DE102022109817A1

DE102022109817A1 - Ventilblock

Info

Publication number: DE102022109817A1
Application number: DE102022109817.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einer Umformungsstation, welche die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium und insbesondere gasförmigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformt, wobei die wenigstens eine Umformungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens einen Auslass aufweist, über welchen das fließfähige Medium aus dem Kunststoffbehältnis entweichen kann, wobei die Vorrichtung eine Ventilanordnung aufweist, welche eine Druckänderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck und optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre ermöglicht. Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen.
Im Bereich der getränkeherstellenden Industrie ist die Verwendung von Kunststoffbehältnissen, z.B. PET-Flaschen und deren Herstellung in Blasformmaschinen seit langem bekannt. Beispielsweise gibt es Blasmaschinen zur Herstellung von Kunststoffbehältnissen, bei welchen eine Vielzahl von Blasstationen auf einem rundlaufenden Transportrad angeordnet sind und bei welchen erwärmte Vorformlinge kontinuierlich in die Blasstationen eingegeben werden, um diese - nach dem Schließen der Blasform und dem Abdichten - gegen die Innenwände der Blasform mittels Druckluft, teilweise jedoch auch mittels Flüssigkeit - zu expandieren.
Zur Bereitstellung von Druckluft befindet sich üblicherweise auf jeder Blasstation eine Ventileinheit, die die Zuleitung und auch (meistens) die Ableitung von Blasluft zu und aus den Kunststoffbehältnissen mittels Ventilen steuert.
Ebenfalls ist es bekannt, besagte Vorformlinge zunächst mit einem ersten Druck und zumindest zeitweise gleichzeitigem Recken mittels einer Reckstange vorzublasen und die Vorformlinge anschließend mit einem zweiten Druck, der größer ist als der erste Druck, fertigzublasen, wobei hierzu meistens zwei Druckluftspeicher, für den ersten und den zweiten Druck, vorhanden sind und zwei den jeweiligen Druckluftspeichern zugeordnete Ventile zum Freigeben der Leitung vom Druckluftspeicher in den zu formenden Vorformling angebracht sind. Üblicherweise ist auch ein zusätzliches Ventil zur Ableitung der Druckluft, beispielsweise in einen Schalldämpfer und/oder in die Umgebung vorgesehen.
Aus der EP 1 974 892 A2 aus dem Haus der Anmelderin ist ein Verfahren zum Blasen von Kunststoffbehältnissen bekannt, bei dem der Blasdruck kaskadenförmig aufgebaut und während der Rückführung der Blasluft (Recycling) kaskadenförmig abgebaut wird, wodurch mehr Blasluft recycelt werden kann. Hierfür ist allerdings ein Ventilblock mit einer Vielzahl von Ventilen (für jede Druckstufe) und ebenso eine Vielzahl von Antrieben nötig, was den technischen Aufwand deutlich erhöht.
Zum Schalten derartiger Drücke werden üblicherweise Sitzventile eingesetzt. Diese können dabei eine vorangesetzte Luftdrossel aufweisen. Die jeweiligen Zeitpunkte, bei denen die Ventile geöffnet werden, können beispielsweise an die Bewegung der Reckstange, welche die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnt, gekoppelt sein. Diese Vorgehensweise hat sich zwar bewährt, jedoch tritt der Nachteil auf, dass während eines Vorblasvorgangs beispielsweise der Volumen- und/ oder Massenstrom in Abhängigkeit zu einer Reckstangenposition nicht variiert werden kann. Üblicherweise ist ein Bohrungsquerschnitt derartiger Ventile oder Drosseln fest eingestellt und kann auch nicht während eines Umformungsvorgangs verändert werden.
Im Stand der Technik wird zur Behebung dieses Problems die Verwendung von Proportionalventilen vorgeschlagen. Die Verwendung von Proportionalventilen für Schritte des Recyclens sind beispielsweise aus der FR 1.600.585 A und die Verwendung von Proportionalventilen für das Vorblasen und Fertigblasen ist aus der US 4,214,860 A bekannt. Typischerweise sind Proportionalventile technisch aufwendiger und teurer als die normalerweise verwendeten Zweiwegeventile.
Eine Verwendung einer Vielzahl von Proportionalventilen zusammen mit einer Realisierung eines kaskadenförmigen Auf- und Abbaus des Blasdrucks resultiert in einem sehr aufwendigen technischen Aufbau, welcher teuer ist und eine Vielzahl von wartungsanfälligen Bauteilen, wie Ventilen, Ventilantrieben und dergleichen beinhaltet.
Daher stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welches zum einen den technischen Aufwand deutlich reduziert und zum anderen die Flexibilität deutlich erhöht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist wenigstens eine Umformungsstation und bevorzugt eine Vielzahl von Umformungsstationen auf, welche die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium und insbesondere gasförmigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformt. Die wenigstens eine Umformungsstation weist eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens einen Auslass aufweist, über welchen das fließfähige Medium aus dem Kunststoffbehältnis entweichen kann. Bevorzugt weist die Beaufschlagungseinrichtung eine Vielzahl von Druckreservoirs auf, welche das fließfähige Medium unter einer Vielzahl von Drücken speichert.
Weiterhin weist die Vorrichtung eine Ventilanordnung auf, welche eine Druckänderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck ermöglicht und bevorzugt eine Vielzahl von Druckänderungen durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einer Vielzahl von Drücken ermöglicht. Weiterhin ermöglicht die Ventilanordnung optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre. Es wäre denkbar, alternativ oder zusätzlich, eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums durch ein Anheben der Blasdüse zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei dieser Druckänderungen, bevorzugt wenigstens drei dieser Druckänderungen, und besonders bevorzugt eine Vielzahl von Druckänderungen durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar.
Bevorzugt sind mindestens vier Druckänderungen durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar.
Besonders bevorzugt sind mindestens fünf Druckänderungen durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar.
Unter einer Druckänderung wird in diesem Zusammenhang eine Erhöhung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks oder eine Erniedrigung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks verstanden. Bevorzugt erfolgt eine Erhöhung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium aus einem Druckreservoir unter einem höheren Druck. Bevorzugt erfolgt eine Erniedrigung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Abführung des fließfähigen Mediums in die (Umgebungs-)Atmosphäre und besonders bevorzugt durch die Abführung des fließfähigen Mediums in einen Druckspeicher, welcher unter einem geringeren Druck steht (Recycling).
Hierbei ist es denkbar, dass die wenigstens zwei Druckänderungen beliebig aus einer Gruppe von Druckänderungen ausgewählt sind, wobei diese Gruppe wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einem ersten Druck, eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einem zweiten Druck und eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre und bevorzugt eine Vielzahl von Druckänderungen durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einer Vielzahl von Drücken umfasst. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Gruppe von Druckänderungen wenigstens eine, bevorzugt wenigstens zwei und besonders bevorzugt eine Vielzahl von Druckänderungen, welche durch die Abführung des fließfähigen Mediums ein einen Druckspeicher unter einem geringeren Druck ausführbar sind.
Unter einer Bewegung des Ventilkolbens in axialer Richtung wird eine Bewegung entlang einer geraden Achse verstanden und bevorzugt eine Bewegung entlang einer (Längs-)Achse des Ventilkolbens.
Unter einer Umformungsstation wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Blasstation einer Blasformmaschine und insbesondere einer Streckblasformmaschine verstanden.
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Blasstationen auf, welche um ein sich drehendes Blasrad herum angeordnet sind. Bevorzugt dreht sich das Blasrad während der Produktion kontinuierlich.
Während einer Umdrehung des Blasrades wird bevorzugt ein Kunststoffvorformling, bevorzugt aus PET, mit einem fließfähigen Medium, insbesondere mit Druckluft, verschiedener Druckstufen beaufschlagt und dadurch zu Kunststoffbehältnissen expandiert. Im Fall einer Streckblasformmaschine wird diese Expansion durch das Einführen und Recken mit einer Reckstange erleichtert.
Bevorzugt ist eine Beaufschlagungseinrichtung vorgesehen, welche einen oder mehrere Kompressoren bzw. einen oder mehrere Kompressoren mit unterschiedlichen Kompressorstufen aufweist zur Bereitstellung von Druckluft unter verschiedenen Druckniveaus. Bevorzugt weist die Beaufschlagungseinrichtung ein erstes Druckreservoir auf, welches das fließfähige Medium (Druckluft) unter einem ersten Druck speichert. Bevorzugt weist die Beaufschlagungseinrichtung ein zweites Druckreservoir auf, welches das fließfähige Medium (Druckluft) unter einem zweiten Druck speichert. Besonders bevorzugt weist die Beaufschlagungseinrichtung eine Vielzahl von Druckreservoirs auf, welche jeweils das fließfähige Medium (Druckluft) unter einer Vielzahl verschiedener Drücke speichern. Bevorzugt ist weiterhin eine Verteileinrichtung vorgesehen, welche das fließfähige Medium ausgehen von einer stationären Druckquelle auf die einzelnen Druckreservoirs verteilt. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen sog. Drehverteiler.
Bevorzugt wird Druckluft von einem Kompressor in einem stationären Bereich produziert und über einen Drehverteiler in einen drehenden Bereich der Vorrichtung, eingeleitet.
Unter den Begriff „Druckreservoir“ bzw. „Druckspeicher“ sollen auch Druckverteiler fallen, also beispielsweise zumindest bereichsweise gebogene Rohre, welche das Medium zu mehreren Stationen leiten. In diesen können geringe Mengen an Druckmedium gespeichert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Steuer- und insbesondere Regeleinrichtung auf, welche den von der Druckquelle stammenden Druck reduziert. Dabei kann es sich insbesondere um einen Domdruckregler handeln.
Bevorzugt wird das erste Druckreservoir und/oder das zweite Druckreservoir und besonders bevorzugt werden alle Druckreservoirs durch einen Kompressor gespeist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass ein Eintrag von Druckluft aus einer Umformungsstation im Rahmen einer Rückführung des fließfähigen Mediums (Recycling) in die entsprechenden Druckreservoirs erfolgt.
Bevorzugt weist jedes Druckreservoir einen Drucksensor zur Überwachung und Steuerung des vorherrschenden Drucks auf. Bevorzugt sind die Druckspeicher in Form von Ringkanälen an einem stationären Teil des Blasrads angeordnet und besonders bevorzugt weisen diese Verbindungen zu den einzelnen Umformungsstationen auf. Es wäre auch denkbar, dass jede Umformungsstation für jedes Druckniveau oder auch für einen Teil der Druckniveaus eigene separate Druckreservoirs aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest einer und bevorzugt jeder Umformungsstation eine Ventilanordnung zugeordnet, welche eine Druckänderung durch die Beaufschlagung eines Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium steuert. Bevorzugt steuert die Ventilanordnung auch eine Druckänderung durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in ein Druckreservoir, in ein Recyclingvolumen oder (im Falle der niedrigsten Druckstufe) in einen Schalldämpfer zum Ablassen eines verbleibenden Restdrucks an die Umgebung.
Bevorzugt weist die Umformungsstation einen Ventilblock auf, welcher als Bestandteil der Ventilanordnung an einem stationären Träger der Umformungsstation angeordnet ist. Bevorzugt weist der Ventilblock eine Vielzahl von Anschlusselementen auf, über die bevorzugt eine Verbindung zu einer Vielzahl von Druckreservoirs und einer Auslassöffnung, beispielsweise in Form eines Schalldämpfers zum Ablassen eines Restdrucks an die Umgebungsatmosphäre, herstellbar ist. Bevorzugt weist der Ventilblock eine (abgedichtete) Bohrung auf, durch die eine Reckstange durch die Blasdüse hindurch in einen umzuformenden Kunststoffvorformling einführbar ist, um während der Umformungsprozesses durch die Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium unterschiedlicher Druckstufen den Kunststoffvorformling zusätzlich auszurecken.
Im Stand der Technik ist es üblich, für jede Druckstufe für die Zuführung bzw. Rückführung des fließfähigen Mediums ein Ventil in Kombination mit einem Ventilantrieb bereitzustellen. Die hierfür verwendeten Ventile können dabei Sitzventile, Drosselventile, Proportionalventile und dergleichen beinhalten. Bevorzugt erfolgt ein Schalten eines solchen Ventils über einen eigenen Antrieb, welcher elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch, kurvengesteuert und dergleichen ausgeführt sein kann. Soll der Druckaufbau bzw. der Druckabbau in der Umformungsstation wie oben in Bezug auf die EP 1 974 892 A2 beschrieben kaskadenförmig in vielen Druckstufen erfolgen, so ist dementsprechend eine Vielzahl von Ventilen und entsprechend eine Vielzahl von Antrieben nötig, was allgemein den technischen und monetären Aufwand erheblich erhöht.
Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt darin, für eine analoge Funktionalität bzw. Flexibilität die erforderliche Anzahl an Ventilen und entsprechend die erforderliche Anzahl an Antrieben deutlich zu reduzieren, was mit einer Reduzierung des Totraums einhergeht.
