DE102009015519A1

DE102009015519A1 - Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE102009015519A1
Application number: DE102009015519A
Authority: DE
Inventors: Klaus Voth; Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-07
Also published as: US20120091636A1; EP2414146A1; CN102387905B; CN102387905A; WO2010112307A1; US9211671B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen (10) mit einer Vielzahl von Blasstationen (4), welche jeweils wenigstens einen Aufnahmeraum aufweisen, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, und mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse entlang wenigstens eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl von Erwärmungseinrichtungen (6) aufweist, welche entlang des Transportpfads jedes Behältnisses stromaufwärts der Blasstationen (4) angeordnet sind, wobei wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (6) wenigstens einer Blasstation (4) zugeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei werden in derartigen Vorrichtungen Kunststoffvorformlinge, beispielsweise aus PET, mittels Druckbeaufschlagung in Kunststoffbehältnisse umgeformt. Üblicherweise ist dabei eine Vielzahl von Blasstationen auf einem Trägerrad angeordnet und jede dieser Blasstationen weist eine Blasform zum Expandieren der Kunststoffvorformlinge auf.
Üblicherweise ist es erforderlich, dass derartige Kunststoffbehältnisse vor dem eigentlichen Expansionsvorgang noch erwärmt werden. Dabei ist es üblich, dass den eigentlichen Umformungsstationen, beispielsweise Blasstationen, ein Ofen vorgeschaltet ist, den die einzelnen Kunststoffvorformlinge durchlaufen. Dies bedeutet, dass eine gewisse Menge an Kunststoffvorformlingen während des Transports erwärmt wird und anschließend die erwärmten Vorformlinge auf die einzelnen Blasstationen verteilt werden.
Aus der DE 694 02 543 T2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Körpern an festen Arbeitsplätzen bekannt. Dabei ist ein kontinuierlicher und sich regelmäßig bewegender Förderer vorgesehen, der eine Vielzahl von Körperträgern trägt. Weiterhin sind Einrichtungen zum Entladen der Körper von jeder Zuführungsvorrichtung auf die Körperträger vorgesehen sowie unabhängige Einrichtungen zur Steuerung jeder dieser Einrichtungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere stationär aufgebaute Umformungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche einen definierten Erwärmungsvorgang für die jeweiligen Kunststoffbehältnisse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand von Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist eine Vielzahl von Blasstationen auf, welche jeweils wenigstens einen Aufnahmeraum aufweisen, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Weiterhin ist eine Transporteinrichtung vorgesehen, welche die Behältnisse entlang wenigstens eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Erwärmungseinrichtungen auf, welche entlang des Transportpfades jedes Behältnisses stromaufwärts der Blasstationen angeordnet sind, wobei wenigstens eine Erwärmungseinrichtung wenigstens einer Blasstation zugeordnet ist.
Während aus dem Stand der Technik, wie oben erwähnt, zunächst die Vorformlinge eine Heizstation durchlaufen und anschließend den Blasstationen zugeführt werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine gewisse Zuordnung zwischen den Erwärmungseinrichtungen und den Blasstationen besteht. Dabei ist es möglich, dass genau jeder Erwärmungseinrichtung genau eine Blasstation zugewiesen ist, es wäre jedoch auch möglich, dass einer Erwärmungseinrichtung mehrere Blasstationen zugewiesen sind oder einer Blasstation mehrere Erwärmungseinrichtungen. Insbesondere wird daher ein Vorformling, der in einer bestimmten Erwärmungseinrichtung erwärmt wurde, auch von einer bestimmten Blasstation oder von einer Blasstation aus einer bestimmten Gruppe von Blasstationen umgeformt. Durch diese Zuordnung der Blasstationen zu den Erwärmungseinrichtungen wird auch eine individuelle Behandlung unterschiedlicher Vorformlinge ermöglicht. Weiterhin kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass ein Behältnis sehr kurz nach dem Erwärmungsvorgang expandiert wird.
