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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen sowie auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei werden die Kunststoffvorformlinge üblicherweise in eine Blasform eingebracht, innerhalb derer sie durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium, wie beispielsweise Druckluft, und durch Strecken mit einer Reckstange zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt werden. Die Blasformen weisen hierzu auch einen Hohlraum auf, welcher formgebend für die herzustellenden Kunststoffbehältnisse ist.
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Die Blasform setzt sich dabei üblicherweise aus zwei Seitenteilen und einer Bodenform zusammen, wobei zudem auch Einrichtungen bzw. sogenannte Medienkupplungen zur Zuführung eines weiteren fließfähigen Mediums, wie eines Temperiermediums zum Kühlen und/oder Erwärmen der Blasform oder eines Sterilisationsmediums zum Sterilisieren der Blasform, vorhanden sein können. Aus dem Stand der Technik ist dabei insbesondere bekannt, die Bodenformen und/oder die Seitenteile mit Wasser zu temperieren und insbesondere zu kühlen, wobei hierzu in die Bodenform und/oder die Seitenteile Kühlkanäle eingearbeitet sind, innerhalb denen ein Temperiermedium geführt wird. Alternativ ist es auch bekannt, hierzu elektrische Temperiermittel bzw. Temperiereinrichtungen in der Bodenform und/oder den Seitenteilen anzuordnen.
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Soll nun mit der Umformungsvorrichtung eine andere Behälterform, -größe oder-typ hergestellt werden, müssen vor einem Austausch der Blasformeinrichtungen auch die an den Blasformen angeordneten Medienkupplungen bzw. Temperier- oder Kühlmittelschläuche abgekuppelt werden. Erst im Anschluss daran kann die Bodenform inklusive dem Restkühlwasser, welches sich noch in den Kühlkanälen der Bodenform befindet, aus der Blasform entnommen werden. Dabei ist es nach dem Einsetzten einer Bodenform auch erforderlich die Medienkupplungen bzw. Temperier- oder Kühlmittelschläuche wieder mit der neuen Bodenform zu verbinden. Gleiches ist auch für die in den Seitenteilen angeordneten Temperiermittel notwendig.
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Die Kühlleistung ist im Stand der Technik dabei insbesondere auf die minimal mögliche Kühlmitteltemperatur limitiert und durch die fertigungstechnisch bedingte Ausführung der Kühlkanäle beschränkt. Entsprechend ist auch die Erwärmung auf die maximal mögliche Erwärmungstemperatur des Temperiermediums begrenzt. Weiterhin wird die Prozesszeit für die Flaschenherstellung durch die erforderliche Kühlzeit für den Boden limitiert. Besonders der Anspritzpunkt ist aufgrund der Materialanhäufung ausschlaggebend. Für eine Leistungserhöhung (Prozesszeitverkürzung) ist es daher erforderlich die Kühlzeit für den Boden zu reduzieren und insbesondere die Restwärme aus dem Anspritzpunkt schneller abzuführen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welcher/mit welchem im Vergleich zum Stand der Technik insbesondere ein schnellerer Formatwechsel ermöglicht wird. Gleichzeitig soll dabei auch eine im Vergleich zum Stand der Technik effizientere Kühlung bzw. Temperierung des Flaschenbodens ermöglicht werden sowie eine erhebliche Leistungserhöhung, insbesondere durch Prozesszeitverkürzung. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Transporteinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Blasformeinrichtung, welche wenigstens zwei Seitenteile und eine Bodenform aufweist, welche einen Hohlraum ausbilden innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umformbar sind, ist eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Bodenform und/oder der Seitenteile vorgesehen. Weiterhin sind die Bodenform und/oder die Seitenteile an wenigstens einen Träger angeordnet, wobei die Temperiereinrichtung wenigstens einen Kanal zum Führen eines Temperiermediums und/oder elektrische Temperiermittel aufweist.
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Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Kanal und/oder das elektrische Temperiermittel dabei in den Träger integriert, so dass bei einem Wechsel der Bodenform und/oder der Seitenteile der Träger und die Temperiereinrichtung in der Vorrichtung verbleiben. Bevorzugt erstreckt sich der Träger dabei in einer Längsrichtung der Bodenform und/oder des Kunststoffbehältnisses.
