DE102013113361A1

DE102013113361A1 - Blasformmaschine mit am Blasrad angeordneten Austauschelementen

Info

Publication number: DE102013113361A1
Application number: DE102013113361.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-03

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20) mit einem um eine vorgegebene Drehachse (D) drehbaren Träger (2), wobei an diesem Träger (2) wenigstens zwei Umformungsstationen (4) angeordnet sind, welche jeweils wenigstens eine erste Blasformeinrichtung (12) aufweisen, welche einen Hohlraum aufweist, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen (20) umformbar sind, wobei die Blasformeinrichtungen (12) jeweils wenigstens eine Anschlusseinrichtung zur Zuführung eines fließfähigen und insbesondere flüssigen Temperiermediums aufweisen. Erfindungsgemäß sind jeder Umformungsstation wenigstens zwei gattungsgleiche Behandlungselemente (14a, 14b) zugeordnet, wobei eines dieser Behandlungselemente (14a) ein aktives Behandlungselement (14a) ist, welches während eines vorgegebenen Arbeitsbetriebs dazu vorgesehen und bestimmt ist, einen vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen und das zweite Behandlungselement (14b) während dieses vorgegebenen Arbeitsbetriebs passiv ist, wobei das erste Behandlungselement (14a, 14b) derart durch das zweite Behandlungselement (14b, 14a) austauschbar ist, das dieses zweite Behandlungselement (14b) in Folge eines Austausches dazu vorgesehen und bestimmt ist, den vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen.

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 weisen diese Vorrichtungen üblicherweise einen drehbaren Träger, insbesondere ein Blasrad, auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen angeordnet ist. Diese Umformungsstationen weisen dabei jeweils üblicherweise Blasformen bzw. Blasformeinrichtungen auf, welche im Betrieb einen Hohlraum ausbilden, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen Medium und insbesondere mit Druckluft zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden. Im Betrieb derartiger Vorrichtungen ist es oftmals erforderlich, Teile dieser Blasformeinrichtungen auszuwechseln, beispielsweise wenn andere Behältnisse geblasen werden sollen bzw. Behältnisse mit einer anderen äußeren Form.
Aus der EP 1 299 223 B1 ist eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern bekannt. Dem Gegenstand dieser Druckschrift liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Auswechseln insbesondere eines Bodeneinsatzes derartiger Blasformen mit einem geringeren Arbeitsaufwand durchzuführen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, dass eine Grundplatte mit einem Bodeneinsatz verbunden ist, das aus einem mit der Grundplatte verbundenen Kopplungselement sowie einem mit dem Bodeneinsatz verbundenen Gegenelement ausgebildet ist. Auf diese Weise wird der eigentliche Wechselvorgang vereinfacht. Gleichwohl ist im Falle dieser Vorrichtung eine Einwechslung immer noch relativ aufwendig, insbesondere, da teilweise auch Medienanschlüsse zu den besagten Bodenteilen gelöst und neu verbunden werden müssen. Mit anderen Worten muss bei jedem Verbinden einer neuen Form eine Verbindung mit den Medienanschlüssen hergestellt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Umstellung von Wechselteilen weiter zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist einen um eine vorgegebene Drehachse drehbaren Träger auf, wobei an diesem Träger wenigstens zwei Umformungsstationen angeordnet sind, welche jeweils wenigstens eine erste Blasformeinrichtung aufweisen, welche einen Hohlraum ausbildet, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umformbar sind. Dabei weisen die Blasformeinrichtungen jeweils wenigstens eine Anschlusseinrichtung zur Zuführung eines fließfähigen und insbesondere flüssigen Temperiermediums auf.
Erfindungsgemäß sind jeder Umformungsstation wenigstens zwei gattungsgleiche Behandlungselemente zugeordnet, wobei eines dieser Behandlungselemente ein aktives Behandlungselement ist, welches während eines vorgegebenen Arbeitsbetriebs dazu vorgesehen und bestimmt ist, einen vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen und das zweite Behandlungselement während dieses vorgegebenen Arbeitsbetriebs passiv ist, wobei das erste Behandlungselement derart durch das zweite Behandlungselement austauschbar ist, dass dieses zweite Element in Folge des Austausches dazu vorgesehen und bestimmt ist, den vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen (insbesondere im Rahmen eines anderen Arbeitsbetriebs, beispielsweise eines Arbeitsbetriebs, in dem andere Behältnisse hergestellt werden sollen).
Unter gattungsgleichen Behandlungselementen wird verstanden, dass diese insbesondere die gleiche Funktion im Hinblick auf den Umformungsvorgang durchführen. So kann es sich beispielsweise um zwei Bodenteile der Blasformeinrichtungen handeln, um zwei Reckstangen, um zwei Seitenteile der Blasformeinrichtung, um zwei Blasdüsen oder dergleichen.
