DE102017112496A1

DE102017112496A1 - Blasformanordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit Kraftableitungselementen und Verfahren hierzu sowie Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit Verriegelungseinrichtung

Info

Publication number: DE102017112496A1
Application number: DE102017112496.9A
Authority: DE
Inventors: Norbert Kindl; Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-12-13
Also published as: WO2018224479A1

Abstract

Blasformanordnung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einem ersten Formträger (2), einem zweiten Formträger (3) und einer Verriegelungseinrichtung (5) mittels welcher die beiden Formträger (2, 3) verriegelbar sind, wobei die Formträger (2,3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1) bewegbar ist, wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1) zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Erfindungsgemäß weist die Blasformanordnung (1) Kraftableitungselemente (12) auf, wobei auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (F_E), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen (12) aufnehmbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blasformanordnung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und zudem auch auf eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer Blasformanordnung. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Blasformanordnungen ist dabei die Blasform, welche formgebend für die herzustellenden Kunststoffbehältnisse ist, innerhalb von Formträgern angeordnet, welche zum Einsetzen und zum Wechseln der Blasformen und zur Entnahme der umgeformten Kunststoffbehältnisse geöffnet und geschlossen werden können. Weiterhin sind die Formträger insbesondere an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Formträger insbesondere schwenkbar sind und werden vor dem Blasformvorgang mittels einer Verriegelungseinrichtung verriegelt. Die Kräfte, insbesondere die Expansionskräfte und die Verformungskräfte der Blasformeinrichtung, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirken werden von der Verriegelungseinrichtung bzw. der Lagerung der Verriegelungseinrichtung und der Wellenlagerung der Formträger aufgenommen. Insbesondere entsteht während des Blasformvorgangs ein Druck von ca. 20 - 40 bar, welcher auf die Formträger einwirkt, so dass auf die einzelnen Lager der Wellenlagerung und der Lagerung der Verriegelung Kräfte von bis zu 38 kN wirken.
Um diese Expansionskräfte aufnehmen zu können ist eine Wellenlagerung bzw. eine Lagerung der Verriegelung erforderlich, welche große statische Kräfte aufnehmen können, obwohl beispielsweise beim Öffnen der Formträger nur die geringen Gewichtskräfte der Formträger auf die Wellenlagerung wirken.
Im Stand der Technik sind daher sehr teure und stabile Wellenlagerungen bzw. Lagerungen der Verriegelung notwendig, welche zudem einen hohen Schmieraufwand erfordern und demnach im Hinblick auf eine kostengünstige und wartungsarme Vorrichtung nachteilig sind. Dabei stellt vor allem die für die Wellenlagerung erforderliche Schmierung einen erheblichen zusätzlichen Wartungsaufwand dar und ist zudem auch für sterile Blasformeinrichtungen nachteilig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Blasformanordnung, eine (Blasform-) Verriegelung und ein Verfahren bereitzustellen, welche es ermöglichen den durch die Expansionskräfte entstehenden Kraftfluss an der Wellenlagerung bzw. der Lagerung der Verriegelung vorbeizuleiten bzw. diese Lagerungen zumindest teilweise von den auf die Formträger wirkenden Expansionskräften zu entlasten, so dass die Wellenlagerung bzw. die Lagerung der Verriegelung, im Vergleich zum Stand der Technik, erheblich einfacher und kostengünstiger ausgestaltet werden kann. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Blasformanordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist wenigstens einen ersten Formträger, einen zweiten Formträger und eine Verriegelungseinrichtung auf, mittels welcher die beiden Formträger verriegelbar sind, wobei die Formträger einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist, wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Die Blasformeinrichtung ist dabei vorzugsweise wechselbar und/oder lösbar mittels einer Arretierungseinrichtung an den Formträgern angeordnet. Bevorzugt sind dabei die beiden Formträger an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, derart, dass eine Längsachse der Wellenlagerung gleichzeitig als Schwenkachse der Formträger dient oder zu dieser Schwenkachse parallel ist, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar sind.
Erfindungsgemäß weist die Blasformanordnung Kraftableitungselemente auf, wobei auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen aufnehmbar sind.
Demnach wird sichergestellt, dass die während der Expansion hohen statisch wirkenden Kräfte nicht mehr bzw. nicht mehr überwiegend über die Wellenlagerung aufgenommen werden, so dass die Lagerung nur noch die Verschluss- und Gewichtskräfte der Formträger aufnehmen muss. Durch diese zusätzlichen Elemente im Bereich der Wellenlagerung wirken die Kräfte nicht mehr auf die Lager und Welle, sondern auf die automatisch anliegenden Anschlagflächen der Kraftableitungselemente in der Nähe, bevorzugt hinter, der Welle.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl von Blasformanordnungen an einem gemeinsamen beweglichen Träger angeordnet. Bei diesem Träger handelt es sich dabei insbesondere um einen drehbaren Träger. Vorteilhaft ist eine Vielzahl derartige Blasformanordnungen innerhalb einer Blasmaschine und besonders bevorzugt innerhalb einer Streckblasmaschine angeordnet. Dies bedeutet, dass die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit Druckluft zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Blasformen bzw. die Blasstationen jeweils Reckstangen auf, welche die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnen. Besonders bevorzugt ist die Blasmaschine bzw. sind der Träger und die Blasformanordnungen innerhalb eines Reinraums angeordnet, welcher die Blasformmaschine gegenüber einer unsterilen Umgebung abgrenzt. Antriebseinrichtungen für die Verschließung, Verriegelung und/oder Öffnung der Blasformen befinden sich dabei bevorzugt außerhalb des Reinraums.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bewegung der Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln über eine Führungskurve und über wenigstens eine an der Verriegelungseinrichtung bzw. an einem der Formträger angeordnete Kurvenrolle, welche insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Führungskurve zusammenwirkt. Darüber hinaus kann bevorzugt auch eine weitere Führungskurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Formträger an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, derart, dass eine Längsachse der Wellenlagerung gleichzeitig als Schwenkachse der Formträger dient, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar sind und/oder die Kraftableitungselemente sind derart an der Blasformanordnung angeordnet, so dass die Wellenlagerung während der Expansion zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften entlastbar ist und die Expansionskräfte sind besonders bevorzugt an der Wellenlagerung vorbeileitbar. Besonders bevorzugt sind die Kraftableitungselemente derart an der Blasformanordnung angeordnet, so dass der entstehende Kraftfluss um die Wellenlagerung herumgeführt wird. Vorteilhaft sind die Kraftableitungselemente an dem ersten Formträger und/oder dem zweiten Formträger angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die Wellenlagerung zwischen den Kraftableitungselementen und der Blasformeinrichtung angeordnet und besonders bevorzugt sind die Kraftableitungselemente von der Wellenlagerung beabstandet. Vorzugsweise sind demnach die Verriegelungseinrichtung und die Kraftableitungselemente an gegenüberliegenden Seiten der Blasformeinrichtung bzw. der Formträger angeordnet.
