DE19615269A1

DE19615269A1 - Nachkühlvorrichtung

Info

Publication number: DE19615269A1
Application number: DE19615269A
Authority: DE
Inventors: Maerten Dr Burgdorf
Original assignee: Mauser Werke GmbH
Current assignee: Mauser Werke GmbH
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1996-10-31
Also published as: DE29507103U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachkühlen von blasgeformten Kunststoff- Hohlkörpern, die soeben aus der Blasform entnommen wurden und noch restliche Prozeßwärme enthalten.

Beim Blasformvorgang muß ein aus dem extrudierten schlauchförmigen Vorformling erblasener Hohlkörper solange in der Blasform verbleiben, bis das erhitzte Kunststoff material soweit abgekühlt ist und formstabil bleibt, daß der Kunststoff-Hohlkörper ohne Beeinträchtigung seiner geometrischen Abmessungen aus der Form entnommen werden kann.

Bei der Entnahme des erblasenen Hohlkörpers aus der Blasform weist dieser regelmäßig an seinem oberen und seinem unteren Ende noch die Reststücke (Butzen) des abgequetschten schlauchförmigen Vorformlings auf. Diese Reststücke werden zunächst abgeschert bzw. abgeschnitten und der Hohlkörper wird danach entsprechend nachgekühlt. Gerade entlang der Abquetschnähte ist die Wandung des Hohlkörpers verfahrensbedingt etwas dicker ausgebildet als die normale Wandstärke und macht eine Nachkühlung des Behälteroberbodens und/oder des Unterbodens erforderlich.

Auch besondere Ausgestaltungsformen von Kunststoff-Hohlkörpern können in anderen Bereichen ein Nachkühlen und definiertes Abführen von im Hohlkörper verbliebener Restwärme in einer Nachkühleinrichtung erforderlich machen, um ungleichmäßige Materialschrumpfungen zu vermeiden und hohe Maßtoleranzen zu gewährleisten. Blasgeformte Kunststoff-Hohlkörper wie beispielsweise Spundfässer mit angestauch tem, umlaufend massivem Trage- und Transportring und mit in Spundmulden versenkt angeordneten Spundlochstutzen mit Schraubgewinde weisen an derartigen Bauteilen unterschiedliche bzw. größere Materialstärken auf, die entsprechend längere Abkühlzeiten für die Abführung der Prozeßwärme benötigen als benachbarte Bereiche mit normaler Wandstärke des Faßkörpers.

Eine ungleichmäßige und unkontrollierte Abkühlung von Kunststoff-Hohlkörpern kann z. B. zu dem unerwünschten Effekt führen, daß sich der Behälterunterboden oder/und -oberboden nach innen in das Behälterinnere hineinzieht bzw. "hochzieht". Dies kann z. B. für eine störungsfreie Auslauffähigkeit bzw. Restentleerbarkeit von derartigen Ver packungsbehältern sehr nachteilig sein, insbesondere wenn sie für gefährliche flüssige Füllgüter vorgesehen sind.

Beim Blasformprozeß lassen sich Wanddickenunterschiede eben nicht vermeiden. Unterschiede in der Wanddicke treten dabei insbesondere - aber nicht nur - in der Umgebung der Quetschnähte auf. Die Materialanhäufungen in der Quetschnahtnähe können tatsächlich sehr erheblich sein. Während des Blasformvorganges wird durch die Kühlung der Blasform in guter Näherung an allen Stellen des geformten Hohl körpers pro Flächeneinheit die gleiche Wärmemenge entzogen. Dadurch sind Wandverdickungen gleichzeitig Stellen höherer Entformungstemperatur, sogenannte "Wärmenester". Um eine hohe Stückzahl an geblasenen Hohlkörpern aus einer Blasform zu erhalten, ist man bemüht, die Verweilzeit eines Hohlkörpers innerhalb der Blasform so kurz wie möglich zu halten. Die dem eigentlichen Blasformvorgang nachgeschaltete Nachkühlung soll den Hohlkörper formgeführt auf annähernd Raumtemperatur herunterkühlen, ohne daß es dabei durch die infolge von Temperaturunterschieden auftretenden Schrumpfspannungen zu unkontrollierten bzw. unerwünschten Deformationen am Behälter kommt. Wiederum sind es die Materialan häufungen um die Quetschnähte, die besonders starke Schrumpfdeformationen am gefertigten Behälter ergeben. Dabei können diese Deformationen die Gebrauchs eigenschaften wie insbesondere die Stapelfähigkeit und die Restentleerbarkeit der Behälter ganz erheblich beeinträchtigen.

