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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Expandieren
von Kunststoffvorformlingen zu Behältnissen, welche im
Folgenden auch als Blasvorrichtung bezeichnet wird.
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Aus
dem Stand der Technik sind derartige Blasvorrichtungen bekannt.
Sie dienen dazu, um Kunststoffvorformlinge mittels Druckluft in
einer Blasform zu Plastikbehältnissen zu expandieren. Dieser Expansionsvorgang
mittels Druckluft gliedert sich dabei üblicherweise in
mehrere Stufen auf. Zunächst wird mit einem bestimmten
Druck P1, ggf. unter Mitwirkung einer Reckstange, das Behältnis
vorgeblasen. An diesen Vorgang schließt sich ein Hauptblasvorgang
mit einem erhöhten Druckniveau an und schließlich
wird noch das Behältnis mit Druckluft expandiert und auf
einem bestimmten Druckniveau vorbelastet. Zu diesem Zweck weisen
aus dem Stand der Technik bekannte Blasvorrichtungen eine Vielzahl
von Ventilen auf, welche jeweils die Druckzuführung mit
unterschiedlichen Drücken in das Behältnis steuern.
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Die
DE 200 18 500 U1 beschreibt
eine Blasmaschine. Diese weist einen Ventilträger auf,
an dem mehrere Ventile angeordnet sind und welche durch Bohrungen
in dem Ventilträger mit der Blasdüse verbunden
sind. Diese Vorrichtung verwendet eine Vielzahl voneinander unabhängiger
Ventile und ist daher relativ aufwändig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Herstellung
einer derartigen Blasvorrichtung und deren Betrieb zu vereinfachen. Insbesondere
soll der Aufwand für unterschiedliche Ventile vermindert
werden.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach
Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 14 erreicht. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von
Kunststoffvorformlingen zu Behältnissen weist wenigstens
eine Blaseinrichtung bzw. Blasdüse auf, um die Vorformlinge
mit einem gasförmigen Medium zu befüllen. Weiterhin
weist die Vorrichtung wenigstens eine Ventileinrichtung auf, um
die Zufuhr und/oder Abfuhr des gasförmigen Mediums zu bzw. von
der Blasdüse zu steuern. Erfindungsgemäß weist
die Ventileinrichtung einen Dichtkörper mit wenigstens
einer Durchgangsöffnung und einen Ventilkörper
mit wenigstens einer Durchgangsöffnung auf, wobei der Ventilkörper
drehbar um eine vorgegebene Drehachse gegenüber dem Dichtkörper
angeordnet ist.
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Damit
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nicht eine
Vielzahl einzelner Ventile vorzusehen, sondern die Ventile durch
zwei gegeneinander drehbare Scheiben bzw. Körper zu realisieren,
wobei durch die Drehstellung die Wirkung unterschiedlicher bzw. mehrerer
Ventile erreicht wird. Der Ventilkörper ist bevorzugt als
scheibenförmiger oder zylinderförmiger Körper
mit bevorzugt kreisförmigem Außenquerschnitt ausgebildet,
wobei unter einem scheibenförmigen Körper sowohl
Körper mit einer ebenen Oberfläche verstanden
werden, als auch solche Körper, welche beispielsweise schräge
oder kegelförmige Oberflächen aufweisen.
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Genauer
gesagt wird durch die Drehstellung zwischen dem Dichtkörper
und dem Ventilkörper eine Vielzahl von Ventilen realisiert.
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Vorzugsweise
ist an dem Ventilkörper ein zylinderförmiger Körper
angeordnet, der sich in einer Längsrichtung der Blasdüse
erstreckt. Über diesen zylinderförmigen Körper
ist es möglich, den Ventilkörper zu führen.
Weiterhin kann über den zylinderförmigen Körper
der Ventilkörper gedreht werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstreckt
sich der zylinderförmige Körper durch eine Öffnung
des Dichtkörpers hindurch. Auf diese Weise ist es möglich,
den scheibenförmigen Körper durch den Dichtkörper
hindurch anzutreiben bzw. zu betätigen. Vorzugsweise sind
der Ventilkörper und der zylinderförmige Körper
einteilig ausgebildet.