Wenn mit der Umformungsvorrichtung beispielsweise zuerst 1,5-Liter-Flaschen produziert werden und danach 0,5-Liter-Flaschen, dann ist pro Umformungsstation beispielsweise ein Bodenteil für die 1,5-Liter-Flasche und ein weiteres Bodenteil für die 0,5-Liter-Flasche vorgesehen. Weiterhin sind beispielsweise pro Umformungsstation zwei Seitenteile für die 1,5-Liter-Flasche vorhanden und zwei Seitenteile für die 0,5-Liter-Flasche. Somit sind pro Blasform der Umformungsstation sechs Teile vorhanden, welche auf dem Träger angeordnet werden.
Im Gegensatz zu Vorrichtungen aus dem Stand der Technik wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die beiden einer bestimmten Umformungseinrichtung zugeordneten Behandlungselemente beide an den Träger angeordnet sind, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur eines dieser beiden Behandlungselemente aktiv ist, d.h. aktiv an einem Umformungsprozess teilnimmt.
Insbesondere verbleibt das passive Behandlungselement während des gesamten Produktionsprozesses mit dem aktiven Behandlungselement auf dem drehbaren Träger und dreht sich so „ungenutzt“ mit.
Unter einem passiven Behandlungselement wird ein solches Behandlungselement verstanden, welches zwar grundsätzlich geeignet ist, einen bestimmten Behandlungsvorgang an dem Behältnis durchzuführen, welches jedoch in einem bestimmten Arbeitsbetrieb nicht an dem Behandlungsvorgang teilnimmt. Damit hängt die Frage, ob ein Behandlungselement aktiv oder passiv ist, von dem jeweiligen Betriebsmodus ab. Vorteilhaft ist jeder Umformungsstation während eines bestimmten Arbeitsbetriebs genau ein aktives Behandlungselement einer Gattung, welches eine bestimmte Funktion ausführt zugeordnet und wenigstens ein passives Behandlungselement, welches ebenfalls geeignet ist, diese bestimmte Funktion auszuführen.
Im Gegensatz hierzu werden im Stand der Technik üblicherweise Austauschteile von dem Träger entnommen und beispielsweise abseits der Vorrichtung zum Umformen abgelegt. Auf dieses Entnehmen bzw. das vollständige Trennen von dem Träger wird erfindungsgemäß verzichtet.
Im Stand der Technik müssen die besagten Behandlungselemente, beispielsweise Blasformteile, von dem Träger bzw. einem Karussell heruntergenommen werden und müssen insbesondere auch bei jeder Entnahme und bei jedem Verbinden beispielsweise einer neuen Form die Medienanschlüsse gelöst und wieder verbunden werden. Daneben muss im Stand der Technik üblicherweise neben dem Blasrad ein Speicher vorhanden sein, beispielsweise ein Magazin, welches sich als relativ sperrig in der Anlage erweist. Daneben ist es zudem erforderlich, dass der Maschinenbediener bei einem Formatwechsel die Blasformeinrichtung der jeweiligen Blasform zuordnen muss, beispielsweise beim Fahren von zwei unterschiedlichen Behältnissen gleichzeitig.
Im Gegensatz hierzu wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass bestimmte Austauschteile, wie beispielsweise die Einzelteile einer Blasform, eine Reckstange, eine Blasdüse, ein Reckanschlag, eine Mutterform, eine Formträgerschale oder auch ein Formträger nach dem Austausch auf dem Blasrad verbleiben. Vorteilhaft dreht sich das Blasrad während des Produktionsprozesses – insbesondere kontinuierlich – um eine vertikale Drehachse und insbesondere sind die Umformungsstationen in äquidistanten Abständen zueinander entlang des Umfangs des Blasrads angeordnet. Während eines Wechselbetriebs, in welchem bestimmte Behandlungselemente ausgetauscht werden, kann sich das Blasrad schrittweise drehen, so dass ein Bediener immer an der selben Stelle die Behandlungselemente austauschen kann.
Bevorzugt ist wenigstens ein zweites Behandlungselement an eine Verbindungsleitung, welche insbesondere zum Zuführen eines Temperiermediums dient, angeschlossen bzw. anschließbar. Bei dieser Ausgestaltung wird also vorgeschlagen, dass sowohl das erste bzw. aktive Behandlungselement an eine Verbindungsleitung angeschlossen ist als auch das zweite passive bzw. nicht im Arbeitsbetrieb befindliche Behandlungselement. In diesem Falle handelt es sich dabei um ein Behandlungselement, welches beispielsweise temperiert, insbesondere gekühlt wird. Bevorzugt weisen also sowohl das aktive (erste) Behandlungselement als auch das zweite (passive) Behandlungselement jeweils Leitungen zum Leiten des Temperiermediums auf.
Bevorzugt weisen die Behandlungselemente zwei Anschlüsse zum Kommunizieren des Temperiermediums auf. Bevorzugt weist die Vorrichtung einen Kreislauf zum Leiten des Temperiermediums auf und besonders bevorzugt ist wenigstens das aktive Behandlungselement in diesen Kreislauf eingebunden. Bevorzugt ist auch das passive Behandlungselement in den Temperierkreislauf eingebunden.