Daher wird eine Ventilanordnung bereitgestellt, die dazu geeignet und bestimmt ist, alle relevanten Schritte der Druckänderungen durch die Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums durch die Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung auszuführen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Ventilanordnung einen Antrieb für die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung auf.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Ventilblock eine erste Bohrung auf, innerhalb welcher ein erster Ventilkolben in axialer Richtung durch den Antrieb bewegt werden kann. Bevorzugt ist der Antrieb ausgewählt aus einer Gruppe von Antrieben umfassend einen Servomotor, einen Linearmotors, einen pneumatischen Antrieb, einen hydraulischen Antrieb, einen kurvengesteuerten Antrieb und dergleichen oder Kombinationen hiervon.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Bohrung im Wesentlichen parallel zu der Reckstange angeordnet. Bevorzugt verlaufen die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung und eine Bewegung der Reckstange während des Blasvorgangs parallel zueinander. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die erste Bohrung im Ventilblock im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Reckstange angeordnet und besonders bevorzugt verlaufen die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung und eine Bewegung der Reckstange während des Blasvorgangs senkrecht zueinander.
Bevorzugt steuert die Ventilanordnung eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck durch eine Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung. Bevorzugt ermöglicht und besonders bevorzugt steuert die Ventilanordnung eine Vielzahl von Druckänderungen durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einer Vielzahl von unterschiedlichen Drücken.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht die Ventilanordnung eine vierte Druckänderung durch eine Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir und bevorzugt ist die vierte Druckänderung durch die Rückführung des fließfähigen Mediums durch die Bewegung des ersten Ventilkolben in axialer Richtung durch die Ventilanordnung steuerbar. Bevorzugt ermöglicht die Ventilanordnung eine Vielzahl von Druckänderungen durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in eine Vielzahl von Druckreservoirs bzw. Recyclingvolumina für eine Vielzahl von Druckstufen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die wenigstens eine Umformungsstation einen Ventilblock auf, welcher wenigstens eine erste Bohrung aufweist, innerhalb der der erste Ventilkolben bewegbar ist und in dessen Umfangswandung eine Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums angeordnet ist.
Bevorzugt weist der Ventilblock eine Vielzahl von Kanälen auf, welche jeweils eine Verbindungsleitung zwischen dem Inneren des Ventilblocks und damit dem Inneren der Umformungsstation und den an dem Ventilblock angeordneten Anschlusselementen verbinden. Bevorzugt verlaufen diese Kanäle im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die erste Bohrung und/oder bevorzugt senkrecht in Bezug auf den ersten Ventilkolben und/oder dessen Bewegungsrichtung. Bevorzugt werden die Kanäle durch die erste Bohrung bzw. den ersten Ventilkolben in zwei Teile geteilt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der erste Ventilkolben eine Durchgangsöffnung auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu dessen Längsrichtung angeordnet ist. Bevorzugt ist der Ventilkolben in dem Ventilblock derart angeordnet, dass diese Durchgangsöffnung parallel zu den Kanälen des Ventilblocks steht und/oder einen Durchgang des fließfähigen Mediums insbesondere in dieser Richtung ermöglicht. Bevorzugt weist der erste Ventilkolben eine weitere Durchgangsöffnung auf, welche von der ersten Durchgangsöffnung beabstandet ist und gegengenüber der ersten Durchgangsöffnung senkrecht angeordnet ist und besonders bevorzugt stehen die erste Durchgangsöffnung und die zweite Durchgangsöffnung unter einem Winkel zueinander, der größer als 0° und kleiner als 180° ist. Es ist auch denkbar, dass der erste Ventilkolben mehr als zwei Durchgangsöffnungen und bevorzugt eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweist.
Bevorzugt sind die erste Durchgangsöffnung und besonders bevorzugt die weitere Durchgangsöffnung geradlinig ausgeführt. Bei einer alternativen Ausführungsform ist wenigstens eine und bevorzugt mehrere Durchgangsöffnungen gewinkelt ausgeführt. Bevorzugt ist wenigstens eine und bevorzugt mehrere Durchgangsöffnungen rechtwinklig ausgeführt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder der Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung (individuell) freigebbar oder verschließbar.
Bevorzugt ist der erste Ventilkolben in der ersten Bohrung derart angeordnet, dass die erste Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens parallel zu der Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums steht. Bevorzugt ist in Abhängigkeit von der Position des ersten Ventilkolbens in Bezug auf eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung die erste Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens derart positionierbar, dass die beiden Teile eines Kanals für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums mit der ersten Durchgangsöffnung in der Flucht liegen, teilweise in der Flucht liegen oder nicht in der Flucht liegen.
Die Kombination des ersten Ventilkolbens und dessen erste Durchgangsöffnung mit einem der Kanäle entspricht einem Ventil im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Kombination mit einer Vielzahl von Kanälen entspricht daher einer Vielzahl von Ventilen mit einem gemeinsamen Ventilkolben.
Bei einer Anordnung in der Flucht erfolgt ein Durchtritt des fließfähigen Mediums durch die Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens über den vollen Querschnitt der Durchgangsöffnung bzw. über den vollen Querschnitt des Kanals (abhängig davon, ob der Kanal oder die Durchgangsöffnung den größeren Querschnitt aufweist), was einer vollständig geöffneten Stellung eines Ventils entspricht.
Bei einer Anordnung, bei der die erste Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens und die beiden Teile des Kanals nur teilweise in der Flucht liegen, erfolgt ein Durchtritt des fließfähigen Mediums durch die Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens nur in dem Bereich des Querschnitts der Durchgangsöffnung, welcher mit den beiden Teilen des Kanals überlappt, was einer gedrosselten Stellung eines Ventils entspricht.
Bei einer Anordnung, in der die erste Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens nicht mit den beiden Teilen des Kanals in der Flucht liegen, liegt eine geschlossene Stellung eines Ventils vor.
Bevorzugt sind die einzelnen Kanäle der Vielzahl von Kanälen derart in dem Ventilblock bzw. in der Umfangswandung der ersten Bohrung derart angeordnet, dass in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung immer nur maximal ein Ventil (Kanal) vollständig oder teilweise geöffnet vorliegt, während sämtliche anderen Ventile (Kanäle) in einer geschlossenen Stellung vorliegen. Bevorzugt wird durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung ein geöffnetes oder teilweise geöffnetes Ventil geschlossen und erst danach kann durch eine Fortführung der Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung ein weiteres Ventil geöffnet werden.
Eine solche Anordnung bietet den Vorteil, dass durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung nacheinander wenigstens zwei und bevorzugt eine Vielzahl von Ventilen geschaltet werden können und hierfür nur ein Ventilkolben und nur ein Antrieb nötig sind.
Dies sei an dieser Stelle anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei welchem vier Kanäle für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und für die Rückführung des fließfähigen Mediums vorgesehen sind, wie dies beispielsweise nachfolgend in 15 schematisch dargestellt ist. Es liegen vier Kanäle (Ventile) vor, welche in dieser Reihenfolge eine Verbindung der Blasstation mit einem Schalldämpfer (Umgebungsdruck), mit einem Druckreservoir unter einem Vorblasdruck p1 (z. B. 10 bar), mit einem Druckreservoir unter einem Zwischenblasdruck pi (z.B. 20 bar) und mit einem Druckreservoir unter einem Fertigblasdruck p2 (z.B. 30 bar) ermöglicht. Zu Beginn eines Blasvorgangs befindet sich die Blasstation unter dem Umgebungsdruck. Durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung wird zunächst das Ventil p1 geöffnet, wodurch die Blasstation mit dem fließfähigen Medium unter Druck p1 beaufschlagt wird. Durch eine weitere Bewegung des ersten Ventilkolbens in derselben Bewegungsrichtung wird das Ventil p1 geschlossen und anschließend das Ventil pi geöffnet, wodurch die Blasstation mit dem fließfähigen Medium unter dem Zwischenblasdruck pi beaufschlagt wird. Durch eine weitere Bewegung des ersten Ventilkolbens in derselben Bewegungsrichtung wird das Ventil pi geschlossen und anschließend das Ventil p2 geöffnet, wodurch die Blasstation mit dem fließfähigen Medium unter dem Fertigblasdruck p2 beaufschlagt wird.
Nach dem Fertigblasen schließt sich in umgekehrter Reihenfolge eine Rückführung (Recycling) des fließfähigen Mediums an. Durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in entgegengesetzter Richtung wird zunächst das Ventil p2 geschlossen und anschließend das Ventil pi geöffnet. Hierbei wird das unter einem höheren Druck stehende fließfähige Medium aus der Blasstation in das Druckreservoir pi rückgeführt (recycelt). Durch eine weitere Bewegung des Ventilkolbens wird das Ventil pi geschlossen und anschließend das Ventil p1 geöffnet, wodurch das fließfähige Medium in das Druckreservoir p1 rückgeführt (recycelt) wird. Durch eine weitere Bewegung des ersten Ventilkolbens wird das Ventil p1 geschlossen und anschließend das Ventil zum Schalldämpfer geöffnet, wodurch der verbleibende Restdruck an die Umgebung abgegeben wird und die fertig geblasene Flasche entnommen werden kann.
Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist es also möglich sämtliche Schritte der Zuführung und Rückführung des fließfähigen Mediums durch eine Bewegung eines einzelnen Ventilkolbens durch einen einzelnen Antrieb in zwei (entgegengesetzte) Richtungen auszuführen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Ventilkolben um die Reckstange selbst. Dabei ist es möglich, dass diese nicht nur eine Durchgangsöffnung aufweist, sondern u.U. auch von ihrer Spitze zumindest bis zu einer bestimmten Höhe hohl ist, auf welcher Höhe sie seitlich eine Querbohrung aufweist, um bei entsprechender Flucht der Querbohrung mit einem auf dieser Höhe vorgesehenen Kanal fließfähiges Medium in Richtung eines Bodens des Behälters zu leiten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Kanälen derart angeordnet, dass alle Schritte der Druckänderungen durch die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens in nur einer Richtung ermöglicht wird, insbesondere durch eine Bewegung von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition des ersten Ventilkolbens oder durch eine Bewegung von der zweiten Endposition in die erste Endposition des Ventilkolbens. Bevorzugt wird im Rahmen eines ersten Blasvorgangs der erste Ventilkolben von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition bewegt und in einem daran anschließenden zweiten Blasvorgang von der zweiten Endposition zurück in die erste Endposition.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung auf, welche eine Stellung des Kolbens erfasst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilanordnung eine symmetrische Abfolge einer Vielzahl von Kanälen auf, welche durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung freigebbar oder verschließbar sind. Bevorzugt weist die Ventilanordnung einen zentralen Kanal (bezogen auf die Anordnung mittig zwischen der ersten und der zweiten Endposition) auf, welcher die Blasstation mit dem Druckreservoir mit dem fließfähigen Medium unter der höchsten Druckstufe (Fertigblasdruck p2) verbindet. Weiterhin sind Kanäle symmetrisch um diesen jeweils in Richtung der ersten bzw. zweiten Endposition des ersten Ventilkolbens angeordnet, welche die Blasstation mit Druckreservoirs mit dem fließfähigen Medium unter unterschiedlichen und bevorzugt absteigenden Druckniveaus verbinden, wobei der letzte Kanal auf jeder Seite (kurz vor bzw. an der jeweiligen Endposition) eine Verbindung mit dem Schalldämpfer und damit dem Druckniveau der Umgebungsatmosphäre ermöglicht. Für eine genauere Beschreibung dieser bevorzugten Ausführungsform sei auf die nachfolgende Figurenbeschreibung verwiesen.
Bei den bisher aufgeführten vorteilhaften Ausführungsformen erfolgt eine Rückführung des fließfähigen Mediums direkt in die Druckreservoirs, in welchen das fließfähige Medium unter denen für den Blasvorgang benötigten Druckstufen bereitgestellt wird (Fertigblasdruck p2, Zwischenblasdruck pi, Vorblasdruck p1). Eine direkte Rückführung des fließfähigen Mediums aus der Blasstation in diese Druckreservoirs, insbesondere bei großen Druckunterscheiden (z. B. Blasstation: 20 bar, Druckreservoir: p1 10 bar) kann zu Druckschwankungen in den Druckreservoirs führen, welche ausgeglichen werden müssen.
Daher kann es von Vorteil sein, die Rückführung des fließfähigen Mediums auf mehre Druckreservoirs (Recyclingreservoirs) aufzuteilen, welche sich durch geringere Druckunterschiede des darin befindlichen fließfähigen Mediums auszeichnen. Bevorzugt kann das fließfähige Medium aus diesen Druckreservoirs zur Versorgung entsprechender Kompressorstufen (und/oder zur Regelung einer Druckreduziereinrichtung) verwendet werden, welche die für den Blasvorgang benötigten Druckreservoirs unter einem vorgegebenen Druck versorgen (Vorblasruck p1, Zwischenblasdruck pi, Fertigblasdruck p2, etc.).