Vorteilhaft sind die Pfade, auf den die Vorformlinge durch die Vorrichtung transportiert werden und insbesondere sind auch bereits die Pfade, auf denen die Vorformlinge durch die Erwärmungseinrichtungen transportiert werden, unterschiedlich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Blasstationen stationär angeordnet. Durch diese stationäre Anordnung der Blasstationen ergeben sich Vereinfachungen in dem Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Vorteilhaft sind auch die Erwärmungseinrichtungen stationär angeordnet. Dabei ist es möglich, dass die Erwärmungseinrichtungen unabhängig voneinander steuerbar sind. Auch ist es möglich, dass die Erwärmungseinrichtungen derart ausgebildet sind, dass bestimmte Bereiche eines Vorformlings in dessen Umfangsrichtung mehr erwärmt werden und andere weniger. Auf diese Weise kann ein so genanntes Preferential Heating vorgenommen werden, welches insbesondere zur Erzeugung von Behältnissen vorteilhaft ist, welche einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Blasstationen entlang einer kreisförmigen Bahn angeordnet. Besonders vorteilhaft sind die einzelnen Blasstationen auf einem kreisförmigen Träger angeordnet. Auf diesem Träger sind vorteilhaft auch die einzelnen Erwärmungseinrichtungen vorgesehen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens eine Erwärmungseinrichtung eine Mikrowellenerwärmungseinrichtung, d. h. diese Erwärmungseinrichtung setzt Mikrowellen zum Erwärmen der Behältnisse ein Vorteilhaft sind sämtliche der genannten Erwärmungseinrichtungen Mikrowellenerwärmungseinrichtungen. Zusätzlich kann die Vorrichtung jedoch auch noch Infraroterwärmungseinrichtungen aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Erwärmungseinrichtungen radial innerhalb der Blasstationen angeordnet. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Transporteinrichtung die Behältnisse zunächst in die Erwärmungseinrichtungen und anschließend in die einzelnen Blasstationen transportiert.
Daneben ist es vorteilhaft möglich, dass die Erwärmungseinrichtungen oberhalb oder unterhalb der Blasstationen angeordnet sind. Für diese Ausführungsform eignen sich Mikrowellenerwärmungseinrichtungen in besonderer Weise, da es hier möglich ist, die Behältnisse entlang ihrer Längsrichtung durch die besagten Mikrowellenerwärmungseinrichtungen zu transportieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist radial innerhalb der Blasstationen eine Verteileinrichtung zum Verteilen der Vorformlinge auf die Erwärmungseinrichtungen vorgesehen. Dies bedeutet, dass ankommende Vorformlinge beispielsweise in einer Reihe geordnet sein können und anschließend auf die einzelnen Erwärmungseinrichtungen aufgeteilt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bildet jeweils eine Erwärmungseinrichtung mit jeweils einer Blasstation eine modulare Einheit. In diesem Falle ist jeder Erwärmungsrichtung genau eine Blasstation zugeordnet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Transporteinrichtung auf, welche die geblasenen Behältnisse von den Blasstationen abführt. Diese weitere Transporteinrichtung kann dabei bevorzugt die einzelnen Behältnisse vereinzelt führen.
Vorteilhaft transportiert wenigstens eine Transporteinrichtung die Behältnisse getaktet, d. h. hier wird kein kontinuierlicher Transport vorgenommen, sondern ein Transport mit Bewegungs- und Ruhephasen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Erwärmungseinrichtungen in einer Umfangsrichtung zwischen den Blasstationen angeordnet. Auf diese Weise kann eine Raumeinsparung erreicht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Erwärmungseinrichtungen in einer Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise zwischen den Blasstationen und radial innerhalb der Blasstationen angeordnet. Auf diese Weise kann eine Raumeinsparung erreicht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Blasstation noch eine weitere Erwärmungseinrichtung zugeordnet. Bei dieser weiteren Erwärmungseinrichtung kann es sich insbesondere um eine Infrarot-Erwärmungseinrichtung handeln. Vorzugsweise sind auch diese einzelnen weiteren Erwärmungseinrichtungen unabhängig voneinander steuerbar.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind Sterilisationseinrichtungen vorgesehen, die den Vorformling auf einem Teilbereich des Transportpfades sterilisieren. Ebenso können Einrichtungen zum Aufrechterhalten eines Sterilisationsgrades vorgesehen sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind Etikettiereinrichtungen vorgesehen, die den Vorformling auf einem Teilbereich des Transportpfades etikettieren. Ebenso können Einrichtungen zum Abfüllen der Behältnisse auf diesem Transportpfad vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge mit einer Transporteinrichtung entlang wenigstens eines Transportpfades transportiert werden und mittels einer. Erwärmungseinrichtung erwärmt werden und nach dem Erwärmungsvorgang mittels Blasstationen zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden.