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Vorzugsweise
erstreckt sich innerhalb des zylinderförmigen Körpers
die Blasdüse bzw. ein Abschnitt derselbigen. Dabei ist
es möglich, den Dichtkörper und den Ventilkörper übereinander
anzuordnen, es wäre jedoch auch möglich, den Dichtkörper radial
außerhalb oder auch radial innerhalb des Ventilkörpers
anzuordnen. Damit bilden der Ventilkörper und der Dichtkörper
gemeinsam die Ventileinrichtung.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Vorrichtung wenigstens eine Austrittsöffnung auf, durch
die das gasförmige Medium in das Behältnis gelangt
und der zweite Ventilkörper ist näher an der Austrittsöffnung
angeordnet als der Dichtkörper. Auf diese Weise ist es
möglich, den Dichtkörper und damit die an ihm
angeordneten Zuleitungen für die unterschiedlichen Blasdrücke
stationär zu halten und demgegenüber den Ventilkörper drehbar
zu lagern. Insbesondere ist dabei der Ventilkörper in der
Längsrichtung des Behältnisses näher an
dem Behältnis angeordnet als der Dichtkörper.
Es wäre jedoch auch möglich, dass der Ventilkörper
in radialer Richtung näher an dem Behältnis angeordnet
ist als der Dichtkörper bzw. in radialer Richtung innerhalb
des Dichtkörpers angeordnet ist. Auch in diesem Fall ist
der Ventilkörper durch seine radial innen liegende Anordnung
näher an der Austrittsöffnung als der Dichtkörper.
Bei dieser Ausführungsform kann der Dichtkörper
eine kreisförmige Ausnehmung aufweisen innerhalb der der
Ventilkörper drehbar angeordnet ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in dem
Dichtkörper mehrere Durchgangsöffnungen angeordnet.
An diesen mehreren Durchgangsöffnungen können
die Ausgänge der Strömungswege für die
unterschiedlichen Blasdrücke z. B. P1, P2 und ähnliches
in den Blasraum angeordnet sein. Damit sind vorzugsweise die entsprechenden
Ausgänge für die Strömungswege als Öffnungen
in einer bevorzugt rotationssymmetrischen Dichtfläche ausgeführt.
Damit erfolgt das Schließen dieser Strömungswege über
mindestens ein in der Rotationsachse der Dichtfläche relativ
zu dem Dichtkörper drehbar gelagertes Element.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist wenigstens
eine Durchgangsöffnung des Dichtkörpers einen
ringsegmentförmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise weisen
mehrere Durchgangsöffnungen einen ringsegmentförmigen Querschnitt
auf und besonders bevorzugt alle Durchgangsöffnungen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich wenigstens eine Durchgangsöffnung des Dichtkörpers
in der Längsrichtung der Blasdüse. Es wäre
jedoch auch möglich, dass sich wenigstens eine Durchgangsöffnung
in einer radialen Richtung bezüglich der Blasdüse
erstreckt. Auch wären Kombinationen denkbar. So wäre
es beispielsweise denkbar, dass sich innerhalb des scheibenförmigen
Körpers eine Öffnung zunächst in radialer
Richtung und danach in der Längsrichtung des Behältnisses
erstreckt. Auch könnten die unterschiedlichen Durchgangsöffnungen
kombiniert werden, so dass Öffnungen vorhanden sind, welche
sich in radialer Richtung des scheibenförmigen Körpers
erstrecken und Öffnungen, welche sich in der Längsrichtung
des Behältnisses erstrecken.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Blasdüse eine Trägerstange auf und der Ventilkörper
ist drehbar gegenüber dieser Trägerstange angeordnet.
Diese Trägerstange dient damit gleichzeitig als Führung
für den scheibenförmigen Körper.
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Es
wäre jedoch auch möglich, den Ventilkörper
fest anzuordnen und diesen gegenüber dem Dichtkörper
drehbar zu gestalten.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform stehen mehrere
Durchgangsöffnungen des Dichtkörpers mit mehreren
Reservoirs für das gasförmige Medium in Strömungsverbindung.
So ist es möglich mehrere Reservoirs beispielsweise in Form
von Ringkanälen zur Verfügung zu stellen, welche
jeweils unterschiedliche Druckniveaus aufweisen.