Bevorzugt können durch entsprechende Steuerung des Ventilkolbens Recyclingzeiten variiert werden, insbesondere auf Basis eines gemessenen Druckwerts in dem Reservoir, in das hineinrecycelt wird. Dies kann der Art auch bei mehreren Reservoirs erfolgen, in die hineinrecycelt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Ventilkolben mit der Reckstange verbunden und bevorzugt gemeinsam mit dieser bewegbar. Dies bietet den Vorteil, dass auf einen eigenen Antrieb des ersten Ventilkolbens verzichtet werden kann. Bevorzugt werden die Position des ersten Ventilkolbens, die Position der Durchgangsöffnung(en), die Positionen der Vielzahl der Kanäle für die Beaufschlagung und die Rückführung des fließfähigen Mediums derart gewählt, dass eine Durchführung der Schritte für die Beaufschlagung und die Rückführung des fließfähigen Mediums mit der Bewegung der Reckstange synchronisierbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Rückführung des fließfähigen Mediums kaskadenförmig in eine Vielzahl von Druckreservoirs (Recyclingvolumina). Bevorzugt wird die Rückführung des fließfähigen Mediums von der Ventilanordnung durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung gesteuert und besonders bevorzugt wir die Rückführung des fließfähigen Mediums von der Ventilanordnung durch die Bewegung eines zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung gesteuert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Ventilanordnung einen zweiten Ventilkolben auf und der Ventilblock eine zweite Bohrung auf, innerhalb welcher der zweite Ventilkolben bewegbar ist und in dessen Umfangswandung eine Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums angeordnet ist, wobei eine Druckänderung durch die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir durch eine Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar sind. Bevorzugt weist der zweite Ventilkolben wenigstens eine erste Durchgangsöffnung auf, welche sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung des zweiten Ventilkolbens erstreckt und besonders bevorzugt weist der zweite Ventilkolben mehrere Durchgangsöffnungen auf.
Bevorzugt weist die Ventilanordnung einen zweiten Antrieb für die Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung auf. Bevorzugt sind die Bewegungen des ersten Ventilkolben und des zweiten Ventilkolben unabhängig voneinander steuerbar.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der erste Ventilkolben und der zweite Ventilkolben (fest) miteinander verbunden. Bevorzugt sind der erste Ventilkolben und der zweite Ventilkolben durch einen gemeinsamen Antrieb in axialer Richtung bewegbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Positionen der Kanäle für die Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium, die Positionen der Kanäle für die Rückführung des fließfähigen Mediums, die Position des ersten Ventilkolbens, die Position des zweiten Ventilkolbens, die Position der wenigsten ersten Durchgangsöffnung des ersten Ventilkolbens und die Position der wenigsten ersten Durchgangsöffnungen des zweiten Ventilkolbens derart gewählt, dass bei einer gemeinsamen Bewegung beider Ventilkolben zeitgleich immer nur maximal ein Ventil in einer geöffneten oder teilweise geöffneten Stellung (Drosselstellung) vorliegt, während alle anderen Ventile in einer geschlossenen Stellung vorliegen.
Bevorzugt werden die oben genannten Positionen derart gewählt, dass durch eine Bewegung der beiden Ventilkolben von einer gemeinsamen ersten Endposition in eine gemeinsame zweite Endposition sämtliche Schritte der Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium ausführbar sind. Bevorzugt werden die oben genannten Positionen derart gewählt, dass durch eine Bewegung der beiden Ventilkolben von der gemeinsamen zweiten Endposition in die gemeinsame erste Endposition sämtliche Schritte der Rückführung des fließfähigen Mediums ausführbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die oben genannten Positionen derart gewählt, dass durch eine Bewegung der beiden Ventilkolben von einer gemeinsamen ersten Endposition in eine gemeinsame zweite Endposition sämtliche Schritte der Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und die Schritte der Rückführung des fließfähigen Mediums ausführbar sind. Bevorzugt erfolgt ein Blasvorgang eines ersten Kunststoffvorformlings durch eine Bewegung der beiden Ventilkolben von der gemeinsamen ersten Endposition in die gemeinsame zweite Endposition und ein Blasvorgang eines zweiten Kunststoffvorformlings durch eine Bewegung der beiden Ventilkolben von der zweiten gemeinsamen Endposition in die erste gemeinsame Endposition.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der erste Ventilkolben und der zweite Ventilkolben mit der Reckstange verbunden und bevorzugt gemeinsam bewegbar. Dies bietet den Vorteil, dass auf sämtliche Antriebe der Ventilkolben verzichtet werden kann. Hierbei ist es allerdings nötig, die beiden Ventilkolben, bzw. deren Positionen und die Positionen deren Durchgangsöffnungen und die Positionen der Vielzahl von Kanälen derart anzuordnen, dass die Abfolge der auszuführenden Schritte der Beaufschlagung bzw. Rückführung des fließfähigen Mediums mit der Bewegung der Reckstange synchronisierbar ist.
Dabei ist es möglich, dass die Bewegung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens oder der beiden Ventilkolben mittels einer Übersetzung oder Untersetzung an die Bewegung der Reckstange gekoppelt ist, so dass beispielsweise die Reckstange über einen längeren Weg bewegt wird als der erste bzw. zweite Ventilkolben oder die beiden Ventilkolben. Bei dieser Übersetzung oder Untersetzung kann es sich etwa um ein Getriebe handeln.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Ventilkolben stufenlos bewegbar und bevorzugt ist der zweite Ventilkolben stufenlos bewegbar. Dies bietet den Vorteil, dass jedes einzelne Ventil im Sinne der vorliegenden Erfindung (Kombination von Kanal und Ventilkolben) als Proportionalventil betrieben werden kann, d.h. der Volumen- bzw. Massestrom eines jeden Ventils beliebig veränderbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ventilanordnung wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise in einer Funktion als Proportionalventil betreibbar. Im Stand der Technik ist zwar die Verwendung von Proportionalventilen bekannt, allerdings steigt mit der Zahl der verwendeten Proportionalventile der technische Aufwand erheblich. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ist es möglich, ohne zusätzlichen technischen Aufwand jedes einzelne Ventil wahlweise als Proportionalventil zu betreiben, wodurch ein hohes Maß an Flexibilität unter gleichzeitigem Verringern des technischen Aufwands.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der erste Ventilkolben und/oder der zweite Ventilkolben um die eigene Achse drehbar. Dies bietet den Vorteil, dass der Durchfluss eines Kanals unabhängig von einer Bewegung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung zu jedem beliebigen Zeitpunkt beliebig gedrosselt werden kann. Dadurch ist es möglich, die Ventilanordnung nicht nur teilweise bzw. zeitweise in einer Funktion als Proportionalventil zu betreiben, sondern auch permanent.
Bevorzugt weist die Ventilanordnung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des ersten Ventilkolbens und/oder - sofern vorhanden - des zweiten Ventilkolbens auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Bewegung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens in Abhängigkeit von einem Inspektionsergebnis eines fertig gestellten Produkts (z.B. aufgeblasener Behälter, fertig gefüllter Behälter) geregelt werden. Eine Messgröße kann beispielsweise eine gemessene Wanddicke auf einer bestimmten Höhe des Behälters, eine Wanddickenverteilung des Behälters, ein Volumen des Behälters, ein Durchmesser des Behälters, eine Kristallinität des Behälters, eine Temperatur des Behälters, eine Ovalität des Behälters und/oder erkannte Löcher im Behälter sein. Eine Stellgröße der Regelung kann eine Sollposition und/oder eine Sollzeit und/oder ein Sollzeitpunkt für eine gewisse Position des Ventilkolbens sein. Zusätzlich oder alternativ kommen Bewegungsprofile des Ventilkolbens in Frage.
Sämtliche oder bestimmte Werte der Vorrichtung (z.B. o.g. Regelungsgrößen, Heizprofile, Solltemperaturen in einem Ofen, Oberflächenkühlungswerte, Reckstangenverfahrprofile, Reckstangenkraftprofile, Maschinentyp, Produktionsgeschwindigkeit, Flaschenart, Flaschengröße, Bodenform, Neck, Recyclingzeiten oder - winkel, Außentemperatur und/oder Druckwerte in den Druckspeichern) können als Rezept abgespeichert und in eine Speichereinrichtung übertragen werden.
Aus dieser Speichereinrichtung können Rezepte von anderen Anlagen abgerufen werden.
Bevorzugt weist die Anlage eine, bevorzugt zwei, insbesondere jeweils Cloud-basierte, Speichereinrichtungen auf. Bevorzugt sind diese beiden Speichereinrichtungen unabhängig voneinander. Bevorzugt unterscheiden sich diese beiden Speichereinrichtungen in einer Zugriffsberechtigung, insbesondere für externe Dritte, und/oder der Art der Datenwerte, welche abgelegt werden.
Bevorzugt weist die Anlage und/oder eine Umformungsstation wenigstens je eine separate Kommunikationseinrichtung für jeweils eine dieser Speichereinrichtungen auf, wobei die Kommunikationseinrichtung zumindest abschnittsweise eine Datenübertragung basierend auf einem voneinander verschiedenen Protokoll und/oder ein voneinander verschiedenes Verschlüsselungssystem (zur unterschiedlich schwach oder starken Datenverschlüsselung) nutzen.
Bevorzugt ist eine, insbesondere Cloud-basierte, Speichereinrichtung dazu vorgesehen, dass Anlagenbetreiber-seitige Daten hierauf abgelegt sind und/oder ablegbar sind, welche insbesondere nicht mit Dritten geteilt werden sollen. Bevorzugt ist ausschließlich dem Anlagenbetreiber Zugriff auf diese Speichereinrichtung, jedoch Dritten kein Zugriff auf diese Speichereinrichtung möglich bzw. gestattet. Bevorzugt kann es sich bei den Anlagenbetreiber-seitigen Daten um Daten handeln, welche charakteristisch sind für eine Linie und/oder die Anlage und/oder ein Betreiben der Anlage und/oder einzelne Komponenten hiervon. So können etwa in dieser Speichereinrichtung einige und bevorzugt alle relevanten Daten für die Steuerung und/oder den Betrieb der Anlage gespeichert sein.
Bevorzugt ist die zweite, insbesondere Cloud-basierte, Speichereinrichtung, derart, insbesondere als sogenannte allgemeine Speichereinrichtung, konfiguriert, dass im Unterschied zur im vorhergehenden Absatz ausgeführten Anlagenbetreiber-seitigen Speichereinrichtung, auch Dritte auf die sogenannte allgemeine Speichereinrichtung zugreifen können. Bevorzugt sind in dieser Speichereinrichtung lediglich ein Teil der Daten der Anlagenbetreiber-seitigen Speichereinrichtung abgelegt. Bevorzugt sind beispielsweise hierauf nur elementare Daten wie beispielsweise wann produziert, welcher Inhalt und dergleichen (produkt- und/oder Behältnis-spezifische Informationen), abgelegt. Bevorzugt werden diese Daten von der Anlagenbetreiber-seitigen Speichereinrichtung auf diese (zweite bzw. sogenannte allgemeine) Speichereinrichtung übertragen. Bevorzugt sind auf der zweiten bzw. der allgemeinen Speichereinrichtung keine (insbesondere Anlagenbetreiber-interne) Daten zur Steuerung und/oder zum Betrieb der Anlage abgelegt.
Das Vorsehen dieser zwei Clouds bzw. dieser zwei Cloud-basierten Speichereinrichtungen bietet den Vorteil, dass jede beteiligte Partei nur die Daten sieht bzw. abrufen kann, die auch notwendig sind.
Es könnte sein, dass es sich bei der ersten Cloud-basierten Speichereinrichtung um eine rein firmeninterne (und/oder Anlagenbetreiber-interne) Speichereinrichtung handelt, welche derart konfiguriert ist, dass lediglich der Anlagenbetreiber beispielsweise einer Behältnisherstellungsvorrichtung und/oder ein Anlagenhersteller eine Zugriffsberechtigung hat. Die zweite Cloud-basierte Speichereinrichtung könnte derart konfiguriert sein, dass auch ein externer Dritter, wie beispielsweise ein Endverbraucher und/oder ein Händler eine Zugriffsberechtigung auf zumindest Bereiche der Speichereinrichtung hat.
Zusätzlich oder alternativ könnte es auch sein, dass (ausschließlich) auf der ersten Speichereinrichtung Datenwerte abgelegt werden, bei denen es sich etwa um Prozessdaten handelt, beispielsweise in Bezug auf wenigstens eine Umformungsstation und bevorzugt in Bezug auf eine Vielzahl von Umformungsstationen, welche das Behältnis vor der Auslieferung des Behältnisses und/oder des mit einem Produkt befüllten Behältnisses erzeugen. Bevorzugt sind in der zweiten Speichereinrichtung Datenwerte in Bezug auf die Art und/oder Größe des Behältnisses und/oder Füllgut, bevorzugt nicht aber Prozessdaten zur Herstellung des Behältnisses abgelegt.
