DE102014108048A1

DE102014108048A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen mit einstellbarer Oberflächenkühlung

Info

Publication number: DE102014108048A1
Application number: DE102014108048.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Winzinger; Wolfgang Schönberger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015185753A1; CN207327572U; EP3152029A1

Abstract

Eine Vorrichtung (40) zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (3, 3a, 3b) mit einer Transporteinrichtung (20), welche die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (Tr1, Tr2) transportiert, mit einer Erwärmungseinrichtung (411–427), welche die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) wenigstens zeitweise erwärmt und mit einer Beaufschlagungseinrichtung (6), welche wenigstens zeitweise Bereichen der Kunststoffvorformlinge (10) oder der Vorrichtung (1) mit einem Kühlmedium beaufschlagt. Erfindungsgemäß weist die Beaufschlagungseinrichtung (6) eine Zuführungseinrichtung (8) aufweist, über welche das Kühlmedium den Bereichen der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) oder den Bereichen der Vorrichtung (1) zuführbar ist, wobei diese Zuführungseinrichtung (8) geeignet ist das Kühlmedium entlang eines vorgegebenen sich zumindest auch in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erstreckenden Bereichs (B) zuzuführen, wobei dieser Bereich veränderbar ist und wobei die Vorrichtung weiterhin ein Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) aufweist, mittels dessen ein Strömungsquerschnitt des Kühlmediums veränderbar ist und so auch der Bereich (B) in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) veränderbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. In der getränkeherstellenden Industrie ist es üblich, dass Kunststoffvorformlinge, beispielsweise mittels Blasformmaschinen, zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden. Zu diesem Zweck werden die Kunststoffvorformlinge zunächst in einem Ofen erwärmt und anschließend in diesem erwärmten und damit weichen Zustand der jeweiligen Blasformmaschine zugeführt. Im Rahmen dieser Erwärmung ist es dabei möglich, dass die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert werden und dabei von Heizeinrichtungen, wie beispielsweise Infrarot-Strahlern, erwärmt werden.
Ebenfalls ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass zusätzlich zu der Erwärmung der Kunststoffvorformlinge auch eine Kühlung auftritt. Dies mag auf den ersten Blick ungewöhnlich erscheinen, erklärt sich jedoch daraus, dass eine möglichst homogene Erwärmung des noch relativ dickwandigen Kunststoffvorformlings auftreten soll und dabei insbesondere jedoch eine Überhitzung von dessen Außenoberfläche zu vermeiden ist. Daher werden im Stand der Technik üblicherweise die Kunststoffvorformlinge zusätzlich zu der Erwärmung auch an ihrer Oberfläche, beispielsweise durch Beaufschlagung mit Luft, gekühlt.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen erfolgt dabei die Luftzuführung einheitlich, und zwar üblicherweise unabhängig von Parametern, wie etwa der Beschaffenheit des Kunststoffvorformlings und dergleichen. Sollen beispielsweise mit einer Erwärmungseinrichtung unterschiedliche Kunststoffvorformlinge, beispielsweise unterschiedlich lange Kunststoffvorformlinge, temperiert bzw. erwärmt werden, kann es hierbei vorkommen, dass die Außenkühlung beispielsweise bei kürzeren Kunststoffvorformlingen ineffizient wird, da teilweise Luft in Bereiche strömt, in denen sich kein Bereich des zu erwärmenden Kunststoffvorformlings befindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche auch eine effizientere Erwärmung und/oder Oberflächenkühlung der Kunststoffvorformlinge erlauben, wenn die Vorrichtung gleichzeitig für unterschiedliche Kunststoffvorformlinge bzw. unterschiedliche Geometrien von Kunststoffvorformlingen geeignet sein soll.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch Vorrichtungen und Verfahren nach den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Erwärmungseinrichtung auf, welche die Kunststoffvorformlinge wenigstens zeitweise erwärmt, sowie eine Beaufschlagungseinrichtung, welche wenigstens zeitweise Bereiche der Kunststoffvorformlinge und/oder der Vorrichtung mit einem insbesondere fließfähigen Kühlmedium beaufschlagt.
Erfindungsgemäß weist die Beaufschlagungseinrichtung eine Zuführungseinrichtung auf, über welche das Kühlmedium den Bereichen der Kunststoffvorformlinge und/oder den Bereichen der Vorrichtungen zuführbar ist. Dabei ist diese Zuführungseinrichtung geeignet, das Kühlmedium entlang eines vorgegebenen sich zumindest auch (und bevorzugt ausschließlich) in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erstreckenden Bereichs zuzuführen, wobei dieser (insbesondere in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge verlaufende) Bereich veränderbar ist (bzw. die Länge dieses Bereichs veränderbar ist).
Weiterhin weist die Vorrichtung ein Strömungsquerschnittsveränderungselement auf, mittels dessen ein Strömungsquerschnitt des auf die Kunststoffvorformlinge oder die Vorrichtungen gelangenden Kühlmediums veränderbar ist und so auch der Bereich in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge veränderbar ist (insbesondere die Ausdehnung in der Längsrichtung). Bevorzugt ist der Bereich einseitig veränderbar. Dies bedeutet, dass der Bereich in Richtung des den Mündungen der Kunststoffvorformlinge zugewandten Endes beibehalten wird und an dem anderen (d.h. gegenüberliegenden) Ende, welches im Bereich eines Bodens der Kunststoffvorformlinge ist, verändert, d.h. verlängert oder verkürzt wird. Auf diese Weise kann eine Anpassung an verschieden lange Kunststoffvorformlinge erreicht werden, wobei bevorzugt auch bei einer Umstellung auf unterschiedliche Kunststoffvorformlinge die Position deren Mündung stets gleich bleibt, da diese insbesondere von identischen Haltemitteln (Halteelemente, Halteeinrichtungen) gehalten werden. Werden die Halteelemente bei einer Umstellung auf die Verarbeitung von anderen Vorformlingen ausgetauscht, z.B. wegen einem anderen Neckdurchmesser der Vorformlinge, so behalten die Halteelemente dabei bevorzugt ihre Position in Längsrichtung.
Im Gegensatz zu Vorrichtungen aus dem Stand der Technik, die üblicherweise mit einer zentralen Oberflächenkühlung bzw. einer nicht veränderbaren Oberflächenkühlung arbeiten, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, den Strömungsquerschnitt für diese Oberflächenkühlung anzupassen. Durch diese Anpassung bzw. Veränderung kann beispielsweise von der Umstellung auf längere Kunststoffvorformlinge auf kürzere Kunststoffvorformlinge erreicht werden, dass in solche Bereiche (insbesondere in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge betrachtet) keine Kühlluft gelangt, in denen etwa ein kürzerer Kunststoffvorformling nicht mehr vorhanden ist. Damit kann diese Veränderbarkeit insbesondere in Abhängigkeit von einer Geometrie oder auch einer anderen physikalischen Eigenschaft des Kunststoffvorformlings, wie etwa auch dessen Wandungsdicke, oder der Wandungsdicke des aus dem Vorformling entstehenden Behältnisses an der entsprechenden Position, erfolgen.
Insbesondere ist im Stand der Technik keine Veränderung der Kühlleistung bzw. der Menge des auf die Kunststoffvorformlinge aufgebrachten Mediums in Abhängigkeit von der Längsrichtung vorgesehen. Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, dass eine von der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge abhängige Zuführung des Kühlmediums verwendet wird. Damit lässt sich die Kühlleistung bevorzugt auch als eine von der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge abhängige Funktion darstellen. Dabei wäre es möglich, dass das Kühlmedium entlang der Kunststoffvorformlinge bzw. entlang deren Längsrichtung gleichmäßig zugeführt wird. Bevorzugt ist es jedoch möglich, den Bereich entlang der Längsrichtung, entlang dessen das Kühlmedium zugeführt wird, zu variieren.
Bevorzugt ist damit – insbesondere durch das Strömungsquerschnittsveränderungselement eine Abschottung vorgesehen, welche nur einen Teil der in den Transportbereich der Kunststoffvorformlinge mündenden Öffnungen bzw. Schlitze – insbesondere für eine oder mehrere der oben genannten Kühlungen – abdichten kann.
Bevorzugt wird das Kühlmedium den Kunststoffvorformlingen zumindest auch entlang deren Längsrichtung zugeführt. Insbesondere kann durch das oben beschriebene Strömungsquerschnittsveränderungselement der sich zumindest auch in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erstreckende Zuführbereich für das Kühlmedium verändert werden. Dabei ist es insbesondere möglich, dass durch diese Veränderung eine Anpassung an ein Profil und insbesondere eine Längserstreckung des Kunststoffvorformlings erreicht wird.
Bevorzugt kann dabei die Kühleinrichtung bzw. Beaufschlagungseinrichtung dazu dienen, um eine Außenwandung der Kunststoffvorformlinge, eine Mündung und/oder ein Gewinde der Kunststoffvorformlinge oder auch Elemente der Vorrichtung selbst, wie etwa Reflektoren durch Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium zu kühlen. Vorteilhaft handelt es sich bei dem fließfähigen Medium um ein gasförmiges Medium und besonders bevorzugt um Luft, d.h. insbesondere um Kühlluft. Insbesondere können für die Kühlung der Außenwandung der Kunststoffvorformlinge, die Mündung und/oder das Gewinde der Kunststoffvorformlinge oder auch für Elemente der Vorrichtung selbst, jeweils eigene Kühleinrichtungen vorhanden sein. Dabei können diese Kühleinrichtungen auch unabhängig voneinander steuerbar sein.
Durch die Veränderung des Strömungsquerschnitts für die Kühlluft kann auf diese Weise Kühlluft eingespart werden.
Insbesondere ist mit einer Verkleinerung des Strömungsquerschnitts eine Reduzierung der Leistung der Kühleinrichtung gekoppelt. So kann in einer Steuerung eine Funktion hinterlegt sein, mit welcher Werte für den Strömungsquerschnitt (oder Werte für eine Stellung des Strömungsquerschnittsveränderungselements) eine Abnahme mit einer Drehzahl eines Kühlluftgebläses der Kühleinrichtung zugeordnet werden.
Insbesondere ist vor und nach einer Umstellung der Volumenstrom für den obersten Bereich der Vorformlinge, der später noch umgeformt wird, annähernd gleich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Zuführeinrichtung wenigstens eine und bevorzugt eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch welche das Kühlmedium treten kann und das Strömungsquerschnittsveränderungselement ist zum wenigstens teilweise Verdecken eines veränderbaren Anteils dieser Öffnungen geeignet. So können beispielsweise eine Vielzahl von Öffnungen oder Führungsschlitzen vorgesehen sein, über welche die Kühlluft der Außenoberfläche der Kunststoffvorformlinge zugeführt wird. Insbesondere durch ein Bewegen des Strömungsquerschnittveränderungselementes kann dabei eine unterschiedliche Anzahl dieser Kühlöffnungen bzw. Kühlschlitze abgedeckt werden oder auch ein veränderbarer Bereich dieser Öffnungen. Daneben wäre es jedoch auch möglich, dass eine Öffnung als Langloch ausgestaltet ist und das Strömungsquerschnittsveränderungselement unterschiedliche Bereiche dieses Langloches abdeckt. Falls also beispielsweise von einem längeren Kunststoffvorformling auf kürzere Kunststoffvorformlinge umgestellt wird, kann der Anteil der Öffnung(en) abgedeckt werden, durch den die Luft auf diejenigen Bereiche des längeren Vorformlings austreten würde, die von dem kürzeren Vorformling nicht mehr abgedeckt werden.
Bevorzugt sind dabei diese Öffnungen in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge nebeneinander (d.h. in der Längsrichtung versetzt zueinander) angeordnet. Dabei können diese Öffnungen bzw. Schlitze direkt nebeneinander angeordnet sein, es wäre jedoch auch denkbar, dass die Öffnungen nicht nur in der Längsrichtung der Kunststoff versetzt zueinander sind sondern auch in einer hierzu senkrechten Richtung und insbesondere in Richtung des Transportpfads der Kunststoffvorformlinge. Damit wäre hier die Öffnungen schräg zueinander versetzt.