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Es wird demnach erfindungsgemäß vorgeschlagen, keine Temperiereinrichtung und insbesondere keine Temperierkanäle bzw. keine Kühlkanäle in der Bodenform der Blasformeinrichtung anzuordnen, so dass die Bodenform bevorzugt kühlmittelfrei ausgebildet ist und die Kühl- bzw. Temperiermittel der Bodenform nicht direkt zugeführt werden. Bevorzugt ist die Bodenform demnach ohne Kanäle zum Führen eines Temperiermediums ausgeführt. Unter einem Temperieren wird dabei im Folgenden insbesondere ein Kühlen und/oder Erwärmen verstanden.
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Dadurch, dass der Träger und die Temperiereinrichtung auch bei einem Blasformwechsel innerhalb der Vorrichtung verbleiben, wird insbesondere erreicht, dass der Kühlmittelkreislauf ständig geschlossen bleibt, was insbesondere wiederum zu einer effektiveren Kühlung des Flaschenbodens führt. Weiterhin wird hierdurch ein schnellerer Formatwechsel ermöglicht, da es nicht mehr erforderlich ist die Temperier- bzw. Kühlschläuche von der Bodenform/der Blasformeinrichtung abzukuppeln, wodurch insbesondere auch eine Reduzierung der Prozesszeit sowie eine Erhöhung der Stationsleistung erreicht wird.
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Bevorzugt wird das Temperiermedium daher in einem geschlossenen Kreislauf geführt und bevorzugt nach der Verwendung aufbereitet und für den nächsten Temperiervorgang wiederverwendet. Besonders bevorzugt ist demnach der Träger, an dem die Bodenform angeordnet ist in den Kühlkreislauf integriert.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Transporteinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Blasformeinrichtung, welche wenigstens zwei Seitenteile und eine Bodenform aufweist, welche einen Hohlraum ausbilden innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umformbar sind, gerichtet, wobei die Vorrichtung eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Bodenform und/oder der Seitenteile aufweist, und die Bodenform und/oder die Seitenteile an wenigstens einen Träger angeordnet sind, wobei es sich bei der Temperiereinrichtung um eine elektrische Temperiereinrichtung handelt. Erfindungsgemäß ist diese elektrische Temperiereinrichtung dabei in den Träger integriert, so dass bei einem Wechsel der Bodenform und/oder der Seitenteile der Träger und die Temperiereinrichtung in der Vorrichtung verbleiben.
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Bevorzugt handelt es sich bei der elektrischen Temperiereinrichtung um ein Peltier Element. Der Vorteil eines Peltier Elementes liegt dabei insbesondere darin, dass bei Verwendung eines solchen kein zusätzliches Temperiermedium benötigt wird, welches der Vorrichtung zugeführt werden muss.
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Bei der Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen handelt es sich bevorzugt um eine Umformungsstation bzw. eine Blasstation. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl derartiger Umformungsstationen an einem gemeinsamen beweglichen Träger angeordnet. Bei diesem Träger handelt es sich dabei insbesondere um einen drehbaren Träger. Vorteilhaft ist eine Vielzahl derartige Umformungsstationen innerhalb einer Blasmaschine und besonders bevorzugt innerhalb einer Streckblasmaschine angeordnet. Dies bedeutet, dass die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit Druckluft zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Dazu weist die Vorrichtung bevorzugt eine Blasdüse auf, welche an eine Mündung der Kunststoffvorformlinge anlegbar ist, um die Kunststoffvorformlinge so mit Blasluft zu beaufschlagen bzw. mittels Blasluft zu expandieren. Daneben ist bevorzugt auch eine Ventilanordnung vorgesehen, welche die Zuführung der Blasluft an die Kunststoffvorformlinge steuert. Alternativ ist es allerdings auch denkbar, dass die Expansion des Behältnisses mittels des Produkts erfolgt, so dass eine gleichzeitige Befüllung und Expansion des Behältnisses vorgenommen wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Umformungsstationen jeweils Reckstangen auf, welche die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnen. Besonders bevorzugt ist die Blasmaschine bzw. sind der Träger und die Umformungsstationen 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 angeordnet.
