zu
bewegen. Auch wäre es möglich, die Behältnisse
von unten her zu expandieren bzw. mit nach unten gerichteter Mündung.
Die Dichtungseinrichtung ist dabei in der Längsrichtung
L im Wesentlichen fest gegenüber dem Wandungskörper
angeordnet, d. h. die Düseneinrichtung 4 bewegt
sich in der Längsrichtung L gegenüber dem Wandungskörper 6 sowie
der Dichtungseinrichtung 8
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4a zeigt
eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Dichtungseinrichtung 8. Man erkennt hier den Stützabschnitt 8a der
Dichtungseinrichtung, der im eingebauten Zustand ebenfalls in der
Längsrichtung L des Behältnisses verläuft. Dieser
Stützabschnitt 8a ist dabei im Wesentlichen eben
bzw. zylinderförmig ausgeführt, um sich auf diese
Weise mit besonders hoher Dichtwirkung an das Gewinde des Behältnisses
anlegen zu können.
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Oberhalb
des Stützabschnitts 8a ist ein Halteabschnitt 8d vorgesehen,
der fest in der Vorrichtung bzw. innerhalb des Wandungskörpers 6 angeordnet
wird. Das Bezugszeichen 8c zeigt, wie auch in 4b dargestellt,
den Anlegebereich, der gegenüber dem Wandungskörper 6 bzw.
einem Auflagebereich 6a des Wandungskörpers 6 verschiebbar
ist.
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Bei
der in 4c gezeigten Darstellung erkennt
man, dass sich der Stützabschnitt 8a in der Längsrichtung
L erstreckt, während sich der Anlegebereich schräg
erstreckt. Auf diese Weise wird eine bestimmte Flexibilität
der Dichtungseinrichtung auch in der Längsrichtung L erreicht.
Bei der in 4d gezeigten Darstellung erkennt
man, dass an dem Halteabschnitt 8d eine Ausnehmung bzw.
eine Hinterschneidung 8d angeordnet ist, welche zum Einsetzen
der Dichtungseinrichtung und zum Halt des Halteabschnitts in der
radialen Richtung der Behältnisse 10 dient. Man
erkennt ferner, dass der Anlegebereich 8c in radialer Richtung
weiter nach aussen ragt als der Halteabschnitt 8d.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Vorrichtung
- 4
- Düseneinrichtung
- 6
- Wandungskörper
- 6a
- Auflagebereich
- 8
- Dichtungseinrichtung
- 8a
- Stützbereich
- 8b
- Hinterschneidung
- 8c
- Anlegebereich
- 8d
- Halteabschnitt
- 10
- Vorformling
- 10a
- Mündung
- 10c
- Tragring
- 12
- Gewinde
- 14
- Öffnung
- 16,
18
- Raum
- 22
- Vorspanneinrichtung
- 24
- Haltering
- 32
- Anlagefläche
- 34
- Träger
- L
- Längsrichtung
- R
- Raum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0768944
B1 [0002]
- - DE 69800516 T2 [0003]
- - GB 2114502 A [0003]
- - DE 102007013096 [0004]
- - DE 102207013096 [0004]