Die Vorteile und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik liegen demanch insbesondere darin, dass die während der Blasformung und insbesondere während der Expansion der Kunststoffvorformlinge enormen statisch wirkenden Kräfte nicht mehr über das Welle-Lager-System verlaufen und somit die Wellenlagerung, im Gegensatz zum Stand der Technik, einfacher und wartungsärmer ausgelegt werden kann. Diese vereinfachte Ausführung bedeutet einen nicht unerheblichen Kostenvorteil und ggf. einen Vorteil bzgl. des Bauraums. Darüber hinaus ist aufgrund der geringeren Kräfte, welche die Wellenlagerung durch die erfindungsgemäßen Kraftableitungselemente noch tragen muss, auch keine Schmierung bzw. nur noch eine sehr geringe Schmierung der Lagerung notwendig, was insbesondere im Hinblick auf die Sterilität und Sterilhaltung der Blasformanordnung und der Blasmaschine von Vorteil ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Expansionskräfte teilweise von den Kraftableitungselementen und teilweise von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar. Besonders bevorzugt nimmt die Wellenlagerung demnach nahezu keine Expansionskräfte mehr auf bzw. es wirken während der Expansion der Kunststoffvorformlinge nahezu keine Expansionskräfte mehr auf die Wellenlagerung, sondern nur auf die Verriegelungseinrichtung und die Kraftableitungselemente.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Kraftableitungselemente bei geschlossener Blasformanordnung kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander kontaktierbar. Bevorzugt gelangen die Anschlagflächen der einzelnen Kraftableitungselemente beim Schließvorgang der Verriegelungseinrichtung miteinander in Kontakt. Entsprechend stehen die Kraftableitungselemente bei geöffneter Blasformanordnung nicht mehr miteinander in Kontakt und sind bevorzugt voneinander beabstandet, insbesondere in einer Ebene welche senkrecht zu der Längsrichtung der Wellenlagerung steht.
Bei den Kraftableitungselementen kann es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um mehrere Anschläge und/oder wenigstens eine Anschlagleiste handeln. Besonders bevorzugt weisen die Anschläge und die Anschlagleiste jeweils eine Anschlagfläche auf, wobei die Anschlagflächen der Anschläge und die Anschlagfläche der Anschlagleiste bei geschlossener Blasformanordnung bevorzugt formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander kontaktierbar sind.
Besonders bevorzugt bilden demnach Lageraugen mit zusätzlichen Anschlagfortsätzen zusammen mit einer aufgeschraubten Anschlagleiste eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zusätzlich zu der eigentlichen Verriegelungseinrichtung. Somit werden die Druckkräfte einerseits von der Hauptverriegelung als auch von den automatisch kraftschlüssig und/oder formschlüssig anliegenden Anschlägen bzw. deren Anschlagflächen übernommen. Durch die Verformung der Formträger auftretenden Kräfte im Bereich der Lagerung müssen durch eine größer ausgelegte Lagerluft ausgeglichen werden, so dass sie nicht mehr auf die Lager wirken.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer Blasformanordnung gerichtet, wobei innerhalb der Blasformanordnung Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, wobei die Blasformanordnung wenigstens einen ersten Formträger und einen zweiten Formträger aufweist, wobei bevorzugt zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist und die beiden Formträger mittels der Verriegelungseinrichtung verriegelbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist und bevorzugt zumindest ein, bevorzugt genau ein, besonders bevorzugt beide, Formträger derart an einer Wellenlagerung angeordnet sind, so dass eine Längsachse der Wellenlagerung eine weitere Schwenkachse bildet, um welche zumindest ein, bevorzugt genau ein, besonders bevorzugt beide Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar ist bzw. sind.
Erfindungsgemäß sind auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, wenigstens teilweise und bevorzugt nahezu vollständig von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar. Bevorzugt ist die Verriegelungseinrichtung demnach derart ausgebildet, so dass die Wellenlagerung und/oder die Drehlagerung der Verriegelungseinrichtung während der Expansion der Kunststoffvorformlinge von den hierbei auftretenden Kräften entlastbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung wird demnach eine weitere Möglichkeit zur Verfügung gestellt um die Wellenlagerung bzw. Lagerung der Verriegelungseinrichtung während der Expansion von den hohen statisch wirkenden Kräfte zu entlasten, so dass diese Lagerungen (bzw. die Wellenlagerung), im Gegensatz zum Stand der Technik, einfacher und wartungsärmer ausgelegt werden kann, indem ein Großteil der während der Expansion auftretenden Kräfte, bevorzugt direkt, von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bewegung der Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln über eine Führungskurve und wenigstens eine an der Verriegelungseinrichtung bzw. an einem der Formträger angeordnete Kurvenrolle, welche insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Führungskurve zusammenwirkt. Besonders bevorzugt ist die Verriegelungseinrichtung schwenkbar an einem der Formträger angeordnet. Darüber hinaus kann auch noch eine weitere Führungskurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger vorhanden sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Blasformanordnungen an einem gemeinsamen drehbaren Träger angeordnet. Weiterhin ist vorteilhaft ein Reinraum vorgesehen innerhalb dessen die Blasformen angeordnet sind und insbesondere innerhalb dessen die Blasformen transportiert werden, wobei dieser Reinraum bevorzugt von wenigstens einer stehenden Wandung und einer sich gegenüber dieser stehenden Wandung bewegenden Wandung begrenzt wird. Dabei kann beispielsweise der Träger, an dem die Blasformen angeordnet sind, bereits eine dieser Wandung und insbesondere die sich bewegende Wandung aufweisen bzw. ausbilden. Der Reinraum grenzt die Blasformen dabei insbesondere von einer unsterilen Umgebung ab.