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Die Umformungsstationen werden dabei bevorzugt innerhalb des Reinraums transportiert, wobei der Reinraum bevorzugt von mehreren Wandungen begrenzt wird. Bevorzugt wird der Reinraum dabei von wenigstens einer stehenden Wandung und einer sich gegenüber dieser stehenden Wandung bewegenden Wandung begrenzt. Dabei kann beispielsweise der Träger, an dem die Blasformen angeordnet sind, bereits eine dieser Wandungen und insbesondere die sich bewegende Wandung aufweisen bzw. ausbilden. Der Reinraum grenzt die Blasformen dabei insbesondere von einer unsterilen Umgebung ab.
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Bevorzugt weist die Vorrichtung weiterhin ein Kühlaggregat bzw. ein Reservoir für das Temperiermedium auf, welches vorzugsweise im Blasformkarussell angeordnet ist. Weiterhin ist auch ein Ventil vorgesehen, welches die Zufuhr des Temperiermediums zu dem Träger steuert und auch unterbinden oder unterbrechen kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Wechseleinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist entweder die komplette Blasformeinrichtung oder nur Teile der Blasformeinrichtung von deren Blasformträgern zu entfernen und/oder an den Blasformträgern anzuordnen. Bei der Wechseleinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Wechselroboter. Die Wechseleinrichtung kann dabei bevorzugt stationär an der Vorrichtung angeordnet sein und ein Teil dieser Vorrichtung sein. Denkbar ist aber auch, dass es sich bei der Wechseleinrichtung um ein mobiles Gerät handelt, welches in seiner Gesamtheit bewegt werden kann und bei Bedarf an der Vorrichtung angeordnet werden kann. Um eine weitere Zeitersparnis zu ermöglichen, können bevorzugt auch mehrere Wechseleinrichtungen vorgesehen sein, die zeitgleich an verschiedenen Umformungsstationen einen Blasformwechsel durchführen.
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Bevorzugt wird die wenigstens eine Wechseleinrichtung in einem Wechselbetriebsmodus, in dem wenigstens eine Blasformeinrichtung gewechselt wird und der sich von einem Expansionsbetriebsmodus, in dem die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandiert werden, unterscheidet, eingesetzt. Vorteilhaft kann die Wechseleinrichtung ebenfalls innerhalb des Reinraumes angeordnet sein, besonders bevorzugt nicht nur in einem Wechselbetriebsmodus sondern auch in einem Expansionsbetriebsmodus der Vorrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Wechseleinrichtung weist die Wechseleinrichtung eine Greifeinrichtung zum Greifen der Blasformeinrichtung auf, wobei diese Greifeinrichtung dazu geeignet ist, wahlweise die vollständige Blasformeinrichtung zu wechseln oder nur Teile der Blasformeinrichtung zu wechseln. Bevorzugt ist die Greifeinrichtung derart angeordnet, so dass sie um mehrere Achsen schwenkbar ist.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Unterseite der Bodenform eine Öffnung vorgesehen, über welche der Träger und die Bodenform miteinander verbindbar sind. Bei dieser Öffnung handelt es sich bevorzugt um eine konische Öffnung und insbesondere eine im Wesentlichen konische Ansenkung. Bevorzugt handelt es sich bei der Öffnung um eine kugelförmige Öffnung oder eine Anbohrung an der Unterseite der Bodenform. Besonders bevorzugt ist dabei der Träger mit einer dieser Öffnung entsprechenden Negativkontur bzw. einem dieser Öffnung entsprechenden Gegenstück ausgeführt. Vorzugsweise ist es auch denkbar, dass die konische oder kugelförmige Öffnung an dem Träger vorgesehen ist und an der Bodenform ein zu dieser Öffnung entsprechendes Gegenstück angeordnet ist. Diese Ausgestaltung der Öffnung und des Gegenstücks hat insbesondere den Vorteil, dass hierdurch ein flächiges Anliegen des Trägers und der Bodenform ermöglicht wird. Neben einer konischen oder kugelförmigen Ausgestaltung der Öffnung und des Gegenstücks sind auch weitere Formgebungen denkbar, wobei insbesondere Formgebungen von Vorteil sind, welche möglichst konturnah zur Flaschenbodenform ausgeführt sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Träger derart an der Bodenform angeordnet, so dass er in direkten