Insbesondere kann in Transportrichtung eine Vielzahl von Langlöchern vorgesehen sein, welche sich im Wesentlichen über eine gesamte Höhe eines Heizkanals erstrecken, durch den die Vorformlinge während ihrer Erwärmung transportiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Zuführungseinrichtung stationär angeordnet und das Strömungsquerschnittsveränderungselement ist gegenüber der Zuführungseinrichtung bewegbar. Vorteilhaft ist dabei das Strömungsquerschnittsveränderungselement linear bewegbar und besonders bevorzugt in einer Längsrichtung der zu erwärmenden Kunststoffvorformlinge bewegbar.
Auf diese Weise können beispielsweise mehr oder weniger Öffnungen abgedeckt werden oder auch ein mehr oder weniger großer Bereich eines Langlochs.
Insbesondere sind die Vorformlinge derart während des Transports durch die Vorrichtung orientiert, dass ihre Längsrichtung bzw. die Verlängerung ihrer Längsachse den Erdmittelpunkt schneidet (d.h. insbesondere vertikal).
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen durch wenigstens eine Erwärmungseinrichtung begrenzten Heiztunnel auf und das Strömungsquerschnittsveränderungselement ist innerhalb dieses Heiztunnels angeordnet. Auf diese Weise kann der Strömungsquerschnitt insbesondere sehr nahe an den zu erwärmenden Kunststoffvorformlingen reguliert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens ein Reflektorelement auf, welches Wärmestrahlung auf die Kunststoffvorformlinge reflektiert. Dabei kann es sich insbesondere um solche Strahlung handeln, welche zunächst gegebenenfalls die Kunststoffvorformlinge nicht erreicht, anschließend jedoch durch die besagte Reflektion auf die Kunststoffvorformlinge gelenkt wird. Weiterhin wäre es denkbar, dass die Vorrichtung mehrere derartige Reflektionselemente aufweist, wie beispielsweise Bodenreflektoren, welche die Strahlung auf einem Bodenbereich der Kunststoffvorformlinge reflektieren, Seitenreflektoren, welche bezüglich der Kunststoffvorformlinge auf der gegenüberliegenden Seite der Heizelemente bzw. Infrarotröhren angeordnet sind, Seitenreflektoren, welche bezüglich der Kunststoffvorformlinge hinter den Heizelementen angeordnet sind, Reflektoren, welche mit den Heizelementen eine Heizgasse bilden.
Bei den Reflektoren kann es sich um polierte oder verspiegelte Bleche, insbesondere aus Aluminium handeln, welche Strahlung direkt reflektieren und/oder um Keramikreflektoren, welche die Strahlung absorbieren und Wärme dann wieder abgeben.
Insbesondere sind Öffnungen, durch welche das Kühlmedium durchtritt in den bzw. zwischen den Reflektoren angeordnet und das Strömungsquerschnittsveränderungselement ist bevorzugt in der Nähe dieser Öffnungen bzw. der Reflektoren angeordnet, insbesondere in unmittelbarer Nähe. Ein Abstand des Strömungsquerschnittsveränderungselements zu den Öffnungen liegt bevorzugt unter 20cm, bevorzugt unter 15cm, besonders bevorzugt unter 10cm und besonders bevorzugt unter 5cm.
Vorteilhaft handelt es sich bei den Heizelementen um Infrarotröhren. Vorteilhaft erstrecken sich dabei diese Infrarotröhren in Richtung des Transportpfades der Kunststoffvorformlinge und insbesondere in gerader Richtung. Weiterhin ist es möglich, dass mehrere derartige Heizelemente bzw. Röhren (in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge) übereinander angeordnet sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein Reflektorelement bezüglich der Kunststoffvorformlinge beweglich. Vorteilhaft handelt es sich hier um einen Bodenreflektor.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Bewegung des Strömungsquerschnittsveränderungselementes an eine Bewegung eines Reflektorelementes und bevorzugt eines Bodenreflektorelements gekoppelt. So kann beispielsweise bei der Umstellung von längeren Kunststoffvorformlingen auf kürzere Kunststoffvorformlinge nicht nur das Bodenreflektorelement angepasst, beispielsweise nach oben verstellt werden, sondern auch das damit gekoppelte Strömungsquerschnittsveränderungselement.
Insbesondere kann dabei eine Kopplung des Strömungsquerschnittsveränderungselementes mit der Bodenreflektorverstellung erfolgen.
Insbesondere werden das Strömungsquerschnittsveränderungselement und der Bodenreflektor über denselben Antrieb verstellt. Bei dem Antrieb kann es sich um eine Handkurbel oder einen Elektromotor oder einen anderen Antrieb wie etwa einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Regelungseinrichtung auf, welche eine Menge des auf die Kunststoffvorformlinge gelangenden Kühlmediums reguliert. Diese Regelung kann dabei auch in Abhängigkeit von einer Auswahl des zu erwärmenden Kunststoffvorformlings erfolgen. So kann beispielsweise bei der Umstellung von einem längeren auf einen kürzeren Kunststoffvorformling sowohl das Strömungsquerschnittsveränderungselement in seiner Position angepasst werden als auch die Kühlleistung bzw. die Menge der zu beaufschlagenen Luft verändert werden. So kann beispielweise die Leistung einer Lüftung reduziert werden, wenn mehrere Öffnungen bzw. ein größerer Bereich der Öffnung abgedeckt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens eine Gebläseeinrichtung auf, welche das gasförmige Kühlmedium, insbesondere die Kühlluft in Richtung der Kunststoffvorformlinge bzw. allgemein in Richtung der zu kühlenden Bereiche der Kunststoffvorformlinge bzw. der Vorrichtung drängt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können dabei mehrere Gebläseeinrichtungen vorgesehen sein, welche zur Beaufschlagung unterschiedlicher Bereiche der Kunststoffvorformlinge mit dem Kühlmedium dienen. So wäre es etwa denkbar, dass ein Mündungsbereich der Kunststoffvorformlinge separat mit einem Kühlmedium beaufschlagt wird.
Allgemein könnten mehrere Gebläseeinrichtungen vorgesehen sein, welche unterschiedlichen Segmenten des Transportpfads und/oder unterschiedlichen Höhen (betrachtet in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge) zugeordnet sind. Insbesondere bei Verwendung nur eines Gebläses kann die Volumenströmung über Leiteinrichtungen, wie etwa Klappen, auf einzelne Bereiche (Halsbereich der Kunststoffvorformlinge, Oberfläche der Kunststoffvorformlinge, Reflektoren, Heizstrahlerenden) gerichtet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Kühlleistung der Beaufschlagungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Position des Strömungsquerschnittsveränderungselements veränderbar. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, dass, etwa wenn durch das Strömungsquerschnittsveränderungselement der Strömungsquerschnitt verringert wird, etwa, indem mehrere Öffnungen verdeckt werden, auch eine Kühlleistung, wie eine Leistung der oben erwähnten Gebläse reduziert wird. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch der Anlage gesenkt werden. Auch könnten einzelne Höhenzonen (betrachtet in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge) mit einem eigenen Element zur Abschirmung der Luftströmung ausgebildet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform könnte die Vorrichtung auch Abschirmelemente aufweisen, welche eine Wärmestrahlung von den Mündungen der Kunststoffvorformlinge, welche in der Regel nicht erwärmt werden sollen, abhalten.
Daneben wäre es auch möglich, dass die Leistung nur in bestimmten Zonen entlang des Transportpfades der Kunststoffvorformlinge reduziert wird.
Weiterhin wäre es möglich, dass eine zentrale Bodenreflektorumstelleinrichtung vorgesehen ist, welche das Strömungsquerschnittsveränderungselement mitnimmt bzw. dieses mitkoppelt und auf diese Weise eine komplette Seite eines Heiztunnels oder sogar den gesamten Ofen in einem Zug verstellt.
Insbesondere ist die Vorrichtung Teil einer im Zweistufenprozess arbeitenden Streckblasmaschine.
Insbesondere werden die Vorformlinge kontinuierlich durch die Vorrichtung transportiert.
Insbesondere sind die Halteelemente für die Vorformlinge in äquidistanten Abständen entlang des Umfangs der Vorrichtung angeordnet. Es kann dabei auch einen Teilbereich geben, in dem der Abstand kurzzeitig verändert wird, beispielsweise für eine Übergabe der Vorformlinge an ein nachfolgendes Blasrad. So könnte beispielsweise ein sogenannter Teilungsverzugsstern vorgesehen sein, der eine Teilung der transportierten Vorformlinge ändert.
Insbesondere werden die Halteelemente ständig umlaufend transportiert. Der Transportpfad weist vorzugsweise zwei Bereiche auf, in welchen die Halteelemente entlang einer geraden Strecke transportiert werden. Entlang dieser Bereiche sind insbesondere eine Vielzahl von Heizkästen und Reflektoren angeordnet und in diesen Bereichen findet auch die Kühlung der Vorformlinge statt. Allgemeinn weist bevorzugt der Transportpfad der Halteelemente wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungen bzw. Krümmungsverläufen auf.
Weiterhin kann es auch mindestens einen Bereich geben, in welchem die Halteelemente entlang einer Kurve transportiert werden. Insbesondere ist dieser Bereich heiz- und kühlelementfrei ausgebildet.
Insbesondere sind entlang des Transportpfads eine Vielzahl von Heizkästen vorgesehen, innerhalb derer jeweils eine Vielzahl von Heizstrahlern angeordnet ist. Insbesondere ist jeder Heizkasten und/oder jeder einzelne Heizstrahler und/oder jede Heizstrahlerreihe (alle Heizstrahler, die sich auf derselben Höhe entlang des Transportpfads befinden) separat in seiner Leistung regelbar.
Insbesondere ist die Vorrichtung entlang des Transportpfads in mindestens zwei, bevorzugt drei oder mehr, Zonen eingeteilt, innerhalb denen ein Kühlluftvolumenstrom auf den umzuformenden Teil des Vorformlings und/oder dessen Gewinde und/oder auf die Reflektoren und/oder Strahlerenden separat einstellbar und insbesondere regelbar ist. Eine Zone kann auch so klein gewählt werden, dass sie eine Erstreckung in Transportrichtung von der eines Heizkastens hat.
Wird beispielsweise ein sehr dünnwandiger Vorformling verarbeitet, so ist dieser schneller aufgeheizt als ein dickwandiger Vorformling. Beim dünnwandigen Vorformling können somit im Vergleich zum dckwandigen Vorformling einzelne Heizkästen komplett abgeschaltet werden und durch die Einstellbarkeit der Kühlluftzufuhr kann auch die Kühlluftzufuhr in den Bereichen entlang des Transportpfads, in denen auch die Heizkästen abgeschaltet wurden, abgeschaltet werden. Das Abschalten der Kühlluftzufuhr in einzelnen Zonen kann beispielsweise derart erfolgen indem ein nur dieser Zone zugeordnetes Gebläse abgeschalten wird. Ebenso kann aber auch ein Strömungsquerschnittsveränderungselement die Zufuhr in diesen Zonen abschotten. Hierzu können entlang der Transportrichtung mehrere Strömungsquerschnittsveränderungselemente vorgesehen sein, die separat voneinander verfahrbar bzw. einstellbar sind. Alternativ oder zusätzlich wäre es denkbar, über Stellelemente die zufuhr zu diesen Zonen zu unterbinden.
Die letzten zwei Absätze beziehen sich insbesondere auf die Oberflächenkühlung in dem Bereich des Vorformlings, der auch umgeformt wird. Eine Mündungskühlung kann damit ebenfalls umfasst sein, kann aber auch über die komplette Länge des Transportpfads bei Abschaltung der Oberflächenkühlung in bestimmten Bereichen aktiv sein.
Insbesondere werden bei solchen Maßnahmen zuerst die Heizkästen bzw. Kühlluftzufuhren abgeschaltet, die sich am Ende des Transportpfads durch die Vorrichtung befinden.
Eine baulich einfache Einstellbarkeit wird dadurch unterstützt, dass sich ein Strömungsquerschnittsveränderungselement über die komplette Länge einer Seite (der Bereich, in dem die Halteelemente entlang einer Geraden transportiert werden) der Vorrichtung erstreckt.
Vom Zentrum der Heizvorrichtung aus gesehen, sind die Heizelemente insbesondere hinter den Vorformlingen bzw. dem Heiztunnel angeordnet.
Vom Zentrum der Heizvorrichtung aus gesehen, sind die Öffnungen bzw. die Reflektoren insbesondere vor den Vorformlingen bzw. dem Heiztunnel angeordnet.
