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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere zu Kunststoffflaschen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. Dabei werden üblicherweise erwärmte Kunststoffvorformlinge Blasformen zugeführt und innerhalb dieser Blasformen durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffflaschen expandiert. Dabei kann als fließfähiges Medium sowohl ein gasförmiges Medium, insbesondere Druckluft, eingesetzt werden als auch eine Flüssigkeit und insbesondere auch das abzufüllende Getränk. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf beide möglichen Vorgehensweisen.
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Bei einigen der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist es dabei ebenfalls bekannt, dass die Blasformen bzw. die Wandungen, welche die Kunststoffvorformlinge berühren, erwärmt werden. Zum Erwärmen dieser Blasformen sind mehrere Methoden denkbar. So kann beispielsweise die Erwärmung durch elektrische Energie erfolgen, das heißt die Blasformen können elektrisch beheizt werden. Auch ist es möglich, dass die Blasformen mittels eines Temperiermediums, insbesondere einer Temperierflüssigkeit, wie beispielsweise Öl erwärmt werden. Zu diesem Zweck wird das Öl in einem Kreislauf durch die jeweiligen Blasformanordnungen geleitet.
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Bei der Verwendung von elektrischer Beheizung ist es beispielsweise bekannt, dünne Schichten von elektrischen Widerständen zu verwenden oder aber es könnten andere Heizelemente, wie beispielsweise Heizstäbe innerhalb der Blasformen oder zwischen der Blasform und einer Formträgerschale oder aber in der Formträgerschale selbst angebracht werden. Daneben wäre es auch denkbar, die Blasform mit einem Heizstreifen oder mit Heizmatten zu umwickeln.
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Nachteilig bei der Verwendung von elektrischen Heizmethoden und insbesondere der Verwendung von dünnen Heizschichten ist der geringe Hitzewert, der von diesen Heizelementen erreicht wird. Auch steigen die Kosten, wenn jede einzelne Blasform für einen bestimmten Behälter mit einer Heizschicht und den zusätzlichen Hilfsschichten versehen sein muss. Bei der Verwendung von elektrischen Heizelementen entstehen weiterhin Nachteile durch die erhöhte Anzahl an Komponenten, welche zu einer höheren Komplexität führen und somit beispielsweise eine Reparatur erschweren.
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Zusätzlich ist es erforderlich, dass mehr Temperatursensoren verwendet werden müssen, da ein Sensor für jede einzelne Formhälfte erforderlich ist. Dies hat weiterhin den Nachteil, dass wenn die Heizelemente oder die Sensoren innerhalb oder an der Form angebracht sind, die Versorgungsleitungen bei jedem Formwechsel aus- und wieder eingesteckt werden müssen.
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Dies wiederum führt zu einem Gefahrenpotenzial, da die Kabel erhöhtem Verschleiß beispielsweise durch Fehler von Arbeitern ausgesetzt sind. Daneben besteht ebenfalls die Gefahr, Kabel herauszureißen, beispielsweise wenn durch unkonzentriertes Arbeiten vergessen wird, alle Versorgungsleitungen auszustecken.
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Daneben kann auch das Problem auftreten, dass vergessen wird, alle Leitungen wieder einzustecken und die Maschine beispielsweise ohne Temperatursensor in Betrieb genommen wird.
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Je mehr Komponenten bei einem Formatwechsel zu behandeln sind, desto länger dauert dieser und desto höher ist auch das Gefährdungspotenzial. Dies wirkt sich wiederum auf den wirtschaftlichen Gewinn aus. Benutzt man weiterhin Öl zur Erwärmung der Blasformen, besteht zusätzlich die Gefahr von Leckagen und somit einer Verschmutzung der Maschine bzw. einer Kontamination des abzufüllenden Produkts. Außerdem besteht bei größeren oder unerkannten Leckagen das Risiko, dass Öl in das Abwassersystem des Betreibers gelangt und dieses stark verschmutzen.
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Dies ist besonders nachteilig bei der Produktion von Behältern für Lebensmittel, da daraus ein Imageproblem entstehen kann und weiterhin gesundheitliche Folgen auftreten können. Zusätzlich besteht eine Verletzungsgefahr bei einem Formwechsel, wenn mit oder in der Nähe von Versorgungsleitungen hantiert wird, in welchen sich heißes Öl befindet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche einerseits auf eine allzu hohe Austauschteileanzahl verzichten und welche andererseits die Sicherheits- und Verschmutzungsrisiken bei einem derartigen Blasformprozess verringern.
