DE102009007906B4

DE102009007906B4 - Halteeinrichtung und Handhabungsverfahren für Werkstücke aus einem thermoplastischen Material

Info

Publication number: DE102009007906B4
Application number: DE102009007906.8A
Authority: DE
Inventors: Alfred Drenguis
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2029-02-07
Also published as: DE102009007906A1

Abstract

Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung zur Handhabung von Werkstücken aus einem thermoplastischen Material, die einen Mündungsabschnitt und einen Fixierring aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) zur Beaufschlagung des Fixierringes (3) im Bereich einer dem Mündungsabschnitt (2) abgewandten Seite des Werkstückes ausgebildet ist, wobei die Halteeinrichtung (12) an dem freien Ende einen ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) aufweist, wobei in der bestimmungsgemäßen Ausrichtung der Halteeinrichtung das freie Ende des Flansches (13) vertikal nach oben weist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung zur Handhabung von Werkstücken aus einem thermoplastischen Material, die einen Mündungsabschnitt und einen Fixierring aufweisen nach Patentanspruch 1.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren nach Patentanspruch 9, zur Handhabung von Werkstücken aus einem thermoplastischen Material, die einen Mündungsabschnitt und einen Fixierring aufweisen.
Derartige Vorformlinge werden typischerweise in einem Spritzgußverfahren hergestellt und sind aus geeigneten Materialien, beispielsweise PET oder PP, ausgebildet. Zur Erleichterung einer Handhabung der Vorformlinge bei der Durchführung eines Blasvorgangs, beim Transport der geblasenen Behälter sowie bei der Durchführung des Füllvorganges werden entsprechende Vorformlinge und Behälter üblicherweise mit sogenannten Stützringen ausgebildet. Diese Stützringe sind in einem Bereich zwischen einem Mündungsabschnitt des Behälters und einer Schulter des Behälters angeordnet und werden üblicherweise bei der Durchführung des Spritzgußvorganges einteilig am Vorformling angeformt.
Aufgrund ständig steigender Rohstoffpreise sowie unter ästhetischen Gesichtspunkten ist bereits versucht worden, Vorformlinge und blasgeformte Behälter mit verkleinerten Stützringen oder ohne Stützringe auszubilden.
Derartige neckringlose Behälter bzw. Preformen sind beispielsweise offenbart in der DE 10 2007 002 596 A1 oder der US 2007/0045216 A1 .
Eine besondere Konstruktion der Preformen zeigt die DE 10 2007 033 621 A1 , bei welcher eine umlaufende Greifnut oder –rille vorgesehen ist, die mit einem Greifer nach IT RM 2007 05 52 A1 ergreifbar ist, an dessen Greiferenden schneidenartige Vorsprünge vorgesehen sind. Hingegen weist die Preform gemäß der AT 005 071 U1 am Übergang vom Grundkörper zur Mündung einen stufenartigen Absatz auf, da die Durchmesser unterschiedlich sind, so dass eine angreifbare Unter- bzw. Auflagekante gebildet wird.
Die bislang bekannt gewordenen derartigen Konstruktionen haben sich aber nicht als ausreichend praxistauglich erwiesen, um eine einfache und zugleich zuverlässige Handhabung zu unterstützen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der einleitend genannten Art derart auszubilden, dass die Handhabung von stützringlosen Vorformlingen ermöglicht wird.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Halteeinrichtung zur Beaufschlagung des Fixierringes ausgebildet ist, so dass das Werkstück im Bereich des Fixierringes von einer Halteeinrichtung gehaltert wird.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der gemäß dem vorbekannten Stand der Technik zwischen dem Stützring und einem Gewindeabschnitt des Vorformlings oder einem andersartig gestalteten Halterungsprofil für Verschlüsse angeordnete Fixierring als Halterungsprofil bei der Handhabung der Vorformlinge und der Behälter genutzt werden kann. Dieser Fixierring dient üblicherweise nach einem Aufsetzen von Schraubverschlüssen als Rückhaltering und wird von einem am Schraubverschluß angeformten ringartigen Profil hintergriffen. Bei einem erstmaligen öffnen des Verschlusses reißt dieses Halterungsprofil ein und es ist für einen Benutzer unmittelbar erkennbar, dass es sich nicht mehr um einen original verschlossenen Behälter handelt.
Übliche Vorformlinge und Behälter weisen somit in einer häufigen Ausführungsform im Mündungsabschnitt ein Gewinde, den mit einem geringen Abstand zum Gewinde angeordneten Fixierring und zusätzlich den mit einem weiteren Abstand sowohl zum Fixierring als auch zum Gewinde angeordneten Stützring auf.