Die genannten Ausführungsformen in Bezug auf eine Ventilanordnung mit axial bewegbaren Ventilkolben sind keineswegs nur auf die Anwendung in einer Umformungsstation zur Herstellung von Kunststoffbehältnissen beschränkt. Es wäre auch denkbar, die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindungen auf Anlagen aus dem Bereich der Getränkeabfüllung anzuwenden. Dies könnte beispielsweise umfassen die Verwendung von Reservoirs für Vakuum, CO₂ zum Vorspannen und/oder Spülen der Behältnisse oder für Stickstoff zum Aufschäumen und u.a. die Schritte Flasche evakuieren, Flasche mit CO₂ spülen, Flasche erneut evakuieren, evtl. Vakuumrecycling, Flasche mit CO₂ vorspannen, Flasche mit Produkt füllen, Recycling, Druck entlasten, Stickstoff Hochdruckeinspritzung und dergleichen.
Daher können alle im Zusammenhang mit einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformligen zu Kunststoffbehältnissen offenbarten Merkmale auch für eine Vorrichtung zum Abfüllen von Getränken als offenbart betrachtet werden.
Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen, insbesondere zum Befüllen von Behältnissen mit einem (flüssigen) Produkt, mit einer Vielzahl von Behältnisbehandlungseinrichtungen, wobei wenigstens eine der Behältnisbehandlungseinrichtungen ein Befüllungsorgan ist, welche das Behältnis mit einem Produkt, insbesondere einem flüssigen Produkt, befüllt. Weiterhin weist wenigstens eine der Behältnisbehandlungseinrichtungen eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche die zu behandelnden Behältnisse mit einem fließfähigen Medium, wobei es sich bei dem fließfähigen Medium bevorzugt um CO₂ und/oder besonders bevorzugt um Stickstoff handelt, beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir aufweist, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert, wobei die wenigstens eine Behältnisbehandlungseinrichtung eine Ventilanordnung aufweist, welche eine Druckänderung durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck ermöglicht und optional wenigstens eine dritte Druckänderung durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht.
Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar.
Ganz allgemein ist die vorliegende Erfindung auf eine Behältnisbehandlungsvorrichtung gerichtet, welche eine Vielzahl von Behältnisbehandlungsstationen umfasst, wobei mindestens eine Behältnisbehandlungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung umfasst, um Behälter mit einem fließfähigen Medium zu beaufschlagen oder fließfähiges Medium aus dem Behälter abzuführen. Die Beaufschlagungseinrichtung weist mindestens eine Quelle, bevorzugt mindestens zwei Quellen auf, welche jeweils fließfähiges Medium bereitstellen. Die Beaufschlagungseinrichtung kann zusätzlich einen Auslass aufweisen, über welchen fließfähiges Medium aus dem Behälter abführbar ist. Die Vorrichtung weist mindestens eine Ventilanordnung auf, welche die Beaufschlagung der Behälter mit dem fließfähigen Medium und/oder die Abführung des fließfähigen Mediums aus dem Behälter steuert. Die Ventilanordnung weist ein über einen Antrieb bewegbares Stellglied auf, über welches eine Verbindung zwischen einer Quelle und/oder Auslass und dem Behälter freigebbar oder absperrbar ist. Die Ventilanordnung umfasst mindestens einen Kanal, welcher auf der dem Behälter zugewandten Seite des Stellgliedes angeordnet ist und welcher zum Behälter führt. Weiterhin umfasst die Ventilanordnung mindestens zwei Kanäle, welche auf der dem Behälter abgewandten Seite des Stellgliedes angeordnet sind, von denen mindestens ein Kanal zu der Quelle führt und der andere Kanal zu der zweiten Quelle oder dem Auslass für das Medium. Erfindungsgemäß sind über den Antrieb des Stellgliedes beide Behälter abgewandten Kanäle mit dem Behälter zugewandten Kanal verbindbar.
Bei der Behälterbehandlungsvorrichtung kann es sich um die Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen, die Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen oder um eine oder um eine Beschichtungseinrichtung zum Beschichten von Behältern handeln. Im Fall einer Beschichtung kann das Medium eine Siliziumverbindung enthalten. Im Fall von der Vorrichtung zum Befüllen kann ein Medium Kohlenstoffdioxid, Luft oder flüssiges Produkt enthalten. Das flüssige Produkt kann beispielsweise Wasser, Bier, Milch oder ein CSD-Getränk (z.B. Limonade) sein.
Anstatt des genannten Behälters, auf dessen zugewandter bzw. abgewandte Seite Kanäle sind, könnte man auch von einer Behältnisbehandlungsposition sprechen.
Bei dem Stellglied kann es sich um den Ventilkolben handeln, bei den Kanälen um die weiter oben genannten Kanäle. Bei der Quelle kann es sich um das Druckreservoir handeln. Bei dem Auslass kann es sich um die Atmosphäre und/oder um den Schalldämpfer handeln.
Das Stellglied kann eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen. Die Durchgangsöffnung kann ein Loch oder eine Bohrung sein, welche(s) entlang des Umfangs vollständig mit Material des Stellgliedes umgeben ist. Alternativ kann die Durchgangsöffnung durch eine Verjüngung des Stellgliedes an einer Position gebildet sein, über welche Medium seitlich an dem Stellglied vorbeifließen kann.
Weist das Stellglied zwei Durchgangsöffnungen auf, so können diese unterschiedlich groß sein, um z.B. bei der Behandlung unterschiedlicher Behälter unterschiedlich große Volumenströme realisieren zu können. Alternativ oder zusätzlich könnte eine zweite Durchgangsöffnung einen zweiten behälterseitig angeordneten Kanal mit einem weiteren Kanal auf der dem Behälter abgewandten Seite des Stellgliedes verbinden. Z.B. könnte durch die zweite Durchgangsöffnung ein Druckkissen einer Blasmaschine zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit Druckmedium beaufschlagt werden während durch die erste Durchgangsöffnung Druckmedium in den Behälter eingeleitet wird.
Bei dem Antrieb handelt es sich bevorzugt um einen Elektromotor, zum Beispiel einen Linearmotor, einen Drehstrommotor, einen Servomotor, einen Asynchronmotor oder dergleichen. Zwischen Elektromotor und Stellglied kann ein Getriebe angeordnet sein oder es handelt sich um einen Direktantrieb. Besonders bevorzugt wird das Stellglied nur von einem einzigen Antrieb bewegt.
Das Stellglied ist bevorzugt in einem Stellraum bewegbar, durch welchen bereichsweise Medium leitbar ist.
Bevorzugt ist die Strömungsrichtung des Mediums an einer Mündung eines, insbesondere jeden, Kanals von der Quelle in den Stellraum im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Stellgliedes.
Bevorzugt wird das Stellglied über eine Feder in eine Endstellung gedrückt oder gezogen, in welcher entweder keine Verbindung der Kanäle realisiert ist oder in welcher die Durchgangsöffnung den Behälter mit der Umgebung (Atmosphäre, Schalldämpfer) verbindet. Der Antrieb muss bevorzugt in einer Bewegungsrichtung und im Stillstand an einer Zwischenposition bzw. in der anderen Endstellung gegen die Kraft der Feder ankämpfen.
In einer Ausführungsform kann das Stellglied entlang einer geraden Achse bewegt bzw. verschoben werden.
In einer Ausführungsform kann das Stellglied dreh- und verschiebbar angeordnet sein. Die Drehung kann durch denselben Antrieb (z.B. mittels eines tubularen Linearantriebs) oder einen weiteren Antrieb bewirkt werden.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einer Umformungsstation, welche die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformt, wobei die wenigstens eine Umformungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt und wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir aufweist, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert. Weiterhin ist eine Ventilanordnung vorgesehen, welche eine Druckänderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck und optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre ermöglicht und/oder durchführt.
Erfindungsgemäß führt die Ventilanordnung wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung aus.
Unter einer Bewegung des Ventilkolbens in axialer Richtung wird eine Bewegung entlang einer geraden Achse verstanden und bevorzugt eine Bewegung entlang einer (Längs-)Achse des Ventilkolbens.
Bevorzugt ermöglicht die Ventilanordnung eine Vielzahl von Druckänderungen durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter einer Vielzahl von verschiedenen Drücken. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht die Ventilanordnung eine vierte Druckänderung durch eine Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir und führt bevorzugt die vierte Druckänderung durch die Rückführung des fließfähigen Mediums durch die Bewegung des ersten Ventilkolben in axialer Richtung aus.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Ventilanordnung einen zweiten Ventilkolben auf und die Ventilanordnung führt eine Druckänderung durch die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir durch eine Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung aus.
Bevorzugt weist die Ventilanordnung einen Ventilblock auf, welcher eine erste Bohrung aufweist, innerhalb derer der erste Ventilkolben in axialer Richtung bewegt werden kann und/oder bewegt wird. Bevorzugt weist der Ventilblock eine zweite Bohrung auf, innerhalb welcher ein zweiter Ventilkolben in axialer Richtung bewegt werden kann und/oder bewegt wird.
Weiterhin weist der Ventilblock, insbesondere in der Umfangswandung der ersten Bohrung und bevorzugt in der Umfangswandung der zweiten Bohrung (jeweils) eine Vielzahl von Kanälen zur Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium bzw. zur Rückführung des fließfähigen Mediums auf.
Bevorzugt steuert die Ventilanordnung durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung innerhalb der ersten Bohrung des Ventilblocks die Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium und besonders bevorzugt auch die Rückführung des fließfähigen Mediums. Bevorzugt steuert die Ventilanordnung durch eine Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung innerhalb der zweiten Bohrung des Ventilblocks die Beaufschlagung mit dem fließfähigen Medium und besonders bevorzugt auch die Rückführung des fließfähigen Mediums
Bevorzugt weist der erste Ventilkolben und/oder der zweite Ventilkolben (je) wenigstens eine Durchgangsöffnung auf, durch die das fließfähige Medium in Abhängigkeit von der Position des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens hindurchtreten kann. Bevorzugt sind die Kanäle derart in dem Ventilblock bzw. in der Umfangswandung der ersten bzw. zweiten Bohrung angeordnet, dass in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung bzw. von der Position des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens und genauer gesagt in Abhängigkeit von der Position der Durchgangsöffnung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens das fließfähige Medium nur durch einen Kanal gleichzeitig durch die Durchgangsöffnung hindurchtreten kann bzw. hindurchtritt.
Im Sinn der vorliegenden Erfindung erfüllt eine Kombination aus einem Kanal und einem Ventilkolben inklusive dessen Durchgangsöffnung die Funktion eines Ventils. Daher stellt eine Vielzahl von Kanälen in Kombination mit einem Ventilkolben eine Vielzahl von Ventilen dar, welche durch eine Bewegung des Ventilkolbens in axialer Richtung nacheinander geschaltet werden können. In Abhängigkeit von der Position des Ventilkolbens kann ein Ventil in einer vollständig geöffneten Stellung, in einer vollständig geschlossenen Stellung und in einer teilweise geöffneten Stellung vorliegen. Letzteres entspricht einer Drosselstellung des Ventils.
Bevorzugt sind die einzelnen Kanäle innerhalb der Umfangswandung der ersten Bohrung und besonders bevorzugt innerhalb der Umfangswandung der zweiten Bohrung derart angeordnet, dass zeitgleich immer nur maximal ein Ventil gleichzeitig geöffnet oder teilweise geöffnet vorliegt.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird der erste und/oder zweite Ventilkolben mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt oder mit einer sich im Verlauf der Zeit ändernden Geschwindigkeit bewegt. Beispielsweise erfolgt eine Bewegung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens in Abhängigkeit von einer Bewegung der Reckstange. Bei einem vorteilhaften Verfahren sind die Bewegungen des ersten Ventilkolbens mit der Bewegung des zweiten Ventilkolbens synchronisiert. Bei einem vorteilhaften Verfahren sind die Bewegungen des ersten Ventilkolbens und des zweiten Ventilkolbens mit der Bewegung der Reckstange synchronisiert.
Bei einem bevorzugten Verfahren sind der erste Ventilkolben und der zweite Ventilkolben (fest) miteinander verbunden und werden bevorzugt gemeinsam bewegt. Bei einem vorteilhaften Verfahren sind der erste Ventilkolben, der zweite Ventilkolben und die Reckstange (fest) miteinander verbunden und werden bevorzugt gemeinsam bewegt.
Bevorzugt werden die Positionen der Kanäle in den Umfangswandungen der ersten und zweiten Bohrung des Ventilkolbens und/oder die Position der Durchgangsöffnung des ersten und des zweiten Ventilkolbens und/oder die Positionen des ersten Ventilkolbens und des zweiten Ventilkolbens derart gewählt, dass bei einer gemeinsamen Bewegung der beiden Ventilkolben maximal ein Ventil (Kombination aus Kanal und Ventilkolben bzw. dessen Durchgangsöffnung) gleichzeitig in einer geöffneten oder teilweise geöffneten Stellung vorliegt, während bevorzugt alle anderen Ventile in einer geschlossenen Stellung vorliegen.