Insbesondere kann die Herstellung bzw. Expansion (und das Befüllen der Behälter) der Vorformlinge innerhalb eines Raums mit kontaminationsarmer Umgebung stattfinden. Diese kontaminationsarme Umgebung, bei der es sich bevorzugt um einen Reinraum handelt, kann durch eine oder Kombinationen der folgenden Maßnahmen hergestellt werden:

- Die kontaminationsarme Umgebung wird vorzugsweise unter einen Überdruck im Vergleich zur Umgebungsatmosphäre gesetzt, indem beispielsweise durch Feinfilter filtrierte Luft zumindest während der Produktion in den Raum eingeblasen wird, so dass wenig und bevorzugt keine Keime von außen eindringen können.
- Die Antriebe für verschiedenste Bewegungen der Kavität (Blasform bzw. Formträger) sind bevorzugt außerhalb des Reinraums angeordnet, so beispielsweise die Antriebe für das Öffnen und Schließen der Kavität (Form) und/oder die für das Bewegen einer Reckstange und/oder die für ein Anheben oder Senken eines Behälters und/oder die die Bewegung einer Blas- oder Fülldüse (bzw. Beaufschlagungsvorrichtung).
- Die innere Wandung des Raums wird bevorzugt in regelmäßigen Abständen gereinigt und/oder sterilisiert, beispielsweise über ein Bespritzen oder Bedampfen mit Lauge, Säure, Entkeimungsflüssigkeit, Wasserstoffperoxid (gasförmig oder flüssig). Bevorzugt werden bei der Reinigung und/oder Sterilisation die Innen- und Außenseiten der Kavitäten, Blas- oder Fülldüsen und der Reckstangen miteinbezogen. Insbesondere werden aber auch die inneren Wandungen der Blasformmaschine einbezogen. Der Reinraum ist demnach bevorzugt derart ausgebildet, dass er reinigbar (beispielsweise mit einer Schaumreinigung) und/oder sterilisierbar (beispielsweise mit Wasserstoffperoxid) ist. Die Reinigbarkeit ist bevorzugt auch für die Blasstationen und/oder den Verschließmechanismus vorgesehen. Hierzu ist der Verschließmechanismus bzw. die Verriegelungseinrichtung vorzugsweise wenigstens bereichsweise aus gegen die Reinigungsmittel resistentem Material gefertigt sein, insbesondere aus Edelstahl oder Kunststoffen.
- Die kontaminationsarme Umgebung wird vorzugsweise gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet. Bei einem Rundläufer kann es sich bei der Dichtung bevorzugt um ein Wasserschloss, das heißt eine Dichtungseinrichtung, welche einen umlaufenden Kanal, der mit einem flüssigen Medium wie beispielsweise Wasser, gefüllt ist, handeln, oder um eine Gummidichtung. Beide genannten Dichtungseinrichtungen dichten dabei insbesondere einen drehenden Teil gegenüber einem stehenden Teil der Vorrichtung ab. Besonders bevorzugt werden die Behälter bzw. Vorformlinge vor einem Einbringen in die kontaminationsarme Umgebung sterilisiert.

Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung ist demnach insbesondere für Anwendungen innerhalb eines Reinraums vorteilhaft, da durch diese die Wellenlagerung wartungsärmer ausgestaltet werden kann und demnach durch die noch von der Wellenlagerung geringen aufzunehmenden Kräfte auch keine Schmierung mehr erfordert. Dies ist insbesondere im Reinraum von Vorteil, da man so auf einfache Lager zurückgreifen kann, welche nur niedrige Belastungen aushalten müssen. Durch die niedrigen Belastungen kann konstruktiv das Augenmerk auf eine gute Sterilisierbarkeit gelegt werden. Eine gute Reinigbarkeit ist aber auch bei Maschinen wichtig, welche keinen Reinraum aufweisen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Verriegelungseinrichtung um eine Doppelhakenverriegelung, welche an beiden Formträgern angreift, so dass die Blasformanordnung durch eine formschlüssige Verbindung der Formträger und der Doppelhakenverriegelung verriegelbar ist und/oder bevorzugt sowohl die Doppelhakenverriegelung als auch zumindest ein Formträger um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist und ein Lager der Schwenkachse der Doppelhakenverriegelung an einem der Formträger angeordnet ist.
Die Verriegelungseinrichtung kann eine möglichst gute Pressung der Formträger zueinander während des Blasprozesses zusätzlich über die Verriegelung herbeiführen.
Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Doppelhakenverriegelung durch diese Pressung der Formträger, im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten einfachen Hakenverriegelungen, bei denen die Kräfte direkt auf das Drehlager der Verriegelung übertragen werden, dass die Kräfte insbesondere die Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirken über die gesamte Verriegelungseinrichtung verteilt werden. Dadurch, dass diese Kräfte teilweise und nahezu vollständig von der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung aufgenommen werden, wird zudem auch erreicht, dass eine Lagerung der Verriegelung entlastet wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kontaktiert die Verriegelungseinrichtung den ersten Formträger und den zweiten Formträger formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche und einer zweiten Kontaktfläche. Bevorzugt ist dabei die erste Kontaktfläche an dem ersten Formträger angeordnet und die zweite Kontaktfläche an dem zweiten Formträger.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dabei eine Kontaktfläche gegenüber der anderen Kontaktfläche beweglich. Weiterhin weist bevorzugt wenigstens eine dieser Kontaktflächen eine Schrägfläche auf, welche derart angeordnet ist, dass durch eine Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktflächen eine die beiden Formträgerteile zusammen pressende Kraft erzeugt wird. Bei dieser Ausführungsform erfolgt dabei eine Verspannung der beiden Formträger über eine schiefe Ebene. Vorteilhaft ist dabei diese schiefe Ebene bzw. diese Schrägfläche an einem Formträger angeordnet.