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Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist einen bewegbaren Träger auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist, wobei jede dieser Umformungsstationen eine Blasformanordnung aufweist, welche wenigstens zwei Blasformteile aufweist, welche bezüglich einander zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar sind, wobei die Blasformanordnung in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum ausbildet, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind und wobei die Umformungsstationen jeweils Beaufschlagungseinrichtungen aufweisen, welche die Kunststoffvorformlinge über ihre Mündung mit dem fließfähigen Medium beaufschlagen, wobei wenigstens ein Element und insbesondere ein Blasformteil mittels einer Temperiereinrichtung temperierbar ist, wobei diese Temperiereinrichtung eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines flüssigen Mediums an das zu temperierende Element und eine Abführeinrichtung zum Abführen des flüssigen Mediums von dem zu temperierenden Element aufweist.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung auf, welche bewirkt, dass die Flüssigkeit dem zu temperierenden Element unter einem Überdruck zuführbar ist.
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Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere deren Temperiereinrichtung unter einem Überdruck betreibbar ist. Durch diesen Überdruck wird, wie unten genauer erläutert, einerseits das Verschmutzungsrisiko verringert und andererseits auch die Handhabbarkeit der Vorrichtung verbessert.
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Bei der Blasformeinrichtung kann es sich sowohl um eine Form handeln, welche zum Expandieren der Behältnisse mit Druckluft geeignet ist, als auch um eine Form, welche zum Expandieren der Behältnisse mittels eines flüssigen Mediums und insbesondere mittels eines Getränks geeignet ist.
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Damit umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zu Herstellung von Behältnissen mit Hilfe eines Blasform- und/oder Streckformverfahrens, insbesondere für die Herstellung von Behältern, welche mit einem Medium zu befüllen sind, welches eine hohe Temperatur aufweist. Die Vorrichtung weißt bevorzugt eine Blasformanordnung mit wenigstens zwei Formhälften auf, in welcher aus dem Vorformling das Behältnis geformt wird.
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Weiterhin weist bevorzugt die Blasformanordnung ein Bodenteil auf, welches gemeinsam mit den beiden Seitenteilen den Hohlraum begrenzt, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge expandiert werden und/oder expandierbar sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche an eine Mündung der Kunststoffvorformlinge anlegbar ist, um diese mit dem gasförmigen oder flüssigen Medium zu beaufschlagen. So kann beispielsweise diese Beaufschlagungseinrichtung als Blas- oder Formdüse ausgebildet sein, welche das Gas oder die Flüssigkeit in das Behältnis einbringt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Erwärmungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, die zu expandierenden Kunststoffvorformlinge zu erwärmen. Bei dieser Erwärmungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Infrarotofen oder auch einen Mikrowellenofen handeln, der die Kunststoffvorformlinge erwärmt. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Kunststoffvorformlinge vor der hier beschriebenen Vorrichtung fertig gestellt werden, beispielsweise durch einen Spritzgießvorgang.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Umformungsstationen jeweils stangenartige Körper bzw. Reckstangen auf, welche dazu geeignet und bestimmt sind, die Kunststoffvorformlinge in deren Längsrichtung zu dehnen. Bevorzugt sind diese Reckstangen durch die Mündungen der Kunststoffvorformlinge in diese einführbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Antriebsmechanismus zum Öffnen und Schließen der Blasformen auf. Dabei wird zum Öffnen und Schließen bevorzugt ein Blasformteil gegenüber dem anderen Blasformteil verschwenkt, beispielsweise um eine Achse verschwenkt, welche zu der Längsrichtung des zu expandierenden Kunststoffvorformlings parallel ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Verriegelungsmechanismus auf, der dazu geeignet und bestimmt ist, die Blasformteile zumindest während des Expansionsvorgangs miteinander zu verriegeln.