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Vorzugsweise
ist der Dichtkörper bezüglich des Behältnisses
drehfest angeordnet.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform ist, wie oben erwähnt,
die Blasdüse radial innerhalb des scheibenförmigen
Körpers angeordnet.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Expandieren
von Kunststoffvorformlingen zu Behältnissen gerichtet,
wobei die Vorformlinge mit mindestens einer Blasdüse mit
einem gasförmigen Medium befüllt werden und mit
mindestens einer Ventileinrichtung die Zu- und Abfuhr des gasförmigen
Mediums zu bzw. von der Blasdüse gesteuert wird. Erfindungsgemäß weist
die Ventileinrichtung einen Dichtkörper mit wenigstens
einer Durchgangsöffnung auf, sowie einen Ventilkörper
mit wenigstens einer Durchgangsöffnung und zur Steuerung
der Zufuhr und Abfuhr des gasförmigen Mediums wird der
Ventilkörper gegenüber dem Dichtkörper
gedreht.
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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
Vorrichtung zum Expandieren von Kunststoffbehältnissen
nach dem Stand der Technik;
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2 eine
Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer ersten Ausführungsform;
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3 eine
weitere Ansicht der Vorrichtung aus 2;
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4 eine
Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in
einer weiteren Ausführungsform;
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5 eine
weitere Ansicht der Vorrichtung aus 4; und
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6 eine
weitere Ansicht der Vorrichtung aus 5.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 50 zum Expandieren von Behältnissen 10 nach
dem Stand der Technik. Diese Vorrichtung 50 weist dabei
eine Blasdüse 2 auf, welche die Behältnisse 10 mit
Druckluft beaufschlagt und diese dadurch expandiert. Die Behältnisse 10 sind
dabei in einer Blasform 60 angeordnet, um gegen eine Innenwandung
dieser Blasform expandiert zu werden. Das Bezugszeichen 56 bezieht
sich in seiner Gesamtheit auf einen Ventilblock, der in der Richtung
B verschiebbar ist und der eine Vielzahl an Eingängen für
ein gasförmiges Medium (insbesondere Luft) aufweist. Das
Bezugszeichen 52 bezieht sich auf eine Zuführungsleitung
für dieses gasförmige Medium. In diesem Ventilblock 56 sind mehrere
Ventile angeordnet, welche in Abhängigkeit von einem zeitlichen
Verlauf des Expansionsvorgangs geschaltet werden, um das Behältnis 10 mit unterschiedlichen
Druckniveaus zu versorgen.
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2 zeigt
eine teilweise Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 zum Expandieren von Behältnissen,
genauer gesagt, das Pendant zu dem in 1 gezeigten
Ventilblock 56.
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In 2 bezieht
sich das Bezugszeichen 12 auf einen Dichtkörper,
der hier feststehend angeordnet ist. Dieser Dichtkörper 12 weist
dabei mehrere Durchgangsöffnungen auf, wobei jedoch nur
eine Durchgangsöffnung 22 dargestellt ist.
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Radial
innerhalb dieses Dichtkörpers 12 ist ein Ventilkörper 14 angeordnet,
der gegenüber dem Dichtkörper 12 drehbar
ist. Diese Durchgangsöffnung 22 erstreckt sich
hier in einer radialen Richtung bzgl. der Längsrichtung
L einer Blasdüse.
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Der
Dichtkörper 12 weist neben der Durchgangsöffnung 22 auch
eine Leitungseinrichtung 21 auf, die sich parallel zu der
Längsachse L der Vorrichtung erstreckt und in der entsprechend
die Luft entlang der Längsrichtung L geleitet wird. Auch
in dem Ventilkörper 14 ist eine Durchgangsöffnung 32 angeordnet.
Je nach Drehstellung des Ventilkörpers 14 gegenüber
dem Dichtkörper 12 wird ein Durchtritt von Luft
durch die Durchgangsöffnung 32 des Ventilkörpers 14 ermöglicht
und damit kann in diesem Falle die Luft in einen Raum 42,
der ebenfalls feststeht, eintreten.
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Ausgehend
von dem Raum 42 gelangt die Luft über eine Öffnung 44 in
das Innere der Blasdüse 2 und damit auch zu einer
Austrittsöffnung 8 der Blasdüse, welche
wiederum das (nicht gezeigte) Behältnis mit Druckluft beaufschlagt.
Neben der gezeigten Durchgangsöffnung 32 können
bevorzugt mehrere derartige Öffnungen vorgesehen sein.