Insbesondere ist der Kühlluftvolumenstrom bzw. die Gebläseleistung nicht nur von einer Stellung des Strömungsquerschnittsveränderungselements abhängig, sondern zusätzlich von einer Temperatur, die an der Oberfläche der Vorformlinge gemessen wird. Liegt diese beispielsweise unterhalb eines kritischen Grenzwertes kann die Leistung zusätzlich reduziert werden. Zur Messung der Temperatur kann ein oder können mehrere Pyrometer entlang des Transportpfads angeordnet sein, welche die Oberflächentemperatur der Vorformlinge an einer bestimmten Position erfassen. Hierbei können mehrere Messpunkte entlang der Vorformlingslängsachse vorhanden sein.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge mittels einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden und während dieses Transports, mittels einer Erwärmungseinrichtung, wenigstens zeitweise erwärmt werden und wobei mittels einer Beaufschlagungseinrichtung wenigstens zeitweise Bereiche der Kunststoffvorformlinge und/oder der Vorrichtung mit einem Kühlmedium beaufschlagt werden. Erfindungsgemäß weist die Beaufschlagungseinrichtung eine Zuführungseinrichtung auf, über welche das Kühlmedium den Bereichen der Kunststoffvorformlinge und/oder den Bereichen der Vorrichtung zugeführt wird. Weiterhin wird wenigstens zeitweise mittels eines Strömungsquerschnittsveränderungselements ein Strömungsquerschnitt des Kühlmediums verändert, wobei diese Zuführungseinrichtung das Kühlmedium entlang eines vorgegebenen sich zumindest auch in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erstreckenden Bereichs zuführt, wobei dieser Bereich durch das Strömungsquerschnittsveränderungselement veränderbar ist.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass durch eine Anpassung bzw. Veränderung des Strömungsquerschnitts des auf die Kunststoffvorformlinge bzw. die Bereiche der Vorrichtung gelangenden Kühlmediums eine Anpassung der zu kühlenden Bereiche in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erreicht wird.
Dabei ist es bevorzugt möglich, dass auch eine Kühlleistung der Beaufschlagungseinrichtung, etwa eine Gebläseleistung, in Abhängigkeit von einer Stellung des Strömungsquerschnittsveränderungselements verändert wird.
Insbesondere wird mit einer Abschottung eines bestimmten Bereichs durch das Strömungsquerschnittsveränderungselement auch eine Leistung der Heizelemente reduziert, welche sich auf der Höhe des abgeschotteten Bereichs befinden. Insbesondere werden diese Heizelemente komplett abgeschalten.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Heizeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine Teilschnittansicht der Heizeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine weitere Teilschnittansicht der Heizeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 eine perspektivische Ansicht einer Einstelleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine Schnittansicht der Einstelleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
6 eine Schemazeichnung zur Veranschaulichung der Höhenverstellung eines Bodenreflektors in Abhängigkeit von der Länge eines Vorformlings gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels;
7 eine Schemazeichnung zur Veranschaulichung der Höhenverstellung des Bodenreflektors in Abhängigkeit von der Länge eines Vorformlings gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
8 eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
9 eine weitere Teilschnittansicht der Heizeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
10 eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
11–14 jeweils eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
15–16 jeweils eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
17 eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
18–19 jeweils eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
20 eine Teilschnittansicht einer Heizeinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel;
21 eine erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung;
22 eine zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung;
23 eine drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung;
24 eine viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung;
25 eine fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung; und
26 eine sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlung.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt einen Teil einer Blasmaschine 1 zur Herstellung von Behältern 2 aus Vorformlingen 3 aus Kunststoff, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP) usw. Die fertigen Behälter 2 können beispielsweise Flaschen sein, wie in 1 dargestellt, in die ein Produkt eingefüllt werden kann. Das Produkt kann insbesondere ein Getränk, ein Reinigungsmittel usw. sein. Die Vorformlinge 3 sind in 1 als Kreise für ihre Mündung dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur zwei der Vorformlinge 3, am Anfang (in 1 unten) und am Ende (in 1 links) der von ihnen gebildeten Reihe, mit einem Bezugszeichen versehen sind.
Die Blasmaschine 1 in 1 umfasst eine erste Transporteinrichtung 10, eine zweite Transporteinrichtung 20, eine dritte Transporteinrichtung 30, eine Heizeinrichtung 40 und eine nicht dargestellte Blaseinrichtung, die der dritten Transporteinrichtung 30 nachgeordnet ist. In der nicht dargestellten Blaseinrichtung können die mit der Heizeinrichtung 40 erwärmten Vorformlinge 3 durch Einblasen eines gasförmigen Mediums in die gewünschte Form des Behälters 2 geblasen werden. Die Blasmaschine 1 kann insbesondere eine Streckblasmaschine sein. In 1 sind zudem am Einlauf der Heizeinrichtung 40 schematisch eine Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 und eine Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 gezeigt, die unter Bezugnahme auf 6 und 7 genauer beschrieben sind.
Die erste, zweite und dritte Transporteinrichtung 10, 20, 30 dienen jeweils zum Transport der Vielzahl von in 1 dargestellten Vorformlingen 3. Hierbei sind die Vorformlinge 3 jeweils in der Transportrichtung der ersten bis dritten Transporteinrichtung 10, 20, 30 in einer Reihe hintereinander angeordnet. Die erste Transporteinrichtung 10 ist in 1 als Sägezahnstern ausgebildet, der drehbar gelagert ist, wie in 1 mit einem Drehpfeil auf der ersten Transporteinrichtung 10 angegeben. Die erste Transporteinrichtung 10 übergibt die von ihr gehaltenen Vorformlinge 3 an die zweite Transporteinrichtung 20.
Die zweite Transporteinrichtung 20 ist eine Förderstrecke, entlang welcher eine erste Heizstrecke 41 und eine zweite Heizstrecke 42 der Heizeinrichtung 40 angeordnet sind und zwischen denen die Heizeinrichtung 40 einen Umlenkbereich 43 hat. Die erste und zweite Heizstrecke 41, 42 sind jeweils lineare Heizstrecken. Im Umlenkbereich 43, in welchem die Vorformlinge 3 entlang eines Halbbogens geführt werden, werden die Vorformlinge 3 von einer ersten Transportrichtung TR1 in eine zweite Transportrichtung TR2 umgelenkt. Die erste Transportrichtung TR1, in welcher die Vorformlinge 3 durch die erste Heizstrecke 41 transportiert werden, ist in 1 entgegengesetzt zu der zweiten Transportrichtung TR2 gerichtet, in welcher die Vorformlinge 3 durch die zweite Heizstrecke 42 transportiert werden.
In der zweiten Transporteinrichtung 20 werden die Vorformlinge 3 an ihrer Mündung von einer Spindel gehalten, die drehbar in einem Kettenglied gelagert ist. Es sind mehrere Kettenglieder, mit den darin gelagerten Spindeln, miteinander verbunden, so dass die Kettenglieder eine endlos umlaufende Kette und damit die Förderstrecke der zweiten Transporteinrichtung 20 bilden. Nach Durchlaufen der zweiten Heizstrecke 42 werden die Vorformlinge 3 von der zweiten Transporteinrichtung 20 an die dritte Transporteinrichtung 30 übergegeben, welche ebenfalls drehbar gelagert ist und die von der Heizeinrichtung 40 erwärmten Vorformlinge 3 zur nicht dargestellten Blaseinrichtung weitertransportiert. Die Vorformlinge 3 werden also mit der Heizeinrichtung 40 erwärmt, während sie mittels der zweiten Transporteinrichtung 20 durch die Heizstrecken 41, 42 transportiert werden, wie nachfolgend genauer beschrieben.
Hierbei werden die Vorformlinge 3 mittels der Spindel um ihre Achse gedreht, wie in 1 durch kleine weiße Drehblockpfeile angedeutet. Die erste Heizstrecke 41 dient zum ersten Heizen der Vorformlinge 3. Hierbei werden die Vorformlinge 3 am Umfang gleichmäßig erwärmt. Die erste Heizstrecke 41 hat eine Vielzahl von Heizmodulen, nämlich ein erstes Heizmodul 411, ein zweites Heizmodul 412, ein drittes Heizmodul 413, ein viertes Heizmodul 414, ein fünftes Heizmodul 415, ein sechstes Heizmodul 416, und ein siebentes Heizmodul 417. Die Heizmodule 411 bis 417 sind in dieser Reichenfolge in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 in einer Reihe hintereinander angeordnet.
Die Anzahl der Heizmodule 411 bis 417 ist individuell anpassbar und hängt von der benötigten Aufheizzeit bzw. von der Anzahl der Heizelemente ab. Die zweite Heizstrecke 42 dient zum zweiten Heizen der Vorformlinge 3. Hierbei werden die Vorformlinge 3 auf die endgültige Temperatur erwärmt, bei der sie mittels der nicht dargestellten Blaseinrichtung in einen Behälter 2 umgeformt werden können. Die endgültige Temperatur wird auch als Umformtemperatur der Vorformlinge 3 bezeichnet.
Die zweite Heizstrecke 42 hat ebenfalls eine Vielzahl von Heizmodulen, nämlich ein erstes Heizmodul 421, ein zweites Heizmodul 422, ein drittes Heizmodul 423, ein viertes Heizmodul 424, ein fünftes Heizmodul 425, ein sechstes Heizmodul 426, und ein siebentes Heizmodul 427. Die Heizmodule 421 bis 427 sind in dieser Reichenfolge in Richtung der zweiten Transportrichtung TR2 in einer Reihe hintereinander angeordnet. Im Umlenkbereich 43 findet keine Erwärmung der Vorformlinge 3 mittels Heizstrecken bzw. Heizmodulen statt.
Die Heizmodule 411 bis 417 der ersten Heizstrecke 41 und die Heizmodule 421 bis 427 der zweiten Heizstrecke 42 sind in 1 zur Vereinfachung der Darstellung jeweils als außen neben der von der zweiten Transporteinrichtung 20 gebildeten Förderstrecke angeordnet gezeigt. Die genaue Ausführung und Anordnung der Heizmodule 411 bis 417 der ersten Heizstrecke 41 und der Heizmodule 421 bis 427 der zweiten Heizstrecke 42 geht aus 2 und 3 hervor.
2 zeigt einen Schnitt, in Richtung der Pfeile A/AA entlang der dicken gestrichelten Linie in 1, durch das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 für einen Fall, bei welchem die zweite Transporteinrichtung 20 längere Vorformlinge 3A durch das erste Heizmodul 411 transportiert. Ein längerer Vorformling 3A ist beispielsweise ein Vorformling 3, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 1,0 Liter geformt werden soll.
Jeder Vorformling 3 ist üblicherweise ein Spritzgussteil mit einem Boden B und einer Mündung M, die bereits der Mündung des fertigen Behälters 2 entspricht. In die Mündung M greift eine Spindel 21 der zweiten Transporteinrichtung 20 ein, wie zuvor beschrieben. Mittels der Spindel 21 kann der Vorformling 3 bzw. 3A um seine Längsachse gedreht werden. Die Heizmodule 412 bis 417 der ersten Heizstrecke 41 und die Heizmodule 421 bis 427 der zweiten Heizstrecke 42 sind jeweils auf die gleiche Weise aufgebaut wie das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41, so dass für deren Aufbau auch auf die Beschreibung des ersten Heizmoduls 411 verwiesen wird.
Das erste Heizmodul 411 hat eine Vielzahl von Heizelementen 4110, die in 2 auf der rechten Seite der Vorformlinge 3A angeordnet sind. Die Vielzahl von Heizelementen 4110 ist in einer Reihe übereinander angeordnet. In 2 sind der Übersichtlichkeit halber nur das oberste und unterste Heizelement 4110 mit einem Bezugszeichen versehen. Zusätzlich ist jedes Heizelement 4110 ein länglicher Strahler, dessen Länge in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 angeordnet ist bzw. der sich in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 erstreckt. Jedes Heizelement 4110 dient zur Abstrahlung von Wärmestrahlung bzw. Heizstrahlung auf den Vorformling 3A, welche den Vorformling 3A erwärmt.