Erfindungsgemäß werden Kunststoffbehältnisse, die mit einer bestimmten Erwärmungseinrichtung erwärmt werden, mit einer vorbestimmten Blasstation oder einer Blasstation, die aus einer vorbestimmten Gruppe von Blasstationen ausgewählt ist, zu Kunststoffbehältnissen expandiert. Dies bedeutet, dass auch verfahrensseitig vorgeschlagen wird, eine Zuordnung zwischen den Erwärmungseinrichtungen und den Blasstationen zu schaffen.
Vorzugsweise werden wenigstens zwei Kunststoffvorformlinge bzw. Behältnisse auf unterschiedlichen Pfaden transportiert. Da, wie erwähnt, die Blasstationen vorteilhaft stationär angeordnet sind, nehmen unterschiedliche Vorformlinge, die zu unterschiedlichen Blasstationen gelangen verschiedene Transportpfade ein. Vorzugsweise erfolgt der Transport der Behältnisse getaktet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind wenigstens die Blasstationen oder die Erwärmungseinheiten und bevorzugt sowohl die Blasstationen als auch die Erwärmungseinheiten stationär angeordnet.
Vorzugsweise werden die Behältnisse nach ihrer Herstellung mit einem stationären Etikettieraggregat etikettiert und beim etikettieren besonders bevorzugt lediglich in rotatorische Bewegung versetzt. Eine translatorische Bewegung der Flaschen wird für den Zeitraum des Etikettierens nicht benötigt. Eine entsprechende Etkettiereinrichtung könnte dabei beispielsweise oberhalb oder unterhalb der Erwärmungseinrichtung angeordnet sein.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
Darin zeigen:
1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine Detaildarstellung der Vorrichtung aus 1;
3 eine weitere Gesamtdarstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung;
4 eine Detaildarstellung einer Transporteinrichtung für die erfindungsgemäße Vorrichtung;
5 eine Detaildarstellung der in 4 gezeigten Transporteinrichtung;
6 eine weitere Detailansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
7 eine Detaildarstellung einer Blasstation;
8 eine Ansicht eines unterhalb einer Blasstation liegenden Bereichs der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
9 eine weitere Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Umformen von Kunststoffbehältnissen. Dabei ist eine in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnete Transporteinrichtung vorgesehen, welche Behältnisse 10 transportiert. Diese Vorrichtung 2 weist dabei eine erste Transporteinheit 30, welche hier als drehbare Scheibe 30 oder drehbarer Stern mit einer Vielzahl von Greifelementen 32 ausgebildet ist, auf. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Erwärmungseinrichtungen auf, welche zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge dienen, wobei jedoch nur eine Erwärmungseinrichtung 6 dargestellt ist. Unterhalb der Erwärmungseinrichtung 6 ist eine Blasstation 4 vorgesehen, welche zum Expandieren der Vorformlinge dient. Dabei werden die Vorformlinge hier in der Richtung Y nach unten in die Blasstation 4 eingesenkt, nachdem sie in der Erwärmungseinrichtung 6 erwärmt wurden. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung hier eine zweite Transporteinrichtung 40 auf, die in der Richtung Y bewegbar ist.
Unterhalb der Blasstation 4 ist eine Etikettiereinrichtung 22 vorgesehen, welche die so hergestellten Behältnisse mit Etiketten versieht. Die Bezugszeichen 24, 26 und 28 beziehen sich auf drei Träger, wobei auf dem obersten Träger 24 die Transporteinrichtung 2 angeordnet ist, auf dem mittleren Träger 26 die Blasstation 4 und auf dem unteren Träger 28 die Etikettiereinrichtung 22. Das Bezugszeichen 34 bezieht sich auf ein Gehäuse zur Aufnahme von Vorformlingen. An den einzelnen Trägern ist eine Vielzahl von Blasstationen 4 – vorteilhaft in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt – angeordnet. Auch können mehrere Etikettiereinrichtungen 22 vorgesehen sein. Es kann sich in einer anderen Ausführungsform auch um ein oder mehrere Etikettiereinrichtungen 22 handeln, die mehreren Blasstationen zugeordnet sind. In diesem Fall wäre eine zusätzliche nicht gezeigte Verteileinrichtungen für die Etiketten denkbar.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine nicht gezeigte Abfülleinrichtung im Bereich des in Y-Richtung ausgerichteten Transportpfads angeordnet. In der Abfülleinrichtung werden die Behältnisse vor oder nach dem Etikettieren befüllt oder befüllt und verschlossen.