Kontakt mit einem Anspritzpunkt des Kunststoffbehältnisses ist. Bevorzugt ist der Träger demnach in direkten Kontakt mit dem Flaschenboden des Kunststoffbehältnisses. Wie oben bereits erwähnt, wird aufgrund der Materialanhäufung im Bereich des Anspritzpunktes, mehr Zeit benötigt um diesen auf die geforderte Temperatur zu bringen. Dadurch dass der Träger, in welchen der wenigstens eine Kanal und bevorzugt die Temperiereinrichtung integriert ist, im direkten Kontakt mit dem Anspritzpunkt steht, kann diese Zeit nun erheblich reduziert werden, was wiederum zu einer effizienteren Kühlung und einer Prozesszeitverkürzung beiträgt. Optional befindet sich im Bereich des Anspritzpunktes eine Freilegung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Temperiermedium um ein fließfähiges und insbesondere ein gasförmiges und/oder flüssiges Temperiermedium. Bevorzugt weist die Vorrichtung und besonders bevorzugt der Träger eine Zuführleitung und eine Abführleitung auf, über welche das Temperiermedium dem Träger zugeführt und wieder von dem Träger abgeführt wird. Bevorzugt wird das Temperiermedium demnach in einem geschlossenen Kreislauf geführt. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass diese Merkmale auch unabhängig von dem nachfolgend beschriebenen gastemperierten Träger beansprucht werden können und eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform darstellen. Auch wird darauf hingewiesen, dass der Einsatz eines gasförmigen Temperiermediums auch unabhängig von der oben beschriebenen Erfindung Einsatz finden kann.
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Die Anmelderin behält sich daher vor, Schutz zu beanspruchen für eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Transporteinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Blasformeinrichtung, welche wenigstens zwei Seitenteile und eine Bodenform aufweist, welche einen Hohlraum ausbilden innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umformbar sind, wobei die Vorrichtung eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Bodenform und/oder der Seitenteile aufweist, und die Bodenform und/oder die Seitenteile an wenigstens einen Träger angeordnet ist, wobei die Temperiereinrichtung ein wenigstens zeitweise gasfärmiges Medium zum Temperieren verwendet und insbesondere einen in der Bodenform und/oder den Seitenteilen und/oder dem Träger verlaufenden Kanal zum Leiten dieses wenigstens zeitweise gasförmigen Mediums aufweist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Träger um einen gastemperierten Träger. Besonders bevorzugt ist der Träger dabei aus einem porösen Material gefertigt. Die Temperierung bzw. Kühlung der Bodenform und/oder des Kunststoffbehältnisses erfolgt demnach bevorzugt durch Zuführen eines flüssigen Temperier- oder Kühlmittels, welches in der offenporigen Struktur des Trägers austritt und durch diese schlagartige Volumenänderung innerhalb des Trägers verdampft. Um zu Verdampfen benötigt eine Flüssigkeit Wärme, welche sie ihrer direkten Umgebung entzieht und diese dadurch abkühlt.
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Durch das Verdampfen innerhalb des Trägers entzieht die Flüssigkeit demzufolge der Bodenform die Wärme und kühlt diese so ab.
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Es wird daher bevorzugt vorgeschlagen porös ausgeführte Werkzeugeinsätze bzw. Träger einzusetzen, welche eine offenporige Struktur mit großer Oberfläche aufweisen, in denen ein Kältemittel verdampft. Das Verdampfen des flüssigen Temperiermediums führt insbesondere auch dazu, dass die Bodenform auch auf Temperaturen gekühlt werden kann, welche mit einem flüssigen Temperiermedium nicht möglich wären. Bei Verwendung von beispielsweise Wasser als Temperiermedium ist es dadurch demnach möglich, die Bodenform auf Temperaturen unterhalb von 0°C zu kühlen.
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Bevorzugt wird daher über die Zuführleitung ein flüssiges Temperiermedium zugeführt und über die Abführleitung ein gasförmiges Temperiermedium abgeführt und zur weiteren Verwendung aufbereitet. Bevorzugt weist die Vorrichtung daher einen geschlossenen Temperierkreislauf auf.