Durch ein Weglassen des Stützringes und eine Nutzung des Fixierringes als Halterungsprofil kann eine sichere und zuverlässige Handhabung der Vorformlinge und der Behälter ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen seitlich überstehenden Stützringes gewährleistet werden. Es wird somit zum einen das Material des Stützringes eingespart, darüber hinaus erschließen sich in ästhetischer Hinsicht auch vergrößerte Gestaltungsmöglichkeiten.
Eine einfache Herstellung wird dadurch unterstützt, dass der Mündungsabschnitt spritzgegossen ist.
Eine hohe Materialfestigkeit wird dadurch unterstützt, dass der Sicherungsring durch einen Spritzgußvorgang hergestellt ist.
Eine zweckmäßige Führung kann dadurch realisiert werden, dass die Handhabungseinrichtung zur Beaufschlagung des Fixierringes im Bereich einer dem Mündungsabschnitt abgewandten Seite des Werkstückes ausgebildet ist.
Im Anschluß an eine Befüllung des Behälters ist insbesondere daran gedacht, dass die Halteeinrichtung benachbart zu einer Einrichtung zum Aufsetzen von Verschlußkappen auf das Werkstück angeordnet ist.
Zur Bereitstellung von Originalitätsverschlüssen wird vorgeschlagen, dass die Halteeinrichtung durch eine Relativbewegung zum Fixierring das Einrasten eines Halterungsprofils der Verschlußkappe unter den Fixierring unterstützt.
Gemäß einer typischen Ausführungsform ist es möglich, dass die Halteeinrichtung zur Beaufschlagung von Vorformlingen ausgebildet ist, die zur Herstellung von blasgeformten Behältern vorgesehen sind.
Darüber hinaus ist auch daran gedacht, dass die Halteeinrichtung zur Beaufschlagung von blasgeformten Behältern ausgebildet ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine perspektivische teilweise Darstellung eines Vorformlings mit Gewinde und Fixierring im Mündungsabschnitt,
2 einen Längsschnitt durch einen Vorformling ähnlich zur Ausführungsform in 1,
3 einen Längsschnitt durch einen von einer Handhabungseinrichtung im Bereich seines Fixierringes gehalterten Vorformlings mit locker aufgesetzter Verschlußkappe,
4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in 3,
5 die Anordnung gemäß 3 nach einem Aufschieben der Verschlußkappe auf den Mündungsabschnitt, jedoch vor einem Einrasten eines Halterungsprofils der Verschlußkappe hinter den Fixierring,
6 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI in 5 und
7 eine perspektivische teilweise Darstellung eines Längsschnittes durch einen Vorformling mit aufgesetzter und hinter dem Fixierring eingerasteter Verschlußkappe nach einem Zurückziehen der Halterungseinrichtung.
Bei der Ausführungsform in 1 ist ein lediglich teilweise und in einer Seitenansicht dargestellter Vorformling (1) im Bereich eines Mündungsabschnittes (2) außenseitig mit einem umlaufenden Fixierring (3) versehen. Der Fixierring (3) erstreckt sich zwischen einem Gewindeabschnitt (4) und einem Seitenwandbereich (5) des Vorformlings (1). Der Gewindeabschnitt (4) ist mit einem Außengewinde (6) versehen.
Typischerweise wird der Fixierring (3) bei der spritzgußtechnischen Herstellung des Vorformlings (1) erzeugt. Der Fixierring (3) und das Außengewinde (6) sind somit einteilig am Vorformling (1) angeformt.
Der Fixierring (3) steht seitlich über eine Oberfläche des Vorformlings (1) mit einer Dimensionierung vor, die im wesentlichen einer Dimensionierung der Gewindegänge des Außengewindes (6) in dieser Richtung entspricht, vorzugsweise jedoch etwas größer ist.
Bei Vorformlingen (1), die zur Ausbildung von Behältern vorgesehen sind, die unter Druck stehende Flüssigkeiten, beispielsweise karbonisierte Getränke, aufnehmen sollen, sind im Bereich des Außengewindes (6) eine oder mehrere Entlüftungsnuten (7) angeordnet, die sich in einer Längsrichtung (8) des Vorformlings (1) erstrecken und den spiralartigen Gewindegang unterbrechen. Es wird hierdurch ein Druckabbau im Innenraum des Behälters bei noch aufgesetzter und lediglich gelöster Verschlußkappe ermöglicht.
Im Bereich seiner dem Fixierring (3) abgewandten Ausdehnung begrenzt der Mündungsabschnitt (2) eine Öffnung (9) des Vorformlings (1).
2 zeigt einen Längsschnitt durch den Vorformling (1). Es ist insbesondere verdeutlicht, dass der Fixierring (3) im Bereich seiner dem Außengewinde (6) zugewandten Ausdehnung mit einer Einführanschrägung (10) im Bereich seiner dem Außengewinde (6) abgewandten Ausdehnung mit einem Absatz (11) versehen ist.