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Daneben können die Umformungsstationen auch jeweils Druckmechanismen aufweisen, welche dazu geeignet und bestimmt sind, während des Blasformvorgangs die Blasformhälften aneinander zu drücken, um auf diese Weise an dem fertigen Behältnis Spalte zu verhindern.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem bewegbaren Träger um einen drehbaren Träger und insbesondere um ein sogenanntes Blasrad.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Blasformteile wenigstens einen Kanal und bevorzugt mehrere Kanäle auf, welche zum Leiten bzw. Führen des Temperiermediums geeignet und bestimmt sind. Bei dieser Ausgestaltung wird davon ausgegangen, dass die Blasformen temperiert werden.
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An diese Kanäle sind Leitungen anschließbar, welche das flüssige Medium zuführen. Diese Hohlräume können dabei innerhalb der Blasformteile angeordnet sein, es wäre jedoch auch möglich, dass diese Hohlräume innerhalb der Blasformschalen ausgebildet sind oder aber auch in dem Zwischenraum zwischen den Blasformteilen und den Blasformschalen, welche die Blasformen tragen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Zuführeinrichtung wenigstens eine Flüssigkeitsleitung auf und besonders bevorzugt eine druckbeständige Flüssigkeitsleitung. Diese Flüssigkeitsleitung kann bevorzugt Drücken weit oberhalb des atmosphärischen Drucks standhalten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Blasformteile wenigstens mittelbar an Blasformträgern angeordnet. Dabei ist es möglich, dass die Blasformteile unmittelbar an diesen Blasformträgern angeordnet sind es wäre jedoch auch denkbar, dass an den Blasformträgern Trägerschalen angeordnet sind und an diesen Trägerschalen wiederum die Blasformteile.
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Bevorzugt weist auch die Abführeinrichtung wenigstens eine Flüssigkeitsleitung auf. Auf diese Weise können die einzelnen Umformungsstationen jeweils in Flüssigkeitskreisläufe eingebunden sein. Besonders bevorzugt weist jede dieser Umformungsstationen eine entsprechende Zuführeinrichtung und eine Abführeinrichtung für ein flüssiges Medium auf.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Umformungsstationen jeweils Anschlussmittel auf, um die Zuführleitungen zumindest vorübergehend an die Umformungsstationen anzuschließen. Vorteilhaft handelt es sich bei diesen Anschlusseinrichtungen auch um druckunempfindliche Anschlussteile.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der (zum Temperieren verwendeten) Flüssigkeit um Wasser oder um eine Wasser enthaltende Flüssigkeit. Auf diese Weise kann die Gefahr verringert werden, dass insbesondere bei einem Bruch der Zuführleitung oder dergleichen eine Verschmutzung des Systems stattfindet, da dieses lediglich mit Wasser „kontaminiert“ wird.
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Damit wird hier vorgeschlagen, dass eine Flüssigkeit und insbesondere Wasser unter einem hohen Druck steht, damit es die Form auf Temperaturen über die Siedetemperatur temperieren kann. Die Blasformen können dadurch temperiert werden, dass sie wie oben erwähnt, Hohlräume aufweisen, in denen sich das Fluid befindet oder durchströmt. Es wäre jedoch wie oben erwähnt auch möglich, dass diese Hohlräume im Bereich zwischen der Form und der Formträgerschale bzw. in den Formträgerschalen oder in einem Bereich der Formträger angeordnet sind.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Flüssigkeit Wasser oder eine Wasser enthaltende Mischung.
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Die Verwendung von Wasser oder einer zumindest zum Teil und bevorzugt überwiegend Wasser enthaltenden Flüssigkeit bzw. die Verwendung einer Wärmeträgerflüssigkeit mit einem Hauptbestandteil Wasser geht mit einer Vielzahl von Vorteilen (beispielsweise gegenüber der Verwendung von Öl) einher.
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Zunächst ist die Wärmeübertragung mit Wasser effizienter als mit Wärmeträgeröl, da Wasser bzw. Wasser-Glykolgemisch eine höhere Wärmekapazität als Wärmeträgeröl besitzt. Aus diesem Grund ist eine geringere Heizleistung und/oder Kühlleistung der Temperiergeräts bzw. Kühlgeräts nötig.