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Bevorzugt schlägt die vorliegende Erfindung demnach vor, einen gastemperierten Träger derart auszuführen und anzuordnen, so dass er in einer Bodenform für Kunststoffbehältnisse und insbesondere PET-Behälter integriert werden kann.
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Besonders bevorzugt stehen die Bodenform und der Träger derart miteinander in Verbindung, so dass über eine Kontaktfläche zwischen der Bodenform und dem Träger Wärme aus der Bodenform abführbar ist. Bevorzugt sind die Bodenform und der gastemperierte Träger derart ausgeführt, dass zum einen über die Kontaktfläche die Wärme aus der Bodenform abführbar ist und zum anderen ein optimaler Wärmeübergang vom Anspritzpunkt möglich ist. Besonders bevorzugt befindet sich diese Kontaktfläche im Bereich der (konischen/kugelförmigen) Öffnung des Trägers/der Bodenform. Bevorzugt wird durch die Kontaktfläche ein flächiger Kontakt zwischen dem Träger und der Blasform bzw. zwischen dem Träger und der Bodenform ausgebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Bodenform ein längenvariables Distanzstück auf. Das Distanzstück ist dabei bevorzugt derart angeordnet, so dass es den Träger in radialer Richtung zumindest teilweise umgibt. Bevorzugt ermöglicht das Distanzstück eine mittige bzw. zentrierte Anordnung des Trägers an der Bodenform. Vorzugsweise ist das Distanzstück unterhalb der Bodenform angeordnet und kontaktiert dieses.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Träger höhenverstellbar. Bevorzugt erfolgt diese Höhenverstellung des Trägers in Abhängigkeit der Höhe des längenvariablen Distanzstücks. Hierzu weist die Vorrichtung bevorzugt eine Verstelleinrichtung auf, welche in der Längsrichtung des Kunststoffbehältnisses unterhalb der Bodenform und bevorzugt unterhalb des Distanzstücks angeordnet ist. Vorzugsweise kontaktiert die Verstelleinrichtung das Distanzstück und besonders bevorzugt ist das Distanzstück in einer Längsrichtung der Bodenform gesehen zwischen der Bodenform und der Verstelleinrichtung angeordnet. Bevorzugt ist ein Verstellrad an der Verstelleinrichtung angeordnet, welches manuell betätigbar ist. Um diese Höhenverstellung zu ermöglichen weist der Träger bevorzugt eine in der Längsrichtung des Kunststoffbehältnisses angeordnete Feder auf, welche durch Betätigen und insbesondere durch Drehen des Verstellrades entspannt oder zusammengedrückt wird. Diese Funktionsweise wird dabei durch die Figuren genauer erläutert. Bevorzugt dient diese Verstelleinrichtung demnach zum Anheben und/oder Absenken des Trägers, wodurch vorzugsweise während eines Wechselbetriebs auch ein Zugang zu der Bodenform ermöglicht wird. Bevorzugt wird der Träger demnach zur Entnahme der Bodenform abgesenkt und nach dem Einsetzen der neuen Bodenform wieder angehoben.
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Bei einer weiteren Ausführungsform sind auch die Seitenteile der Blasformeinrichtung an einem derartigen erfindungsgemäßen Träger angeordnet, welcher zum Temperieren der Seitenteile dient. Bevorzugt weisen daher auch die Seitenteile keinerlei Kanäle zum Führen eines Temperiermediums und/oder keinerlei elektrische Temperiermittel auf. Die Kanäle zum Führen des Temperiermediums und/oder die elektrischen Temperiermittel sind dabei innerhalb des Trägers und bevorzugt innerhalb des Blasformträgers an dem die Seitenteile angebracht sind angeordnet. Der Blasformträger ist daher bevorzugt aus einem porösen Material hergestellt, so dass ein flüssiges Temperiermedium beim Austritt in die offenporige Struktur verdampfen kann und somit die Seitenteile kühlt. Bevorzugt sind die Bodenform und die Seitenteile jeweils an einem Träger angeordnet, welcher wenigstens einen Kanal zum Führen eines Temperiermediums und/oder elektrische Temperiermittel aufweist und bevorzugt in welchen wenigstens ein Kanal zum Führen eines Temperiermediums und/oder elektrische Temperiermittel integriert sind. Bei einem Wechsel der Seitenteile verbleiben demnach die Blasformträger und die zur Temperierung der Seitenteile vorgesehene Temperiereinrichtung bevorzugt innerhalb der Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet, mit einer Transporteinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Blasformeinrichtung, welche wenigstens zwei Seitenteile und eine Bodenform aufweist, welche einen Hohlraum ausbilden innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt werden, wobei eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Bodenform und/oder der Seitenteile vorgesehen ist und die Bodenform und/oder die Seitenteile an wenigstens einen Träger angeordnet sind, wobei die Temperiereinrichtung wenigstens einen Kanal zum Führen eines Temperiermediums und/oder elektrische Temperiermittel aufweist.