3 zeigt den Vorformling (1) bei einer Anordnung im Bereich einer Halteeinrichtung (12). Die Halteeinrichtung (12) stützt hierbei den Vorformling (1) im Bereich eines Fixierringes (3) mit einem Flansch (13) ab. Insbesondere ist daran gedacht, den Flansch (13) als entlang eines Umfanges des Vorformlings (1) sich zumindest bereichsweise erstreckendes gebogenes Segment auszuführen.
Auf den Mündungsabschnitt (2) des Vorformlings (1) ist lose eine Verschlußkappe (14) aufgesetzt. Der Vorformling ist in 3 beispielhaft für ein zu halterndes Werkstück dargestellt. Insbesondere ist daran gedacht, dass im Bereich der Halteeinrichtung (12) auch einen Behälter zu positionieren und im Bereich seines Fixierringes (3) abzustützen, der durch eine blastechnische Verformung des Vorformlings (1) hergestellt wurde.
Die Halteeinrichtung (12) kann in unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert sein und beispielsweise im Bereich einer Blasmaschine oder im Bereich einer Füllmaschine oder im Bereich von Transporteinrichtungen angeordnet sein. Beispielsweise ist es möglich, die Halteeinrichtung (12) aus zwei Halterungssegmenten (15, 16) zu konstruieren. Gemäß einer Ausführungsform können die Halterungssegmente (15, 16) relativ zueinander mit einem Abstand angeordnet sein, der einem Außendurchmesser des Vorformlings (1) entspricht, um hierdurch eine Führungsschiene bereitzustellen. Gemäß einer anderen Ausführungsform bilden die Halterungssegmente (15, 16) relativ zueinander beweglich angeordnete Teile einer zangenartigen Halteeinrichtung (12) aus.
4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in 3. Es ist insbesondere zu erkennen, dass der Flansch (13) den Fixierring (3) im Bereich des Absatzes (11) abstützt. Im Bereich der Verschlußkappe (14) ist ein Halterungsprofil (17) zu erkennen. Das Halterungsprofil (17) besteht im wesentlichen aus einem schräg nach innen in die Verschlußkappe (14) umgebogenen Steg, der eine schräge Leitfläche bereitstellt.
5 zeigt die Anordnung gemäß 3 nach einem vollständigen Aufschieben der Verschlußkappe (14) auf den Vorformling (1). Das Halterungsprofil (17) ist in diesem Betriebszustand außerhalb des Flansches (13) angeordnet.
6 zeigt die Einzelheit VI in 5 in einer vergrößerten Darstellung. Es ist zu erkennen, dass das Halterungsprofil (17) nach einem Entlanggleiten an der Einführanschrägung (10) des Fixierringes (3) federartig zusammengefaltet ist und außenseitig am Flansch (13) anliegt. Der Flansch (13) ist in diesem Betriebszustand noch gegen den Absatz (11) des Fixierringes (3) geführt.
7 zeigt eine teilweise Darstellung der Anordnung gemäß 5 nach einem teilweisen Zurückziehen des Flansches (13) in eine dem Mündungsabschnitt (2) abgewandte Richtung. Der Flansch (13) hat hierdurch den Absatz (11) des Fixierringes (3) freigegeben, so dass das Halterungsprofil (17) v-förmig auffedern konnte und hierdurch den Absatz (11) des Fixierringes (3) hintergreift. Hierdurch ist die Verschlußkappe (14) im Bereich des Vorformlings (1) arretiert. Auch an dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass das Verschließen des Vorformlings (1) lediglich beispielhaft zur Vereinfachung dargestellt wurde und sich alle beschriebenen Vorgänge auch an einem zu verschließenden Behälter durchführen lassen.
Das vorstehend beschriebene Zurückziehen des Flansches (13) zur Ermöglichung eines Einfederns der Sicherungslippe des Halterungsprofils (17) kann durch jede geeignete Relativbewegung zwischen dem Vorformling (1) bzw. dem geblasenen Behälter und der Halteeinrichtung (12) realisiert werden. Üblicherweise steht die ausgeformte und gefüllte Flasche vor dem Zurückziehen auf einem Trägerelement auf, wenn der Flansch (13) achsparallel zurückgezogen wird. Grundsätzlich ist ein Absenken der Halteeinrichtung (12) möglich, konstruktiv einfacher lässt sich jedoch eine Anordnung der Halteeinrichtung (12) auf einem gleichbleibenden Niveau in Kombination mit einem Anheben des verschlossenen Behälters von einer Flaschenauflage realisieren.
Bei einer Verwendung der Halteeinrichtung (12) im Bereich von Blasmaschinen und/oder im Bereich von Füllmaschinen können derartige Maschinen sowohl mit einer linearen Förderung der Vorformlinge bzw. Flaschen als auch mit rotierenden Transporträdern, Blasrädern und Füllrädern versehen sein.
Der Vorformling (1) bzw. der geblasene Behälter kann beispielsweise aus PET (Polyethylenterephthalat), PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen) ausgebildet sein.