Die Heizstrahlung ist insbesondere Infrarotstrahlung (IR-Strahlung). Auf der linken Seite des Vorformlings 3A ist ein Gegenreflektor 4111 angeordnet, welcher sich sowohl in Richtung der Länge des Vorformlings 3A (in 2 die Vertikale) als auch in Richtung der Transportrichtung TR1 erstreckt. Der Gegenreflektor 4111 reflektiert die nicht von den Vorformlingen 3A aufgenommene Heizstrahlung wieder zum Vorformling 3A bzw. den davor und dahinter angeordneten Vorformlingen 3A. Zusätzlich ist auf der Seite des Heizelements 4110 ein Rückenreflektor 4112 vorgesehen, welcher ebenfalls die noch nicht von den Vorformlingen 3A aufgenommene Heizstrahlung wieder zum Vorformling 3A bzw. den davor und dahinter angeordneten Vorformlingen 3A reflektiert.
Außerdem ist unter dem Vorformling 3A ein höhenverstellbarer Bodenreflektor 4113 angeordnet, welcher ebenfalls die nicht von den Vorformlingen 3A aufgenommene Heizstrahlung wieder zum Vorformling 3A bzw. den davor und dahinter angeordneten Vorformlingen 3A reflektiert.
Der Bodenreflektor 4113 reflektiert die Heizstrahlung insbesondere in Richtung auf den Boden der zu heizenden Vorformlinge 3A. Der Bodenreflektor 4113 ist quer zum Rückenreflektor 4112 und zum Gegenreflektor 4111 angeordnet. Quer bedeutet hier, dass die Anordnung des Bodenreflektors um bis zu 10° von der exakten Querrichtung abweichen kann. Durch die Anordnung von Heizelementen 4110, Gegenreflektor 4111 und Bodenreflektor 4113 ist der Bodenreflektor 4113 zwischen dem Heizelement und dem Gegenreflektor bewegbar. Anders ausgedrückt, der Bodenreflektor 4113 ist relativ zum Gegenreflektor 4111 bewegbar. Zudem ist der Bodenreflektor 4113 relativ zu den Heizelementen 4110 bewegbar. Der Bodenreflektor 4113 ist nah am Boden B des Vorformlings 3A bzw. den Böden B der Vorformlinge 3A angeordnet. Genauer gesagt, es ist ein vorbestimmter Abstand BM zwischen Boden B und Bodenreflektor 4113 eingestellt. Hierbei ist der Bodenreflektor 4113 so weit wie möglich nach oben zum Boden B des Vorformlings 3A geschoben, um sowohl die Heizstrahlung optimal zu nutzen als auch zu gewährleisten, dass der Vorformling 3A nicht überhitzt wird.
Insgesamt bilden der Gegenreflektor 4111, der Rückenreflektor 4112 mit den Heizelementen 4110 und der Bodenreflektor 4113 zusammen eine in etwa Uförmige, relativ geschlossene Heizgasse, durch welche die zweite Transporteinrichtung 20 die Vorformlinge 3A transportiert. Durch den geringen vorbestimmten Abstand BM zwischen dem Bodenreflektor 4113 und dem Boden des Vorformlings 3A bzw. der Vorformlinge 3A ist gewährleistet, dass die von den Heizelementen 4110 abgegebene Heizstrahlung bei den längeren Vorformlingen 3A optimal genutzt wird. Es geht kaum Heizstrahlung ungenutzt verloren.
3 zeigt den Schnitt von 2 durch das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41, wenn die zweite Transporteinrichtung 20 durch diese einen kürzeren Vorformling 3B transportiert. Ein kürzerer Vorformling 3B ist beispielsweise ein Vorformling 3, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 0,5 Liter geformt werden soll. In diesem Fall ist der Bodenreflektor 4113 weiter nach oben geschoben bzw. gestellt, als bei dem in 2 dargestellten Fall, so dass wiederum der Gegenreflektor 4111, der Rückenreflektor 4112 mit den Heizelementen 4110 und der Bodenreflektor 4113 zusammen eine in etwa U-förmige, relativ geschlossene Heizgasse bilden, durch welche die zweite Transporteinrichtung 20 die kürzeren Vorformlinge 3B transportiert.
Auch hier ist wieder ein geringer vorbestimmter Abstand BM zwischen dem Bodenreflektor 4113 und dem Boden B der kürzeren Vorformlinge 3B vorhanden, wie bei 2 beschrieben. Dadurch ist gewährleistet, dass die von den Heizelementen 4110 abgegebene Heizstrahlung nicht nur bei längeren Vorformlingen 3A sondern auch bei kürzeren Vorformlingen 3B optimal genutzt werden kann. Auch in diesem Fall geht kaum Heizstrahlung ungenutzt verloren.
Auf diese Weise kann die Heizstrahlung effektiv für die Erwärmung von Vorformlingen 3 unterschiedlicher Größe (Vorformlinge 3A, 3B) genutzt werden. Zur weiteren Energieeinsparung können die beiden unteren Heizelemente 4110 in 3 bei der Erwärmung von kürzeren Vorformlingen 3B deaktiviert werden, beispielsweise ausgeschaltet oder alternativ weggefahren und ausgeschaltet werden, so dass nur jeweils die Heizelemente 4110 zur Erwärmung der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B zum Einsatz kommen, die auch tatsächlich für die Erwärmung der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B benötigt werden. Das heißt, die beiden unteren Heizelemente 4110 in 2 werden nur bei der Erwärmung eines längeren Vorformlings 3A genutzt, wohingegen sie bei der Erwärmung eines kürzeren Vorformlings 3B nicht genutzt werden.
Bei der Erwärmung eines kürzeren Vorformlings 3B findet also nur ein Teil der Heizelemente 4110 Verwendung, die zur Erwärmung des längeren Vorformlings 3A benötigt werden. Das Heizmodul 411 bis 417 der ersten Heizstrecke 41 sowie ihre Reflektoren 4111, 4112, 4113 sind mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet, um eine Luftzirkulation um die Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B zu gewährleisten. Zudem ist zwischen den Vorformlingen 3 bzw. 3A, 3B und den Heizelementen 4110 sowie den Reflektoren 4111, 4112, 4113 jeweils ein vorbestimmter Abstand vorgesehen, so dass auch hier eine Luftzirkulation um die Vorformlinge möglich ist. In gleicher Weise sind die Heizmodule 421 bis 427 der zweiten Heizstrecke 42 aufgebaut und angeordnet.
Durch die Luftzirkulation in der ersten und zweiten Heizstrecke 41, 42 kann eine Überhitzung der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B in der Heizeinrichtung 40 vermieden werden.
4 und 5 zeigen eine Einstelleinrichtung 50 der Blasmaschine 1, mit welcher der Bodenreflektor 4113 des Heizmoduls 411 und gemeinsam mit ihm alle anderen Bodenreflektoren der Heizmodule 412 bis 417 und 421 bis 427 in ihrer Stellung, insbesondere ihrer Höhe, verstellt werden können. Alternativ kann auch ein einziger, durchgängiger Bodenreflektor 4113 in jeder Heizstrecke 41 vorgesehen sein. In 4 und 5 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur das Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41, sein Bodenreflektor 4113, der Bodenreflektor 4123 des zweiten Heizmoduls 412 der ersten Heizstrecke 41, der Bodenreflektor 4133 des dritten Heizmoduls 413 der ersten Heizstrecke 41, der Bodenreflektor 4213 des ersten Heizmoduls 421 der zweiten Heizstrecke 42, der Bodenreflektor 4223 des zweiten Heizmoduls 422 der zweiten Heizstrecke 42, und der Bodenreflektor 4233 des dritten Heizmoduls 423 der zweiten Heizstrecke 42 gezeigt. Der Bodenreflektor 4113, der Bodenreflektor 4123 und der Bodenreflektor 4133 der ersten Heizstrecke 41 werden von zwei Stäben 51 gestützt, die als Gewindespindel ausgeführt sind. Die zwei Stäbe 51 sind eine erste Stützeinrichtung zum Stützen der Bodenreflektoren 4113, 4123, 4133 der ersten Heizstrecke 41.
Der Bodenreflektor 4213, der Bodenreflektor 4223 und der Bodenreflektor 4233 der zweiten Heizstrecke 42 werden von zwei weiteren Stäben 52 gestützt, die ebenfalls als Gewindespindel ausgeführt sind. Die zwei Stäbe 52 sind eine zweite Stützeinrichtung zum Stützen der Bodenreflektoren 4213, 4223, 4233 der zweiten Heizstrecke 42. Die Stäbe 51 und 52 bzw. die erste und zweite Stützeinrichtung 51, 52 sind mittels eines um sie gelegten Riemens 53 miteinander und mit einer Antriebseinrichtung 54 gekoppelt. Der Riemen 53 ist eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln der ersten und zweiten Stützeinrichtung 51, 52 mit der Antriebseinrichtung 54. Somit bewirkt ein von der Antriebseinrichtung 54 hervorgerufener Antrieb des Riemens 53 eine Drehung der Stäbe 51, 52 um ihre Achse, was eine gemeinsame und synchrone Verstellung aller Bodenreflektoren der Heizmodule der ersten und zweiten Heizstrecke 41, 42 zur Folge hat. Die Bodenreflektoren der Heizmodule der ersten und zweiten Heizstrecke 41, 42 können also zentral verstellt werden. Die Antriebseinrichtung 54 kann beispielsweise eine elektrische, pneumatische oder elektromechanische Stellantriebseinrichtung sein.
Die Einstellung der Stellung der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 mittels der Einstelleinrichtung 50 kann eine Bedienperson per Schalter oder Taster eines Bedientableaus der Heizeinrichtung 40 oder der Blasmaschine 1 vornehmen. Das heißt, die Einstellung der Stellung der Bodenreflektoren mittels der Einstelleinrichtung 50 erfolgt automatisch. Vorteilhaft handelt es sich um eine stufenlose Feineinstellung, die somit optimal an jede Preformlänge angepasst werden kann.
Alternativ dazu können die Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 mit der Einstelleinrichtung 50 automatisch eingestellt werden, wie nachfolgend in einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. 6 zeigt ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Höhenverstellung der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 mittels der Einstelleinrichtung 50.
Die Einstelleinrichtung 50 wird von einer Steuereinrichtung 60 der Blasmaschine 1 angesteuert. Für die Steuerung der Blasmaschine 1 greift die Steuereinrichtung 60 auf eine Speichereinrichtung 70 zu, in welcher Vorformlingdaten, wie beispielsweise die Länge LA, LB, der Durchmesser, das Material, die Wandstärke usw. des Vorformlings 3 bzw. der Vorformlinge 3A, 3B gespeichert sind. Zudem ist in der Speichereinrichtung 70 eine zu dem jeweiligen Vorformling 3 bzw. 3A, 3B passende Stellung, und insbesondere Höhe, der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 für den Betrieb der Blasmaschine 1 mit diesem Vorformling 3 bzw. 3A, 3B gespeichert.
Die passende Stellung, und insbesondere Höhe, der Bodenreflektoren hat einen derartigen Wert, dass bei Betrieb der Blasmaschine 1 der vorbestimmte Abstand BM zwischen Boden B des Vorformlings 3 bzw. der Vorformlinge 3A, 3B und den Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 eingestellt ist. Die Speichereinrichtung 70 ist Teil einer Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer vorbestimmten Stellung eines Bodenreflektors in Abhängigkeit von der Länge eines von der Heizeinrichtung 40 zu heizenden Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B. Die Steuereinrichtung 60, die ebenfalls Teil der Bestimmungseinrichtung ist, steuert die Einstelleinrichtung 50, insbesondere die Antriebseinrichtung 54 (vgl. 4 und 5), derart, dass die Stellung, und insbesondere die Höhe, der Bodenreflektoren 4113 usw. gleich der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Höhe ist.
Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung 60 ein Erfassungssignal einer Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 empfangen, welche die Stellung, und insbesondere die Höhe, eines Bodenreflektors, beispielsweise des Bodenreflektors 4113, und damit die Stellung, und insbesondere die Höhe, aller Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 erfasst. Die Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 kann neben der Speichereinrichtung 70 Teil der Bestimmungseinrichtung sein. Die Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 kann beispielsweise ein Geber in der Antriebseinrichtung 54 (vgl. 4 und 5), ein Wegmesssystem, usw. sein. Die Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 kann am Einlauf der Heizeinrichtung 40, also in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 (vgl. 1) vor dem ersten Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 angeordnet sein.
Die Steuereinrichtung 60 kann die von der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 erfasste Höhe der Bodenreflektoren mit der Höhe vergleichen, die für den nun mit der Blasmaschine 1 zu verarbeiteten Vorformling 3 bzw. 3A, 3B in der Speichereinrichtung 70 gespeichert ist. Ergibt der Vergleich, dass das Erfassungssignal der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 verschieden von der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Stellung, und insbesondere Höhe, ist, steuert die Steuereinrichtung 60 die Einstelleinrichtung 50, insbesondere die Antriebseinrichtung 54 (vgl. 4 und 5), derart, dass die Stellung, und insbesondere die Höhe, der Bodenreflektoren 4113 usw. gleich der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Höhe ist.