Bei einem vorteilhaften Verfahren erfolgt die Bewegung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung stufenlos. Dies bietet den Vorteil, dass eine Ventilanordnung, welche einen ersten Ventilkolben und bevorzugt einen zweiten Ventilkolben aufweist, durch eine Bewegung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung eine Vielzahl von Funktionen erfüllen kann. Eine stufenlose Bewegung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens bietet die Möglichkeit, dass wenigstens ein Ventil (Kombination aus Ventilkolben und einem Kanal der Vielzahl von Kanälen), bevorzugt mehrere Ventile und besonders bevorzugt alle Ventile zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise verschiedene Funktionen erfüllen können.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Ventilanordnung durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung eine Funktion eines Proportionalventils wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise ausführen.
Die Steuerung des Ventilkolbens kann auf Basis gemessener Werte für den Durchfluss und/oder Druck erfolgen. Hierfür kann beispielsweise ein Drucksensor zwischen dem ersten und/oder zweiten Ventilkolben und der Behälterposition angeordnet sein, welcher Druckmesswerte an die Steuerung übergibt auf Basis welcher die Position des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens gesteuert wird.
Bevorzugt ermöglicht die Ventilanordnung durch eine Steuerung der Bewegung (Geschwindigkeit, Haltepositionen, etc.) des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens den Durchfluss des fließfähigen Mediums bei der Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und ermöglicht dadurch bevorzugt den Betrieb eines Ventils als Drosselventil. Bevorzugt können sämtliche Ventile als Drosselventile zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise betrieben werden.
Aus dem Stand der Technik sind Drosselventile bekannt, welche eine vorgegebene und nicht-veränderliche Drosselwirkung erbringen, beispielsweise bestimmt durch einen geringen Durchmesser der Durchgangsöffnung des Ventilkolbens im Vergleich zu der Zu- und/oder Ableitung des Ventils. Im Gegensatz hierzu bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass durch die stufenlose Bewegbarkeit der ersten bzw. zweiten Ventilkolbens jede beliebige Drosselstellung eines Ventils angefahren werden kann und dieses Ventil als Proportionalventil betrieben werden kann. Weiterhin bietet sich der Vorteil, dass ein hohes Maß an Flexibilität dadurch erreicht wird, dass jedes Ventil für sich wahlweise als normales Ventil oder zumindest zeitweise als Drosselventil betrieben werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Ventilkolben und/oder der zweite Ventilkolben um die eigene Achse drehbar und die Ventilanordnung kann durch eine Drehung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens die Funktion eines Proportionalventils wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise und bevorzugt permanent ausführen.
Dies bietet den Vorteil, dass durch eine Drehung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens unabhängig von der Position des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens der Durchfluss des fließfähigen Mediums bei der Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings bzw. der Rückführung des fließfähigen Mediums (beliebig) gedrosselt werden kann. Bevorzugt ist die Drehung des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens stufenlos möglich und bevorzugt ein Drehwinkel des ersten und/oder zweiten Ventilkolbens beliebig zwischen 0 und 360° einstellbar.
Bei einem vorteilhaften Verfahren kann durch eine Drehung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens ein Ventil im Sinne der vorliegenden Erfindung in eine vollständig geöffnete, eine gedrosselte und eine vollständig geschlossene Stellung gebracht werden, unabhängig von einer Bewegung des ersten bzw. zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung. Dies bietet den Vorteil, dass ein Proportionalblasen auf jeder Druckstufe möglich ist.
Das vorgeschlagene Verfahren der vorliegenden Erfindung ist keinesfalls beschränkt auf ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen, sondern kann auch auf die Abfüllung von Getränken angewendet werden.
Daher können alle im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformligen zu Kunststoffbehältnissen offenbarten Merkmale auch für ein Verfahren zum Abfüllen von Getränken als offenbart betrachtet werden.
Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf ein Verfahren zum Behandeln von Behältnissen, insbesondere zum Befüllen von Behältnissen mit einem (flüssigen) Produkt, mit einer Vielzahl von Behältnisbehandlungseinrichtungen, wobei wenigstens eine der Behältnisbehandlungseinrichtungen ein Befüllungsorgan ist, welche das Behältnis mit einem Produkt, insbesondere einem flüssigen Produkt, befüllt. Weiterhin weist wenigstens eine der Behältnisbehandlungseinrichtungen eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche die zu behandelnden Behältnisse mit einem fließfähigen Medium, wobei es sich bei dem fließfähigen Medium bevorzugt um CO₂ und besonders bevorzugt um Stickstoff handelt, beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir aufweist, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert, wobei die wenigstens eine Behältnisbehandlungseinrichtung eine Ventilanordnung aufweist, welche eine Änderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der zu behandelnden Behältnisse mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck und optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichend des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre ermöglicht.
Erfindungsgemäß führt die Ventilanordnung wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung eines ersten Ventilkolbens in axialer Richtung aus.
Ganz allgemein ist die Erfindung auch auf ein Behältnisbehandlungsverfahren gerichtet mit einer Behältnisbehandlungsvorrichtung, welche eine Vielzahl von Behältnisbehandlungsstationen umfasst, wobei mindestens eine Behältnisbehandlungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung umfasst, welche Behältnisse mit einem fließfähigen Medium beaufschlagt oder fließfähiges Medium aus dem Behälter abführt. Die Beaufschlagungseinrichtung weist mindestens eine Quelle, bevorzugt mindestens zwei Quellen auf, welche jeweils fließfähiges Medium bereitstellen. Die Beaufschlagungseinrichtung kann zusätzlich einen Auslass aufweisen, über welchen Medium aus dem Behälter entfernt wird. Die Vorrichtung weist mindestens eine Ventilanordnung auf, welche die Beaufschlagung der Behältnisse mit dem fließfähigen Medium und/oder die Abführung des Mediums aus dem Behälter steuert. Die Ventilanordnung weist ein über einen Antrieb bewegbares Stellglied auf, über welches eine Verbindung zwischen einer Quelle und/oder Auslass und dem Behälter freigegeben wird oder abgesperrt wird. Die Ventilanordnung umfasst mindestens einen Kanal, welcher auf der dem Behälter zugewandten Seite des Stellgliedes angeordnet ist und welcher zum Behälter führt. Weiterhin umfasst die Ventilanordnung mindestens zwei Kanäle, welche auf der dem Behälter abgewandten Seite des Stellgliedes angeordnet sind, von denen mindestens ein Kanal zu der Quelle führt und der andere Kanal zu der zweiten Quelle oder dem Auslass für das Medium. Erfindungsgemäß werden über den Antrieb des Stellgliedes beide Behälter abgewandten Kanäle mit dem Behälter zugewandten Kanal verbunden.
Das Verbinden erfolgt bevorzugt nacheinander, es sind aber auch Überlappungen vorstellbar, wenn eine Durchgangsöffnung entsprechend groß gewählt wird, so dass sie mit mehreren Kanälen überlappen kann.
Bevorzugt erfolgen pro Behandlungszyklus (also z.B. für die Herstellung eines Behälters auf einer Station) mindestens drei besonders bevorzugt mindestens vier Verbindungen.
Bevorzugt kann es sein, dass mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, noch bevorzugter mindestens vier, der Druckänderungen jeweils durch unterschiedliche Verbindungen von Kanälen hervorgerufen werden. Dabei kann es sein, dass nur (und bevorzugt alle von den mindestens zwei, drei oder vier) die Kanäle, welche, in Strömungsrichtung vom Behälter aus gesehen, auf der dem Ventilkolben abgewandten Seite unterschiedlich sind.
Bevorzugt kann es sein, dass eine Druckänderung einen Druckunterschied von mindestens 0,5 bar, bevorzugt mindestens 2 bar ausmacht.
Sämtliche für die Vorrichtung beschriebenen Merkmale sollen auch auf das Verfahren bezogen werden und umgekehrt.
„Behältnis“ soll sich auch auf Vorformlinge beziehen, außer es wird explizit zwischen beiden Begriffen unterschieden.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

1 eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen;
2 eine Ventilanordnung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform;
3 eine Ventilanordnung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform;
4 ein Schaltbild einer Ventilanordnung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform mit Anbindung an Druckluft-Netzwerk;
5 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben mit zwei Durchgangsöffnungen;
6 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben mit zwei Durchgangsöffnungen;
7 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben mit zwei Durchgangsöffnungen;
8 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit zwei getrennten Ventilkolben und mit getrennten Antrieben;
9 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit zwei getrennten Ventilkolben und getrennten Servoantrieben;
10 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit zwei miteinander verbundenen Ventilkolben und gemeinsamen Servoantrieb;
11 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit zwei mit der Reckstange verbundenen Ventilkolben;
12 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben und Antrieb über Servomotor;
13 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben und Antrieb über Linearmotor;
14 eine Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem Ventilkolben und Antrieb über Kurvensteuerung;
15 eine waagrechte Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ohne Recycling;
16 eine schematische Bewegung des Ventilkolbens gemäß der Ausführungsform nach 15;
17 eine waagrechte Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit Recycling;
18 eine Ventilanordnung gemäß der Ausführungsform nach 17 in Drosselstellung;
19 eine waagrechte Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit Recycling;
20 eine waagrechte Ventilanordnung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit Recycling;
21 einen Ausschnitt einer Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen;
22 eine Anbindung einer Vorrichtung an ein Fertigungsmanagementsystem.

1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung 1 zum Behandeln von Behältnissen in Form einer Blasformmaschine. In diesem Ausführungsbeispiel ist sie als kontinuierlich arbeitende Streckblasmaschine ausgeführt. Vorformlinge 20 werden über einen sogenannten Sägezahnstern 2 einer Vorrichtung zur Temperierung 3 zugeführt, in der die Vorformlinge 20 mittels auf einer umlaufenden Kette angeordneten Heizdornen durch einen nicht näher dargestellten Heiztunnel, bestehend aus einer Vielzahl von Infrarotheizstrahlern und bevorzugt gegenüberliegenden Reflektoren, kontinuierlich durchgeführt werden. Bei der Vorrichtung zum Temperieren 3 kann es sich alternativ um einen Rundläufer handeln, an dessen Umfang eine Vielzahl von Erwärmungsstationen wie Mikrowellenresonatoren oder Heiztaschen angebracht sind (nicht gezeigt).
Nach der Temperierung werden die Vorformlinge 20 von Greifern 5, welche auf einem Einlaufstern 4 umlaufen, an ein Blasrad 6 übergeben, auf dessen Umfang eine Vielzahl von Blasstationen 7 angeordnet ist. Hierbei werden die Kunststoffvorformlinge 20 an eine geöffnete Blasform 15 übergeben und diese anschließend geschlossen. Nach dem Formgebungsprozess in der Blasstation 7 wird die Blasform 15 geöffnet und die fertig geblasenen Flaschen 21 werden von einem Entnahmestern 11 entnommen. Anschließend erfolgt ein Transport der Flaschen 21 zu einer nicht gezeigten Etikettierung oder einem anderen Aggregat wie einer Fülleinrichtung oder einer Sterilisationseinrichtung. Die Transportwege der Vorformlinge 20 und der Flaschen 21 sind jeweils mit Pfeilen angedeutet.
Die einzelnen Blasstationen 7 werden über einen Kompressor (ggfs. mit mehreren Kompressorstufen 8), mit einem gasförmigen Medium, hier Druckluft, versorgt. In der ersten Stufe (rechts dargestellt) wird Luft auf einen Druck von beispielsweise 5 bar komprimiert, in der nächsten Stufe auf 10 bar und so weiter, bis sie nach der Endstufe einen Druck von 45 bar aufweist. Sodann wird die Luft über eine Zuführleitung 9 einem Drehverteiler 13 zugeführt, welcher den stationären Teil der Blasformmaschine mit dem drehenden Teil (Blasrad 6) verbindet.
Auf dem Drehverteiler 13 oder dem Blasrad 6 sitzen ebenfalls mehrere nicht dargestellte Druckminderer, welche den vom Kompressor bereitgestellten Druck auf unterschiedliche Druckniveaus für ebenfalls auf dem Blasrad 6 angebrachte Druckspeicher S1 bis S3, welche bevorzugt als Ringleitungen bzw. Ringkanäle ausgeführt sind, reduzieren. Die Ringleitungen dienen als Druckspeicher S1 bis S3 bzw. -verteiler für die einzelnen Blasstationen 7 auf dem Blasrad 6.
Im Druckspeicher S3 wird ein Vorblasdruck (p1) von beispielsweise 3 bis 15 bar bereitgestellt, im Druckspeicher S2 ein Zwischenblasdruck (pi) von beispielsweise 5 bis 20 bar und im Druckspeicher S1 ein Fertigblasdruck (p2) von beispielsweise 10 bis 45 bar.
Jede Blasstation 6 umfasst dabei eine Ventileinheit 30, welche mit den einzelnen Druckspeichern S1 bis S3 verbunden ist und welche die einzelnen Druckspeicher S1 bis S3 mit dem aufzublasenden Vorformling 20 verbindet. Nach dem Abdichten des Vorformlings 20 mittels einer Blasdüse wird dieser nacheinander und in folgender Reihenfolge mit den einzelnen Druckspeichern verbunden: S3, S2, S1. Nach dem fertigen Expandieren wird die Luft aus der Flasche 21 - immer noch unter dem Fertigblasdruck (p2) stehend - zuerst wieder in den Druckspeicher S2 zurückgeführt, vorteilhafterweise so lang, bis der Druck in der Flasche 21 annähernd den Druck im Druckspeicher S2 erreicht hat. Anschließend wird die Luft in der Flasche 21 - jetzt annähernd unter dem Druck des Druckspeichers S2 stehend - dem Druckspeicher S3 zugeführt.