Insbesondere ist der Winkel einer Schrägfläche, mittels der die Verspannung erzeugt wird, sehr klein, insbesondere zwischen 0,1° und 20°, bevorzugt zwischen 1° und 20°, bevorzugt zwischen 2° und 10°. Der Winkel wird dabei gegenüber der Bewegungsrichtung einer Kontaktfläche, bzw. einer an der Verriegelungseinrichtung angeordneten Kurvenrolle gemessen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung greift die Verriegelungseinrichtung ebenfalls an zwei Kontaktflächen der Formträger an, wobei weiterhin bevorzugt eine Führungskurve vorgesehen ist, der gegenüber sich die Blasformanordnungen zumindest teilweise während des Expansionsvorgangs bewegen können. Bevorzugt ist diese Führungskurve derart angeordnet, dass die Blasformanordnungen wenigstens zeitweise während des Expansionsvorgangs unter insbesondere mechanischer Einwirkung der Führungskurve in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Die Führungskurve wirkt demnach wenigstens zeitweise während des Expansionsvorgangs mechanisch auf die Verriegelungseinrichtung ein. Vorteilhaft befinden sich die dafür entsprechenden Antriebe, das heißt insbesondere die Führungskurve selbst außerhalb des Reinraums und insbesondere unterhalb einer Reinraumgrenze.
Wird die Verriegelung aktiv über einen Antrieb (Motor, Kurve, bevorzugt und/oder Feder etc.) auf die Formträger bzw. ihre Schrägfläche(n) während des Blasprozesses gedrückt, kann auf ein Druckkissen verzichtet werden. Ein Beispiel für ein Druckkissen ist in der EP0565916B1 beschrieben. In anderen Worten kann die Formträgeranordnung druckkissenlos ausgeführt werden.
Besonders bevorzugt weist demnach auch in dieser Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung wiederum wenigstens eine Kontaktfläche eine Schrägfläche auf, so dass auch hier die Verspannung beider Formträger über eine schiefe Ebene erfolgt, welche bevorzugt an wenigstens einen Formträger bzw. einer Kontaktfläche eines Formträgers angeordnet ist und besonders bevorzugt an beiden Kontaktflächen der Formträger.
Die Führungskurve verspannt daher die Blasformen zueinander während zumindest der kompletten Zeit einer Druckbeaufschlagung beim Fertigblasen (Fertigblasen heißt, dass die Flasche in Kontakt bzw. in Anschlag mit der Blasform kommt) und besonders bevorzugt auch beim Vorblasen, wenn die Flasche noch nicht in Kontakt bzw. nicht in Anschlag mit der Blasform ist. Vorteilhaft ist die Führungskurve demnach derart ausgebildet, dass sich die Blasformanordnungen dieser gegenüber während des vollständigen Expansionsvorgangs bewegen, also vorteilhaft auch einschließlich eines eventuell vorhandenen Vorblasvorgangs.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung die oben besagte Führungskurve auf, welche mit der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt und vorteilhaft, noch eine weitere Kurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger. So wäre es beispielsweise möglich, dass zunächst die oben erwähnte Führungskurve entlang des Transportpfades der Blasformanordnung endet und/oder keine Schließkraft mehr aufbringt und anschließend diese weitere Führungskurve die Blasformanordnung öffnet und/oder schließt. Die Führungskurve selbst kann dabei wie oben erwähnt auch bereits in einem Bereich eine Kraft ausüben, in dem das zu expandierende Behältnis noch nicht in Kontakt bzw. im Anschlag mit seiner Blasform ist.
Besonders bevorzugt ist dabei an der Verriegelungseinrichtung eine Spaneinrichtung und insbesondere eine Feder angeordnet, welche mit der Führungskurve zusammenwirkt, wobei diese Feder insbesondere zum Toleranzausgleich für Ungleichmäßigkeiten in der umlaufenden Führungskurve dient. Dadurch können beispielsweise die Fertigungskosten für die Führungskurve erheblich gesenkt werden, da diese höhere Toleranzgrenzen aufweist bzw. mit erheblich höheren Toleranzgrenzen gefertigt werden kann. Die Feder ist dabei vorzugsweise zwischen der Führungskurve und der Verriegelungseinrichtung angeordnet. Die Federeinrichtung kann dabei die Verriegelungseinrichtung bevorzugt auf Zug und/oder auf Druck belasten.
Bei der Führungskurve handelt es sich bevorzugt um eine umlaufende Führungskurve, welche sich besonders bevorzugt entlang des Trägers erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich die Führungskurve dabei in einem Umlaufwinkel von mindestens 180° und bevorzugt über mehr als 240°. Dieser Umfangswinkel kann dabei insbesondere bezüglich einer Drehachse des Trägers, um die sich die Blasformanordnungen bewegen, definiert werden.
Auf diese Weise wird die Blasform während des gesamten Blasvorgangs verriegelt bzw. verspannt. Vorteilhaft erstreckt sich diese umlaufende Kurve über einen Vollkreis von 360°. Besonders bevorzugt kann diese Führungskurve in einem Übergabebereich der Behältnisse eine Steigung aufweisen. In diesem Bereich übt die Führungskurve bevorzugt keine Verriegelungskraft aus. Insbesondere erstreckt sich die Führungskurve von einem Bereich, in dem ein Kunststoffvorformling in eine Blasformanordnung übergeben wird, bis - in Transportrichtung gesehen - zu einem Bereich, in dem das fertige Kunststoffbehältnis aus der Blasformanordnung entnommen wird.