2 zeigt eine Detaildarstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung. Man erkennt hier weiterhin einen Träger 18, an dem die Transporteinheit 40 angeordnet ist. Die (hier nicht gezeigten) Behältnisse oder Vorformlinge werden von den Greifeinrichtungen 32 gegriffen und entlang einer kreisförmigen Bahn bis über den Bereich der Erwärmungseinrichtung 6 transportiert. In diesem Bereich werden sie von einem weiteren Halteelement, beispielsweise einem Dorn ergriffen, der in deren Mündung eingreift. In einem weiteren Schritt werden die Behältnisse in der Richtung y abgesenkt und durch die Erwärmungseinrichtung 6 gefördert. Unterhalb der Heizeinrichtung 6 kann eine weitere Heizeinrichtung 42 angeordnet sein, wobei es sich hier um eine Infrarotheizeinrichtung handelt. Nachdem die Behältnisse so erwärmt wurden, werden sie in die Blasstation 4 eingebracht, wobei diese Blasstation 4 hier zwei Blasformhälften 16a, 16b aufweist, die auseinanderklappbar sind. Denkbar wäre neben einem Aufklappen oder Aufschwenken der Blasstationen um eine Achse auch eine lineare Zustellbewegung wenigstens einer Blasformhälfte 16a. Die Bewegung der Blasformhälften 16a, 16b könnte durch einen elektrischen Antrieb, bevorzugt über einen Servomotor erfolgen. In einer anderen Ausführungsform werden bevorzugt Kniehebel zum Schließen der Blasformhälften eingesetzt. Bei der weiteren Heizeinrichtung 42 kann es sich bei einer vorteilhaften Ausführungsform auch um Strahlungseinrichtungen handeln, die Licht im Bereich des nahen Infrarots oder bevorzugt zwischen 1700 nm und 2100 nm aussenden. Neben der Heizeinrichtung 6 und 42 kann noch eine zweite weitere, nicht gezeigte Heizeinrichtung im Bereich vor der Heizeinrichtung 6 angeordnet sein. In der zweiten weiteren Heizeinrichtung werden die Vorformlinge auf eine vorbestimmte Temperatur vortemperiert. Vorzugsweise werden die Vorformlinge in der zweiten weiteren Heizeinrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 35°C bis 80°C vortemperiert. Somit könnte eine Mikrowellenheizeinrichtung effizienter arbeiten. Erst nach der Vortemperierung wird auf dem Vorformling 10 in der Heizeinrichtung 6 ein Temperaturprofil in der Längsachse erzeugt.
3 zeigt eine weitere detailliertere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Man erkennt, dass an dem Transportrad 30 eine Vielzahl von Greifeinrichtungen angeordnet ist. Weiterhin erkennt man, dass innerhalb des Gehäuses 34 zur Aufnahme der Vorformlinge ein weiteres Sammelbehältnis 43 für Vorformlinge angeordnet ist, welches eine Ausgangsöffnung 44 bzw. einen Ausgangsschlitz aufweist, durch welchen die Vorformlinge auf eine Transportschiene 46, welche ebenfalls Bestandteil der insgesamt mit 2 bezeichneten Transporteinrichtung ist, geführt wird. Die Transportschiene 46 fördert die Vorformlinge 10 aktiv mittels nicht gezeigten Ventilatoren oder die Vorformlinge 10 rutschen durch ihre Gewichtskraft an der Transportschiene 46 hinab. Dabei werden sie unterhalb ihres Tragrings gehaltert. Man erkennt weiterhin, dass die Vorformlinge an dem Trägerrad 30 entlang einer kreissegmentförmigen Transportbahn geführt werden und daneben auch in einer Ebene geführt werden, welche parallel zu der Ebene der einzelnen Träger 24, 26 und 28 ist. Die Transporteinheit 40 hingegen fördert die Vorformlinge in einer hierzu senkrechten Richtung. Daher wird verfahrensseitig eine Transportrichtung der Vorformlinge um einen Winkel von hier 90° geändert. Innerhalb der Transporteinheit 40 ist bevorzugt eine Reckstange zum Dehnen der Kunststoffvorformlinge während des Expansionsvorgangs vorgesehen. Durch die Reckstange könnte der Vorformling innerhalb der Blasstation 4 zusätzlich mit Druck beaufschlagt werden.