Claims

Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung zur Handhabung von Werkstücken aus einem thermoplastischen Material, die einen Mündungsabschnitt und einen Fixierring aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) zur Beaufschlagung des Fixierringes (3) im Bereich einer dem Mündungsabschnitt (2) abgewandten Seite des Werkstückes ausgebildet ist, wobei die Halteeinrichtung (12) an dem freien Ende einen ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) aufweist, wobei in der bestimmungsgemäßen Ausrichtung der Halteeinrichtung das freie Ende des Flansches (13) vertikal nach oben weist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) der Halteeinrichtung (12) in radialer Richtung eine Breite aufweist, die gleich der Breite des Absatzes (11) eines Vorformlings (1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) der Halteeinrichtung (12) zwischen seinem freien Ende und dem tragenden Arm der Halteeinrichtung (12) eine Höhe aufweist, die mindestens dem Laufweg des Halterungsprofils (17) einer Verschlusskappe vom Absatz (11) bis Endlage der Verschlusskappe (14) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) der Halteeinrichtung (12) zwischen seinem freien Ende und dem tragenden Arm der Halteeinrichtung (12) eine Höhe aufweist, die derart bemessen ist, dass nach Erreichen der Endlage der Verschlusskappe (14) zwischen dem vertikal untersten Ende des Halterungsprofils (17) und dem tragenden Arm der Halteeinrichtung (12) ein Abstand vorliegt.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) benachbart zu einer Einrichtung zum Aufsetzen von Verschlußkappen (14) auf das Werkstück angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) durch eine Relativbewegung zum Fixierring (8) das Einrasten eines Halterungsprofils (17) der Verschlußkappe (14) unter den Fixierring (3) unterstützt.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) zur Beaufschlagung von Vorformlingen (1) ausgebildet ist, die zur Herstellung von blasgeformten Behältern vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12) zur Beaufschlagung von blasgeformten Behältern ausgebildet ist.
Verfahren zur Handhabung von Werkstücken aus einem thermoplastischen Material, die einen Mündungsabschnitt und einen Fixierring aufweisen, wobei das Werkstück im Bereich des Fixierringes (3) von einer Halteeinrichtung gehaltert wird und eine Verschlusskappe (14) auf den Mündungsbereich aufgesetzt und nachfolgend das Werkstück verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgenden Schritte durchlaufen werden: a) das Halteprofil (17) der Verschlusskappe (14) wird beim Verschließen des Werkstückes radial außen über einen ringförmigen oder ringsegmentförmigen Flansch (13) des Halteelementes (12) geführt, und anschließend d) werden die Haltevorrichtung (12) und das Werkstück relativ zueinander derart bewegt, dass sich die Haltevorrichtung (12) in axiale Richtung von der Verschlusskappe (14) und dem Mündungsbereich (2) entfernt und das Halteprofil (17) seine bestimmungsgemäße, geöffnete Endform und Lage annimmt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteprofil (17) nach der axialen Entfernung des Flansches (13) von der Verschlussklappe (14) und dem Mündungsbereich (2) mit einem freien, vertikal aufwärts gerichteten Ende in Richtung des Werkstücks (1) klappt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierring (3) von einem Flansch (13) der Halteeinrichtung (12) in einem dem Mündungsabschnitt (2) abgewandten Bereich abgestützt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück nach einem Befüllen mit einem Füllgut mit einer Verschlußkappe (14) verschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlußkappe (14) nach einer Beendigung des Verschlußvorganges mit einem Halterungsprofil (17) nach einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Flansch (13) hinter dem Fixierring (3) einrastet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass von der Halteeinrichtung ein Vorformling (1) zur blastechnischen Formung von Behältern gehaltert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass von der Halteeinrichtung (12) ein blasgeformter Behälter gehaltert wird.