Es wird daher durch die Verriegelungseinrichtung eine rein mechanische Verspannung der Formträger ohne die Verwendung eines Druckkissens vorgeschlagen. Druckkissen werden üblicherweise eingesetzt um die beiden Blasformteile in einem geschlossenen Zustand der Blasform aufeinander zu pressen, um auf diese Weise eine genauere Fertigung der Kunststoffbehältnisse zu erreichen und/oder entstehende Formspalte gering zu halten. Diese Vorgehensweise ist jedoch teilweise technisch relativ aufwendig.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Blasformanordnung daher druckkissenfrei ausgebildet. Dies bedeutet, dass die einzelnen Blasformanordnungen kein im Stand der Technik teilweise angewandtes Druckkissen aufweisen, welches die Blasformteile aufeinander zupresst. In anderen Worten werden die Blasformteile vorteilhaft ausschließlich durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung, insbesondere rein mechanisch, zusammengepresst, um dem Innendruck bei der Formung entgegenzuwirken. Dies ist nicht zwingend notwendig, jedoch kann damit eine Kostenersparnis erreicht werden oder auch ein zusätzlicher Abdichtungs- und/oder Reinigungsaufwand bei Reinraumanwendungen vermieden werden. Insbesondere können auf diese Weise Reinraumbedingungen leichter aufrechterhalten werden. Es wäre ebenso keine Sterilisation der Luftwege zu dem Druckkissen notwendig und auch ist es nicht erforderlich zusätzlich ein Druckkissen anzuschließen und abzudichten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Führungskurve segmentiert aufgebaut und weist mindestens drei Teilsegmente auf, welche jeweils einen Umfangswinkel von wenigstens 10°, bevorzugt wenigstens 20° und besonders bevorzugt 60° aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass mehr als drei Segmente vorgesehen sind. Bevorzugt könnte hierzu eine mit der Führungskurve zusammenwirkende Rolle aus zwei Teilen bestehen, welche in der Höhe unterschiedlich angeordnet sind. Vorteilhaft sind in diesem Falle diese Segmente der Führungskurve ebenfalls in der Höhe unterschiedlich angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform wird die Verriegelung ebenfalls formschlüssig ausgeführt und wird bevorzugt aber nur mit einer geringen Kraft oder gar keiner Kraft in der Verriegelungsposition während des Umformungsprozesses gehalten. Hierbei weist die Formträgeranordnung insbesondere ein Druckkissen auf. Das Halten kann beispielsweise durch einen Reibbelag, eine Magnetkraft, insbesondere zweier Permanentmagnete, und/oder die oben genannten Möglichkeiten (Motor, Kurve, bevorzugt und/oder Feder etc.) bewerkstelligt werden. Diese Ausführungsform kann im Allgemeinen auch die gerade beschriebenen Merkmale wie die schrägen Kontaktflächen aufweisen.
Der Doppelhaken der Verriegelungseinrichtung ist insbesondere um eine vertikale (zum Erdmittelpunkt gerichtete) Schwenkachse schwenkbar.
Insbesondere weist die Vorrichtung zur Umformung von Kunststoffvorformlingen ein Rad auf, an dessen Umfang eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist. Die Umformungsstationen weisen insbesondere jeweils mindestens zwei zueinander relativ bewegliche Formträger auf. In einem geschlossen Zustand der Formträger bzw. der darin angeordneten Blasformen weisen diese eine Trennebene (Kontaktfläche zueinander) auf, welche parallel zur Drehachse des Rades angeordnet ist (insbesondere vertikal) und welche bevorzugt in einem Winkel >1° zur Tangente an das Rad angeordnet ist. Bevorzugt ist der Winkel 90°, so dass die Trennebene die Drehachse des Rades schneidet. Die Kunststoffvorformlinge können somit radial von außen an eine Umformungsstation übergeben werden. Sind die Formträger an einer gemeinsamen Welle angeordnet, um welche zumindest einer, bevorzugt beide, schwenkbar sind, so ist diese bevorzugt radial innerhalb eines gemeinsamen Volumenschwerpunktes beider Formträger (im geschlossenen Zustand) angeordnet.
Es kann sein, dass einer der Formträger einer Formträgeranordnung einer Umformungsstation stationär und unbeweglich relativ zum umlaufenden Rad angeordnet ist und nur der andere Formträger bewegbar ist. Alternativ können beide Formträger einer Umformungsstation relativbeweglich zum Rad ausgestaltet sein.
Insbesondere ist die Doppelhakenverriegelung radial nach außen weiter von der Drehachse beabstandet als einer der Formträger und ggf. eine gemeinsame Schwenkachse der Formträger.
Insbesondere kann die Doppelhakenverriegelung lediglich seitlich vom Formträger angeordnet sein.
Insbesondere weist eine Bewegung der Doppelhakenverriegelung von einer offenen Position in eine geschlossene Position lediglich eine horizontale Komponente auf. Dabei kann es sich um ein Drehen und/oder Schwenken und/oder um eine lineare Bewegung ohne jegliche vertikale Komponente handeln.
Insbesondere überspannt die Kontaktfläche eines Hakens der Doppelhakenverriegelung entlang einer vertikalen Achse mindestens 10%, bevorzugt mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 30% der Höhe eines Formträgers in vertikaler Richtung.
Insbesondere kann der Haken im Kontaktflächenbereich mindestens zwei, in vertikaler Richtung voneinander beabstandete Bereiche aufweisen, welche in Kontakt mit den Formträgern treten, wobei zwischen den Bereichen ein Bereich ausgebildet wird, in welchem kein Kontakt zwischen Haken und Formträger vorhanden ist. Auf diese Weise können die Kräfte nahezu entlang der kompletten Formträgerhöhe aufgenommen werden und gleichzeitig kann etwas Gewicht beim Haken eingespart werden.
Insbesondere ist der Doppelhaken relativ zum umlaufenden Träger radial außen an einem Formträger angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist dabei auch auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung oder auf eine Blasformanordnung gerichtet, wobei die Verriegelungseinrichtung zumindest bereichsweise in einem Reinraum angeordnet ist. Die Verriegelungseinrichtung kann dabei mit mindestens einem oder Kombinationen mehrerer oder aller obig beschriebenen Merkmalen ausgestattet sein. Bevorzugt kontaktiert die Verriegelungseinrichtung den ersten Formträger und den zweiten Formträger formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche und einer zweiten Kontaktfläche.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Blasformeinrichtung nach Anspruch 1 gerichtet, welche wenigstens einen ersten Formträger, einen zweiten Formträger und eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Formträger umfasst, wobei die Formträger einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegt wird und die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Bevorzugt sind die Formträger dabei an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, wobei die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung um eine Längsachse der Wellenlagerung geschwenkt werden.
Erfindungsgemäß ist dabei ein Kraftableitungselement vorgesehen, welches auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise aufnimmt, so dass eine Wellenlagerung während der Expansion der Kunststoffvorformlinge zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften entlastet wird.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass Kraftableitungselemente vorgesehen sind, welche derart an der Blasformanordnung angeordnet sind, so dass die bei der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirkenden Kräfte an der Wellenlagerung vorbeigeleitet werden, wodurch die Wellenlagerung, im Vergleich zum Stand der Technik, erheblich einfacher und auch wartungsfreundlicher ausgestaltet sein kann, was wiederum zu einer enormen Kosteneinsparung führt.