Eine einfache Nachkühlung von soeben aus der Blasform entnommenen und noch restliche Prozeßwärme enthaltenden Kunststoff-Behältern wurde bisher dadurch realisiert, daß die Behälter an den erforderlichen Stellen zur beschleunigten Abkühlung einfach mit kalter Luft angeblasen wurden. Andere bekannte Nachkühlvorrichtungen arbeiten mit gekühlten Formplatten, die insbesondere im Bereich der Quetschnähte mechanisch an den Hohlkörper angepreßt werden. Dabei steigt die Nachkühlwirkung mit zunehmendem Anpreßdruck, weil damit ein zunehmend guter Wärmeübergang zwischen Formplatten und Behälter geschaffen wird. Um andererseits ein Zusammen fallen des Behälters unter dem Anpreßdruck zu vermeiden, wird ein stützender Innen druck aufgebracht. Der Höhe dieses inneren Stützdruckes ist allerdings eine Grenze gesetzt, durch die mechanische Festigkeit des stellenweise noch heißen Behälters, der durch zu hohe Innendrücke verformt würde. Somit bleibt die Wirksamkeit von derartigen Nachkühlvorrichtungen begrenzt.

Weiterhin sind geschlossene Nachkühlformen bekannt, die den blasgeformten Behälter vollständig umschließen. Dabei kann ein wesentlich höherer Innendruck aufgebracht und damit der Wärmeübergang Kühlform - Behälter wesentlich verbessert werden. Der Erhöhung der Nachkühlwirkung ist allerdings auch hier eine Grenze gesetzt durch das Schrumpfen des Behälters während des Abkühlvorganges und durch das damit verbundene Abheben des Behälters von der Wandung der Nachkühlform. Sobald aber der direkte Kontakt zwischen Behälter und Nachkühlform verloren geht, sinkt der Wärmeübergang und damit die Kühlwirkung auf nahezu Null ab. Wegen dieses Nachteiles haben sich solche geschlossene Nachkühlformen in der Praxis trotz intensiven Bemühens nicht durchgesetzt.

Aus der deutschen Patentschrift DE-PS 37 32 898 C2 (= US 4,842,802) ist eine derartige Nachkühleinrichtung in Form einer weiteren zweigeteilten Kühl-Blasform bekannt, in welche der Kunststoff-Hohlkörper vollständig eingesetzt und in partiellen verdickten Umfangsbereichen mit kritischen Kerbansätzen unter Aufbringung eines erneuten Blasdruckes nachgestreckt, d. h. nachgeformt und insgesamt abgekühlt wird. Diese Verfahrensweise führte zwar zu einer verbesserten Produktqualität, sie war jedoch vergleichsweise sehr zeit- und kostenaufwendig.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nachkühlvorrichtung für blasgeformte Kunststoff-Hohlkörper anzugeben, die einen hohen Anpreßdruck von Kühlplatte zum Hohlkörper gestattet, ohne daß es beim Schrumpfen des Behälters zu einem Abheben von der Kühlfläche kommt. Dabei soll eine verbesserte und schnellere Wärmeableitung der Restwärme aus dem Produkt ausschließlich an den Stellen ermöglicht werden, an denen dies erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung.