Es kann auch vorteilhaft sein, zuerst den Druckspeicher S3 (Vorblaskanal) für eine Rückführung der Luft zu nutzen, wenn sichergestellt werden soll, dass in diesem immer ein Mindestdruck bereitgestellt werden soll. Auch kann die Rückführzeit über den Druck in einem Druckspeicher S2, S3, S4 mittels eines nicht dargestellten Drucksensors geregelt werden. Auf die Druckminderer, welche den Druck für die Druckspeicher S2 und S3 zur Verfügung stellen, könnte während der Produktion auch verzichtet werden, wenn genügend Luft recycelt wird, für ein Anfahren der Blasmaschine sind sie jedoch von Vorteil.
Anstatt nun die verbleibende Luft über einen Schalldämpfer 16 an die Atmosphäre entweichen zu lassen, wird die Blasluft anschließend nochmals bis zu einem Niveau von 3-5 bar in den Druckspeicher S4 zurückgespeist. Da das Vorblasen aus Druckspeicher S3 unter einem gewissen Druck von hier 10 bar den ersten Schritt in der Herstellung der Kunststoffflasche darstellen muss, dient der Druckspeicher S4 aufgrund seines niedrigeren Druckniveaus in diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich der (Zwischen-)Speicherung oder Weiterleitung von rückgeführter Blasluft aus der Flasche 21 und nicht zum Blasen.
Von dort aus kann die Luft entweder noch auf dem Blasrad 6, beispielsweise Vorsteuerventilen oder anderen Antrieben der Blasstationen (z. B. einem Antrieb für Reckstangen), zur Verfügung gestellt werden, oder über eine weitere Leitung und durch den Drehverteiler 13 zurück in den stationären Teil der Maschine über Leitung 10 überführt werden. Von dort kann die Luft beispielsweise in eine Zwischenstufe des Kompressors 8 zurückgespeist oder über eine Leitung 14 dem Hallendruckluftnetz oder anderen Verwendungen wie einer Flaschenbodennachkühlung oder einer Etikettier- oder Füllmaschine zugeführt werden.
Die Druckspeicher S1, S2, S3, S4 können auch nur bereichsweise ringförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Druckspeicher S1, S2, S3, S4 auch durch zwei halbkreisförmige Hälften gebildet werden.
Der bereits erwähnte Schalldämpfer 16 ist an jeder Station 7 vorhanden und dient dem Auslass der verbleibenden 3-5 bar aus der Flasche 21, bevor die Blasdüse 47 wieder hochgefahren und die Flasche F entnommen wird.
Bevorzugt sind den einzelnen Blasstationen auch jeweils Reckstangen zugeordnet, welche in das Innere der Kunststoffvorformlinge einführbar sind, um diese in ihrer Längsrichtung zu dehnen. Dabei kann eine Steuerungseinrichtung die Bewegung dieser Reckstangen ebenfalls in Abstimmung mit der Druckbeaufschlagung der Kunststoffvorformlinge steuern.
2 zeigt eine Ventilanordnung 30 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer senkrechten Anordnung (Reckstange 34 und erster Ventilkolben 36 parallel zueinander). Gezeigt ist ein Ausschnitt eines Ventilblocks 32 einer nicht gezeigten Blasstation 7 mit einer Ventilanordnung 30 zur Zuführung von Druckluft. Während im Stand der Technik typischerweise für jede Druckstufe (Vorblasen (p1), Zwischenblasen (pi), Fertigblasen (p2), etc.) ein eigenes Ventil an dem Ventilblock 32 angeordnet ist, liegt der Kern der vorliegenden Erfindung darin, zumindest ein Teil der genannten Aufgaben durch die Verwendung eines einzigen Ventilkolbens 36 zu bewerkstelligen
In der hier gezeigten Ausführungsform weist der Ventilblock eine abgedichtete Bohrung auf, durch welche eine Reckstange 34 durch den Ventilblock 32 hindurch in eine nicht gezeigte Blasdüse 7 einführbar ist (die Richtung der Blasdüse ist durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 46 angedeutet). Weiterhin weist der Ventilblock 32 parallel zu der Reckstange 34 eine erste Bohrung für den ersten Ventilkolben 36 auf. Der erste Ventilkolben 36 kann durch einen Antrieb 38 gegen die Kraft einer Feder 42 axial bewegt werden.
Weiterhin weist der Ventilblock 32 eine Vielzahl von Anschlüssen auf, die der Zu- oder Abführung von Druckluft auf verschiedenen Druckstufen dient. In Abhängigkeit von der Position des ersten Ventilkolbens 36 wird eine der Zu- oder Ableitungen mit dem Inneren des Ventilblock 32 und damit der (nicht gezeigten) Blasstation verbunden. Hierbei sind eine Leitung für die Zuführung von Druckluft unter einem Fertigblasdruck p2 (z.B. 30 bar), mehrere Leitungen für die Zu- und/oder Abführung von Druckluft unter einem Zwischenblasdruck pi (z.B. 20 bar), mehrere Leitungen für die Zu- und/oder Abführung von Druckluft unter einem Vorblasdruck p1 (z.B. 10 bar), zwei Leitungen für die Abführung von Druckluft unteren einem geringeren Druck als p1 (z.B. 3 bis 5 bar) zur Abführung in Druckluftnetzwerk DLN und zwei Leitungen zur Abführung der Druckluft unter dem niedrigsten Druckniveau (kleiner als 3 bis 5 bar) EXH über einen Schalldämpfer (nicht gezeigt) an die Umgebung vorgesehen. Die Abfolge der einzelnen Zu- und/oder Abführleitungen ist um die in der Mitte angeordnete Leitung für Druckluft unter einem Fertigblasdruck p2 symmetrisch (nach oben und unten in Bezug auf die 2).
Der erste Ventilkolben 36 weist eine Durchgangsöffnung 40 auf, welche in Abhängigkeit von der Stellung des ersten Ventilkolbens 36 eine der oben genannten Zu- oder Ableitungen mit dem Inneren der Ventilblocks 32 bzw. der (nicht gezeigten) Blasstation verbindet. Weiterhin ist in einem Teil der gezeigten Zu- und/oder Ableitungen jeweils ein Rückschlagventil 44 angeordnet, welches einen Durchfluss von Druckluft nur in einer (gewünschten) Richtung erlaubt.
Während eines Blasvorgangs wird der erste Ventilkolben 36 entweder von seiner oberen Endposition in seine untere Endposition gebracht (Zyklus 1) oder alternativ von seiner unteren Endposition in seine obere Endposition gebracht (Zyklus 2).
Zu Beginn des Blasvorgangs steht die (nicht gezeigte) Blasstation unter einem Umgebungsdruckniveau, wobei diese über die EXH Leitung über einen (nicht gezeigten Schalldämpfer) direkt mir der Umgebungsatmosphäre verbunden ist. In der nächsten Stufe wird die Blasform über die Leitung DLN mit dem (Hallen-)Druckluftnetzwerk oder einem ersten Druckreservoir (beispielsweise 3 bis 5 bar) verbunden. Wie in 2 gezeigt ist in der Leitung DLN ein Rückschlagventil 44 angeordnet, welches in der gezeigten Orientierung nur einen Gasfluss von links nach rechts zulässt. Da allerdings in der Blasform zu diesem Zeitpunkt ein geringerer Druck als in dem (Hallen-)Druckluftnetzwerk vorliegt, erfolgt kein Gasfluss von dem (Hallen-)Druckluftnetzwerk in die Blasform oder umgekehrt. In der nächsten Stufe wird die Blasstation über die Leitung p1 mit einem Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 (z.B. 10 bar) verbunden.
Wie ebenfalls in 2 gezeigt ist das Rückschlagventil 44 der p1 Leitung derart orientiert, dass ein Gasfluss aus dem Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 in die Blasform erfolgt. In der nächsten Stufe wird die Blasstation über die Leitung pi mit einem Druckspeicher unter einem Zwischenblasdruck pi (z.B. 20 bar) verbunden. Als nächstes schließt sich erneut eine Leitung p1 an, welche die Blasstation mit dem Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 verbindet. Es sei angemerkt, dass diese Leitung zu diesem Zeitpunkt des Blasprozesses möglichst schnell übersprungen werden sollte, da sonst Druckluft aus der nun mittlerweile unter einem höheren Druck (pi) stehenden Blasstation in den Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 verloren geht. Die Anordnung der p1 Leitung an dieser Stelle ist nötig, damit nach dem Fertigblasen der Flasche in Zyklus 2 die Druckluft aus der Blasform (unter einem Druck p2) in den Druckspeicher unter Druck p1 recycelt werden kann.
In der nächsten Stufe wird die Blasstation über die Leitung p2 mit einem Druckspeicher unter einem Fertigblasdruck (z.B. 30 bar) verbunden. Nach dem Fertigblasen schließt sich das Recyclen der Druckluft an, was durch eine Umkehrung der oben genannten Schritte erreicht wird. Zunächst wird die Druckluft in den Druckspeicher unter Druck p1 recycelt. In der nächsten Position des Ventilkolbens 36 ist die Blasform mit dem Druckspeicher unter dem Zwischenblasdruck pi verbunden, wodurch ein Gasfluss in den Druckspeicher pi erfolgt. In der nächsten Stufe wird die Blasstation mit dem Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 verbunden. Wie in 2 zu erkennen ist, ist das entsprechende Rückschlagventil 44 derart orientiert, dass kein Gasfluss aus der Blasform in den Druckspeicher unter dem Druck p1 erfolgen kann. Die verbleibende Druckluft wird an der nächsten Position des Ventilkolbens 36 in das (Hallen-)Druckluftnetzwerk recycelt und schließlich in der letzten Position über die Leitung EXH und den (nicht gezeigten) Schalldämpfer an die Umgebung abgegeben.
Eine Abfolge der Leitungen wie oben dargestellt bietet den Vorteil, dass nach Beendigung des Blasformvorgangs (Zyklus 1) sich direkt ein weiterer Blasformvorgang (Zyklus 2) anschließen kann, ohne dass der erste Ventilkolben 36 in seine Ausgangsposition zurückgebracht werden muss.
Das Bezugszeichen 41 kennzeichnet Kanäle innerhalb des Ventilblocks. Das Bezugszeichen 41 a kennzeichnet Kanäle, welche auf der dem Behältnis zugewandten Position, gesehen vom Ventilkolben 36, liegen. Das Bezugszeichen 41b kennzeichnet Kanäle, welche auf der dem Behälter abgewandten Position, gesehen vom Ventilkolben 36, liegen.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ventilanordnung 30 der vorliegenden Erfindung, welche sich von der in 2 gezeigten Ausführungsform nur dahingehend unterscheidet, auf welcher Seite des Ventilblocks 32 der Antrieb 38 des ersten Ventilkolbens 36 angeordnet ist.
4 zeigt eine schematische Anbindung einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (wie in 2 oder 3 gezeigt) an ein Druckluftsystem 52, welches sich aus einer Vielzahl von Druckminderer, Druckspeicher (z.B. S1 bis S4 wie in 1 dargestellt), einem Drehverteiler 13 (wie in 1 dargestellt) und dergleichen zusammensetzt. In 4 kann man erkennen, auch wenn die Bezeichnungen der einzelnen Leitungen wie in den 2 und 3 (EXH, DLN, p1, pi, p2) nicht erneut abgebildet sind, dass gleichartige Leitungen 48 (DLN, p1, pi, p2) über Knotenpunkte 50 miteinander verbunden sind und an das Druckluftsystem 52 angeschlossen sind bzw. im Falle der EXH Leitungen 48 sind diese mit dem Schalldämpfer 16 verbunden.
In den 5 bis 7 sind vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche zwei Durchgangsöffnungen des ersten Ventilkolbens 36 aufweisen.
5 zeigt eine vorteilhafte Ventilanordnung 60, bei der der erste Ventilkolben 36 zwei zueinander senkrechte stehende Durchgangsöffnungen aufweist (horizontale Durchgangsöffnung 64, vertikale Durchgangsöffnung 66).
6 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 60, welche ebenfalls zwei Durchgangsöffnungen aufweist. Hierbei weist der erste Ventilkolben 36 eine horizontale Durchgangsöffnung 64 auf und eine zweite rechtwinklige (d.h. insbesondere rechtwinklig abknickende) Durchgangsöffnung 68, wobei ein Schenkel der rechtwinkligen Durchgangsöffnung 68 parallel zu der horizontalen Durchgangsöffnung 64 ist und der der zweite Schenkel senkrecht zu dieser angeordnet ist.