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Weiterhin ist auch ein schnelleres Aufheizen der Blasformen auf Betriebstemperatur möglich. Daneben können auch Blasformen mit unter Verwendung eines Leitungssystems sowohl effizient erwärmt als auch gekühlt werden. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass sowohl ein Standard-Prozess als auch ein sog. Heatset Prozess mit einem Leitungssystem und/oder einer Trägerflüssigkeit möglich sind. Im internen Stand der Technik der Anmelderin wurde häufig Öl zum Erwärmen (Heatset) und Wasser zum Kühlen der Blasformen (Standard) verwendet.
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Durch den Einsatz jeweils von Wasser kann eine geringere Komplexität der Anlage erreicht werden, etwa ein weniger aufwändiger Drehverteiler.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Flüssigkeit Glykol. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Flüssigkeit um eine Mischung aus Wasser und Glykol. Dabei kann ein Anteil von Glykol bevorzugt größer sein als 5 %, bevorzugt größer als 10 %, bevorzugt größer als 15 %, bevorzugt größer als 20 %, bevorzugt größer als 25 %. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anteil von Glykol geringer als 80 %, bevorzugt geringer als 70 %, bevorzugt geringer als 60 %, bevorzugt geringer als 50 %, bevorzugt geringer als 40 % und besonders bevorzugt geringer als 35 %.
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Daneben kann die Mischung neben Wasser und Glykol noch wenigstens einen weiteren Zusatz und bevorzugt weitere Zusätze enthalten. Diese Zusätze sind dabei aus einer Gruppe von Zusätzen ausgewählt, welche Korrosionsinhibitoren, Entschäumer, Stabilisatoren und dergleichen enthält.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Verteilereinrichtung auf, welche das Temperiermedium auf eine Vielzahl von Umformungsstationen aufteilt.
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Dabei kann es sich insbesondere um einen Drehverteiler handeln, der das flüssige Medium von einem stehenden Bereich der Vorrichtung auf den drehenden Bereich und insbesondere auf alle Umformungsstationen verteilt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Reservoir zum Aufbewahren des Temperiermediums auf. Dieses Reservoir ist bevorzugt stationär angeordnet.
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Bei der oben erwähnten Druckerzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Überdrucks in den Flüssigkeitsleitungen kann es sich beispielsweise um eine Pumpeneinrichtung, einen Kompressor oder dergleichen handeln.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Temperiereinrichtung einen ersten Temperierkreislauf für das Temperiermedium auf. Dabei ist bevorzugt neben dem Temperiergerät ein Wärmetauscher (H) in diesen Kreislauf eingebaut.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Flüssigkeit den Umformungsstationen unter einem Druck zuführbar, der größer ist als 1,5 bar, bevorzugt größer 2 bar, bevorzugt größer als 4 bar, bevorzugt größer als 6 bar, bevorzugt größer als 8 bar und bevorzugt größer als 10 bar.
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So wurde durch die Anmelderin ermittelt, dass bei der Verwendung von reinem Wasser bei 130° ein Überdruck von 1,7 bar benötigt wird und bei der Verwendung von reinem Wasser bei 160° ein Überdruck von ca. 5,2 bar. Ein Überdruck von 10 bar würde eine Erhitzung des Wassers auf ca. 185°C ermöglichen. Wenn anstelle von Wasser ein Gemisch aus Wasser und Glykol verwendet wird, wäre von etwas geringeren Drücken auszugehen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Temperiereinrichtung einen zweiten Temperierkreislauf auf, der bevorzugt mit dem ersten Temperierkreislauf zusammenwirkt. Dabei wirkt dieser zweite Temperierkreislauf mit dem ersten Temperierkreislauf insbesondere über den oben besagten Wärmetauscher zusammen.
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Besonders bevorzugt kann eine Temperatur der Flüssigkeit in den beiden Kreisläufen unterschiedlich sein. Der Wärmetauscher steht bevorzugt zwischen den beiden Kreisläufen.
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Damit kann man bei den hier beschriebenen Ausführungsformen in dem Bereich der Temperiereinrichtung Kosten sparen, indem ein Temperierkreislauf von dem Temperiergerät über den Drehverteiler zu einem Wärmetauscher angeordnet wird. Die Temperatur eines Mediums, insbesondere Wassers, innerhalb des Kreislaufs wird in einen Bereich von 95° erhöht. Auf diese Weise findet eine erste Erwärmung statt.