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Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Kanal und/oder das elektrische Temperiermittel in den Träger integriert, so dass bei einem Wechsel der Bodenform und/oder der Seitenteile der Träger und die Temperiereinrichtung in der Vorrichtung verbleiben.
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Es wird demnach auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass keine Temperiereinrichtung und insbesondere keine Temperierkanäle bzw. keine Kühlkanäle in der Bodenform angeordnet sind, so dass die Bodenform bevorzugt kühlmittelfrei ausgebildet ist und die Kühlmittel der Bodenform nicht direkt zugeführt werden. Insbesondere ist der Träger dabei derart ausgebildet, so dass auch während eines Temperiervorgangs kein Temperiermedium durch die Bodenform geführt wird.
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Bei einem besonders bevorzugten Verfahren stehen die Bodenform und der Träger derart miteinander in Verbindung, so dass über eine Kontaktfläche zwischen der Bodenform und dem Träger Wärme aus der Bodenform abgeführt wird. Die Kontaktfläche bildet dabei insbesondere einen flächigen Kontakt zwischen dem Träger und der Bodenform aus.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen;
- 2 eine erste schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Trägers;
- 5 eine dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- 6 eine zweite schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Umformen von Kunststoffvorformlingen 10 zu Kunststoffbehältnissen 20. Dabei werden die Kunststoffvorformlinge 10 den einzelnen Umformungsstationen 8 zugeführt und, bevorzugt während sie von einer Transporteinrichtung 2 transportiert werden, zu Kunststoffbehältnissen 20 expandiert. Nach dieser Expansion werden die Kunststoffbehältnisse 20 wieder aus der Vorrichtung 1 entnommen. Zu diesem Zweck kann ein (nicht gezeigter) Zuführstern vorgesehen sein, der die Kunststoffvorformlinge der Vorrichtung 1 zuführt, sowie eine (ebenfalls nicht gezeigte) Abführeinrichtung, insbesondere ebenfalls ein Transportstern, der die fertiggestellten Kunststoffbehältnisse 20 wieder von der Vorrichtung abführt. Die Vorrichtung 1 weist einen Stationsträger 12 auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen 8 angeordnet ist. Dieser Stationsträger kann dabei beispielsweise, wie in 1 gezeigt, ein Blasrad sein, welches bezüglich einer Drehachse D (welche hier senkrecht zu der Figurenebene und damit vertikal verläuft) drehbar ist. Jede einzelne Umformungsstation 8 weist dabei jeweils eine Blasformeinrichtung 14 auf. Diese Blasformeinrichtung 14 setzt sich aus zwei Seitenteilen und einer Bodenform zusammen. Gemäß der Erfindung können diese Blasformeinrichtungen 14 ausgewechselt werden. Die Blasformeinrichtungen 14 sind dabei an Blasformträgern 16 angeordnet und können von diesen entnommen bzw. an diesen angeordnet werden.