Das Bezugszeichen 60 bezieht sich auf eine weitere Vorrichtung zum Abtransport der Vorformlinge, welche unten genauer erläutert wird. Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet ebenfalls eine Transporteinrichtung, welche die fertig geblasenen Behältnisse transportiert, wobei hier die Behältnisse wieder in einer Ebene transportiert werden, welche parallel zu den einzelnen Trägern 24, 26 ist.
4 zeigt eine weitere Detaildarstellung. Man erkennt hier wiederum die Transportschiene 46, mittels derer Vorformlinge 10 gefördert werden. An dem unteren Ende der Transportschiene gelangen die Vorformlinge in die einzelnen Greifeinrichtungen 32 und werden hier mit dem Trägerrad 30 um Uhrzeigersinn so lange gefördert, bis sie unterhalb der Transporteinheit 40 liegen. In diesem Bereich kann sich beispielsweise die den Vorformling 10 haltende Greifeinrichtung öffnen und auf diese Weise den Vorformling 10 freigeben, so dass dieser nun in der Richtung Y nach unten durch die Erwärmungseinrichtung 6 transportiert werden kann.
Auch bei der in 3 gezeigten Darstellung ist nur eine Blasstation sowie eine Erwärmungseinrichtung gezeigt. Neben der hier gezeigten Transportschiene könnte auch ein Rollensystem vorgesehen sein, welches eine Vorsortierung der Vorformlinge vornimmt. Weiterhin wäre es möglich, einen (nicht gezeigten) Scheibensortierer zu verwenden, der mehrere Auswürfe zur Ausgabe der Vorformlinge an unterschiedliche Trägerräder 30 oder Schienen 46 aufweist. Weiterhin könnte es sich an die Blasstation 4 auch ein weiteres Sternrad mit einer Vielzahl von Greifeinrichtungen anschließen, welches die fertig gestellten und gegebenenfalls auch bereits etikettierten Behältnisse an eine Füllstation weitergibt. Daneben wäre auch ein Riementransport denkbar. Auch wäre es möglich, zum Transport der Vorformlinge 10 an die Transporteinheit 40 ein Sägezahnstern einzusetzen.
Auch könnte in einer weiteren Ausführungsform auf das Trägerrad verzichtet werden und die Schiene 46 bzw. mehrere Schienen 46, die in Umfangsrichtung gegebenenfalls über Weichen verteilt sind, direkt in dem Bereich unterhalb der Transporteinheit 40 geführt werden. So wäre es beispielsweise möglich, dass ein Endstück einer derartigen Transportschiene ein Schienenelement aufweist, welches senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Vorformlinge verschiebbar ist, so dass auf diese Weise die einzelnen Vorformlinge frei gegeben werden könnten. Auf diese Weise könnte die Transporteinheit 40 den jeweils am Ende einer derartigen Schiene angeordneten Vorformling übernehmen und auch so wäre ein Eintakten – jedoch erst durch die Transporteinheit 40 – möglich. Es wäre möglich, dass Antriebe, wie beispielsweise Servomotoren, magnetische oder pneumatische Antriebe zum Antreiben der Transporteinheit 40 in Y-Richtung, aber auch zum rotatorischen Antrieb eingesetzt werden.
5 zeigt eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung In dieser Darstellung ist ein Dorn 41 erkennbar, der in eine Mündung der Vorformlinge eingreift. Zugleich ist dieser Dorn hier als Blasdüse ausgestaltet, um den Vorformling zu dessen Expansion mit Druckluft zu beaufschlagen. Zu diesem Zweck ist weiterhin ein Ventilblock 45 mit einer Vielzahl von (nicht im Detail gezeigten) Ventilen vorgesehen, um die Luftzufuhr in den Vorformling zu steuern. Es wäre jedoch auch denkbar, dass zusätzlich eine Blasdüse vorgesehen ist, welche beispielsweise seitlich einschwenkt, um den Vorformling mit der Druckluft zu beaufschlagen.