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Über den Wärmetauscher wird die Wärme an den zweiten Kreislauf übertragen, der von dem Wärmetauscher zu den einzelnen Stationen verläuft. Das Medium in diesen Kreisläufen ist bevorzugt ebenfalls Wasser, welches unter Druck steht. Dieses Wasser kann in einen Bereich von 160° erwärmt werden, sodass die Formhälften gut temperiert werden können.
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Durch die Verwendung von Wasser, insbesondere wenn es unter Druck steht, besteht ein geringeres Umweltrisiko bei Leckagen. Indem die Temperierung bevorzugt mit einem Wärmetauscher gekoppelt wird und auf zwei Kreisläufe aufgeteilt wird, wird weniger Energie verschwendet, da das Wasser nicht auf der gesamten Länge der Leitungen eine Temperatur von 160°C halten muss, sondern nur die relativ kleinen Kreisläufe zwischen den Wärmetauschern und den Blasstationen.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Umformungsstation mit einer Blasformanordnung gerichtet, welche wenigstens zwei Blasformteile aufweist, welche bezüglich einander zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar sind, wobei die Blasformanordnung in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum ausbildet, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu dem Kunststoffbehältnissen expandierbar sind und wobei die Umformungsstationen jeweils Beaufschlagungseinrichtungen aufweisen, welche die Kunststoffvorformlinge über Ihre Mündung mit dem fließfähigen Medium beaufschlagen, wobei wenigstens ein Element und insbesondere ein Blasformteil mittels einer Temperiereinrichtung temperierbar ist, wobei diese Temperiereinrichtung eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines flüssigen Mediums an das zu temperierende Element und eine Abführeinrichtung zum Abführen des flüssigen Mediums von dem zu temperierenden Element aufweist.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung auf, welche bewirkt, dass die Flüssigkeit dem zu temperierenden Element unter einem Überdruck zuführbar ist und/oder das flüssige Medium ist wenigstens innerhalb der Blasformanordnung unter einem Überdruck führbar.
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Es kann sich dabei um eine Druckerzeugungseinrichtung handeln, welche unmittelbar den Druck auf die Flüssigkeit erhöht. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Druckerhöhung dadurch erreicht wird, dass die Flüssigkeit weit über den gegebenen Siedepunkt erwärmt wird, wobei ein Druckausgleich innerhalb der Zuführeinrichtungen und/oder innerhalb der Blasform verhindert wird.
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Es wird daher auch im Hinblick auf die Umformungsstationen vorgeschlagen, dass diese zur Führung eines unter Druck stehenden flüssigen Mediums geeignet und bestimmt sind.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet, wobei eine Vielzahl von Umformungsstationen an einem beweglichen Träger angeordnet wird, wobei jede dieser Umformungsstationen eine Blasformanordnung aufweist, welche wenigstens zwei Blasformteile aufweist, welche bezüglich einander zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegt werden, wobei die Blasformanordnung in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum ausbildet, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden und wobei die Umformungsstationen jeweils Beaufschlagungseinrichtungen aufweisen, welche die Kunststoffvorformlinge über der Mündung mit dem fließfähigen Medium beaufschlagen, wobei wenigstens ein Element und insbesondere ein Blasformteil mittels einer Temperiereinrichtung temperiert wird, wobei diese Temperiereinrichtung eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines flüssigen Mediums an das zu temperierende Element und eine Abführeinrichtung zum Abführen des flüssigen Mediums von dem zu temperierenden Element aufweist.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung auf, welche die Flüssigkeit dem zu temperierenden Element unter einem Überdruck zuführt.
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Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass zumindest zeitweise während des Betriebs das Temperiermedium unter einem Überdruck zugeführt wird. Unter einem Überdruck wird dabei insbesondere ein Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks verstanden. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Druck von mehr als 2 bar, bevorzugt von mehr 4 bar, bevorzugt von mehr als 6 bar. Besonders bevorzugt wird durch den Überdruck erreicht, dass das fließfähige Medium oberhalb eines Siedepunkts erwärmt werden kann, welchen dieses flüssige Medium unter atmosphärischen Bedingungen hätte.