In diesem Zusammenhang wird damit vorgeschlagen, dass die Einzelteile, d.h. auch die passiven bzw. nicht am konkreten Arbeitsvorgang beteiligten Behandlungselemente mit ihren Medienanschlüssen verbunden bleiben, was den Vorteil mit sich bringt, dass kein zusätzliches Kuppeln notwendig ist. Diese Ausgestaltung ist dabei insbesondere interessant, wenn es sich bei dem Behandlungselement um eine Bodenform handelt, welche Bestandteil einer Blasform ist. Bezüglich dieser Bodenformen ist der nötige Platz neben einer Blasstation zum Lagern auf einem Blasrad in besonderer Weise vorhanden.
Insbesondere werden die passiven Teile im Bereich zwischen zwei benachbarten Blasstationen gelagert, es wäre aber auch denkbar, diese Teile radial außerhalb oder innerhalb des Bereichs des Umfangs des Blasrades zu lagern, welchen die Umformungsstationen einnehmen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das erste und zweite Behandlungselement derart bezüglich einer Versorgung für das Temperiermedium angeordnet, dass sie gleichzeitig von diesem Temperiermedium durchströmbar sind. So wäre es beispielsweise möglich, dass ein Verteiler oder eine Weiche vorgesehen ist, mittels derer beide Behandlungselemente, d.h. sowohl das aktive als auch das passive Behandlungselement gleichzeitig versorgt werden können.
Um daher nicht noch mehr Anschlüsse, beispielsweise an einem Drehverteiler, vorsehen zu müssen, kann bevorzugt eine Weiche oder ein Verteiler vorgesehen sein und bevorzugt an jeder Umformungsstation vorgesehen sein, der das Temperiermedium, bei dem es sich insbesondere um eine Kühlflüssigkeit handelt, entweder durch Umschalten wahlweise an die im Einsatz befindliche Form bzw. das im Einsatz befindliche Behandlungselement oder aber ständig auch durch die nicht im Einsatz befindlichen und die im Einsatz befindlichen Behandlungselemente, insbesondere Bodenformen leitet. Dabei ist es möglich, dass ein derartiges Umschalten automatisch (bspw. über Ventile) oder auch manuell, beispielsweise mittels eines Handhebels erfolgt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das erste Behandlungselement und das zweite Behandlungselement bezüglich eines Temperiermediums in Reihe und/oder parallel geschaltet. Auf diese Weise werden also beide Behandlungselemente, sowohl das aktive als auch das passive wahlweise oder permanent von dem Temperiermedium durchflossen.
Daneben können jedoch auch Ventileinrichtungen vorgesehen sein, welche einen Fluss des Temperiermediums durch das Behandlungselement bzw. die Behandlungselemente regeln. Es wäre jedoch auch möglich, dass das zweite Behandlungselement zumindest im Arbeitsbetrieb (in dem dieses Behandlungselement passiv ist) nicht von einem Medium durchströmt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Vorrichtung um eine steril arbeitende Vorrichtung. So ist es beispielsweise möglich, dass die Vorrichtung einen Reinraum aufweist, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge während des Umformungsvorganges gefördert werden. Dabei ist es möglich, dass dieser Reinraum eine ring- bzw. torusförmige Gestalt aufweist und durch diesen Reinraum hindurch die Kunststoffvorformlinge während ihrer Expansion gefördert werden. Vorteilhaft sind Dichtungseinrichtungen vorgesehen, welche den besagten Reinraum gegenüber einer Umgebung abtrennen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können Sterilisationseinrichtungen vorgesehen sein, welche die Vorrichtung selbst, aber auch die zweiten Behandlungselemente insbesondere während eines Sterilisationszyklus sterilisieren.
Der Reinraum kann eine Atmosphäre aufweisen, welche weniger Keime, Verunreinigungen, Bakterien oder Sporen enthält als die Atmosphäre außerhalb des Reinraums. Insbesondere kann hierzu ein Luftfilter an der Vorrichtung angeordnet sein, durch welchen (beispielswesie mittels eines Gebläses) gefilterte Luft in den Reinraum eingeleitet wird. Insbesondere kann es sich bei der eingeleiteten Luft um im Wesentlichen sterile Luft handeln. Insbesondere wird der Reinraum somit unter einem leichten Überdruck gegenüber der Atmosphäre außerhalb des Reinraums gehalten. Der Druckunterschied kann beispielsweise in einem Bereich von 0,1mbar bis 400mbar betragen. Insbesondere kann der Reinraum Abdichtungen aufweisen, welche den Reinraum gegenüber der äußeren Atmosphäre zumindest bereichsweise abdichten. Bei den Dichtungen kann es sich um Dichtungen aus elastischem Material und/oder um hydraulische Dichtungen wie Wasserschlösser handeln.