Durch die scheibenförmige Ausbildung der oberen Kühlplatte, die den zu kühlenden Hohlkörper lediglich teilweise abdeckt und deren mit dem Hohlkörper in Kontakt kommende Kühlfläche exakt der Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers angepaßt ist, wobei auf der mit dem Hohlkörper in Kontakt kommenden Seite der Kühlplatte ein Unterdruck derart erzeugt werden kann, daß die überdeckte Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers gegen die Kühlfläche der Kühlplatte ansaugbar ist, wird eine effektive Nachkühlung des Behälters nur in den Flächenbereichen ermöglicht, die in nachteiliger Weise noch überschüssige Prozeßwärme enthalten. Die vertikalen Wandungsbereiche eines soeben aus der Blasform entnommenen Kunststoffbehälters sind im allgemeinen bereits bei der Entnahme vollständig abgekühlt bzw. kalt, während die horizontalen Wandungsbereiche oder angestauchte Behälter-Handlingsringe oftmals noch soviel Restwärme enthalten, daß dort Materialtemperaturen von ca. 800 bis 1500 c vorliegen können und man den Behälter in diesen Bereichen nicht mit bloßer Hand anfassen kann. Durch die vertikale Verstellbarkeit bzw. Höhenverschiebbarkeit der oberen, mit flexiblen Anschlüssen für ein Rohrleitungs-Kühlsystem ausgestatteten Kühlplatte ist eine schnelle Einsetzung des jeweiligen Hohlkörpers in die Nachkühlvorrichtung möglich. Auf diese Weise kann ein schneller Wirkungskontakt der oberen Kühlplatte mit dem Behälter-Oberboden und der unteren Kühlplatte mit dem -Unterboden herge stellt werden, so daß eine schnelle Abführung der Restwärme aus dem Hohlkörper erfolgt und dieser nur kurzzeitig in der Nachkühleinrichtung verweilen muß. Dies ist besonders wichtig für eine hohe Durchsatzleistung der dem eigentlichen Form gebungsverfahren in einer oder mehreren gleichen Blasformen nachgeschalteten Kühleinrichtung.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß weiterhin eine der oberen Kühl platte gegenüberliegende untere Kühlplatte angeordnet ist, wobei die obere Kühlplatte mit einem horizontalen oberen Teilbereich bzw. mit dem Oberboden und die untere Kühlplatte mit einem horizontalen unteren Teilbereich bzw. mit dem Unterboden des zu kühlenden Kunststoff-Hohlkörpers in direkte Berührung bzw. Wirkungskontakt gelangt wobei auch hier auf der mit dem Hohlkörper in Kontakt kommenden Seite der unteren Kühlplatte ein entsprechender Unterdruck derart erzeugbar ist, daß die überdeckte Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers (= Unterboden) gegen die Kühlfläche dieser Kühlplatte angesaugt wird.

Die Kühlplatten können umfangsseitig einen kurzen abgewinkelten umlaufenden Flanschrand aufweisen, der den abzukühlenden Hohlkörper auch in den benachbarten vertikalen Wandungsbereichen um ein kurzes Stück von ca. 10 mm bis etwa 100 mm überdeckt.

Insbesondere bei großvolumigen Hohlkörpern wie z. B. einem Innenbehälter für einen 1000-Liter Palettencontainer (IBC) - wie er nachfolgend in den Fig. 7 und 8 zeichnerisch dargestellt ist - bekommt diese Maßnahme eine ganz wesentliche Bedeutung. Der großflächige Oberboden eines derartigen Behälters neigt dazu nach innen durchzuhängen. Würde man hier die Kühlplatte mit Kraft gegen den Oberboden drücken, so würde nur der Rand des Oberbodens belastet werden und das Zentrum des Oberbodens würde weiter nach unten gedrückt werden und nicht in richtigen Wirkungskontakt mit der Kühlfläche gelangen. Zusätzlich dazu kommen Schrumpfungsspannungen beim Abkühlen der verdickten Quetschnaht, die in der Regel im Oberboden und Unterboden angeordnet ist. Der Unterboden zieht sich dabei ebenfalls nach innen d. h. im besonderen Fall nach oben. Diesem Bestreben wird jeweils durch den an die Kühlplatte angelegten Unterdruck entgegengewirkt; die Behälter-Wandungsteile werden gegen die Kühlfläche der Kühlplatten angesaugt und dadurch kräftig angepreßt, und es findet durch die innige Berührung der jeweiligen Kontaktflächen eine gute und damit schnelle Wärmeableitung statt.

Je nach den Abmessungen und/oder dem Einsatzgewicht des zu kühlenden Hohlkörpers kann der Unterdruck vorwählbar zwischen 0,2 und 2,0 bar eingestellt werden, damit der Kunststoff-Hohlkörper sozusagen an der oberen Kühlplatte "hängt". Damit sich der Unterdruck großflächig in der Kühlfläche der Kühlplatte entfalten kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kühlfläche eine vergleichsweise grobe Porosität aufweist. In einer anderen Ausführungsform kann die Kühlfläche der Kühl platte auch als Lochblech mit einer Vielzahl von kleinen, dicht nebeneinander angeordneten Bohrungen ausgebildet sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die Kühlfläche der Kühlplatte eine Vielzahl von miteinander verbundenen Nuten bzw. Rillen aufweist, die parallel zueinander verlaufend und/oder sich gegenseitig kreuzend ausgebildet sein können.