Die Steuereinrichtung 60 steuert also die Einstelleinrichtung 50, insbesondere die Antriebseinrichtung 54, auf der Grundlage des Erfassungssignals der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80. Die Blasmaschine 1, insbesondere die Heizeinrichtung 40, stellt sich automatisch auf den gerade zu verarbeitenden Vorformling 3 bzw. 3A, 3B um. Die von der Einstelleinrichtung 50 eingestellte vorbestimmte Stellung des Bodenreflektors 4113 ergibt sich auch als LA + BM bzw. LB + BM.
Mit der Einstelleinrichtung 50 kann eine sehr genaue und vor allem reproduzierbare Positionierung der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 sichergestellt werden. Auf diese Weise ist auch gewährleistet, dass nach einem Sortenwechsel, einem Wechsel zwischen verschieden großen Vorformlingen, wieder die genaue gleiche Position der Bodenreflektoren in der Heizeinrichtung 40 eingestellt bleibt.
Dies wirkt sich positiv auf den Heizprozess der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B aus, was eine konstant bleibende Qualität der fertigen Behälter 2 zur Folge hat. Dadurch produziert die Blasmaschine 1 weniger Ausschuss. Außerdem sind durch die zentrale motorische Einstellung der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 mittels der Einstelleinrichtung 50 auf eine vorbestimmte Höhe sehr geringe, bis keine Produktionsausfallzeiten beim Sortenwechsel (Wechselzeit/ Garniturenwechselzeit) vorhanden.
Darüber hinaus können Fehleinstellungen beim Sortenwechsel vermieden werden, da ein Wechsel bedienerlos über die Maschinensteuerung ausgeführt werden kann. Insgesamt können durch diese Vorteile die Betriebskosten der Heizeinrichtung 40 und somit der Blasmaschine 1 gesenkt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
7 zeigt ein ähnliches Diagramm, wie es in 6 in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel gezeigt ist, zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Blasmaschine 1. Die Blasmaschine 1 des zweiten Ausführungsbeispiels ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher sind im Folgenden nur die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel hat die Blasmaschine 1 des zweiten Ausführungsbeispiels zusätzlich eine Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 zur Erfassung der Länge LA, LB der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B, die mittels der zweiten Transporteinrichtung 20 in die Heizeinrichtung 40 transportiert werden, wie in 7 gezeigt. Die Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 ist am Einlauf der Heizeinrichtung 40, also in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 (vgl. 1) vor dem ersten Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 angeordnet. In diesem Fall steuert die Steuereinrichtung 60 die Einstelleinrichtung 50, insbesondere die Antriebseinrichtung 54 (vgl. 4 und 5), auf der Grundlage des Erfassungssignals der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 und der Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90. Die Blasmaschine 1, insbesondere die Heizeinrichtung 40, stellt sich also wiederum automatisch auf den gerade zu verarbeitenden Vorformling 3 bzw. 3A, 3B um. Die Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 ist neben der Steuereinrichtung 60, der Speichereinrichtung 70 und der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 Teil der Bestimmungseinrichtung.
Beispielsweise funktioniert die Steuerung mittels der Steuereinrichtung 60 derart, dass die Steuereinrichtung 60 aus der Speichereinrichtung 70 die Höhe der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 und die Länge LA, LB des dazugehörigen Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B greift. Die Steuereinrichtung 60 vergleicht die Höhe der Bodenreflektoren mit dem Erfassungssignal der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 und die Länge LA, LB des dazugehörigen Vorformlings 3A bzw. 3B mit dem Erfassungssignal der Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90. Je nach Ergebnis des Vergleichs, nämlich wenn das Erfassungssignal der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 verschieden von der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Höhe und/oder das Erfassungssignal der Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 verschieden von der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Länge LA, LB ist, steuert die Steuereinrichtung 60 die Einstelleinrichtung 50, insbesondere die Antriebseinrichtung 54, derart, dass die Höhe der Bodenreflektoren 4113 usw. gleich der in der Speichereinrichtung 70 gespeicherten Höhe ist.
Mit der Blasmaschine 1 des zweiten Ausführungsbeispiels kann sichergestellt werden, dass bei einem Sortenwechsel von einem kurzen Vorformling 3B auf einen langen Vorformling 3A oder umgekehrt der Bodenreflektor der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 entsprechend dem nun tatsächlich verwendeten Vorformling 3 eingestellt ist. Dadurch ist es gegenüber einer Verstellung durch einen Benutzer nicht mehr möglich, dass ein Verstellen der Bodenreflektoren der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 von einem Benutzer etwa vergessen wird. Somit kann die Maschinensicherheit erheblich erhöht werden. Zusätzlich hat die Blasmaschine 1 des zweiten Ausführungsbeispiels auch die zuvor genannten Vorteile der Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
In einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels ist die Vorformlinglänge-Erfassungseinrichtung 90 anstelle der Bodenreflektor-Erfassungseinrichtung 80 vorgesehen und Teil der Bestimmungseinrichtung. In diesem Fall funktioniert die Steuerung der Einstelleinrichtung 50 analog zur Steuerung, die in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Somit werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel genannt sind.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
8 zeigt einen Schnitt, in Richtung der Pfeile A/AA entlang der dicken gestrichelten Linie in 1, durch das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Blasmaschine 1 des dritten Ausführungsbeispiels ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher sind im Folgenden nur die Unterschiede zwischen dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
8 zeigt einen Fall, bei welchem die zweite Transporteinrichtung 20 längere Vorformlinge 3A durch das erste Heizmodul 411 transportiert. Auch hier ist ein längerer Vorformling 3A beispielsweise ein Vorformling 3, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 1,0 Liter geformt werden soll. 9 zeigt einen Fall, bei welchem die zweite Transporteinrichtung 20 kürzere Vorformlinge 3B durch das erste Heizmodul 411 transportiert. Auch hier ist ein kürzerer Vorformling 3B beispielsweise ein Vorformling 3, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 0,5 Liter geformt werden soll.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei diesem Ausführungsbeispiel in 8 und 9 ein Heizelement 4115 vorhanden, das zwischen Boden B des Vorformlings 3A und dem Bodenreflektor 4113 angeordnet ist. Dieses Heizelement 4115 strahlt ebenso als Heizstrahlung insbesondere Infrarotstrahlung aus und wird auch Top-Strahler genannt. Auch hier ist zwischen Bodenreflektor 4113 und Boden B des Vorformlings 3A oder 3B ein vorbestimmter Abstand BM eingestellt, der hinsichtlich Ausnutzung der Heizstrahlung des Heizelements 4110 und 4115 optimal eingestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Höhenverstellung des Bodenreflektors 4113, die analog zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt, auch das Heizelement 4115 mitzuverstellen. Dies kann beispielsweise über einen entsprechenden Schienenmechanismus an dem Trägersystem des Heizelements 4115 erfolgen, der nicht dargestellt ist.
Die Blasmaschine 1 des dritten Ausführungsbeispiels hat die gleichen Vorteile, wie sie zuvor für die Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels genannt sind.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
10 zeigt einen Schnitt, in Richtung der Pfeile A/AA entlang der dicken gestrichelten Linie in 1, durch das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Auch die Blasmaschine 1 des vierten Ausführungsbeispiels ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher sind im Folgenden nur die Unterschiede zwischen dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Der Bodenreflektor 4113 des Heizmoduls 411 des vierten Ausführungsbeispiels hat eine an 15 den Boden B des Vorformlings 3 angepasste Ausbuchtung 4116 in Form einer Rundung. Allgemein gesagt, die Geometrie des Bodenreflektors 4113 ist also an die Geometrie des Bodens B des Vorformlings 3 angepasst.
Als Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels kann der Bodenreflektor 4113 des 20 Heizmoduls 411 als Ausbuchtung 4116 anstelle der Rundung auch ein V-Profil, ein WProfil oder ähnliches haben. Auch in einer solchen Form ist die Geometrie des Bodenreflektors 4113 an die Geometrie des Bodens B des Vorformlings 3 angepasst.
Der Bodenreflektor 4113 dieses Ausführungsbeispiels und seiner Modifikationen kann die von den Heizelementen 4110 ausgesandte Strahlung besonders effektiv zum gerundeten Boden B des Vorformlings 3 reflektieren. Es ist insbesondere ein noch geringerer Abstand BM zwischen dem Bodenreflektor 4113 dieses Ausführungsbeispiels und seiner Modifikationen und dem Boden B des Vorformlings 3 möglich als bei den anderen Ausführungsbeispielen. Als Folge davon ist eine noch effizientere Nutzung der eingesetzten Energie realisiert.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
11 zeigt einen Schnitt, in entgegengesetzt zu der Richtung der Pfeile A/AA entlang der dicken gestrichelten Linie in 1, durch das erste Heizmodul 411 der ersten Heizstrecke 41 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Demzufolge sind hier die Heizelemente 4110 auf der linken Seite in 11 angeordnet. In 11 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 mit einem Bezugszeichen versehen. Auch die Blasmaschine 1 dieses Ausführungsbeispiels ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Blasmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher sind im Folgenden nur die Unterschiede zwischen dem ersten und diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Im Übrigen wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen. Wie in 11 gezeigt, sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Gegenreflektor 4111, der Rückenreflektor 4112 und der Bodenreflektor 4113 jeweils bewegbar zueinander angeordnet, indem sie von einer der Antriebseinrichtungen 54, 55, 56 in Richtung der Pfeile PH, PV angetrieben werden. Insbesondere sind der Gegenreflektor 4111, der Rückenreflektor 4112 und der Bodenreflektor 4113 jeweils translatorisch zueinander bewegbar. Der Gegenreflektor 4111, ist hierbei so ausgestaltet, dass der Bodenreflektor 4113 an seinem einen Ende in eine oberste Aussparung 57 von mehreren untereinander angeordneten Aussparungen 57 des Gegenreflektors 4111 eingeführt ist.
In 11 ist ein Vorformling 3B mit der Spindel 21 gehalten, wobei in der Nähe seiner Mündung M ein Topreflektor 4114, beispielsweise in der Form einer die Mündung M umschließenden Platte, angeordnet ist. Der Topreflektor 4114 dient zum Abschirmen der Strahlung der Heizelemente 4110 gegen ein nach oben Austreten aus dem zwischen den Reflektoren 4111 bis 4113 gebildeten Raum. Somit kann der Topreflektor 4114 auch als Abschirmeinheit bezeichnet werden. Auch der Topreflektor 4114 kann translatorisch bewegbar sein, auch wenn dies in 11 nicht gezeigt ist.
Es ist vorzuziehen, dass die sich unterhalb von dem Bodenreflektor 4113 befindenden Heizstrahler 4110 im Betrieb ausgeschalten werden. Somit kann ein zusätzlicher unnötiger Energieverbrauch verhindert werden. Hier bilden die Heizstrahler 4110 mit dem Rückenreflektor 4112 sowie der Gegenreflektor 4111, der Bodenreflektor 4113 und der Topreflektor 4114 zusammen eine relativ geschlossene Heizgasse. Die Reflektoren 4111, 4113, 4114 und die Heizstrahler 4110 können auch als Begrenzungen dieser Heizgasse bezeichnet werden. Durch die Verstellbarkeit von mindestens 2 Begrenzungen, also mindestens einem der Reflektoren 4111, 4113, 4114 und/oder der Heizstrahler 4110 und des Rückenreflektors 4112 der Heizgasse, lässt sich die um den Vorformling 3B befindende Heizgasse noch weiter verkleinern. Mit mindestens drei verstellbaren Begrenzungen lässt sich die Heizgasse noch weiter verkleinern. Bevorzugt sind mindestens zwei Begrenzungen über eine gemeinsame oder zwei Antriebseinrichtung(en) 54, 55, 56 automatisch verstellbar. Bei einem gemeinsamen Antrieb könnten mindestens zwei Begrenzungen – insbesondere die Begrenzung, welche durch die Heizstrahler 4110 gebildet wird, und die Begrenzung, welche der Gegenreflektor 4111 bildet – über ein nicht dargestelltes Gelenk miteinander gekoppelt sein. Es ist ebenfalls daran gedacht, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Geometrie eines Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B vor dem ersten Heizmodul 411 zu erfassen, das Messergebnis der Steuereinrichtung 60 (6 und 7) zuzuführen und auf Basis dieses Messergebnisses mindestens eine Begrenzung, bevorzugt zwei, besonders bevorzugt drei Begrenzungen automatisch zu verstellen. Diese Verstellung erfolgt analog zu der Verstellung, die beim ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Bodenreflektor 4113 ausführlich beschrieben ist. Das heißt, dass insbesondere durch die in der Speichereinrichtung 70 (6 und 7) hinterlegten Vorformlingdaten, wie z.B. die Geometrie eines Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B, eine automatische und optimale Einstellung im Hinblick auf den Energieverbrauch der Heizstrahler 4110 bzw. Reflektoren 4111 bis 4114 gewährleistet werden kann.