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Bevorzugt wird also das Temperiermedium wenigstens abschnittsweise mit einer Temperatur geführt, welche oberhalb des Siedepunkts dieses Temperiermediums bei atmosphärischem Druck liegt.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
- 1 eine grob schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen;
- 2 eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- 3 eine weitere Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt eine grob schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere Kunststoffflaschen. Diese Vorrichtung weist einen beweglichen und insbesondere drehbaren Träger 2 auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen 4 angeordnet ist.
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Diesen Umformungsstationen werden Kunststoffvorformlinge 10 zugeführt. Diese Kunststoffvorformlinge werden in den Umformungsstationen 4 zu den Kunststoffflaschen 20 expandiert und wieder von der Vorrichtung abgeführt.
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Diese Umformungsstationen weisen jeweils Beaufschlagungseinrichtungen 12 (nur eine gezeigt) auf, welche die Kunststoffvorformlinge mit einem fließfähigen Medium, insbesondere mit einem Gas oder einer Flüssigkeit beaufschlagen, um diese zu expandieren.
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Daneben können die Umformungsstationen auch jeweils stangenförmige Körper, wie insbesondere sogenannte Reckstangen aufweisen, welche in die Kunststoffvorformlinge eingeführt werden, um diese in deren Längsrichtung zu dehnen.
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Die einzelnen Umformungsstationen weisen jeweils Blasformen 6 auf. Diese Blasformen weisen dabei unten genauer beschriebene Blasform(seiten)teile sowie ein Blasformbodenteil auf, die gemeinsam einen Hohlraum ausbilden, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden.
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2 zeigt eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei sind hier zwei Umformungsstationen 4 dargestellt, die jeweils Blasformen 6 aufweisen. Die Blasformen 6 weisen dabei jeweils zwei Blasformteile 6a, 6b auf sowie ein nicht gezeigtes Bodenteil. Diese Seitenteile können dabei mittels Blasformträgerschalen an den jeweiligen Blasformträgern angeordnet sein. Die Vorrichtung weist bevorzugt mehr als zwei Umformungsstationen auf.
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Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet in der Gesamtheit eine Temperiereinrichtung, welche zum Temperieren der Blasformteile 6a, 6b dient. Diese Temperiereinrichtung 30 weist bevorzugt eine Zuführeinrichtung 32 und eine Abführeinrichtung 34 (für das Temperiermedium) auf. Die Zuführeinrichtung 32 kann hier insbesondere als Zuführleitung ausgeführt sein, welche den Seitenteilen 6a, 6b ein flüssiges Temperiermedium zuführt und die Abführeinrichtung 34 kann eine Abführleitung sein, welche die Flüssigkeit wieder von den Blasformteilen abführt.
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Dabei weisen die Zuführeinrichtung 32 und die Abführeinrichtung 34 bevorzugt Knotenpunkte auf, welche der Verteilung des fließfähigen Mediums auf die beiden Blasformseitenteile 6a, 6b dienen.
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Das Bezugszeichen 42 kennzeichnet eine Pumpeneinrichtung, welche den Fluss des fließfähigen Mediums in der Zuführeinrichtung bzw. Zuführleitung 32 erzeugt. Diese Pumpeneinrichtung 42 kann dabei auch als die oben genannte Druckerzeugungseinrichtung 42 wirken, welche die Flüssigkeit unter einem erhöhten Druck in die Blasformen bzw. deren Temperiermittelkanäle drängt.
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Das Bezugszeichen 36 bezieht sich auf ein Reservoir für das Temperiermedium. Auch dieses Reservoir kann dabei eine Druckerzeugungseinrichtung aufweisen, welche den Druck erzeugt bzw. aufbaut, mit dem die Flüssigkeit in die Blasformseitenteile 6a, 6b gedrängt wird.
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Die Vorrichtung weist einen stehenden Teil S und einen drehenden Teil D auf. Der drehende Teil ist insbesondere der in 1 gezeigte Träger und die daran angeordneten Umformungsstationen 4. Das Reservoir 36 und die Pumpeneinrichtung 42 sind in dem stehenden Teil bzw. stationär angeordnet.