Der Verriegelungseinrichtung ist dabei bevorzugt eine Führungskurve zugeordnet über welche die Bewegung der Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegelung der Verriegelungseinrichtung Formträger ausgeführt/gesteuert wird. Hierzu weist die Blasformanordnung bevorzugt eine Kurvenrolle auf, welche mit der Führungskurve insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt. Insbesondere handelt es sich bei der Bewegung der Verriegelungseinrichtung um eine Schwenkbewegung. Darüber hinaus kann auch noch eine weitere Führungskurve vorgesehen sein, über welche die Formträger geöffnet und/oder geschlossen werden.
Es kann auch sein, dass in der Vorrichtung die Behältnisse komplett mittels Flüssigkeit oder teilweise (Gas und Flüssigkeit) ausgeformt werden. In dem Fall können Merkmale wie Blasrad oder aufblasen auch auf Flüssigkeit bezogen sein.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigen:
- 1 einen schematischen Aufbau einer Blasmaschine;
- 2 eine Blasformanordnung nach dem Stand der Technik;
- 3 eine erfindungsgemäße Blasformanordnung;
- 4a eine erfindungsgemäße Blasformanordnung in geschlossenem Zustand;
- 4b eine erfindungsgemäße Blasformanordnung in geöffnetem Zustand;
- 4c eine Detaildarstellung der Kraftableitungselemente im geöffneten Zustand der Blasformanordnung;
- 5 eine weitere Darstellung einer Blasformanordnung mit einer ersten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung;
- 6 eine weitere Darstellung einer Blasformanordnung mit einer zweiten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung;
- 7a eine schematische Darstellung einer Blasformanordnung mit Führungskurve; und
- 7b eine schematische Darstellung einer Blasformanordnung mit Führungskurve.

1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Blasmaschine zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Dabei werden Kunststoffvorformlinge 110 zunächst an einer Transportkette 104 geführt und mittels einer Erwärmungseinrichtung 105 erwärmt. Anschließend werden die so erwärmten Kunststoffvorformlinge 110 von einem Zuführstern 112 übernommen und an eine Vielzahl von Blasformanordnungen 1 übergeben. Dieser Zuführstern 112 weist dabei eine Vielzahl von gegenüber diesem Stern schwenkbaren Armen 115 auf, an denen jeweils Halteelemente zum Halten der Kunststoffvorformlinge 110 angeordnet sind.
Das Bezugszeichen 6 bezieht sich auf einen drehbaren Träger, an dem eine Vielzahl von Blasformanordnungen 1 (hier schematisch nur vier gezeigt) angeordnet sind, wobei der Träger 6 und die an diesem Träger 6 angeordneten Blasformanordnungen 1 um eine Drehachse D drehbar sind. Diese Blasformanordnungen 1 weisen dabei einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf. An diesen Formträgerteilen sind (nicht gezeigte) Blasformteile angeordnet, so dass bei einem Schließen dieser Formträgerteile 2, 3 auch die Blasformteile geschlossen werden und so in ihrem Inneren einen Hohlraum 8 bilden, der zum Expandieren der Kunststoffvorformlinge 110 dient. Insbesondere werden die Kunststoffvorformlinge 110 innerhalb dieses Hohlraums 8 zu deren Expansion mit einem gasförmigen Medium und insbesondere mit Druckluft beaufschlagt. Das Bezugszeichen 114 kennzeichnet einen Abführstern, mit dem die expandierten Kunststoffbehältnisse 111 abtransportiert werden können.
2 zeigt eine Blasformanordnung nach dem Stand der Technik. Dabei weist die Blasformanordnung 1 wiederum einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf, welche einen Hohlraum 8 ausbilden und an einer gemeinsamen Wellenlagerung 10 angeordnet sind. Dabei ist erkennbar, dass die Expansionskräfte F_E , welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger 2, 3 wirken zum Teil (F₁ ) von einer Verriegelungseinrichtung 5 und zum Teil (F₂ ) von der Wellenlagerung 10 aufgenommen werden, was durch den Kraftfluss K verdeutlicht wird. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet dabei einen Anschluss zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums, wie beispielsweise eines Temperiermediums.
Im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der 2 weist die in 3 gezeigte Vorrichtung Kraftableitungselemente 12 auf, welche derart an der Blasformanordnung 1 bzw. der Formträger 2, 3 angeordnet sind, so dass die Expansionskräfte F_E zum Teil (F₁ ) von der Verriegelungseinrichtung 5 und zum Teil (F₃ ) von den Kraftableitungselementen 12 aufgenommen werden, was wiederum durch den Kraftfluss K dargestellt wird. Die Wellenlagerung 10 wird demnach in dieser erfindungsgemäßen Darstellung der Blasformanordnung 1 durch die Anbringung von Kraftableitungselementen 12 derart entlastet, so dass die Expansionskräfte F_E nicht mehr von der Wellenlagerung 10 aufgenommen werden.
Das Bezugszeichen 37 kennzeichnet eine Kurvenrolle, über welche die Verriegelungseinrichtung 5 zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung 1 bewegt wird. Dazu wirkt diese Kurvenrolle 37 mit einer Führungskurve zusammen. Die hier gezeigte Verriegelungseinrichtung 5 arbeitet üblicherweise derart, dass durch eine Führungskurve ein Verriegelungselement beispielsweise eingehakt wird, und dieser Sperrzustand während des gesamten Blasvorgangs aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann jedoch durch die Verriegelung keine zusätzliche Schließkraft auf die Blasformteile mehr aufgebracht werden, wie dies bei der oben erwähnten Führungskurve, welche mit einer Feder der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt, der Fall ist. Aufgrund dieses Verriegelungsmechanismus werden, wie im Stand der Technik der 2 gezeigt, die Expansionskräfte von der Wellenlagerung aufgenommen. Um dies zu verhindern, sind daher in der erfindungsgemäßen Blasformanordnung gemäß der 3 Kraftableitungselemente vorgesehen, wobei die bei der Expansion entstehenden Kräfte auf diese Elemente abgeleitet werden und bevorzugt an der Wellenlagerung vorbeigeleitet werden.