Um ein ungehindertes Zuströmen von Umgebungsluft zu verhindern, ist am äußeren Rand der Kühlplatte ein um laufender Dichtungsring zum Abdichten der Kühlfläche gegen die Oberfläche des überdeckten abzukühlenden Hohlkörpers vorgesehen. Zum leichteren Ansetzen des Kunststoff-Hohlkörpers kann der Dichtungsring im Durchmesser manschettenartig verstellbar ausgebildet sein. Beim Einsetzen oder bei der Entnahme des Hohlkörpers ist der Durchmesser leicht vergrößert, wogegen beim Anlegen des Unterdruckes der Durchmesser des Dichtungsringes geringfügig verkleinert wird, so daß er an der Außenwandung des Hohlkörpers anliegt und besser abdichtet. Bei der erfindungsgemäßen Nachkühlvorrichtung mit der unteren und der oberen z. B. wassergekühlten Kühlplatte wird der notwendige hohe Anpreßdruck zwischen Kühlplatte und Hohlkörper-Außenfläche durch Evakuieren aufgebracht, wodurch der Behälter an die Kühl-Formplatten angesaugt wird. Im Behälter selbst wird über entsprechende Blasdorne ein leichter Stützdruck zwischen 0,1 und 1 bar aufgebracht, um auch in Bereichen außerhalb der Kühlplatten Formstabilität während des Abkühlvorganges zu gewährleisten.

Nur ein gleichbleibend guter Kontakt garantiert einen gleichbleibend guten Wärme übergang. Durch die vertikale Verschiebbarkeit bzw. durch vertikales Nachfahren der oberen Kühlplatte unter weitgehendem Gewichtsausgleich wird ein vertikales Nach schrumpfen des Behälters während des Abkühlvorganges automatisch ausgeglichen. Horizontales Nachschrumpfen wird durch die Flexibilität der rundum laufenden Vakuum dichtungen ausgeglichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nachkühlvorrichtung mit Spundfaß,

Fig. 2 ausschnittsweise eine Kühlplatte mit Lochblech-Kühlfläche,

Fig. 3 ausschnittsweise eine Kühlplatte mit Rillen/Nuten in der Kühlfläche,

Fig. 4 ausschnittsweise eine Kühlplatte mit äußerer Lamellendichtung,

Fig. 5 ausschnittsweise eine Kühlplatte mit äußerer Ringdichtung,

Fig. 6 ausschnittsweise eine Kühlplatte mit äußerer Lippendichtung,

Fig. 7 einen soeben aus der Blasform entnommenen Kunststoff-Hohlkörper und

Fig. 8 einen fertig nachgekühlten Kunststoff-Innenbehälter für einen IBC.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 eine Nachkühlvorrichtung bezeichnet, in welche im vorliegenden Fall ein Kunststoff-Spundfaß 12 zur Nachkühlung eingesetzt ist. Die Nachkühlvorrichtung 10 ist in einem 4-Säulen-Rahmengerüst 24 aufgebaut. Innerhalb des Rahmengerüstes 24 ist ein mittels Balgzylinder 26 höhenverstellbarer Tragrahmen 28 für die obere Kühlplatte 16 angeordnet. Die Balgzylinder 26 sind einerseits an einem Querträger 34 des Rahmengerüstes 24 fixiert und auf der anderen Seite an dem höhenverstellbaren Tragrahmen 28 befestigt, an dessen Unterseite wiederum die obere Kühlplatte 16 verschraubt ist. Das Spundfaß 12 steht mit seinem Unterboden 30 in Wirkungskontakt auf der nach oben weisenden unteren Kühlfläche 22 der scheibenförmigen unteren Kühlplatte 18. Von oben ist die obere Kühlplatte 16 mit ihrer nach unten weisenden oberen Kühlfläche 20 derart auf die Oberfläche des Faß- Oberbodens 32 abgesenkt, so daß auch hier die Kontaktflächen in Berührung gelangt sind. Die mit dem Spundfaß 12 in Kontakt kommenden Kühlflächen 20, 22 der Kühlplatten 16, 18 sind exakt der Oberfläche = Außenfläche des entsprechenden überdeckten Teilbereiches des zu kühlenden Spundfasses bzw. Hohlkörpers angepaßt. Der über die Balgzylinder 26 ausführbare Hub des Tragrahmens 28 mit der unten aufgeschraubten Kühlplatte 16 beträgt ca. 200 mm. Durch die Kühlplatte 16 sind zwei hohle Blasdorne 36 durchgesteckt, die genau in die Spundlochöffnungen des Spundfasses 12 eingepaßt sind. Oben auf dem Rahmengerüst 24 ist ein Hochdruck gebläse 38 angeordnet, das über zeichnerisch nicht dargestellte, gegebenenfalls flexible Schlauchleitungen mit wenigstens einem Blasdorn 36 in Verbindung steht. Zum Anschluß der flexiblen Schlauchleitung sind die Blasdorne 36 an ihrem oberen Ende mit einem Schlauchanschlußstutzen 40 versehen. Um eine gute Innenspülung und Kühlwirkung zu erzielen, kann der eine Blasdorn an der Druckluftseite und der andere Blasdorn mit der Saugseite des Gebläses 38 verbunden sein.