Die Dichtungen können vorzugsweise kreisförmig entlang des Umfangs des drehenden Trägers ausgebildet sein. Weiterhin können der Reinraum und/oder der Teile der Umformungsstationen, welche sich im Reinraum befinden, in gewissen, insbesondere regelmäßigen, Zeitabständen gereinigt und/oder sterilisiert werden. Vorzugsweise kann eine Reinigung zuerst mit Schaum, dann zum Entfernen des Schaums mit Sterilwasser durchgeführt werden. Eine Sterilisation kann mit gasförmigen Wasserstoffperoxid durchgeführt werden. Die Mittel zum Einbringen der Reinigungs- und Sterilisationsmedien können stationär oder mit dem Träger mitdrehend angeordnete Düsen sein. Auch durch Blasdüsen der Umformungsstationen kann beispielsweise Sterilisationsmedium austreten. Die genannten Mittel zur Bereitstellung des Reinraums oder Kombinationen von diesen können je nach den Anforderung an die Hygiene, Sauberkeit oder Sterilität der Maschine oder der mit ihr gefertigten Kunststoffbehältnisse eingesetzt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist an dem drehbaren Träger eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet, wobei jeder Umformungsstation jeweils zwei gattungsgleiche Behandlungselemente zugeordnet sind und wobei eines dieser Behandlungselemente ein aktives Behandlungselement ist, welches während eines vorgegebenen Arbeitsbetriebs dazu vorgesehen und bestimmt ist, einen vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen und das zweite Behandlungselement während dieses vorgegebenen Arbeitsbetriebs passiv ist, wobei das erste Behandlungselement derart durch das zweite Behandlungselement austauschbar ist, dass dieses zweite Behandlungselement in Folge eines Austausches dazu vorgesehen und bestimmt ist, den vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen. In Folge dieses Austausches wird – wie oben erwähnt – das erste Behandlungselement zu einem passiven Behandlungselement, welches in Folge des Austausches nicht mehr an dem Behandlungsprozess beteiligt ist.
Grundsätzlich ist die hier vorgeschlagene Vorgehensweise auch auf andere Maschinen anwendbar, beispielsweise auf Etikettiermaschinen und dort beispielsweise auf Zentrierglocken oder Drehteller, auf Füllmaschinen, beispielsweise auf Füllventile, auch Reinigungsdüsen und auf Transportklammern. Auch hier wäre es möglich, dass jeweils aktive und passive Behandlungselemente vorgesehen sind, welche jedoch auf einem bestimmten Träger verbleiben und bei Bedarf gegen die aktiven Elemente eingetauscht werden können. Die Anmelderin behält sich vor, diese Idee auch für andere Anwendungen, beispielsweise Füllmaschinen oder Etikettiermaschinen zu beanspruchen. Dabei wäre es auch möglich, dass es sich bei dem Behandlungselement um ein nicht von einem fließfähigen Medium durchströmtes Behandlungselement handelt bzw. ein Behandlungselement, welches insbesondere nicht temperiert wird.
Bevorzugt handelt es sich damit bei dem drehbaren Träger um einen sich um eine vertikale Drehachse kontinuierlich drehenden Träger, der – wie oben erwähnt – eine Vielzahl von an seinem Außenumfang in äquidistanten Abständen angeordneten Umformungsstationen aufweist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein zweites Behandlungselement benachbart zu derjenigen Umformungsstation, der dieses Behandlungselement zugeordnet ist, angeordnet. So wäre es beispielsweise möglich, dass die passiven Behandlungselemente bzw. Formatteile sich zwischen zwei Umformungsstationen befinden oder auch oberhalb bzw. unterhalb der Umformungsstationen. Bevorzugt befindet sich das jeweils zweite Behandlungselement bezüglich einer Transportbahn der Umformungsstationen radial innerhalb der Umformungsstation bzw. radial innerhalb des ersten Behandlungselementes, welches aktiv ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Behandlungselement näher an der Umformungsstation, der es zugeordnet ist, als an irgendeiner anderen Umformungsstation.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können Verbindungseinrichtungen bzw. Fixiereinrichtungen vorgesehen sein, welche eine Verbindung zwischen der Umformungsstation und dem jeweiligen Behandlungselement zur Verfügung stellen. Dabei kann es sich beispielsweise um Schnellverschlusssysteme, wie insbesondere aber nicht ausschließlich Bayonettverschlüsse handeln, welche zum Befestigen des Formatteils bzw. Behandlungselementes dienen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Magazineinrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl von zweiten Behandlungselementen auf. Vorteilhaft ist dabei diese Magazineinrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl von zweiten Behandlungselementen an dem Träger angeordnet. In dieser Magazineinrichtung können die jeweils zweiten Behandlungselemente abgelegt werden. Insbesondere sind an der Magazinvorrichtung Aufnahmen vorgesehen, welche die Behandlungselemente vereinzelt aufnehmen. Insbesondere können die Behandlungselemente über den selben Verschluss, der auch beim Einsatz in die aktive Position verwendet wird, im Magazin oder an dem Träger fixiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Wechseleinrichtung zum Einwechseln der Behandlungselemente auf. Dabei kann beispielsweise ein Roboter vorgesehen sein, der den Austausch des ersten Behandlungselementes gegen ein zweites Behandlungselement ermöglicht. Dabei kann es sich um einen stationären Wechselautomaten bzw. eine stationäre Wechseleinrichtung handeln, es wäre jedoch auch möglich, dass diese Wechseleinrichtung mitdrehend ausgebildet ist. Diese Wechseleinrichtung dient dabei bevorzugt zum Auswechseln der besagten Formatteile bzw. Behandlungselemente. Dabei kann es möglich sein, dass ein Auswechseln der Behandlungselemente vollautomatisch erfolgt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist wenigstens ein Behandlungselement bevorzugt sowohl das erste als auch das zweite Behandlungselement Kanäle auf, durch welche ein fließfähiges Medium strömen kann. Dabei kann es sich insbesondere um Temperierkanäle handeln, wobei ein Temperiermedium bevorzugt von einem stationären Teil außerhalb der Vorrichtung über einen Drehverteiler zu den besagten Behandlungselementen bzw. zu Formatteilen auf dem Träger geführt werden kann.