Die 4a zeigt eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Blasformanordnung 1 in geschlossenem Zustand, wobei in dieser Darstellung insbesondere erkennbar ist, dass es sich bei den Ableitungselementen 12 um mehrere Anschläge 13 und eine Anschlagleiste 15 handelt, welche bevorzugt an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 angeordnet sind. In einem geschlossenen Zustand der Blasformanordnung 1 sind die Kraftableitungselemente 12 bzw. die Anschlagflächen 14 und 16, welche in 4b näher dargestellt sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander in Kontakt. Die Längsachse L der Wellenlagerung 10 ist dabei gleichzeitig die Schwenkachse S der beiden Formträger 2, 3.
In den 4b und 4c ist die erfindungsgemäße Blasformanordnung 1 in geöffnetem Zustand dargestellt. Insbesondere sind hier die Anschlagflächen 14 der Anschläge 13 erkennbar und die Anschlagfläche 16 der Anschlagleiste 15, wobei in einem geöffneten Zustand der Blasformanordnung 1 die Anschlagflächen 14 und 16 nicht miteinander in Kontakt stehen. Es ist dabei auch denkbar, dass anstatt der Anschlagleiste weitere Anschläge vorgesehen sind. Auch könnten anstatt der Anschläge zwei Anschlagleisten vorgesehen sein.
Die 5 und 6 zeigen weitere Darstellungen einer Blasformanordnung 1. Diese Blasformanordnung 1 weist dabei einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf. Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet dabei eine Wellenlagerung bzw. ein Drehlager bezüglich dessen die beiden Formträger 2, 3 schwenkbar gelagert sind, wobei sich diese Lagerung 10 senkrecht zu der Figurenebene erstreckt. An den jeweiligen Formträger 2, 3 sind Halterungen 46, 48 angeordnet, an denen wiederum durch gerade Striche gezeigte Anlenkungen (Anlenkhebel) schwenkbar angeordnet sind. Das Bezugszeichen 72 kennzeichnet eine Kurvenrolle, die zum Öffnen und Schließen der beiden Formträgerteile 2, 3 dient und dazu mittels einer nicht gezeigten weiteren Führungskurve zusammenwirkt. Das Bezugszeichen 75 kennzeichnet eine Stangenverbindung, mit der die Kurvenrolle 72 mit einem zu dem Blasrad stationären Drehlager 74 verbunden ist. Das Bezugszeichen 77 kennzeichnet ein bezüglich des Blasrades bewegliches Drehlager, durch dessen Bewegung (in 5 und 6) beispielsweise nach oben die Formträgerteile 2 und 3 geöffnet werden können. Die Elemente 72, 75 und 77 sind vorteilhaft fest miteinander verbunden und drehbar um das Lager 74 befestigt.
Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine erste erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung, bei welcher es sich hier um eine Doppelhakenverriegelung 20 handelt. Die Doppelhackenverriegelung 20 weist dabei einen schwenkbaren Verriegelungshebel auf, der bezüglich eines Drehlagers 36 um eine Achse drehbar ist, die hier senkrecht zu der Figurenebene ist. Damit ist die Schwenkachse S₁ des Drehlagers 36 hier auch senkrecht zu einem Transportpfad der Umformungsstationen. Damit ist dieser Verriegelungshebel schwenkbar an dem zweiten Formträger 3 angeordnet. Weiterhin ist an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 jeweils eine Kontaktfläche 32 und 33 angeordnet, welche eine schiefe Ebene bzw. eine Schrägfläche 32a und 33a aufweisen, wobei durch die hier gezeigte Schwenkbewegung der Doppelhakenverriegelung 20 ein Verspannen der beiden Formträger 2, 3 erreicht werden kann.
Die Verriegelungseinrichtung 5 weist darüber hinaus eine Feder 40 auf, bei der es sich bevorzugt um eine Zugfeder handelt. Diese wird insbesondere dann benötigt, wenn keine umlaufende Führungskurve vorhanden ist, sondern sich die Verriegelung selbstständig halten muss. Anstelle oder zusätzlich zu dieser Feder ist alternativ auch eine magnetische Halterung denkbar.
Das Bezugszeichen 37 bezieht sich auf eine weitere Kurvenrolle, die hier ebenfalls zur Bewegung der Verriegelungseinrichtung 5 und insbesondere zum Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung dient.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung 5, bei der es sich hier ebenfalls um eine Doppelhakenverriegelung 20 handelt. Im Gegensatz zu der in 5 gezeigten Verriegelungseinrichtung weist die Verriegelungseinrichtung hier eine Kurvenrolle 39 auf, die für das Verspannen der Formträgerteile 2, 3 dient und eine Feder 38, bei der es sich insbesondere um eine Druckfeder handelt, welche die Verriegelungseinrichtung 5 bzw. die Doppelhakenverriegelung 20 auf die beiden Formträger 2, 3 zudrängt bzw. die Verriegelungseinrichtung in Richtung einer Verriegelungsstellung drängt. Damit dient diese Kurvenrolle 39 zum Verspannen und die Feder 38 vorteilhaft als Toleranzausgleich für eine ungleichmäßig umlaufende Führungskurve, welche in den 7a und 7b näher gezeigt wird.
Weiterhin ist auch in dieser Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung 5 an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 jeweils eine Kontaktfläche 32 und 33 angeordnet, welche eine schiefe Ebene bzw. Schrägfläche 32a und 33a aufweist. Bezüglich dieser schiefen Ebenen sind die Kurvenrollen 34 und 35 bewegbar, wobei durch die hier gezeigte Schwenkbewegung dieser Kurvenrollen 34, 35 ein Verspannen der beiden Formträgerteile 2, 3 erreicht werden kann.
Die 7a und 7b zeigen jeweils zwei mögliche Ausführungsformen einer Blasformanordnung 1 mit Führungskurve 50. Auch hier sind jeweils der Zuführstern 112 und der Abführstern 114 dargestellt, sowie auch der Träger 6, an dem vier Blasformanordnungen 1 angeordnet sind. Die Führungskurve 50 ist bei der Darstellung der 7a durchgehend ausgebildet, weist jedoch zwei Steigungsabschnitte 52, 54 auf, die zum Schwenken der Verriegelungseinrichtung 5 dienen. Bei der in 7b dargestellten Ausführungsform ist die Führungskurve 50 unterbrochen, genauer gesagt in dem Bereich, der sich zwischen dem Abführstern 114 und dem Zuführstern 112 befindet. Die Führungskurve 50 ist bei den hier gezeigten Ausführungsformen vorteilhaft stationär angeordnet. Das Bezugszeichen P kennzeichnet den Transportpfad der Blasformanordnungen 1.