7 zeigt eine schematische Ventilanordnung 60 ähnlich zu den in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformenmit Kanälen 41 a,b, die bereichsweise zueinander senkrecht stehen, welche durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Die Verwendung von mehreren und insbesondere zueinander senkrecht (oder einem anderen Winkel) angeordneter Durchgangsöffnungen (64, 66) bietet den Vorteil, dass zum einen die Länge des ersten Ventilkolbens 36 verkürzt werden kann und/oder zum anderen der Abstand zwischen den entsprechenden Zuführbohrungen des Ventilblocks 32 verringert werden kann. Auf die Vorteile einer solchen Ausführungsform wird in Rahmen der Beschreibung der 15 und 16 noch weiter eingegangen. Der Ventilkolben 36 nach 5 könnte in dieser Ausführungsform eingesetzt werden. Alternativ könnte der Ventilkolben 36 nach 2 eingesetzt werden, wenn dieser zusätzlich um seine Bewegungsachse 70 drehbar ist.
8 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 80 mit einem Ventilblock 32, welcher zwei Bohrungen für einen Zuführventilkolben 82 und einen Recyclingventilkolben 88 aufweist.
In Bezug auf die obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung entspricht der Zuführventilkolben 82 dem ersten Ventilkolben und der Recyclingventilkolben 88 dem zweiten Ventilkolben und die jeweiligen Begriffe werden daher im Folgenden synonym verwendet.
Im Gegensatz zu den in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen, bei der die Zu- und Abführung der für einen Blasvorgang benötigten Druckluft über einen gemeinsamen ersten Ventilkolben 36 erfolgt, liegen in der in 8 gezeigten Ausführungsform zwei voneinander getrennte und unabhängig voneinander steuerbare Ventilkolben vor (erster und zweiter Ventilkolben). Der im rechten Bereich des Ventilblocks 32 angeordnete Zuführventilkolben 82 kann durch den schematisch angedeuteten Antrieb 84 gegen die Kraft einer Feder 42 bewegt werden, wobei in Abhängigkeit von der Position des Zuführventilkolbens 82 die (nicht gezeigte) Blasstation mit Druckluft verschiedener Druckstufen beaufschlagt werden kann.
Analog hierzu kann der im linken Bereich des Ventilblocks 32 angeordnete Recyclingventilkolben 88 durch den schematisch angedeuteten Antrieb 90 gegen die Kraft einer Feder 42 bewegt werden, wodurch sukzessive die Blasstation über die Recyclingleitungen R1 bis R5 mit zugeordneten Recyclingvolumina 94, 96, 98, 100, 102 und über die Leitung EXH mit einem (nicht gezeigten) Schalldämpfer verbunden werden kann.
Beispielhaft gezeigt sind mit den Bezugszeichen p1 und p2 Zuleitungen von den Druckspeichern unter einem Vorblasdruck p1 (10 bar) und einem Fertigblasdruck p2 (30 bar). Es wäre auch denkbar, weitere Zuleitungen anzubringen, beispielsweise von einem Druckspeicher unter einem Zwischenblasdruck pi. Bevorzugt stellen sämtliche Zu- und/oder Ableitungen eine Verbindung zu dem in 4 gezeigten Druckluftsystem 52 dar.
Während eines Blasvorgangs wird der Zuführventilkolben 82 über die Position der Zuleitung p1 zu der Position der Zuleitung p2 bewegt, wobei die Blasstation sukzessive mit Druckluft unter einem Vorblasdruck p1 und mit Druckluft unter einem Fertigblasdruck p2 beaufschlagt wird. Anschließend wird der Zuführventilkolben 82 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, sodass die Verbindung zwischen den Zuleitungen des Druckluftsystems (p1, p2) und der Blasstation unterbrochen ist. Sobald die Verbindung zu der Zuleitung p2 unterbrochen ist, wird der Recyclingventilkolben 88 über die Bohrungen der Recyclingleitungen R1, R2 und R3 bewegt, wodurch die Blasstation sukzessive mit den Recyclingvolumina 94, 96 und 98 verbunden wird, welche beispielsweise unter einem Druck von 25, 20 und 15 bar stehen.
Hierdurch wird die in der Blasstation unter dem Fertigblasdruck p2 stehende Druckluft in die Recyclingvolumina 94, 96 und 98 recycelt. Während sich die Durchgangsöffnung 92 des Recyclingventilkolben 88 in einer Stellung zwischen den Recyclingleitungen R3 und R4 befindet, also zwischen den Leitungen zu den Recyclingspeicher 98 und 100, welche unter einem Druck von 15 bzw. 6 bar stehen, wird der Zuführventilkolben 82 derart positioniert, dass die Blasstation mit der Zuleitung p1 verbunden wird und so die Druckluft aus der Blasstation (15 bar) in den Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 (10 bar) recycelt werden kann. Anschließend wird der Zuführventilkolben 82 erneut in eine sperrende Position verfahren, während der Recyclingventilkolben 88 über die Positionen der Recyclingleitungen R2 und R1 bewegt wird, wodurch die in der Blasstation verbleibende Druckluft in die Recyclingvolumina 102 und 104 recycelt wird, welche unter einem Druck von beispielsweise 6 bar und 3 bar stehen. Durch eine weitere Bewegung des Recyclingventilkolbens 88 wird eine Position der EXH Leitung erreicht, wodurch die Druckluft unter den verbleibenden 3 bar Druck über den (nicht gezeigten) Schalldämpfer an die Umgebung abgegeben werden kann und somit in der Blasstation sich der Atmosphärendruck der Umgebung einstellt.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Recyclingvolumina 92, 94, 96, 98 und 100 je einen Drucksensor 104 aufweisen zur Regelung der einzelnen Drücke. Die Recyclingvolumina 92, 94, 96, 98 und 100 können entweder jeder einzelnen Blasstation zugeordnet sein oder als Ringkanäle ausgeführt sein, welche sämtliche Blasstationen miteinander verbinden.
9 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 80, welche sich von der in 8 gezeigten Ausführungsform lediglich in der Art der Antriebe des Zuführ- und Recyclingventilkolbens unterscheidet. Im Gegensatz zu der in 8 gezeigten Ausführungsform, welche je einen Antrieb 84, 90 aufweist, der den entsprechenden Ventilkolben gegen die Kraft einer Feder drückt, weist die in 9 gezeigte Ausführungsform je einen Servoantrieb 106, 110 auf. Beide Ventilkolben 82 und 88 sind jeweils fest mit einer Antriebsstange 108 und 112 verbunden, über welche die Ventilkolben 82 und 88 durch die Servoantriebe 106 und 110 bewegt werden können.
10 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 80, welche sich von der in 9 gezeigten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass nur ein Servoantrieb 116 zur Bewegung der beiden Ventilkolben 82 und 88 benötigt wird. Hierfür sind die beiden Ventilkolben 82, 88 bzw. deren Antriebsstangen 108 und 112 über ein Verbindungsstück 114 fest miteinander verbunden und können über einen gemeinsamen Servoantrieb 116 bewegt werden. Um die oben beschriebene Vorgehensweise bzw. Funktionalität zu ermöglichen ist es nötig, die Positionen der Zuleiten p1, p2, die Positionen der Recyclingleitungen R1 bis R5 und die Positionen der Durchgangsöffnungen 86 und 92 so zu wählen, dass bei einer gemeinsamen Bewegung des Zuführventilkolbens 82 und des Recyclingventilkolbens 88 zu keiner Zeit eine durchgängige Verbindung zwischen einer der Zuleitungen p1 und p2 und einem der Recyclingleitungen R1 bis R5 besteht. In 10 ist beispielhaft eine Position gezeigt, in welcher die Blasstation mit der Zuleitung p1 verbunden ist und die Durchgangsöffnung 92 des Recyclingventilkolbens 88 sich genau zwischen den Recyclingleitungen R4 und R3 (6 bar und 14 bar) befindet.
Eine solche Anordnung bietet den Vorteil, dass für einen vollständigen Blasvorgang die gemeinsame Anordnung der beiden Ventilkolben 82 und 88 nur einmal von einer oberen Endposition in die untere Endposition und zurückbewegt werden muss. Durch die Bewegung in die untere Endposition wird die Blasstation sukzessive mit Druckluft sämtlicher Druckstufen (p1, p2 und Drücke der Recyclingvolumina 92, 94, 96, 98, 100) beaufschlagt, während bei einer Bewegung in die obere Endposition die in der Blasstation befindliche Druckluft in sämtliche Druckstufen (außer p2) recycelt werden kann.
11 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die in 10 gezeigte Ausführungsform dahingehend verändert wurde, dass die Bewegung der beiden Ventilkolben 82 und 88 an die Bewegung der Reckstange 34 über ein Verbindungsstück 118 gekoppelt sind. Dies bietet den Vorteil, dass auf einen weiteren Antrieb verzichtet werden kann und die Bewegung der Reckstange 34 mit der Bewegung der Ventilkolben 82 und 88 synchronisiert abläuft und über einen gemeinsamen (nicht gezeigten) Antrieb erfolgt.
In den 12 bis 14 sind in Anlehnung an die in den 2 bis 4 weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei der Fokus auf den verschiedenen Antriebsmöglichkeiten des ersten Ventilkolbens 36 liegt.
Die in 12 gezeigte Ausführungsform einer Ventilanordnung 120 weist einen Servoantrieb 124 auf, welcher über eine Antriebstange 122 die Bewegung des ersten Ventilkolbens 36 ausführt.
13 zeigt eine Ausführungsform einer Ventilanordnung 130, in der ein magnetisch angetriebener Linearmotor die Bewegung des ersten Ventilkolbens 36 ausführt. Hierbei ist schematisch mit dem Bezugszeichen 134 der Stator des Linearmotors gezeigt, wobei die Antriebsstange 132 des ersten Ventilkolbens 36 einem Läufer des Linearmotors entspricht.
Hierbei ist es denkbar, dass der Linearantrieb in einer tubularen oder einer linearen Ausführungsform verwendet wird. Weiterhin ist es denkbar sowohl pneumatische angetriebene oder direkt angetriebene Linearmotoren zu verwenden. Mit einem tubularen Moter könnte der Kolben zusätzlich gedreht werden.
14 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform, in der die Bewegung des ersten Ventilkolbens 36 nicht durch einen eigenen Antrieb (Servo-, Linearmotor, etc.) sondern durch eine Kurvensteuerung veranlasst wird. Hierfür kann ein Eingriffselement 144 vorgesehen sein, welches über eine Antriebsstange 142 mit dem ersten Ventilkolben 36 verbunden ist bzw. als Bestandteil dessen ausgeführt ist. Das Bezugszeichen 146 kennzeichnet eine schematische Steuerkurve, welche gegenüber der Blasstation stationär angeordnet ist und die durch eine Bewegung der Blasstation (Rotation des Blasrads) eine entsprechende Bewegung des ersten Ventilkolbens 36 veranlasst. Weiterhin ist es denkbar, auch Kombinationen aus einer Kurvensteuerung und pneumatischen oder elektrischen Antrieben zu verwenden.
In den 15, 17, 19 und 20 sind vorteilhafte Ausführungsformen in einer waagrechten Anordnung gezeigt. Dies bedeutet, dass die Reckstange 34 und der erste Ventilkolben 36 bzw. deren Bewegungsrichtungen senkrecht zueinander stehen und nicht wie in den bisher gezeigten Ausführungsformen parallel zueinander stehen.
15 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 150, in welcher der Ventilblock 32 eine Bohrung für einen ersten Ventilkolben 36 aufweist, welche in Bezug auf die Reckstange 34 bzw. die Bewegungsrichtung der Reckstange 34 senkrecht steht. Weiterhin weist der Ventilblock 32 drei Verbindungen zu einem Druckluftsystem mit den Druckstufen p1, pi und p2 und eine Leitung EXH, über die der in der Blasstation nach einem Blasvorgang verbleibende Restdruck an die Umgebung abgegeben werden kann. Während eines Blasprozesses wird der erste Ventilkolben 36 über einen Antrieb 38 gegen die Kraft einer Feder 42 von links nach rechts bewegt, wodurch die Blasform sukzessive mit Druckluft der Druckstufen p1, pi und p2 beaufschlagt wird. Im Anschluss daran wird der erste Ventilkolben 36 wieder nach rechts in seine Ausgangsposition bewegt, wodurch die in der Blasstation befindliche Druckluft zunächst in den Druckspeicher unter dem Zwischenblasdruck pi und anschließend in den Druckspeicher unter dem Vorblasdruck p1 recycelt wird bevor der verbleibende Restdruck über die Leitung EXH bzw. den damit verbundenen (nicht gezeigten) Schalldämpfer an die Umgebung abgegeben wird.
Weiterhin ist es denkbar, den Blasvorgang, ohne ein Recyceln der Druckluft auszuführen. Hierfür kann beispielsweise der erste Ventilkolben 36 in seiner linken Endposition um 90° gedreht wird und danach in seine rechte Endposition bewegt wird.
In 16 ist eine Position der Durchgangsöffnung 40 des ersten Ventilkolbens 36 im gedrehten Zustand ersichtlich. Zur Entlüftung der Blasstation ist es denkbar, den ersten Ventilkolben 36 erneut um 90° zu drehen, während sich dieser in einer Position auf Höhe der Leitung EXH befindet.