Die Blasdüse 2 ist hier feststehend angeordnet.
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Das
Bezugszeichen 15 bezieht sich auf eine Lagereinrichtung,
mittels derer einerseits bevorzugt eine Abdichtung erreicht wird,
und andererseits auch eine drehbare Führung des Ventilkörpers 14 gegenüber
dem Dichtkörper 12 und hier auch gegenüber
der Düse 2. Das Bezugszeichen 46 bezieht
sich auf eine untere Abdeckplatte, welche den Raum 42 nach
unten hin abdichtet. Diese Abdeckplatte ist mit einem Abschnitt 12a des
Dichtkörpers 12 dicht verbunden.
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Entsprechend
bezieht sich das Bezugszeichen 19 auf eine obere Abdichtplatte,
welche auch eine Dichtwirkung nach oben hin erzeugt. Das Bezugszeichen 16 bezieht
sich auf einen zylinderförmigen Körper, der hier
einteilig mit dem Ventilkörper 14 angeordnet ist
und eine seitliche Eingriffsausnehmung 23 aufweist, über
welche der Ventilkörper 24 gedreht werden kann.
Das Bezugszeichen 17 bezieht sich auf eine Lagerungseinrichtung,
um den Ventilkörper mit dem zylinderförmigen Körper 16 drehbar
gegenüber der Blasdüse 2 bzw. einer an
der Blasdüse angeordneten Stange 48 zu lagern.
Das Bezugszeichen 13 bezieht sich auf eine weitere Öffnung
bzw. Bohrung.
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3 zeigt
eine weitere Darstellung der in 2 gezeigten
Vorrichtung. Man erkennt hier, dass der Dichtkörper 12 mehrere
Durchgangsöffnungen 22, 24 aufweist,
welche sich jeweils in radialer Richtung erstrecken. Nicht dargestellt
ist hier der Gehäuseabschnitt 12a des Dichtkörpers,
der die Strömungswege, wie in 2 gezeigt,
abdichtet.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Expandieren von Behältnissen. Auch bei
den in 4–6 gezeigten
Darstellungen ist jeweils die Abdichtung zwischen dem Dichtkörper 12 und
dem Bereich der Blasdüse unterhalb der Öffnung 44 nicht
dargestellt. Im Gegensatz zu der in den 2 und 3 gezeigten
Ausführungsform ist hier der Ventilkörper 14 nicht innerhalb
des Dichtkörpers 12 angeordnet, sondern in der
Längsrichtung L unterhalb desselben. Auch hier ist jedoch
ein zylinderförmiger Körper 16 vorgesehen,
mit dessen Hilfe der Ventilkörper 14 gegenüber
dem Dichtkörper 12 gedreht werden kann.
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5 zeigt
eine teilgeschnittene Ansicht der in 4 gezeigten
Vorrichtung. Man erkennt, dass hier der Dichtkörper 12 mehrere
Durchgangsöffnungen 22, 26, 28 aufweist.
Der Ventilkörper 14 ist hier scheibenförmig
bzw. kegelförmig ausgeführt und wiederum drehbar
gegenüber dem Dichtkörper 12. Dabei weist
der Ventilkörper 14 hier eine Schrägfläche 14a auf,
die an eine entsprechend angepasste Schrägfläche 12b des
Dichtkörpers 12 angepasst ist. Das Bezugszeichen 48 bezieht
sich auch hier wieder auf eine Stange, die einteilig mit der Blasdüse 2 ausgebildet
ist.
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6 zeigt
zur weiteren Veranschaulichung eine Draufsicht von oben auf die
Vorrichtung aus 5. Man erkennt hier, dass in
Umfangsrichtung die jeweiligen Durchgangsöffnungen 22, 24, 26, 28 kreisringsegmentförmig
ausgebildet sind und in Umfangsrichtung gleichförmig verteilt
sind. Direkt an diese Öffnung schließen sich (nicht
gezeigte) Zuleitungen an, um den Dichtkörper 12 mit
verschiedenen Druckmittelreservoirs zur unterschiedlichen Aufschaltung
von Drücken auf das Behältnis zu verbinden. Unterhalb
der Durchgangsöffnung 28 ist auch eine Durchgangsöffnung 32 des
Ventilkörpers 14 erkennbar.
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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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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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