Insgesamt wird daher vorgeschlagen, dass die Vorrichtung einen umlaufenden Förderer aufweist, der mindestens zwei Blasstationen aufweist, welche wiederum temperiert werden können, weil – wie oben erwähnt – eines der Behandlungselemente ein aktives Teil ist, welches bevorzugt lösbar an einer Umformungsstation angeordnet ist und welches sich im Einsatz befindet und wenigstens eine weiteres insbesondere passives Behandlungselement vorgesehen ist, welches ebenfalls auf der Transporteinrichtung bzw. dem Förderer angeordnet ist und welches sich nicht im Einsatz befindet, welches jedoch dazu geeignet und bestimmt ist, an dieselbe Position zu treten wie das aktive Behandlungselement.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Zuführleitung auf, welche das Temperiermedium zu einer Umformungsstation führt, sowie bevorzugt wenigstens eine Verteileinrichtung, welche das in der Zuführleitung geführte Temperiermedium auf die der Umformungsstation zugeordneten Behandlungselemente verteilt.
Dabei können auch Ventile vorgesehen sein, welche ein Steuern der entsprechenden Mediumflüsse ermöglichen. Daneben kann auch eine Verteileinrichtung vorgesehen sein, welche das Temperiermedium auf die einzelnen Umformungsstationen aufteilt. Vorteilhaft handelt es sich bei dieser Verteileinrichtung um einen Drehverteiler, der bevorzugt ausgehend von einem stationär angeordneten Reservoir das Temperiermedium auf die drehenden Umformungsstationen aufteilt. Insbesondere ist der Drehverteiler im Bereich der Drehachse des Trägers angeordnet und die Verteilung erfolgt besonders bevorzugt sternförmig hin zu den Umformungsstationen.
Bei der Vorrichtung könnte es sich auch um eine Etikettiermaschine handeln, bei der als Behandlungselemente Drehteller und/oder Zentrierglocken vorgesehen sind, wobei die Drehteller und/oder Zentrierglocken ebenfalls von Temperiermedium durchflossen sein können.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge mittels einer Vielzahl von an einem sich um eine vorgegebene Drehachse drehenden bzw. drehbaren Träger angeordneten Umformungsstationen zu den Kunststoffbehältnissen durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium expandiert werden, wobei diese Umformungsstationen jeweils eine Blasformeinrichtung aufweisen.
Erfindungsgemäß sind den einzelnen Umformungsstationen jeweils gattungsgleiche erste und zweite Behandlungselemente zugeordnet, welche an einem Träger angeordnet sind, und während der Umformung der Kunststoffvorformlinge von diesem Träger gefördert werden. Dabei ist das erste Behandlungselement gegen das zweite Behandlungselement austauschbar, derart, dass entweder das erste Behandlungselement oder das zweite Behandlungselement aktiv an dem Umformungsvorgang teilnimmt.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass an dem drehbaren Träger, beispielsweise dem Blasrad, die jeweils ersten und zweiten Behandlungselemente vorhanden sind, wobei nur jeweils eines dieser Behandlungselemente aktiv ist, d.h. tatsächlich zu der Umformung der Kunststoffvorformlinge beiträgt und das andere Behandlungselement passiv ist.