Prinzipiell ist aber auch an eine Verstellung von mindestens einer Begrenzung von Hand möglich. Auch Kombinationen von einer automatischen und manuellen Verstellung bei unterschiedlichen Begrenzungen sind denkbar. Auch ist es möglich, die Begrenzungen nur in bestimmten Bereichen entlang des Transportwegs der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B verstellbar zu gestalten. Aus Kostengründen könnte somit beispielsweise das letzte Viertel oder der ganze Rückweg, also die letzte Hälfte der Heizeinrichtung 40, insbesondere die zweite Heizstrecke 42 der Heizeinrichtung 40 oder ein Teil davon, unverstellbar ausgestaltet sein, weil man bei einigen Vorformlingen diese Heizmodule gar nicht benötigt.
12 bis 14, in welchen der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 mit einem Bezugszeichen versehen sind, zeigen den Vorgang einer Verstellung der Reflektoren 4111 bis 4113, wenn von einem kürzeren Vorformling 3B auf einen längeren Vorformling 3A umgestellt wird. Hierbei wird, ausgehend von dem Zustand von 12, der Gegenreflektor 4111 in Richtung eines Pfeils P1 in 12, also in Querrichtung zum Rückenreflektor 4112, vom Rückenreflektor 4112 und/oder einem Vorformling 3 wegbewegt. Dadurch ist der Bodenreflektor 4113 nicht mehr in der Aussparung 57 angeordnet, wie in 13 gezeigt. Danach kann der Bodenreflektor 4113 durch Antrieb mittels der Antriebseinrichtung 54 (11) in Richtung eines Pfeils P2 in 13 nach unten in 13 bewegt werden. Anschließend kann der Gegenreflektor 4111 in Richtung eines Pfeils P3 in 14, also in Querrichtung zum Rückenreflektor 4112, wieder zum Rückenreflektor 4112 hinbewegt werden, wie in 14 gezeigt. Dadurch ist der Bodenreflektor 4113 hier in die unterste Aussparung 57 des Gegenreflektors 411 eingeführt. Aufgrund dessen kann nun ein längerer Vorformling 3A von der Spindel 21 zwischen den Reflektoren 4111 bis 4114 gehalten und zwischen ihnen hindurchgeführt werden. Wie oben beschrieben, kann dabei die Umstellung von einem kürzeren Vorformling 3B auf einen längeren Vorformling 3A insbesondere automatisch oder teilweise automatisch anhand der in der Speichereinrichtung 70 (6 und 7) hinterlegten Vorformlingdaten, insbesondere deren Geometrien, erfolgen.
Da es sich bei dem Bodenreflektor 4113 auch um ein sehr dünnes Blech handeln kann, können die Aussparungen 57 relativ schmal gestaltet werden. Es wäre aber auch denkbar, zumindest die Aussparungen 57, die bei längeren Vorformlingen 3A innerhalb der Heizgasse angeordnet sind, mit nicht gezeigten Füllmitteln zu verschließen. Die Füllmittel können ebenfalls reflektierend sein. Mit der gezeigten Ausführung können Kollisionen bei einer gemeinsamen Zustellung oder Bewegung der Reflektoren 4111, 4112, 4113, die insbesondere stufenlos sein kann, vermieden werden, da der Bodenreflektor 4113 in den Gegenreflektor 4111 einfahrbar ist.
Durch die Anordnung von Heizelementen 4110, Gegenreflektor 4111, Rückenreflektor 4112, Bodenreflektor 4113 und Topreflektor 4114 ist der Bodenreflektor 4113 zwischen den Heizelementen 4110 und dem Gegenreflektor 4111 bewegbar. Anders ausgedrückt, der Bodenreflektor 4113 ist relativ zum Gegenreflektor 4111 bewegbar. Zudem ist der Bodenreflektor 4113 relativ zu den Heizelementen 4110 bewegbar. Ferner sind der Gegenreflektor 4111 und der Rückenreflektor 4112 relativ zueinander bewegbar. Der Gegenreflektor 4111 und/oder der Bodenreflektor 4113 können so weit wie gewünscht an den jeweiligen Vorformling 3A, 3B herangefahren werden.
Hiermit ist es möglich, den in der Heizeinrichtung für die Vorformlinge 3 gebildeten Heiztunnel, zur besseren Energieausnutzung noch enger an unterschiedliche Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B oder anhand der Taumeltoleranzen einstellen zu können. Dieses Prinzip ist auch bei einer anderen Art von Heizeinrichtung 40 anwendbar, bei der Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B in Heiztaschen, welche die einzelnen Vorformlinge – jeden für sich – umgeben, transportiert werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
15 und 16 zeigen jeweils eine Ausführungsvariante der Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114, bei welcher der Gegenreflektor 4111 in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die in einer Reihe nebeneinander oder untereinander angeordnet sind. Hierbei ist das oberste Segment des Gegenreflektors 4111, das im Bereich der Mündung des Vorformlings 3B (15), 3A (16) angeordnet ist, bei der in 15 und 16 gezeigten Ausführung fest angeordnet. Die anderen Segmente des Gegenreflektors 4111 können jeweils mit einer Antriebseinrichtung 56 bzw. einer der Antriebseinrichtungen 56 einzeln quer zum Rückenreflektor 4112 und/oder einem Vorformling 3 bzw. 3A, 3B bewegt werden, wie in 15 und 16 gezeigt. Die Befestigung des jeweiligen Segments des Gegenreflektors 4111 an der Antriebseinrichtung 56 kann teleskopartig ausgeführt sein, wie in 15 und 16 gezeigt. Durch diese Bewegung kann ein Raum geschaffen werden, in dem sich der Bodenreflektor 4113 entlang von Segmenten des Gegenreflektors 4111 translatorisch bewegen kann. Der Bodenreflektor 4113 kann hierbei mittels der Antriebseinrichtung 54 soweit bewegt werden, bis er an einem der Segmente des Gegenreflektors 4111 von unten anliegt, so dass ein nach unten abgeschlossener Raum um den Vorformling 3A, 3B gebildet wird. Auch in 15 und 16 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 mit einem Bezugszeichen versehen.
Auch auf diese Weise kann der Bodenreflektor 4113 in den Gegenreflektor 4111, insbesondere stufenlos, einfahren. Zudem kann auch auf diese Weise zwischen der Beheizung eines kürzeren und eines längeren Vorformlings 3B, 3A und umgekehrt umgestellt werden. Die Segmente des Gegenreflektors 4111 und/oder der Bodenreflektor 4113 können so weit wie gewünscht an den jeweiligen Vorformling 3A, 3B herangefahren werden.
Zwischen den Segmenten des Gegenreflektors 4111 kann beispielsweise Luft zwischen die Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114 eingeblasen werden, die insbesondere als Oberflächenkühlung für den Vorformling 3 bzw. 3A, 3B dient. Ansonsten ist dieses Ausführungsbeispiel aufgebaut, wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
17 zeigt eine Ausführungsvariante der Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114, bei welcher nicht nur der Gegenreflektor 4111 sondern auch der Rückenreflektor 4112 in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die in einer Reihe nebeneinander oder untereinander angeordnet sind. Hierbei ist der Gegenreflektor 4111 aufgebaut, wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben. In 17 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 und alle Segmente des Gegenreflektor 4111 und des Rückenreflektors 4112 mit einem Bezugszeichen versehen. Bei dem Rückenreflektor 4112 sind alle Segmente jeweils mit einer Antriebseinrichtung 55 quer zum Gegenreflektor 4111 und/oder einem Vorformling 3 bzw. 3B bewegbar, wie in 17 gezeigt. Diese Bewegbarkeit ist analog zu der Bewegbarkeit der Segmente des Gegenreflektors 4111. Dadurch kann wiederum ein Raum geschaffen werden, in dem sich der Bodenreflektor 4113 entlang von Segmenten des Gegenreflektors 4111 und von Segmenten des Rückenreflektors 4112 translatorisch bewegen kann. Der Bodenreflektor 4113 kann hierbei mittels der Antriebseinrichtung 54 soweit bewegt werden, bis er an einem der Segmente des Gegenreflektors 4111 und/oder einem der Segmente des Rückenreflektors 4112 von unten anliegt, so dass ein nach unten abgeschlossener Raum um den Vorformling 3A, 3B gebildet wird. Auch auf diese Weise kann zwischen der Beheizung eines kürzeren und eines längeren Vorformlings 3B, 3A und umgekehrt umgestellt werden. Die Segmente des Gegenreflektors 4111 und/oder die Segmente des Rückenreflektors 4112 können einzeln so weit wie gewünscht an den Vorformling 3A, 3B herangefahren werden.
Mit der gezeigten Ausführung können Kollisionen bei einer gemeinsamen Zustellung oder Bewegung der Reflektoren 4111, 4112, 4113, die insbesondere stufenlos sein kann, vermieden werden, da der Bodenreflektor 4113 sowohl in den Gegenreflektor 4111 als auch den Rückenreflektor 4112 einfahrbar ist. Wie zwischen den Segmenten des Gegenreflektors 4111 kann auch zwischen den Segmenten des Rückenreflektors 4112 beispielsweise Luft zwischen die Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114 eingeblasen werden, die insbesondere als Oberflächenkühlung für den Vorformling 3 bzw. 3A, 3B dient.
Auch wenn dies in 17 nicht gezeigt ist, kann auch der Bodenreflektor 4113 segmentiert ausgestaltet sein. Hierbei können die einzelnen Segmente des Bodenreflektors 4113 ähnlich bewegt werden, wie die Segmente des Gegenreflektors 4111 und/oder des Rückenreflektors 4112. Ansonsten ist dieses Ausführungsbeispiel aufgebaut, wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
18 und 19 zeigen jeweils eine Ausführungsvariante der Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114, bei welcher der Gegenreflektor 4111 als flexibles Element, wie beispielsweise eine Strahlung reflektierende Folie, ein Strahlung reflektierender Film, usw. ausgebildet ist. Der Gegenreflektor 4111 ist demzufolge ein biegbarer Reflektor. Zumindest die dem 10 Vorformling 3B zugewandte Oberfläche des Gegenreflektors 4111 ist insbesondere aus Metall gefertigt. In 18 und 19 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 mit einem Bezugszeichen versehen.
Der Gegenreflektor 4111 ist in 18 und 19 jeweils an seinem einen Ende an einer oberen Halterung 58 angeordnet. An seinem anderen Ende ist der Gegenreflektor 4111 an dem Bodenreflektor 4113 angeordnet. Wird der Bodenreflektor 4113 nun, beispielsweise mittels der Antriebseinrichtung 54, translatorisch nach oben oder unten in 18 bewegt, biegt sich der Gegenreflektor 4111, wie in 18 und 19 gezeigt. Somit werden der Gegenreflektor 4111 und der Bodenreflektor 4113 gemeinsam bewegt. Eine Bewegung des Bodenreflektors 4113 bewirkt eine Bewegung des Gegenreflektors 4111.
Mit der gezeigten Ausführung können Kollisionen bei einer gemeinsamen Zustellung oder Bewegung der Reflektoren 4111, 4113, die insbesondere stufenlos sein kann, vermieden werden, da der Reflektor 4111 flexibel ausgestaltet ist. Ansonsten ist dieses Ausführungsbeispiel aufgebaut, wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
20 zeigt eine weitere Variante für einen biegbaren Reflektor. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Gegenreflektor 4111 eine flexible Kette, bei welcher mehrere Segmente über eine Verbindung 59 miteinander verbunden sind. In 20 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Heizelemente 4110 mit einem Bezugszeichen versehen.