Nachdem der Dorn 41 in die Mündung der Vorformlinge gelangt ist, ist der Transport der Behältnisse in der Richtung Y durch die Erwärmungseinrichtung 6 möglich. Das Bezugszeichen 17 bezieht sich auf einen Wellenhohlleiter, der die Mikrowellen ausgehend von einem (nicht gezeigten) Magnetron in den Resonator 7 der Erwärmungseinrichtung 6 fördert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wäre es auch möglich, dass die Transporteinheit 40 um ihre eigene Achse drehbar ist, so dass der Vorformling 10 mit einer bestimmten Drehstellung um seine eigene Achse durch die Erwärmungseinrichtung 6 transportiert werden kann. Auch auf diese Weise wäre es möglich, einzelne Bereiche des Vorformlings anders zu erwärmen als andere Bereiche, um auf diese Weise das bereits oben beschriebene Preferential Heating des Vorformlings zu erreichen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuerung und bevorzugt eine Regelung vorgesehen, welche eine thermische Profilierung des Vorformlings 10 in seiner Längsachse vornimmt. Eine nicht gezeigte Sensoreinrichtung misst im Resonator die Temperaturen von verschiedenen Bereichen des Vorformlings 10 und vergleicht die Messwerte mit vorgegebenen Sollwerten. Ist ein Sollwert erreicht, so wird ein Signal an eine nicht gezeigte Steuereinrichtung der Transporteinrichtung 2 übergeben, so dass ein Vorschub der Transporteinheit in Y-Richtung eingeleitet werden soll.
Es wäre möglich, dass eine Inspektionseinrichtung im Bereich des Transportpfades nach der Blasstation 4 angeordnet ist. Diese inspiziert das Behältnis im Hinblick auf vorgegebene geometrische, thermische oder chemische Werte, wie zum Beispiel Sterilität, Wandstärken oder Temperaturen und vergleicht diese mit vorgegebenen Sollwerten und gibt die Ergebnisse in einen Regelkreis weiter. Durch die Zuordnung einzelner Blasstationen 4 zu einzelnen Erwärmungseinrichtungen 6 kann somit eine individuelle Regelung der einzelnen Erwärmungseinrichtungen zur unterschiedlichen Profilierung, aber auch solcher Parameter wie einer Reckgeschwindigkeit der Reckstange, Vorblasdruck, Fertigblasdruck und der Zeit, die der Vorformling einzelner Stationen ausgesetzt ist, von statten gehen.
Es wäre denkbar, dass die Reckstange separat vom Antrieb der Tranporteinrichtung 2, 40 mit einem eigenen Antrieb angetrieben wird. Es wäre zusätzlich möglich, dass Antriebe, wie beispielsweise Servomotoren, magnetische oder pneumatische Antriebe zum Antreiben an der Reckstange an der Transporteinrichtung 2, 40 angeordnet sind. Da bei stationären Blasstationen die Reckgeschwindigkeit separat, und nicht über schwer auszuwechselnde Kurvenbahnen, wie im Stand der Technik üblich, gesteuert werden kann, ist hier ein Einsatz einer Regelung der Reckgeschwindigkeit besonders empfehlenswert.
In einer anderen Ausführungsform sind im Bereich des Transportpfades nicht gezeigte Auswerfeinrichtungen angeordnet, die aufgrund von Signalen unterschiedlicher Regelkreise oder Inspektoren fehlerhafte oder falsch positionierte Vorformlinge oder Behältnisse 10 aussondern.
6 zeigt eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist insbesondere auch die weitere Erwärmungseinrichtung 42 erkennbar, welche die Vorformlinge zusätzlich erwärmt. Dabei handelt es sich, wie oben erwähnt, hierbei um eine Infrarot-Erwärmungseinrichtung. Das Bezugszeichen 48 kennzeichnet ein Abschirmelement, welches den Vorformling greift und welches auch dazu dient, um den Vorformling teilweise abzuschirmen. So kann beispielsweise der Mündungsbereich des Vorformlings gegen eine Erwärmung geschützt werden, da insbesondere das Gewinde der Vorformlinge nicht erwärmt werden soll. Auch wäre es möglich, mit der Abschirmungseinrichtung 48 einzelne Bereiche des Vorformlings in Umfangseinrichtung abzuschirmen um auch auf diese Weise eine nur abschnittsweise Erwärmung des Vorformlings zu erreichen. Das Abschirmelement ist hier, wie durch den Pfeil P1 angedeutet, schwenkbar.