Bevorzugt wirkt dabei das jeweils erste bzw. aktive Behandlungselement auf die Kunststoffbehältnisse bzw. -vorformlinge ein.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird wenigstens ein Behandlungselement von einem fließfähigen Temperiermedium durchflossen. Vorteilhaft sind dabei jedoch beide, d.h. sowohl das aktive als auch das passive Behandlungselement permanent mit entsprechenden Fließmittelleitungen verbunden. Dies bedeutet, dass auch das passive Behandlungselement nicht von seinen Verbindungsleitungen zum Zuführen des Temperiermediums abgekoppelt wird.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
1 eine Darstellung einer Anordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen;
2 eine schematische Darstellung einer Umformungsstation;
3 eine weitere Darstellung einer Umformungsstation;
4 eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Verbindung mit einem Bodenteil;
5 eine Darstellung eines angeschlossenen Bodenteils;
6 eine weitere Darstellung einer Anordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen; und
7a–7d fünf Darstellungen zur Veranschaulichung einer Verschaltung für ein Behandlungselement.
1 zeigt eine Anordnung 100 zum Umformen von Kunststoffvorformlingen 10 zu Kunststoffbehältnissen 20. Diese Anordnung weist eine Heizeinrichtung 50 auf, welche zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge 10 dient. Die so erwärmten Kunststoffvorformlinge 10 werden über eine Zuführeinrichtung 32 an die eigentliche Vorrichtung 1 zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen transportiert. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine Abführeinrichtung, welche die gefertigten Behältnisse 20 wieder von der Vorrichtung 1 abführt. Bei den Zu- und Abführeinrichtungen 32, 34 handelt es sich um Teilungsverzugssterne, die den Abstand der Vorformlinge von der Heizeinrichtung bei der Übergabe an das Blasrad 2 vergrößern.
Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Medien und insbesondere von Temperiermedien. Dabei kann es sich sowohl um eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Medien als auch um eine Erwärmungseinrichtung (für einen Heatset-Prozess) handeln. Insbesondere umfasst die Vorrichtung zum Aufbereiten von Medien 40 eine Pumpe.
Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet einen Vorlauf, mit dessen Hilfe das Temperiermedium zunächst zu einem Drehverteiler 30 gefördert wird. Dieser Drehverteiler 30 verteilt das Temperiermedium auf die einzelnen Umformungsstationen 4 auf und zwar jeweils über Vorläufe 46 und Rückläufe 44. Das Bezugszeichen 28 kennzeichnet den Rücklauf, über welchen das Temperiermedium wieder zu der Aufbereitungseinrichtung 40 geführt wird. Diese Aufbereitungseinrichtung ist dabei bevorzugt stationär angeordnet und kann bevorzugt auch ein Reservoir zum Aufbewahren des Temperiermediums aufweisen. Vorteilhaft handelt es sich beim dem Temperiermedium um ein flüssiges Temperiermedium, beispielsweise um Wasser. Wird heißes Temperiermedium (>95°C) verwendet, kann es sich um Öl handeln.
Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet einen drehbaren Träger, an dem die einzelnen Umformungsstationen 4 angeordnet sind. Dabei weisen die Umformungsstationen 4 jeweils Blasformeinrichtungen 12 auf, die jedoch hier nur schematisch dargestellt sind.
Die Anordnung 100 arbeitet nach dem Zweistufenverfahren, bei dem vorgefertigte, insbesondere spritzgegossene, Vorformlinge 10 zuerst erwärmt werden, bevor sie aufgeblasen werden.
2 zeigt eine Darstellung einer Umformungsstation 4, wie sie von vorn aus dem Blickwinkel des Zuführsterns 32 zu sehen wäre. Dabei ist ein erstes Behandlungselement 14a vorgesehen, welches hier in diesem Falle eine aktive Bodenform ist, welche die Blasformeinrichtung zum Boden hin begrenzt. Allerdings ist die Bodenform 14a hier zwischen den Formträgerhälften 18a und 18b angeordnet und damit größtenteils nicht sichtbar.
Die Bezugszeichen 46 und 44 beziehen sich wiederum auf Vorläufe und Rückläufe für das Temperiermedium. Bei den Leitungen 44, 46 handelt es sich insbesondere um flexible Schläuche.
Das Bezugszeichen 14b kennzeichnet ein zweites Behandlungselement, welches bei der in 2 gezeigten Situation sich nicht in einem Arbeitsbetrieb befindet. Man erkennt, dass gleichwohl auch dieses zweite Behandlungselement, hier die zweite Bodenform, an die Temperierleitungen angeschlossen ist.
Die Bezugszeichen 35 und 38 kennzeichnen Weichen, welche das Temperiermedium hier auf die beiden Behandlungselemente 14a und 14b aufteilen. Bei der in 2 gezeigten Darstellung sind die beiden Behandlungselemente 14a, 14b bzw. die Bodenformen parallel zueinander hinsichtlich des Flusses des Temperiermediums gestaltet. Bei den Weichen 35, 38 kann es sich alternativ auch um Ventile handeln (nicht gezeigt).
Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Magazineinrichtung für das zweite Behandlungselement 14b.