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Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet eine Wechseleinrichtung, welche dazu dient, die Blasformeinrichtungen 14 von deren Blasformträgern 16 zu entfernen oder die Blasformeinrichtungen 14 an den Blasformträgern 16 anzuordnen. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet einen Basisträger, an dem der Stationsträger 12 drehbar gelagert ist. An bzw. neben dem Basisträger 6 ist bevorzugt auch die Wechseleinrichtung 40 angeordnet. Damit kann die Wechseleinrichtung 40 in die Vorrichtung 1 integriert werden. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet ein Gehäuse, welches zumindest teilweise den Stationsträger 12 umgibt, welches jedoch bevorzugt auch die Wechseleinrichtung 40 einschließen bzw. einhausen kann. Bevorzugt trennt das Gehäuse 18 seinen Innenraum, der als Steril- bzw. Reinraum ausgebildet ist, von einer normalen Atmosphäre ab. Durch die (in der linken Ecke der Vorrichtung) gestrichelt dargestellte Wechseleinrichtung 40 soll dabei verdeutlicht werden, dass die Wechseleinrichtung 40 auch an verschiedenen Positionen der Vorrichtung 1 angeordnet sein kann bzw. auch mehr als eine Wechseleinrichtung 40 an der Vorrichtung 1 vorhanden sein kann.
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Das Bezugszeichen W kennzeichnet eine Wechselposition der Vorrichtung 1. Die Blasformeinrichtungen 14 können bevorzugt an einer bestimmten Wechselposition W eingewechselt werden. Dies bedeutet, dass die Umformungsstationen 8 durch eine Drehung des Trägers 12 sukzessive in diese Wechselposition W gefahren werden können und in dieser Wechselposition W dann die alten Blasformeinrichtungen 14 entnommen und bevorzugt auch neue Blasformeinrichtungen 14 zugeführt werden können. Das Bezugszeichen R kennzeichnet eine radiale Richtung. In dieser radialen Richtung R wird die Wechseleinrichtung 40 bzw. eine Greifeinrichtung der Wechseleinrichtung 40 bevorzugt auf die Umformungsstationen 8 bzw. die Blasformeinrichtungen 14 zugestellt, um diese zu wechseln.
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In den 2 und 3 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet dabei den Träger, welcher als Werkzeugeinsatz für eine Bodenform 14c dient. In dieser Ausführungsform weist die Bodenform 14c an der Unterseite 15 eine konische Öffnung 42 auf und der Träger 25 das entsprechende Gegenstück 44 hierzu, so dass zwischen dem Träger 25 und der Bodenform 14c eine Kontaktfläche 26 ausgebildet wird, über welche bevorzugt die Wärme aus der Bodenform 14c abführbar ist. Dabei ist auch denkbar, dass die konische Öffnung an der Bodenform angeordnet ist und entsprechend das Gegenstück an dem Träger. Weiterhin ist erkennbar, dass innerhalb der Bodenform 14c ein bereits fertig expandiertes Kunststoffbehältnis 20 angeordnet ist, wobei hier lediglich ein Bodenbereich 20a dieses Kunststoffbehältnisses 20 erkennbar ist. Das Bezugszeichen 45 kennzeichnet einen Anspritzpunkt 45 des Kunststoffbehältnisses 20, welcher über eine Öffnung 46 an dem Träger 25 in direkten Kontakt mit dem Träger 25 steht, so dass in diesem Bereich eine, im Vergleich zum Stand der Technik, schnellere und effizientere Kühlung bzw. Temperierung ermöglicht wird.
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Über eine Zuführleitung 33 wird ein bevorzugt flüssiges Temperiermedium zugeführt und über die Abführleitung 34 wird ein bevorzugt dampf- oder gasförmiges Temperiermedium abgeführt. Der Übergang vom flüssigen in den dampfförmigen Zustand des Temperiermediums erfolgt dabei, wie oben bereits genauer erläutert wurde, durch Eintreten des flüssigen Temperiermediums in die offenporige poröse Struktur des Trägers.