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Das Bezugszeichen 44 kennzeichnet eine Erwärmungseinrichtung, welche zum Erwärmen des Temperiermediums dient. Diese Erwärmungseinrichtung ist stationär angeordnet. Bei der in 2 gezeigten Darstellung weist die Vorrichtung einen Kreislauf für das Temperiermittel auf.
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Die in 2 (und auch in 3) dargestellten Komponenten können auch örtlich anders angeordnet sein und/oder in anderer Reihenfolge als in 2 gezeigt.
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Neben den gezeigten Komponenten können auch weitere Komponenten vorgesehen sein, und insbesondere Komponenten, die aus einer Gruppe von Komponenten ausgewählt sind, welche Sicherheitsventile, Überströmventile, Sensoreinrichtungen und insbesondere Temperatursensoren, Regelungseinrichtung wie insbesondere Temperaturregelungseinrichtungen, Druckmesseinrichtungen wie insbesondere Manometer, Filtereinrichtungen, Probeentnahmeeinrichtungen, Anschlüsse zum Befüllen der Kreisläufe, weitere Pumpen, Kühlgeräte, insbesondere mit Anschlüssen zu Kühlen der Kreisläufe und dergleichen enthält.
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3 zeigt eine Darstellung der Vorrichtung mit zwei Temperiermittelkreisläufen K1 und K2. Zwischen diesen beiden Temperiermittelkreisläufen ist ein Wärmetauscher 48 vorgesehen. Dieser Wärmetauscher kann dabei auf dem drehenden Teil D angeordnet sein, wie in 3 gezeigt oder auch auf dem stehenden Teil.
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Der stehende Teil S enthält hier auch den Drehverteiler 46 sowie eine Pumpeneinrichtung 42. Anders als in 2 gezeigt, dient diese Pumpeneinrichtung 42 hier jedoch nicht der Druckerzeugung.
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Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet eine weitere Pumpeneinrichtung, die hier auch der Druckerzeugung in den Blasformteilen 6a, 6b dienen kann.
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Bei der in 3 gezeigten Darstellung ist eine weitere Erwärmungseinrichtung 52 vorgesehen, die zur Erwärmung des Temperiermediums dient. Diese weitere Erwärmungseinrichtung ist hier in dem drehenden Teil D der Maschine angeordnet.
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Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet einen Drehverteiler, der das Temperiermedium von dem stehenden Teil S auf den drehenden Teil D überträgt.
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Bevorzugt werden die beiden Temperiermittelkreisläufe mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben. Bevorzugt liegt die Temperatur des Temperiermittels in dem ersten Temperiermittelkreislauf K1 zwischen 0° und 95°. Aus diesem Grund ist bevorzugt in diesem Temperiermittelkreislauf K1 keine zusätzliche Druckerzeugung nötig.
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Bevorzugt liegt die Temperatur des Temperiermittels in dem zweiten Temperiermittelkreislauf K2 zwischen 0°C und 200°, so dass bevorzugt in diesem Temperiermittelkreislauf eine Druckerzeugungseinrichtung vorhanden ist.
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Es wäre weiterhin möglich, dass in dem zweiten Temperiermittelkreislauf eine weitere (nicht gezeigte) Druckerzeugungseinrichtung vorgesehen ist.
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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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Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass solche Merkmale, die in der obigen Beschreibung im Hinblick auf Ausgestaltungen der Vorrichtung beschrieben werden, auch im Hinblick auf das ebenfalls beschriebene Verfahren angewendet werden. Umgekehrt sind auch Einrichtungen, welche verfahrensseitig angewandt werden in der beanspruchten Vorrichtung vorhanden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Träger
- 4
- Umformungsstation
- 6
- Blasform
- 6a, 6b
- Blasformteile
- 10
- Kunststoffvorformling
- 20
- Kunststoffbehältnis
- 30
- Temperiereinrichtung
- 32
- Zuführeinrichtung
- 34
- Abführeinrichtung
- 36
- Reservoir
- 42
- Pumpeneinrichtung (Druckerzeugungseinrichtung)
- 44
- Erwärmungseinrichtung
- 46
- Drehverteiler
- 48
- Wärmetauscher
- 50
- Pumpeneinrichtung
- 52
- Erwärmungseinrichtung
- S
- stehender Teil
- D
- drehender Teil
- K1, K2
- Temperiermittelkreisläufe