Man erkennt, dass der Flüssigkeitsstrom des Temperiermediums über die Weichen 35 bzw. 38 aufgeteilt und auf die beiden Behandlungselemente geleitet wird.
Die 2 ist der Ausschnitt aus dem Fenster aus 3.
3 zeigt eine weitere Darstellung einer Umformungsstation 4. Man erkennt hier auch eine Reckstange 5, welche hier in der Längsrichtung L verschiebbar ist, um die Kunststoffvorformlinge zu dehnen. Die Längsrichtung L ist parallel zur Drehachse des Trägers 2.
Das Bezugszeichen 18a kennzeichnet wieder ein Blasformträgerteil, welches bezüglich des zweiten Blasformträgerteils 18b auseinanderschwenkbar ist, um die Kunststoffvorformlinge einzubringen bzw. die gefertigten Behältnisse zu entnehmen. Bevorzugt ist eine Schwenkachse, bezüglich derer die Blasformträgerteile gegenüber einander schwenkbar sind, vertikal ausgerichtet und insbesondere parallel zu der Drehachse des Trägers 2 ausgerichtet. An diesen Blasformträgerteilen 18a, 18b können (ggfs. mittels Trägerschalen) wiederum Teile der Blasform angeordnet sein, insbesondere zwei Seitenteile, welche in einem geschlossenen Zustand der Blasform den Hohlraum ausbilden, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge expandiert werden.
Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Beaufschlagungseinrichtung, wie eine Blasdüse, welche an eine Mündung der Kunststoffvorformlinge anlegbar ist, um diese mit der Blasluft zu beaufschlagen.
4 zeigt eine mögliche Anordnung für die Befestigung eines Bodenteils. Man erkennt, dass hier eine Halterung 60 vorgesehen ist, welche einen Vorsprung 64 aufweist. Wenn diese Halterung an den Vorsprung bzw. das Stößelelement 62 geführt wird, wird dieses entgegen der Kraft der Federeinrichtung 72 nach oben gedrückt und auf diese Weise wird der Durchfluss eines Temperiermediums über die Leitungen 52 und 54 freigegeben. Ansonsten wird diese Verbindung durch das Stößelelement 62 blockiert. Somit wird die Bodenform 14a nur im aktiven Zustand mit Temperiermedium durchströmt, was den Vorteil hat, dass sie im passiven Zustand nicht durchströmt wird und somit die Wärmeverluste klein gehalten werden. Durch den Einsatz von Ventilen anstatt Weichen kann man ebenfalls diesen Effekt erzielen.
5 zeigt eine entsprechende Anordnung, bei der nunmehr die Halterung 60 an die Bodenform herangeführt ist. In diesem Fall kann das Temperiermedium über die Leitungen 52 und 54 strömen.
6 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Darstellung ähnelt der in 1 gezeigten Darstellung, jedoch mit dem Unterschied, dass hier die einzelnen Umformungsstationen zumindest teilweise in Reihe geschaltet sind. Zusätzlich ist es auch möglich, dass die aktiven und passiven Teile, hier beispielsweise die aktiven und passiven Behandlungselemente, parallel oder in Reihe geschaltet sind.
Die 7a–7d zeigen mehrere Möglichkeiten für die Anordnung der beiden Behandlungselemente 14a und 14b. Bei der in 7a gezeigten Darstellung sind die beiden Behandlungselemente 14a und 14b zueinander parallel geschaltet und werden ständig von dem Temperiermedium durchströmt. Zu diesem Zweck sind die beiden Weichen 35 und 38 vorgesehen, welche das Temperiermedium ausgehend von dem Vorlauf 26 auf die beiden Behandlungselemente 14a und 14b aufteilen. Die Weiche 38 dient wiederum zur Zusammenführung zu dem Rücklauf 28.
Bei der in 7b gezeigten Darstellung sind die beiden Behandlungselemente ebenfalls parallel geschaltet, werden jedoch einzeln und wahlweise durchströmt. Zu diesem Zweck kann ein Ventil 37 vorgesehen sein, welches das Temperiermedium auf eines der beiden Behandlungselemente aufteilt. Das Bezugszeichen 38 bezieht sich wiederum auf eine Weicheneinrichtung oder ein weiteres Ventil.