In einer Ausführungsform kann es sich bei dem Abschirmelement 48 um eine Klammer handeln, die mittels Kontakt einzelne Bereiche des Vorformlings 10 zusätzlich temperiert, um unterschiedliche Streckverhältnisse in den einzelnen Bereichen des zu blasenden Behälters hervorzurufen. Auf diese Weise wäre auch ein Preferential Heating denkbar.
7 zeigt eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei hier insbesondere die Blasstation 16 gezeigt wird, innerhalb derer die Vorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Dabei wird der Vorformling wieder entlang der Richtung Y in die (dann jedoch geöffnete) Blasstation eingeführt und anschließend die Blasstation geschlossen. Anschließend kann der Vorformling, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, mit Druckluft beaufschlagt werden. Entsprechende Zuleitungen für die Druckluft sind jedoch in 7 nicht dargestellt.
Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet ein Bodenteil der Blasstation, welches neben den beiden Teilen 16a und 16b einen Hohlraum abschließt, innerhalb dessen der Vorformling zu dem Behältnis bzw. der Kunststoffflasche umgeformt wird. Dieses Bodenteil 52 ist hier mittels eines Arms 53 schwenkbar angeordnet und kann genauer aus dem Transportpfad des Behältnisses in der Richtung Y weggeschwenkt werden, damit das Behältnis nach der Expansion hier nach unten hindurchgeschoben werden kann
8 zeigt eine weitere Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Unterhalb der Blasstation ist hier noch die Transporteinheit 50 vorgesehen, welche zur Übernahme der fertig gestellten Behältnisse dient. Diese Transporteinheit 50 weist wiederum eine Greifeinrichtung 54 zum Greifen der nunmehr fertig gestellten Behältnisse auf. Diese Greifeinrichtung ist hier an einem (bevorzugt mit einem Linearlager versehenen) Tragarm 55 angeordnet und dabei bevorzugt auch in einer Ebene schwenkbar, welche parallel zu dem Träger 26 ist. Das Bezugszeichen 56 kennzeichnet eine Befestigungsplatte, um die Greifeinrichtung 54 an dem Haltearm 58 zu befestigen. Daneben weist die Vorrichtung eine (nicht gezeigte) Kurve auf, um eine Öffnungs- und Schließbewegung der Greifeinrichtung 54 zu steuern. Es wäre jedoch auch möglich, dass andere Antriebe, wie beispielsweise Servomotoren, magnetische oder pneumatische Antriebe zum Ansteuern der Greifeinrichtung 54 vorgesehen sind. Es wäre auch möglich dass stationäre Kurven zum Ausfahren des Linearlagers an den Trägern 24, 26, 28 oder ortsfest im Bereich der Transporteinheit angeordnet sind. Diese wirken mit Steuerrollen zusammen, die am Linearlager angeordnet sind.
In 9 ist eine weitere Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Man erkannt hier auch eine Bodenplatte 66, an der auch die Vorrichtung 50 angeordnet ist sowie auch eine weitere Transporteinheit 60, welche zum Abtransport der Vorformlinge dient. Hierbei handelt es sich bei der weiteren Transporteinheit 60 um einen Luftförderer, der eine Schiene 64 aufweist, auf der der Tragring der Vorformlinge bzw. der Behältnisse aufliegt sowie einen darunter liegenden Hohlraum, der beispielsweise mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um auf diese Weise die Behältnisse in Richtung des Pfeils P2 zu fördern.
Die Transporteinheit 50 ist dabei entlang einer Kreisbahn beweglich angeordnet, um die Behältnisse an die Transporteinheit 60 zu übergeben. Zu diesem Zweck ist in der Bodenplatte 66 eine umlaufende Nut 65 zum Führen der Transporteinheit vorgesehen. Es wäre jedoch auch möglich, dass die gesamte Bodenplatte 66 drehbar angeordnet ist und die Transporteinheiten 50 wiederum fest an der Bodenplatte 66 angeordnet sind. Eine Beweglichkeit der einzelnen Transporteinheiten 50 gegenüber der Bodenplatte ermöglicht jedoch die Erzeugung individueller Zwischenräume zwischen den einzelnen Behältnissen.