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Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet ein längenvariables Distanzstück. Diese Längenvariabilität ist dabei in den 2 und 3 dargestellt, wobei das Distanzstück 35 in der 2 eine geringere Höhe H aufweist als in der 3. Wird demnach, wie in 3 ein Distanzstück mit einer größeren Höhe H eingesetzt, so wird durch eine Verstelleinrichtung 36 der Abstand zwischen der Bodenform 14c und dieser Verstelleinrichtung 36 vergrößert. Bevorzugt erfolgt dies durch Betätigung und insbesondere manuelle Betätigung eines Verstellrades 38, welches an der Verstelleinrichtung 36 angeordnet ist. Soll demnach der Abstand zwischen der Bodenform 14c und der Verstelleinrichtung 36 vergrößert werden, wird eine Feder 28, wie in 3 erkennbar ist, entspannt. Entsprechend wird die Feder 28, wenn der Abstand wieder verringert wird, wie in 2 erkennbar ist, zusammengedrückt. Das Bezugszeichen L kennzeichnet dabei die Längsrichtung der Bodenform 14c bzw. des Kunststoffbehältnisses 20, wobei der Träger 25 bevorzugt in der Längsrichtung L der Bodenform 14c/des Kunststoffbehältnisses 20 unterhalb der Bodenform angeordnet ist.
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4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Trägers 25, welcher in dieser Ausführungsform drei Kanäle 32 zum Führen eines Temperiermediums aufweist. Das Temperiermedium wird dabei, wie bereits erläutert, in bevorzugt flüssiger Form über den Pfeil 33 zugeführt und in bevorzugt dampf- oder gasförmiger Form über den Pfeil 34 abgeführt. Bevorzugt wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung daher ein Träger 25 vorgeschlagen in welchen eine Temperiereinrichtung 30 integriert ist. Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet dabei wieder die Öffnung, welche mit dem Anspritzpunkt des Kunststoffbehältnisses in Kontakt tritt und das Bezugszeichen 42 das Gegenstück zu einer in der (hier nicht gezeigten) Bodenform angebrachten Öffnung, über welche eine Kontaktfläche zwischen dem Träger und der Bodenform ausgebildet wird. Der Träger 25 ist dabei bevorzugt aus einem porösen Material hergestellt, so dass das flüssige Temperiermedium beim Austritt in dieses verdampfen kann und so die Bodenform kühlt.
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5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wobei hier wiederum die Bodenform 14c sowie das Distanzstück 35 und die Verstelleinrichtung 36 mit dem Verstellrad 38 erkennbar sind. Das Bezugszeichen 37 bezieht sich dabei auf eine Öffnung für den Träger, welcher in dieser Darstellung nicht vorhanden ist. Der Träger wird dabei durch diese Öffnung insbesondere mittig und zentriert unterhalb der Bodenform 14c angeordnet. Weiter ist aus dieser Darstellung erkennbar, dass das Distanzstück 35 den Träger in radialer Richtung zumindest teilweise umgibt.
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6 zeigt eine zweite schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche bis auf die Ausgestaltung der Öffnung 44 des Bodenteils 14c und des Gegenstücks 46 des Trägers 25, bei der das Kühlelement (Träger 25) das Bodenteil nicht durchdringt, identisch zu der 3 ist. Insbesondere besteht in dieser Ausführungsform auch kein Kontakt zwischen dem Anspritzpunkt des Kunststoffbehältnisses 20 und dem Träger 25. 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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Transporteinrichtung
- 6
- Basisträger
- 8
- Umformungsstation
- 10
- Kunststoffvorformling
- 12
- Stationsträger
- 14
- Blasformeinrichtung
- 14a, 14b
- Seitenteile
- 14c
- Bodenform
- 15
- Unterseite der Bodenform 14c
- 16
- Blasformträger
- 18
- Gehäuse
- 20
- Kunststoffbehältnis
- 20a
- Bodenbereich des Kunststoffbehältnisses 20
- 22
- Öffnung
- 25
- Träger
- 26
- Kontaktfläche
- 28
- Feder
- 30
- Temperiereinrichtung
- 32
- Kanal
- 33
- Zuführleitung
- 34
- Abführleitung
- 35
- Distanzstück
- 36
- Verstelleinrichtung
- 37
- Öffnung für Träger 25
- 38
- Verstellrad
- 40
- Wechseleinrichtung
- 42
- Öffnung an der Bodenform 14c
- 44
- Gegenstück
- 45
- Anspritzpunkt
- 46
- Öffnung an dem Träger 25
- D
- Drehachse
- H
- Höhe des Distanzstücks 35
- L
- Längsrichtung der Bodenform 14c und des Kunststoffbehältnisses 20
- R
- radiale Richtung
- W
- Wechselposition