Im Nahbereich des oberen und des unteren Faßrandes, dort wo die Umfangsringe am Faßkörper ausgebildet sind, ist die Nachkühlvorrichtung 10 weiterhin mit je einer Kühlluft-Ringleitung 60 ausgestattet. Die Ringleitungen 60 sind innenseitig als Schlitz düse ausgebildet und blasen Kühlluft von außen gegen die Wandungsbereiche des Faßkörpers. Die als Konvektionskühler wirkenden Ringleitungen 60 sind ebenfalls über jeweils eine erforderlichenfalls flexible Schlauchleitung mit der Druckluftseite des Hochdruckgebläses 38 verbunden.

Auf der mit dem Spundfaß 12 in Kontakt kommenden Seite der Kühlplatten 16, 18 wird ein Unterdruck derart erzeugt daß die überdeckte Oberfläche des zu kühlenden Spundfasses 12 fest gegen die Kühlflächen 20, 22 der Kühlplatten 16, 18 angesaugt wird. Dazu sind die Kühlplatten 16, 18 über entsprechende Saugleitungen (flexible Saugleitungen für die obere höhenverstellbare Kühlplatte) mit der Saugseite des Hochdruckgebläses 38 verbunden. Mittels entsprechender Regelventile in den Saugleitungen kann der im Bereich der Kühlfläche 20, 22 der Kühlplatten 16,18 wirkende Unterdruck je nach Abmessungen oder Einsatzgewicht des zu kühlenden Hohlkörpers auf einen geeigneten Wert in einem Bereich zwischen 0,2 bar und 2,0 bar vorgewählt und eingestellt werden. Damit sich zwischen der zu kühlenden Faßwan dung und der Kühlplatte ein gleichmäßiger Unterdruck einstellen kann, sind die Kühl flächen 20, 22 der Kühlplatten 16, 18 mit einer vergleichsweise groben, vorzugsweise nach dem Sandstrahlverfahren hergestellten Porosität versehen.

In einer anderen Ausführungsform - wie in Fig. 2 schematisch dargestellt - ist die Kühlfläche 20 der Kühlplatte 16 zum Ansaugen der zu kühlenden Wandungsfläche des Kunststoff-Hohlkörpers als Lochblech 42 ausgebildet. Damit die Umgebungsluft nicht ungehindert zuströmen und sich ein konstant bleibender Unterdruck ausbilden kann, ist am äußeren Rand der Kühlplatte 16, 18 ein umlaufender Dichtungsring 48 zum Abdichten der Kühlplatte 16, 18 gegen die Oberfläche des überdeckten abzukühlenden Hohlkörpers 12, 14 angeordnet. In einfacher Ausführung kann dieser Dichtungsring 48 als elastische O-Ringdichtung ausgebildet sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Kühlplatte 16 ist in Fig. 3 dargestellt, bei der zur Ausbildung des Unterdruckes die Kühlfläche 20 mit einer Vielzahl von parallel verlaufenden, miteinander verbundenen Nuten bzw. Rillen 44 versehen ist. Die Rillen können auch schrägverlaufend und/oder sich gegenseitig kreuzend ausgebildet sein. Dabei sollen die Rillen eine Tiefe zwischen 0,1 mm und 2,0 mm, vorzugsweise ca. 1,0 mm, und eine Breite zwischen 0,5 mm und 3,0 mm, vorzugsweise ca. 1,5 mm, aufweisen.