Bei der in 7c gezeigten Darstellung werden die Behandlungselemente hintereinander bzw. in Serie durchströmt. Bei der in 7d gezeigten Ausführungsform werden die beiden Behandlungselemente parallel bzw. in Reihe durchströmt. Die jeweilige Durchströmung hängt dabei von der Stellung des Ventils 37 ab. In dieser Ausgestaltung wird ein Teil des zweiten Behandlungselementes 14b ständig durchströmt.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

D: Drehachse D
L: Längsrichtung
2: drehbarer Träger
4: Umformungsstation
5: Reckstange
5a: Anordnung
10: Kunststoffvorformling
12: Blasformeinrichtung
14a: erstes (aktives) Behandlungselement
14b: zweites (passives) Behandlungselement
15: Magazineinrichtung
16: Beaufschlagungseinrichtung
18a: Formträgerhälfte
18b: Formträgerhälfte
20: Kunststoffbehältnis
26: Vorlauf
28: Rücklauf
30: Drehverteiler
32: Zuführeinrichtung
34: Abführeinrichtung
35: Weiche
37: Ventil
38: Weiche
40: Aufbereitungseinrichtung
44: Rücklauf
46: Vorlauf
50: Heizeinrichtung
52: Leitung
54: Leitung
60: Halterung
62: Vorsprung/Stößelelement
64: Vorsprung
72: Federeinrichtung
100: Anordnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1299223 B1 [0002]

Claims

Vorrichtung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20) mit einem um eine vorgegebene Drehachse (D) drehbaren Träger (2), wobei an diesem Träger (2) wenigstens zwei Umformungsstationen (4) angeordnet sind, welche jeweils wenigstens eine erste Blasformeinrichtung (12) aufweisen, welche einen Hohlraum aufweist, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen (20) umformbar sind, wobei die Blasformeinrichtungen (12) jeweils wenigstens eine Anschlusseinrichtung zur Zuführung eines fließfähigen und insbesondere flüssigen Temperiermediums aufweisen; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Umformungsstation wenigstens zwei gattungsgleiche Behandlungselemente (14a, 14b) zugeordnet sind, wobei eines dieser Behandlungselemente (14a) ein aktives Behandlungselement (14a) ist, welches während eines vorgegebenen Arbeitsbetriebs dazu vorgesehen und bestimmt ist, einen vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen und das zweite Behandlungselement (14b) während dieses vorgegebenen Arbeitsbetriebs passiv ist, wobei das erste Behandlungselement (14a, 14b) derart durch das zweite Behandlungselement (14b, 14a) austauschbar ist, das dieses zweite Behandlungselement (14b) in Folge eines Austausches dazu vorgesehen und bestimmt ist, den vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes und/oder ein zweites Behandlungselement an eine Verbindungsleitung, welche zum Zuführen eines Temperiermediums dient, angeschlossen ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Behandlungselement derart bezüglich einer Versorgung für das Temperiermedium angeordnet sind, dass Sie gleichzeitig von diesem Temperiermedium durchströmbar sind.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Behandlungselement (14a) und das zweite Behandlungselement (14b) bezüglich eines Temperiermedienflusses in Reihe und/oder parallel geschalten sind.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem drehbaren Träger (2) eine Vielzahl von Umformungsstationen (4) angeordnet ist, wobei jeder Umformungsstation (4) jeweils zwei gattungsgleiche Behandlungselemente (14a, 14b) zugeordnet sind, wobei eines dieser Behandlungselemente (14a) ein aktives Behandlungselement ist, welches während eines vorgegebenen Arbeitsbetriebs dazu vorgesehen und bestimmt ist, einen vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen und das zweite Behandlungselement (14b) während dieses vorgegebenen Arbeitsbetriebs passiv ist, wobei das erste Behandlungselement (14a, 14b) derart durch das zweite Behandlungselement (14b, 14a) austauschbar ist, das dieses zweite Behandlungselement in Folge eines Austausches dazu vorgesehen und bestimmt ist, den vorgegebenen Behandlungsvorgang durchzuführen.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweites Behandlungselement (14b) benachbart zu derjenigen Umformungsstation (4) der dieses Behandlungselement (14b) zugeordnet ist, angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (2) eine Magazineinrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl von zweiten Behandlungselementen (14b) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Wechseleinrichtung zum Einwechseln der Behandlungselemente (14a, 14b ) aufweist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Zuführleitung aufweist, welche das Temperiermedium zu einer Umformungsstation (4) führt, sowie wenigstens eine Verteileinrichtung, welche das in der Zuführleitung geführte Temperiermedium auf die der Umformungsstation zugeordneten Behandlungselemente (14a, 14b) verteilt.
Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20), wobei die Kunststoffvorformlinge (10) mittels einer Vielzahl von an einem sich um eine vorgegebene Drehachse (D) drehenden Träger (2) angeordneten Umformungsstationen (4) zu den Kunststoffbehältnissen (20) durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium expandiert werden, wobei diese Umformungsstationen (4) jeweils Blasformeinrichtungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Umformungsstationen (4) jeweils gattungsgleiche erste und zweite Behandlungselemente (14a, 14b) zugeordnet sind, welche an dem Träger (2) angeordnet sind und während der Umformung der Kunststoffvorformlinge (10) von diesem Träger (2) gefördert werden, wobei das erste Behandlungselement (14a) gegen das zweite Behandlungselement (14b) austauschbar ist, derart, dass entweder das erste Behandlungselement (14a) oder das zweite Behandlungselement (14b) aktiv an dem Umformungsvorgang teilnimmt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Behandlungselement (14a, 14b) von einen fließfähigen Temperiermedium durchflossen wird.