Darüber hinaus wäre es auch denkbar die Führungskurve zur Betätigung der Verriegelung nur im Bereich der Ein- und Auslaufsterne vorzusehen. In dieser Ausführungsform könnten zum Festhalten der Verriegelung in der Schließposition während des Rests der Umdrehung des Trägers bzw. des Blasrads vom Einlaufstern zum Auslaufstern Federn, Magneten oder Reibbeläge verwendet werden.
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. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste

1: Blasformanordnung
2: erster Formträger
3: zweiter Formträger
4: Anschluss
5: Verriegelungseinrichtung
6: Träger
8: Hohlraum
10: Wellenlagerung
12: Kraftableitungselemente
13: Anschläge
14: Anschlagflächen der Anschläge 13
15: Anschlagleiste
16: Anschlagfläche der Anschlagleiste 15
20: Doppelhakenverriegelung
32: erste Kontaktfläche
32a: schiefe Ebene
33: zweite Kontaktfläche
33a: schiefe Ebene
34: erste Verriegelungsrolle
35: zweite Verriegelungsrolle
36: Drehlager
37: Kurvenrolle
38: Feder
39: Kurvenrolle
40: Feder
46: erste Halterung
48: zweite Halterung
50: Führungskurve
52: Steigungsabschnitt
54: Übergangselement
72: Kurvenrolle
74: Drehlager
75: Stangenverbindung
77: Drehlager
100: Blasmaschine
104: Transportkette
105: Erwärmungseinrichtung
110: Kunststoffvorformling
111: Kunststoffbehältnis
112: Zuführstern
114: Abführstern
115: schwenkbare Arme
D: Drehachse
F_E: Expansionskräfte
F₁: Kraft, welche auf Verriegelungseinrichtung 5 wirkt
F₂: Kraft, welche auf Wellenlagerung 10 wirkt
F₃: Kraft, welche auf Kraftableitungselemente 12 wirkt
K: Kraftfluss
L: Längsachse der Wellenlagerung 10
P: Transportpfad
S: Schwenkachse der Formträger 2, 3
S₁: erste Schwenkachse

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

EP 0565916 B1 [0031]

Claims

Blasformanordnung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einem ersten Formträger (2), einem zweiten Formträger (3) und einer Verriegelungseinrichtung (5) mittels welcher die beiden Formträger (2, 3) verriegelbar sind, wobei die Formträger (2, 3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2,3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1) bewegbar ist, wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1) zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasformanordnung (1) Kraftableitungselemente (12) aufweist, wobei auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (F_E), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen (12) aufnehmbar sind.
Blasformanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Formträger (2, 3) an einer gemeinsamen Wellenlagerung (10) angeordnet sind, derart, dass eine Längsachse (L) der Wellenlagerung (10) gleichzeitig als Schwenkachse (S) der Formträger (2, 3) dient, um welche die Formträger (2, 3) zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1) schwenkbar sind und/oder die Kraftableitungselemente (12) derart an der Blasformanordnung (1) angeordnet sind, so dass die Wellenlagerung (10) während der Expansion zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften (F_E) entlastbar ist.
Blasformanordnung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskräfte (F_E) teilweise von den Kraftableitungselementen (12) und teilweise von der Verriegelungseinrichtung (5) aufnehmbar sind.
Blasformanordnung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftableitungselemente (12) bei geschlossener Blasformanordnung (1) kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander kontaktierbar sind.
Blasformanordnung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftableitungselemente (12) bei geöffneter Blasformanordnung (1) nicht miteinander in Kontakt stehen.
Blasformanordnung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Kraftableitungselementen (12) um mehrere Anschläge (13) und/oder wenigstens eine Anschlagleiste (15) handelt.
Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung (5) zum Verriegeln einer Blasformanordnung (1) innerhalb der Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, wobei die Blasformanordnung (1) wenigstens einen ersten Formträger (2) und einen zweiten Formträger (3) aufweist, wobei zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist und die beiden Formträger (2, 3) mittels der Verriegelungseinrichtung (5) verriegelbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung (5) um eine erste Schwenkachse (S₁) schwenkbar ist und dadurch gekennzeichnet, dass auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (F_E), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, wenigstens teilweise und bevorzugt nahezu vollständig von der Verriegelungseinrichtung (5) aufnehmbar sind.
Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Formträger (2, 3) derart an einer Wellenlagerung (10) angeordnet ist, so dass eine Längsachse (L) der Wellenlagerung (10) eine weitere Schwenkachse (S) bildet, um welche zumindest ein Formträger (2, 3) zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1) schwenkbar ist.
Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) den ersten Formträger (2) und den zweiten Formträger (3) formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche (32) und einer zweiten Kontaktfläche (33) kontaktiert.
Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verriegelungseinrichtung (5) um eine Doppelhakenverriegelung (20) handelt, welche an beiden Formträgern (2,3) angreift, so dass die Blasformanordnung (1) durch eine formschlüssige Verbindung der Formträger (2, 3) und der Doppelhakenverriegelung (20) verriegelbar ist und/oder sowohl die Doppelhakenverriegelung (20) als auch zumindest ein Formträger um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist und ein Lager der Schwenkachse der Doppelhakenverriegelung an einem der Formträger (2, 3) angeordnet ist.
Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung oder Blasformanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) zumindest bereichsweise in einem Reinraum angeordnet ist.
Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Blasformeinrichtung (1) nach Anspruch 1, welche wenigstens einen ersten Formträger (2), einen zweiten Formträger (3) und eine Verriegelungseinrichtung (5) zum Verriegeln der Formträger (2, 3) umfasst, wobei die Formträger (2, 3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegt wird und die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1) zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftableitungselement (12) vorgesehen ist, welches auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (F_E), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise aufnimmt, so dass eine Wellenlagerung (10) während der Expansion der Kunststoffvorformlinge zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften (F_E) entlastet wird.