In einem Teilbereich des Transportpfades können weiterhin nicht gezeigte Sterilisationseinrichtungen vorgesehen sein, die die Vorformlinge 10 oder Behälter sterilisieren. Die Sterilisationseinrichtungen können Düsen oder Tauchbäder umfassen, die die Innenseite oder die Außenseite des Vorformlings mit Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure benetzen. Denkbar wäre auch eine Sterilisation mittels E-beam, wobei Elektronen über eine Düse an die Wand des Vorformlings eingeführt werden können, um diese zu sterilisieren. Dies könnte auf einem zusätzlichen nicht gezeigten Träger geschehen, der zwischen der Erwärmungseinrichtung 6 und der Blasstation 4 angeordnet ist.
Ebenso wäre eine Anordnung der Sterilisationseinrichtungen im Bereich der Transporteinrichtungen 30, 46, 34 vor der Erwärmungseinrichtung denkbar. Um die Sterilität des Vorformlings und des Behältnisses zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, die Bereiche nach der Sterilisierung durch die Sterilisationseinrichtungen in einem nicht gezeigten Reinraum anzuordnen. Dieser Reinraum erstreckt sich vorteilhaft bis zur Verschließeinrichtung.
Sämtliche der in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Vorrichtung
2: Transporteinrichtung
4: Blasstation
6: Erwärmungseinrichtung
7: Resonator
10: Behältnis
16a, 16b: Blasformhälften
17: Wellenhohlleiter
18, 24, 26, 28: Träger
22: Etikettiereinrichtung
30: Transporteinheit
32: drehbare Greifelemente
34: Gehäuse
40: Transporteinheit
41: Dorn, Blasdüse
42: Heizeinrichtung
43: Sammelbehältnis
44: Ausgangsöffnung
45: Ventilblock
46: Transportschiene
48: Abschirmelement
50: Transporteinheit
52: Bodenteil
53: Arm
54: Greifeinrichtung
55: Tragarm
56: Befestigungsplatte
58: Haltearm
60: weitere Transporteinheit
64: Schiene
65: Nut
66: Bodenplatte
P1, P2: Pfeil
Y: Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 69402543 T2 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen (10) mit einer Vielzahl von Blasstationen (4), welche jeweils wenigstens einen Aufnahmeraum aufweisen, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, und mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse entlang wenigstens eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vielzahl von Erwärmungseinrichtungen (6) aufweist, welche entlang des Transportpfads jedes Behältnisses stromaufwärts der Blasstationen (4) angeordnet sind, wobei wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (6) wenigstens einer Blasstation (4) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasstationen (4) stationär angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtungen (6) stationär angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasstationen (4) entlang einer kreisförmigen Bahn angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (6) eine Mikrowellenerwärmungseinrichtung (6) ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtungen (6) radial innerhalb der Blasstationen (4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb der Blasstationen eine Verteileinrichtung zum Verteilen der Vorformlinge auf die Erwärmungseinrichtungen (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Erwärmungseinrichtung (6) mit jeweils einer Blasstation (4) eine modulare Einheit bildet.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine weitere Transporteinrichtung (12) aufweist, welche die Behältnisse von den Blasstationen (4) abführt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Transporteinrichtung die Behältnisse getaktet transportiert.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtungen (6) in einer Umfangsrichtung jeweils zwischen den Blasstationen (4) liegen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Blasstation (4) noch eine weitere Erwärmungseinrichtung zugeordnet ist.
Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen, wobei die Kunststoffvorformlinge mit einer Transporteinrichtung entlang wenigstens eines Transportpfades transportiert werden, mittels einer Erwärmungseinrichtung erwärmt werden und nach dem Erwärmungsvorgang mittels Blasstationen zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoffbehältnisse, die mit einer bestimmten Erwämrungseinrichtung (6) erwärmt werden, mit einer vorbestimmten Blasstation (4) zu Kunststoffbehältnissen expandiert werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Behältnisse auf unterschiedlichen Pfaden transportiert werden.