17 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 160 mit einer waagrechten Anordnung des ersten Ventilkolbens 36. Der Ventilblock 32 weist eine symmetrische Anordnung von Zu- und/oder Ableitungen, welche die Blasstation mit Druckspeichern unter einem Vorblasdruck p1, einem Zwischenblasdruck pi, einem Fertigblasdruck p2, einen (Hallen-)Druckluftnetz DLN und einem Schalldämpfer (über die Leitung EXH) verbinden. An dieser Stelle sei angemerkt, dass in der Leitung DLN ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches nur einen Gasfluss aus der Blasform in das (Hallen-)Druckluftnetzwerk im Rahmen des Recycelns erlaubt, aber keinen Gasfluss während der sukzessiven Beaufschlagung der Blasform. Ebenso sei angemerkt, dass gleich benannte Leitungen zusammengeführt werden, wie dies schon in 4 beschrieben wurde. Für einen vollständigen Blasvorgang inklusive Recyclen muss der ersten Ventilkolben 36 nur in einer Richtung von einer linken in eine rechte bzw. von einer rechten in eine linke Endposition bewegt werden, wodurch die Blasstation ausgehend von einem Atmosphärendruck (Verbindung über Leitung EXH) sukzessive mit Druckluft unter den Drücken p1, pi und p2 beaufschlagt wird, welche bei der weiteren Bewegung sukzessive in die Druckspeicher mit den Drücken pi und p1 und das (Hallen-)Druckluftnetzwerk (DLN) recycelt werden, bevor der verbleibende Restdruck über die Leitung EXH an die Umgebung abgegeben wird.
In 18 ist eine Ventilanordnung 170 gezeigt, in der sich der erste Ventilkolben 36 bzw. dessen Durchgangsöffnung 40 sind nicht direkt in der Flucht einer Zuleitung befindet, sondern etwas versetzt hierzu. Dies entspricht einer Drosselstellung des Ventils. Durch diese Anordnung sei verdeutlicht, dass durch eine stufenlose Bewegung des ersten Ventilkolbens 36 und eine beliebige Positionierung desselben dazu verwendet werden kann bei jeder Druckstufe die Funktion eines (verstellbaren) Drosselventils zu erfüllen, wodurch in jeder Druckstufe der Betrieb als Proportionalventil möglich ist.
19 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 180, welche eine waagrechte Anordnung des ersten Ventilkolbens 36 aufweist. Die in 19 dargestellte Ausführungsform weist dieselbe Anordnung und Abfolge der Zu- und/oder Ableitungen wie die in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen, weswegen hier auf eine weitere detaillierte Beschreibung verzichtet wird und auf die obige Beschreibung der 2 und 3 verwiesen wird.
20 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ventilanordnung 190, welche sich von der in Figur dargestellten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass die Kanäle der Zu- und/oder Ableitungen durch eine gemeinsame Bohrung 192 innerhalb des Ventilblock 32 miteinander verbunden sind, welche über Dichtstopfen 194 gegenüber der Umgebung abgedichtet sind. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Totraum der Ventilanordnung noch weiter verringert werden kann.
21 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung 1. Gezeigt ist das Blasrad 6 und eine geöffnete Blasform 15. Der Fokus der Abbildung liegt auf der Anordnung des Ventilblocks 32, welcher oberhalb der Blasform 15 mit einem stationären Träger 200 des Blasrads 6 verbunden ist. Gezeigt ist eine Ausführungsform, bei der erste Ventilkolben 36 senkrecht zur Reckstange 36 steht. Weiterhin ist schematisch die Anbindung des Ventilblocks an den Drehverteiler 13 und damit an das Druckluftsystem und an einen Schalldämpfer 36 gezeigt.
22 zeigt eine Anbindung der Vorrichtung (wie in 1 dargestellt) an ein Fertigungsmanagementsystem 212. Eine solche Anbindung gilt für jede Umformungsstation und ist hier zwecks der Übersichtlichkeit nur für gesamte Vorrichtung gezeigt.
In einer ersten Stufe des Fertigungsmanagementsystems 210 werden Daten in Bezug auf eine Umformungsstation, hier Blasstation 7, die SPS-Ebene 212 (Speicherprogrammierbare Steuerung) des Fertigungsmanagementsystems 210 übermittelt und weiter an die MES- und/oder ERP-Ebene (Manufacturing Execution System/ Enterprise Resource Planing) 214 übertragen. Die erfassten Daten werden bevorzugt weiter an eine zentrale Cloud 216 übermittelt, welche im Austausch mit einer Datenbank/Server 218 steht. Auf diesem Weg können, wie beispielsweise hier gezeigt, Daten in Bezug auf eine Umformungsstation erfasst werden und an einer zentralen Stelle zusammen mit Daten (vieler) weiterer Anlagen abgelegt und verarbeitet werden. Dies bietet den Vorteil, dass Daten in Bezug auf eine Vielzahl von Umformungseinrichtungen, genauer gesagt Daten in Bezug auf die jeweiligen Ventilanordnungen (beispielsweise Anordnung der Kanäle, Daten über verwendete Druckstufen, Daten über Bewegungen von Ventilkolben, etc.) gesammelt und ausgewertet werden können.
Das hier gezeigte System ist keineswegs nur auf eine Ventilanordnung einer Umformungsstation beschränkt, sondern kann für jegliche Arten von Ventilanordnungen Anwendung finden, beispielsweise bei Abfülleinrichtungen. So ist es möglich, dass Daten von einer der Blasformmaschine nachgeordneten Fülleinrichtung über die entsprechenden SPS-Ebene 220 übermittelt werden oder Daten von externen Anlagen können über die entsprechenden ERP/MES- 222 bzw. SPS-Ebenen 224 81 erhalten werden. Sämtliche zentral erfassten Daten können ausgewertet werden und bei der Steuerung der verschiedenen Anlagen verwendet werden. Hierfür werden in entsprechender Reihenfolge Steuerungsbefehle über die ERP-/MES-Ebenen 214/222 an die SPS-Ebenen 212/224 der einzelnen Anlagen, beispielsweise einer Blasformmaschine oder einer Fülleinrichtung übermittelt.
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: Vorrichtung
2: Zuführeinrichtung, Sägezahnstern
3: Erwärmungseinrichtung
4: Einlaufstern
5: Greifer
6: Blasrad
7: Blasstation
8: Kompressor mit Kompressorstufen
9: Zuleitung Druckluft
10: Rückleitung Druckluft
11: Entnahmestern
12: Greifer
13: Drehverteiler
14: Leitung
15: Blasform
16: Schalldämpfer
20: Kunststoffvorformling
21: Kunststoffbehältnis, Kunststoffflasche
30: Ventilanordnung
32: Ventilblock
34: Reckstange
36: erster Ventilkolben
38: Antrieb Ventilkolben
40: Durchgangsöffnung Ventilkolben
41,a,b: Kanal
42: Feder Antrieb Ventilkolben
44: Rückschlagventil
46: Richtung Blasdüse
48: Leitung
50: Knotenpunkt
52: Druckluftsystem
60: Ventilanordnung mit zwei Durchgangsöffnungen
62: Druckminderer und Drehverteiler
64: erste Durchgangsöffnung Ventilkolben horizontal
66: zweite Durchgangsöffnung Ventilkolben vertikal
68: zweite Durchgangsöffnung Ventilkolben rechtwinklig
70: Bewegungsrichtung Ventilkolben
80: Ventilanordnung Zufuhr und Recycling getrennt.
82: Zuführventilkolben
84: Antrieb Zuführventilkolben
86: Durchgangsöffnung Zuführt-Ventilkolben
88: Recyclingventilkolben
90: Antrieb Recyclingventilkolben
92: Durchgangsöffnung Recycling-Ventilkolben
94: Recyclingvolumen 25 bar
96: Recyclingvolumen 20 bar
98: Recyclingvolumen 15 bar
100: Recyclingvolumen 6 bar
102: Recyclingvolumen 3 bar
104: Drucksensor
106: Servoantrieb Zuführ-Ventilkolben
108: Antriebsstange Zuführ-Ventilkolben
110: Servoantrieb Recycling-Ventilkolben
112: Antriebsstange Recycling-Ventilkolben
114: Verbindungsstück
116: gemeinsamer Servoantrieb
118: Verbindungsstück
120: Ventilanordnung Servoantrieb
122: Antriebsstange
124: Servoantrieb
130: Ventilanordnung Linearmotor
132: Linearmotor Läufer (Antriebsstange)
134: Linearmotor Stator
140: Ventilanordnung Kurvensteuerung
142: Antriebstange Ventilkolben
144: Eingriffselement
146: Steuerkurve
150: waagrechte Ventilanordnung
152: Bewegungsrichtung Ventilkolben in gedrehter Stellung
154: Bewegungsrichtung fließfähiges Medium (Druckluft)
160: waagrechte Ventilanordnung
170: Ventilanordnung in Drosselstellung
180: waagrechte Ventilanordnung
190: Ventilanordnung mit Bohrung
192: Bohrung
194: Dichtstopfen Bohrung
200: Formträger/Reckstangenhalter
210: Fertigungsmanagementsystem
212: SPS
214: ERP/MES
216: Cloud, Internet
218: Datenbank, Server
220: SPS Abfüllanlage
222: ERP/MES weiterer Anlage
224: SPS weiterer Anlage
EXH: Leitung Schalldämpfer
DLN: Druckluft-Netzwerk
p1: Leitung Vorblasdruck
p2: Leitung Fertigblasdruck
pi: Leitung Zwischenblasdruck
R1, R2, R3, R4, R5: Recyclingleitung
S1, S2, S3, S4: Druckspeicher

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 1974892 A2 [0005, 0029]
FR 1600585 A [0007]
US 4214860 A [0007]

Claims

Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einer Umformungsstation, welche die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium und insbesondere gasförmigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformt, wobei die wenigstens eine Umformungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens einen Auslass aufweist, über welchen das fließfähige Medium aus dem Kunststoffbehältnis entweichen kann, wobei die Vorrichtung eine Ventilanordnung aufweist, welche eine Druckänderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck und optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens eine vierte Druckänderung durch eine Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir ermöglicht und bevorzugt die vierte Druckänderung durch die Bewegung des ersten Ventilkolben in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umformungsstation einen Ventilblock aufweist, welcher wenigstens eine erste Bohrung aufweist, innerhalb der der erste Ventilkolben bewegbar ist und in dessen Umfangswandung eine Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums angeordnet sind.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung individuell freigebbar oder verschließbar ist.
Vorrichtung wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung einen Antrieb für die Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung einen zweiten Ventilkolben aufweist und der Ventilblock eine zweite Bohrung aufweist, innerhalb welcher der zweite Ventilkolben bewegbar ist und in dessen Umfangswandung eine Vielzahl von Kanälen für die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und/oder die Rückführung des fließfähigen Mediums angeordnet sind, wobei eine Druckänderung durch die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir durch eine Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung durch die Ventilanordnung ausführbar sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise in einer Funktion als Proportionalventil betreibbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben und der zweite Ventilkolben durch einen gemeinsamen Antrieb in axialer Richtung bewegbar sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben und/oder der zweite Ventilkolben um die eigene Achse drehbar sind.
Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einer Umformungsstation, welche die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen umformt, wobei die wenigstens eine Umformungsstation eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt und wobei die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein erstes Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem ersten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens ein zweites Druckreservoir, welches das fließfähige Medium unter einem zweiten vorgegebenen Druck speichert und wenigstens einen Auslass aufweist, über welchen das fließfähige Medium aus dem Kunststoffbehältnis entweichen kann, mit einer Ventilanordnung, welche eine Druckänderung des auf die Kunststoffvorformlinge wirkenden Drucks durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium und/oder durch die Abführung des fließfähigen Mediums ermöglicht, wobei diese Ventilanordnung wenigstens eine erste Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem ersten Druck und wenigstens eine zweite Druckänderung durch die Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem fließfähigen Medium unter dem zweiten Druck und optional eine dritte Druckänderung durch das Entweichen des fließfähigen Mediums in die Atmosphäre ermöglicht und/oder durchführt dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens zwei dieser Druckänderungen durch eine Bewegung des ersten Ventilkolbens in axialer Richtung ausführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens eine vierte Druckänderung durch eine Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir ermöglicht und bevorzugt die vierte Druckänderung durch die Bewegung des ersten Ventilkolben in axialer Richtung ausführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung einen zweiten Ventilkolben aufweist und die Ventilanordnung eine Druckänderung durch die Beaufschlagung des Kunststoffvorformlings mit dem fließfähigen Medium und durch die Rückführung des fließfähigen Mediums in wenigstens ein Druckreservoir durch eine Bewegung des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung ausführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung stufenlos erfolgt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung durch die Bewegung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens in axialer Richtung eine Funktion eines Proportionalventils wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise ausführen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben und/oder der zweite Ventilkolben um die eigene Achse drehbar ist und die Ventilanordnung durch eine Drehung des ersten Ventilkolbens und/oder des zweiten Ventilkolbens die Funktion eines Proportionalventils wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise und bevorzugt permanent ausführen kann.