Auch in 20 ist der Gegenreflektor 4111 an seinem einen Ende an einer oberen Halterung 58 angeordnet. An seinem anderen Ende ist der Gegenreflektor 4111 an dem Bodenreflektor 4113 angeordnet. Dadurch biegt sich der Gegenreflektor 4111, wie in 20 gezeigt, wenn der Bodenreflektor 4113, beispielsweise mittels der Antriebseinrichtung 54, translatorisch nach oben oder unten in 20 bewegt wird, so dass er optimal zum jeweils zu beheizenden Vorformling 3 bzw. 3A, 3B angeordnet ist. Insbesondere falten sich die einzelnen Segmente des Gegenreflektors 4111, wie in 20 gezeigt. Somit werden auch hier der Gegenreflektor 4111 und der Bodenreflektor 4113 gemeinsam bewegt. Eine Bewegung des Bodenreflektors 4113 bewirkt eine Bewegung des Gegenreflektors 4111. Somit können auch bei diesem Ausführungsbeispiel Kollisionen bei einer gemeinsamen Zustellung oder Bewegung der Reflektoren 4111, 4113, die insbesondere stufenlos sein kann, vermieden werden, da der Reflektor 4111 flexibel ausgestaltet ist. Ansonsten ist dieses Ausführungsbeispiel aufgebaut wie bei dem achten Ausführungsbeispiel beschrieben.
(Allgemeines)
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Blasmaschine 1, der Heizeinrichtung 40 und des zuvor beschriebenen Heizverfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Das erste bis neunte Ausführungsbeispiel sind beliebig miteinander kombinierbar. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar. Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebene Funktionen gewährleistet sind.
Es sind auch andere Größen für die Vorformlinge 3A, 3B wählbar, als sie in der vorangegangenen Beschreibung genannt sind. Insbesondere kann der längere Vorformling 3A ein Vorformling 3 sein, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 1,5 Liter oder 2,0 Liter geformt werden soll, während als kürzerer Vorformling 3B wieder ein Vorformling 3 gewählt ist, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 0,5 Liter geformt werden soll. Der kürzere Vorformling 3B kann jedoch auch ein Vorformling 3 sein, aus dem ein Behälter 2 bzw. eine Flasche mit einem maximalen Fassungsvermögen von etwa 0,33 Liter oder 1,0 Liter geformt werden soll. Es sind selbstverständlich auch andere Größenverhältnisse möglich.
Die Anzahl der Heizelemente 4110 des Heizmoduls 411 ist je nach Bedarf wählbar. Es können in einem Heizmodul der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 insbesondere mehr oder weniger als in den Figuren gezeigte Heizelemente 4110 Verwendung finden. Außerdem ist die Anzahl der Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 je nach Bedarf wählbar. Es können mehr oder weniger als in den Figuren gezeigte Heizmodule 411 bis 417 und 421 bis 427 Verwendung finden. Die Einstellung der Bodenreflektoren der Heizstrecken 41, 42 mittels der Einstelleinrichtung kann neben dem Einrichten der Heizeinrichtung 40 zum Heizen eines speziellen Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B, wie zuvor beschrieben, auch während einem Heizen von Vorformlingen 3 bzw. 3A, 3B mit der Heizeinrichtung 40 ausgeführt werden. Während einem Heizen von Vorformlingen 3 bzw. 3A, 3B können die Bodenreflektoren feinjustiert bzw. feineingestellt werden, wenn zum Beispiel mit einer Qualitätserfassungseinrichtung zur Erfassung der Qualität der mit der Heizeinrichtung 40 erwärmten Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B festgestellt wird, dass die erfasste Qualität nicht ausreichend ist. Die Feineinstellung ist bevorzugt ebenfalls eine stufenlose Einstellung. Die Feineinstellung muss jedoch nicht nur während einem Heizen von Vorformlingen 3 bzw. 3A, 3B mit der Heizeinrichtung 40 ausgeführt werden. Sie kann auch beim Einrichten der Heizeinrichtung 40 zusätzlich zu einer vorangegangenen Einstellung der Bodenreflektoren der Heizstrecken 41, 42 ausgeführt werden.
Die Anzahl und/oder Größe der Segmente des Gegenreflektors 4111 ist beliebig wählbar. Zudem ist die Anzahl und/oder Größe der Segmente des Rückenreflektors 4112 beliebig wählbar. Es kann auch mehr als ein Segment des Gegenreflektors 4111 fest angeordnet sein. Zudem kann auch bei dem Rückenreflektor 4112 mindestens ein Segment fest angeordnet sein.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen können alle Reflektoren, also der Gegenreflektor 4111, der Rückenreflektor 4112, der Bodenreflektor 4113 und die Abschirmeinheit 4114 verstellbar, insbesondere durch eine Antriebseinrichtung 54, 55, 56 automatisch verstellbar sein. Dadurch können sich die Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114 optimal auf die Geometrie des zu beheizenden Vorformlings 3 anpassen. Insbesondere ist eine automatische Einstellung auf den zu beheizenden Vorformling 3 durch optische Erkennung der Geometrie des zu beheizenden Vorformlings 3 möglich.
Es ist ebenfalls denkbar, die Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114 und/oder die Heizelemente 4110 während des Betriebs auf Basis einer Temperaturmessung des Vorformlings 3 bzw. 3A, 3B an mehreren Punkten in der Heizeinrichtung 40 zu verstellen. Somit können insbesondere die Heizelemente 4110 mit konstanter Leistung betrieben werden, was deren Haltbarkeit erhöht. Zudem kann, insbesondere gleichzeitig, eine Temperaturregelung stattfinden, um ein optimales Heizprofil auf die Vorformlinge 3 bzw. 3A, 3B anzuwenden. Die Vorgabe der Sollwerte der Temperaturregelung kann zusätzlich durch einen weiteren Regelkreis stattfinden, indem die Wanddicke der fertig geblasenen Behälter 2 in mehreren Höhen am Behälter 2 gemessen wird und die Werte zur Regelung der korrespondierenden Temperaturen in den korrespondierenden Höhen am Vorformling 3 bzw. 3A, 3B zugeführt werden. Wird beispielsweise die Wandstärke im mittleren Bereich zu dünn, so war der Vorformling 3 bzw. 3A, 3B an der korrespondierenden Stelle zu heiß – folglich kann ein in der Höhe in der Mitte angesiedelter Reflektor etwas weiter weg gestellt werden oder das Heizelement 4110 in der korrespondierenden Höhe in der Leistung etwas gesenkt werden.
Wie die Antriebseinrichtung 54 können auch die Antriebseinrichtungen 55, 56 beispielsweise eine elektrische, pneumatische oder elektromechanische Stellantriebseinrichtung sein. Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist mindestens ein Reflektor 4111, 4112, 4113, 4114, insbesondere der Bodenreflektor 4113, in mindestens 2 Achsen verstellbar. Die Heizeinrichtung 40 kann andere Strahlung als Infrarotstrahlung, die auch Nichtinfrarotstrahlung (NIR-Strahlung) genannt sein kann, zum Heizen der Vorformlinge 3 verwenden.
Die Vorformlinge 3 können in der Heizeinrichtung 40 derart angeordnet sein, dass sie stehend oder hängend geheizt werden. Demzufolge ist die Heizeinrichtung 40 entsprechend ausgestaltet. Bei einem der Reflektoren 4111, 4112, 4113, 4114, insbesondere dem Bodenreflektor 4113, kann es sich um einen polierten Metallreflektor handeln. Dadurch kann der Reflektor 4111, 4112, 4113, 4114 möglichst dünn gestaltet werden.
Die Heizeinrichtung 40 für eine Blasmaschine 1 kann auch ein Heizelement 4110 zur Abstrahlung von Heizstrahlung zum Heizen von Vorformlingen 3, 3A, 3B, und einen Reflektor 4111 zur Reflexion von von dem Heizelement abgestrahlter Heizstrahlung in Richtung der Vorformlinge umfassen, wobei der Reflektor 4111 eine flexibel veränderbare Form hat. Hierbei kann der Reflektor der Gegenreflektor 4111 sein, der gegenüber dem Heizelement 4110 angeordnet ist, oder der Reflektor kann aus einem flexiblen Material gefertigt sein.
Die Heizeinrichtung 40 für eine Blasmaschine 1 kann auch ein Heizelement 4110 zur Abstrahlung von Heizstrahlung zum Heizen von Vorformlingen 3, 3A, 3B, und mindestens einen Reflektor 4111, 4112, 4113 zur Reflexion von von dem Heizelement abgestrahlter Heizstrahlung in Richtung der Vorformlinge 3, 3A, 3B umfassen, wobei zumindest ein Reflektor 4111, 4112, 4113 Segmente aufweist, welche relativ zu dem Heizelement oder den Vorformlingen einzeln verstellbar sind. Hierbei kann der Reflektor der Gegenreflektor 4111 sein, der gegenüber dem Heizelement 4110 angeordnet ist, oder ein Rückenreflektor 4112 sein, der auf der Seite des Heizelements angeordnet ist, oder ein Bodenreflektor 4113 sein, der quer zum Gegenreflektor 4111 oder dem Rückenreflektor 4112 bewegbar ist.
Die Segmente jedes der Reflektoren 4111, 4112, 4113 können in Richtung der ersten Transportrichtung TR1 der Vorformlinge 3, 3A, 3B oder quer dazu angeordnet sein.
21 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auch hier ist wieder der Kunststoffvorformling 3 gezeigt, der an einer Halteeinrichtung 22 gehalten wird. Bei dieser Halteeinrichtung 22 handelt es sich hier um einen Dorn, der in eine Mündung des Kunststoffvorformlings eingreift, um diesen so zu halten. Der Kunststoffvorformling wird auf diese Weise in einer Richtung transportiert, die hier senkrecht zur Figurenebene verläuft. Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf eine Heizgasse bzw. einen Heiztunnel, durch welchen hindurch der Kunststoffvorformling transportiert wird. Innerhalb dieses Heiztunnels ist eine Vielzahl von Heizelementen 4110 angeordnet, bei denen es sich – wie oben erwähnt – um Infrarotröhren handelt.
Es wird jedoch an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von Infrarotröhren beschränkt ist, sondern auch andere Erwärmungselemente, beispielsweise Mikrowellenerwärmungselemente, vorgesehen sein könnten. Bei der Verwendung von Mikrowellenerwärmungselementen wäre es möglich, dass einzelne Kavitäten vorgesehen sind, welche die Kunststoffvorformlinge vereinzelt führen, es könnten jedoch auch Mikrowellenerzeugungseinrichtungen entlang des in 21 gezeigten Transportpfades angeordnet sein.
Das Bezugszeichen B kennzeichnet den Bereich, entlang dessen das Kühlmedium aus den Öffnungen 82a, ... 82g strömt. Dieser Bereich B erstreckt sich hier genau in der Längsrichtung L der Kunststoffvorformlinge. Durch Verschließen bzw. Blockieren einzelner der Öffnungen 82a, ... 82g. kann damit dieser Bereich verkürzt werden, um so eine Anpassung etwa auf kürzere Kunststoffvorformlinge zu erreichen. Entlang des Bereiches B gelangt das Kühlmedium in die Heizgasse bzw. den Heiztunnel. Im Folgenden werden mehrere Möglichkeiten beschrieben, um diesen Bereich zu verlängern bzw. zu verkürzen.
Das Bezugszeichen 4113 kennzeichnet wiederum einen Bodenreflektor, der Strahlung auch nach oben auf den Kunststoffvorformling und insbesondere dessen Bodenbereich reflektiert. Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet einen Träger, an dem der Bodenreflektor 4113 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine Antriebseinrichtung zum Bewegen des Trägers und damit auch des Bodenreflektors 4113. Bei dieser Antriebseinrichtung kann es sich um Elektromotoren handeln, es könnten jedoch auch etwa hydraulische oder pneumatische Antriebe eingesetzt werden.
Das Bezugszeichen 84 kennzeichnet das Strömungsquerschnittsveränderungselement, welches hier an eine Bewegung des Bodenreflektors 4113 gekoppelt ist. In diesem Fall ist das Strömungsquerschnittsveränderungselement 84 fest mit dem Bodenreflektor 4113 verbunden.
Man erkennt, dass durch eine Bewegung des Bodenreflektors 4113 in Richtung des Doppelpfeils mehr oder weniger der Öffnungen 82a, 82b, ..., 82g geöffnet oder verschlossen werden können, je nachdem, wie weit nach oben das Bodenreflektorelement 4113 gefahren wird.
Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine Beaufschlagungseinrichtung, welche zur Beaufschlagung hier des Kunststoffvorformlings, gegebenenfalls aber auch von Reflektorelementen mit Kühlluft dient. Diese Beaufschlagungseinrichtung 6 weist eine Zuführeinrichtung 8 auf, welche hier eine Vielzahl der oben erwähnten Öffnungen 82a–82g aufweist, welche nebeneinander entlang der Längsrichtung L des Kunststoffvorformlings 3 angeordnet sind.
Das Bezugszeichen 62 kennzeichnet eine erste Gebläseeinrichtung, welche den Raum 64 beaufschlagt und damit auch Luft in Richtung der einzelnen Öffnungen 82a–82g drängt. Die Abschnitte 4111 sind gleichzeitig sogenannte Rückenreflektoren, welche ebenfalls die Heizgasse 12 begrenzen. Das Bezugszeichen 4112 kennzeichnet den Hauptreflektor, der von den Heizelementen 4110 in der Figur nach links tretende Strahlung wieder zurück auf die Kunststoffvorformlinge reflektiert.
Das Bezugszeichen 66 kennzeichnet eine weitere Gebläseeinrichtung, welche hier zur Beaufschlagung eines Mündungsbereiches der Kunststoffvorformlinge mit Kühlluft dient. Dieses Gebläse 66 drängt dabei hier Kühlluft in den Bereich 68 und von dort aus über eine Öffnung 83 zu dem Mündungsbereich der Kunststoffvorformlinge.
Das Bezugszeichen 36 kennzeichnet ein Abschirmelement, welche Wärmestrahlung von dem Mündungsbereich des Kunststoffvorformlings abhalten soll. Der Topreflektor bzw. das Abschirmelement 36 lässt hierbei die Luft zum Gewinde- bzw. Mündungsbereich durch. Bei dem schraffierten Element zwischen der Öffnung 83 und dem Preform 3 handelt es sich lediglich um eine Stange oder ein durchlässiges Blech, welche(s) zur Halterung des Topreflektors 36 dient und welche(s) nur eine sehr kleine Erstreckung in die Zeichenebene hinein besitzt. D.h. die Luft vom Gebläse 66 kann vor und hinter der Zeichenebene an der Stange vorbeiströmen.
Bei der in 21 gezeigten Darstellung wird ein relativ kurzer Kunststoffvorformling gekühlt, so dass der Bodenreflektor 4113 relativ weit nach oben gefahren ist und damit bereits mehrere Öffnungen 82a, 82b, 82c und 82d verdeckt werden. Damit kann die Kühlluft nur über die noch verbleibenden Öffnungen auf den nunmehr kürzeren Kunststoffvorformling 3 gelangen. Entsprechend ist es möglich, eine Gebläseleistung des Gebläses 62, insbesondere unter Beibehalt des Volumenstroms durch die Löcher 82e–g, auch zu reduzieren.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Rückreflektoren 4111 in Längsrichtung der Vorformlinge durchgehend und bilden, insbesondere durchgehende, Löcher zum Austritt der Luft vom Gebläse 62 in Längsrichtung der Vorformlinge aus.
22 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es wird darauf hingewiesen, dass bereits oben unter Bezugnahme auf 21 beschriebene Merkmale, welche identisch bei 22 und den folgenden Figuren vorhanden sind, nicht erneut beschrieben werden.
Bei der in 22 gezeigten Darstellung wird ein relativ langer Kunststoffvorformling erwärmt. Aus diesem Grunde ist der Bodenreflektor 4113 sehr weit nach unten gefahren und es sind sämtliche Öffnungen geöffnet, bis auf die unterste Öffnung 82a. Auf diese Weise ist es wiederum möglich, den nunmehr längeren Kunststoffvorformling vollständig entlang seiner Längsrichtung mit Kühlluft zu beaufschlagen.
Ein weiterer Unterschied zu der in 21 gezeigten Ausführungsform ist, dass hier das zusätzliche Gebläse zur Kühlung des Mündungsbereiches nicht vorhanden ist. In diesem Falle ist jedoch auch die Abschirmwirkung durch das Abschirmelement ausreichend, um eine übermäßige Erwärmung des Mündungsbereiches des Kunststoffvorformlings zu erreichen. Es könnte aber auch zusätzlich das Gebläse 66 und die Zuführung 68 vorhanden sein. Ebenso wäre es denkbar, dass das Gebläse 62 die Mündungskühlung über eine nach oben erweiterte Zuführung mitübernimmt.
23 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist das Strömungsquerschnittsveränderungselement durch eine Vielzahl von Klappen 83a–83g gegeben, welche die einzelnen diesen zugeordneten Öffnungen 82a–82g je nach Klappstellung verändern (beispielsweise teilweise oder vollständig verdecken) können. Auch hier kann wieder die Position des Bodenreflektors 4113 verändert werden. In Abhängigkeit von der Position des Bodenreflektorelementes bzw. auch in Abhängigkeit von der Länge des Kunststoffvorformlings können mehr oder weniger der hier gezeigten Klappen 83a–83g verschlossen werden.
Damit ist bei dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Klappen vorgesehen, mit der die einzelnen Öffnungen verschlossen oder geöffnet werden können.
Insbesondere ist jede Klappe durch einen ihr zugeordneten Antrieb verstellbar. Insbesondere kann sich eine Klappe entlang einer gesamten Seite (linearer, gerader Bereich des Ofens, siehe oben) erstrecken. Somit kann sich eine Klappe über mehrere in Transportrichtung angeordnete Heizkästen erstrecken (nicht gezeigt). Die durchgängige Erstreckung über mehrere Heizkästen kann auch beim Strömungsquerschnittsveränderungselement 84 aus den anderen Figuren Verwendung finden.
24 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind für das Strömungsquerschnittsveränderungselement 84 und für das Bodenreflektorelement 4113 zwei unterschiedliche Antriebe 26, 27 vorgesehen, so dass diese beiden Elemente nicht notwendig miteinander gekoppelt sind. Gleichwohl wäre es denkbar, dass eine steuerungsseitige Kopplung zwischen diesen beiden Elementen vorgesehen ist.
25 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Während bei den vorangegangenen Ausführungsform das Strömungsquerschnittsveränderungselement jeweils innerhalb des Heiztunnels angeordnet war, befindet es sich bei dieser Ausführungsform außerhalb des Heiztunnels und in dem Druckluftbeaufschlagungsraum 64, der von dem Gebläseeinrichtung 62 versorgt wird. Auch bei dieser Ausführungsform sind zwei eigene Antriebe 26, 27 für das Strömungsquerschnittsveränderungselement und das Bodenreflektorelement vorgesehen. Es könnte jedoch auch hier ein gemeinsamer Antrieb für diese beiden Elemente vorgesehen sein.
26 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist eine zentrale Gebläseeinrichtung 62 vorgesehen, welche sowohl die Kammer 64 als auch die Kammer 68 jeweils mit Luft versorgt. Daneben sind zwei Stellelemente 35 und 37 vorgesehen, welche die jeweilige Luftmenge, die in diese beiden Bereiche gelangt, steuern. Auch bei dieser Ausführungsform weisen das Strömungsquerschnittsveränderungselement 84 sowie das Bodenreflektorelement 4113 zwei unterschiedliche Antriebe auf. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass diese Ausführung auch wiederum mit den obigen Ausführungen kombiniert werden kann, so dass eine Kopplung zwischen dem Bodenreflektorelement und dem Strömungsquerschnittsveränderungselement vorliegt.
Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass auch die in der Figurenbeschreibung offenbarten Merkmale einzeln für spezifische Ausführungsformen der Vorrichtung verwendet werden. Der Fachmann erkennt, dass bei Hinzufügung eines oder mehrerer Merkmale, welche in bestimmten Figuren gezeigt sind, nicht notwendigerweise sämtliche oder auch nur mehrere der Merkmale dieser Figuren ebenfalls verwendet werden müssen. Auch können unterschiedliche Merkmale aus den Offenbarungen unterschiedlicher Figuren miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch sinnvoll ist und/oder einer bestimmten Aufgabe dient. Beispielsweise kann die Kühlung, insbesondere die Oberflächenkühlung, der 21–26 bei allen anderen Ausführungsformen der 1–20 zum Einsatz kommen. Bei den 11–17 sind bereits Löcher am Gegenreflektor vorhanden, durch die die Luft eingebracht werden könnte. Insbesondere kann es aber bei allen Figuren möglich sein, dass der Gegenreflektor in Transportrichtung segmentweise ausgebildet ist und zwischen den einzelnen Segmenten die Kühlluft in den Heizkanal geleitet werden kann. Für eine Abdichtung können die verstellbaren Reflektoren in eine Grundstellung gefahren werden, bei welcher es zu keiner Kollision zwischen den Reflektoren und dem Strömungsquerschnittsveränderungselement kommt.
Eine wie in den 21–26 gezeigte Kühlluftzufuhr kann einem oder mehreren Heizkästen zugeordnet sein. Insbesondere sind auf jeden Fall zwei derartige Kühlluftzuführungen für die beiden geraden Bereiche vorhanden.
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.

Claims

Vorrichtung (40) zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (3, 3a, 3b) mit einer Transporteinrichtung (20), welche die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (Tr1, Tr2) transportiert, mit einer Erwärmungseinrichtung (411–427), welche die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) wenigstens zeitweise erwärmt und mit einer Beaufschlagungseinrichtung (6), welche wenigstens zeitweise Bereichen der Kunststoffvorformlinge (10) oder der Vorrichtung (1) mit einem Kühlmedium beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (6) eine Zuführungseinrichtung (8) aufweist, über welche das Kühlmedium den Bereichen der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) oder den Bereichen der Vorrichtung (1) zuführbar ist, wobei diese Zuführungseinrichtung (8) geeignet ist das Kühlmedium entlang eines vorgegebenen sich zumindest auch in der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) erstreckenden Bereichs (B) zuzuführen, wobei dieser Bereich veränderbar ist und wobei die Vorrichtung weiterhin ein Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) aufweist, mittels dessen ein Strömungsquerschnitt des Kühlmediums veränderbar ist und so auch der Bereich (B) in der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) veränderbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung (8) eine Vielzahl von Öffnungen (82a, 82b...82g) aufweist, durch welche das Kühlmedium treten kann und das Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) zum wenigstens teilweisen Verdecken eines veränderbaren Anteils dieser Öffnungen (82a, 82b...82g) geeignet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung (8) stationär angeordnet ist und das Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) gegenüber der Zuführungseinrichtung (8) bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) in einer Längsrichtung der zu erwärmenden Kunststoffvorformlinge bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen durch wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (4110) begrenzten Heiztunnel (12) aufweist und das Strömungsquerschnittsveränderungselement (84) innerhalb dieses Heiztunnels (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) wenigstens ein Reflektorelement (4111) aufweist, welches Wärmestrahlung auf die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) reflektiert.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Reflektorelement (4111) bezüglich der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) beweglich ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Strömungsquerschnittsveränderungselements (84) an eine Bewegung des Reflektorelements (4113) gekoppelt ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlleistung der Beaufschlagungseinrichtung (6) in Abhängigkeit von einer Position des Strömungsquerschnittsveränderungselements (84) veränderbar ist.
Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (3, 3a, 3b), wobei die Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) mittels einer Transporteinrichtung (20) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (Tr1, Tr2) transportiert werden und während dieses Transports, mittels einer Erwärmungseinrichtung (411–427), wenigstens zeitweise erwärmt werden und wobei mittels einer Beaufschlagungseinrichtung (6), wenigstens zeitweise Bereiche der Kunststoffvorformlinge (10) oder der Vorrichtung (1) mit einem Kühlmedium beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (6) eine Zuführungseinrichtung (8) aufweist, über welche das Kühlmedium den Bereichen der Kunststoffvorformlinge (3, 3a, 3b) oder den Bereichen der Vorrichtung (1) zugeführt wird, und weiterhin wenigstens zeitweise mittels eines Strömungsquerschnittsveränderungselements ein Strömungsquerschnitt des Kühlmediums verändert wird, wobei diese Zuführungseinrichtung das Kühlmedium entlang eines vorgegebenen sich zumindest auch in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge erstreckenden Bereichs (B) zuführt, wobei dieser Bereich durch das Strömungsquerschnittsveränderungselement veränderbar ist.