Über eine oder mehrere Anschlußbohrungen 46 und die sich daran anschließenden flexiblen Saugleitungen stehen die Rillen bzw. die Unterseite der Kühlplatte mit der Saugseite des Hochdruckgebläses in Verbindung. Hierdurch wird der Unterdruck aufgebaut bzw. erzeugt und die überdeckten Wandungsteile des zu kühlenden Hohlkörpers werden kräftig gegen die Kühlplatte gepreßt. Dabei wird der Hohlkörper unter Aufrechterhaltung seiner Formbeständigkeit und Maßhaltigkeit und unter Vermeidung von unerwünschten Verzugserscheinungen vollständig abgekühlt. Wie bereits zuvor erwähnt, ist es zur Aufrechterhaltung eines konstanten Unter druckes zweckmäßig, den äußeren Rand der Kühlplatte gegen die Umgebungsluft abzudichten. Um nun den zu kühlenden Kunststoff-Hohlkörper besser unter der Kühlplatte plazieren und nach erfolgter Nachkühlung wieder wegnehmen zu können, ist der Dichtungsring 48 im Durchmesser verstellbar bzw. einstellbar ausgebildet. In einer in Fig. 4 schematisch angedeuteten Ausführungsform ist der Dichtungsring als Manschettenring mit einer Vielzahl von dünnen flachen schindelartigen Lamellenteilen 50 ausgebildet, die sich seitlich gegenseitig teilweise überlappen und auf ihrer Anschlußseite an der Kühlplatte 16, 18 gelenkig bzw. biegsam befestigt sind. Mittels z. B. eines Stahldraht-Spannbügels 52 oder nach Art eines Bowdenzuges können die Lamellen 50 zum Faßeinsetzen oder Herausnehmen radial auf- bzw. abgespreizt und zum Abdichten an die Faßwandung angelegt werden.

Bei einer anderen in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist der Dichtungsring 48 als aufblasbarer Ringschlauch ausgebildet. Zur Durchmesservergrößerung beim Faßein setzen oder Herausnehmen wird der Ringschlauch mit der Saugseite des Gebläses verbunden und dadurch im Querschnitt verkleinert. Nach Einsetzen des Fasses wird der Ringschlauch auf die Druckseite des Gebläses geschaltet und aufgeblasen. Dabei vergrößert er seinen Querschnitt und verkleinert seinen inneren Durchmesser und legt sich dabei dichtend gegen die Faßwandung.

Bei einer weiteren in Fig. 6 dargestellten Ausgestaltungsform ist schließlich der Dichtungsring 48 als dünner, schräg gegen die Oberfläche bzw. Wandung des zu kühlenden Hohlkörpers 12, 14 zulaufender Lippenring 56 ausgebildet. Beim Einsetzen des Fasses wird der Kühlfläche 20 über die Bypassleitung, die Anschlußbohrung 46 und die Nuten 44 Druckluft zugeführt; diese Druckluft drückt den Lippenring 56 radial nach außen auf und das Faß kann leicht eingesetzt werden. Danach wird umgeschaltet und der Unterdruck an die Kühlfläche 20 angelegt. Dabei legt sich der Lippenring 56 dichtend gegen die äußere Faßwandung.

In Fig. 7 ist ein soeben aus der Blasform entnommener großvolumiger Innenbehälter 14 mit einem Fassungsvermögen von ca. 1000 Litern für einen Palettenbehälter (IBC) dargestellt. Oben und unten sind noch die Reststücke bzw. Butzen 62 des schlauch förmigen Vorformlings erkennbar, aus dem der Kunststoffbehälter 14 erblasen wurde. Die Butzenstücke 62 werden entlang der Quetschnähte 64 abgeschert bzw. abgeschnitten und der soeben erblasene aber noch restliche Prozeßwärme enthaltende Innenbehälter wird einer entsprechend ausgelegten Nachkühlvorrichtung 10 zugeführt und vollständig abgekühlt. Insbesondere in den Wandungsbereichen entlang der Quetschnähte 64 und/oder im Bereich der oberen Einformung 68 um den Einfüllstutzen und im Bereich der unteren Einformung 66 um den unteren Auslauf stutzen kann eine Nachkühlung üblicherweise auftretende Schrumpfungserscheinun gen und dadurch verursachte Maßungenauigkeiten verhindern.

Fig. 8 zeigt diesen abgekühlten Kunststoff-Innenbehälter 14 nach erfolgter Nachkühlung und vollständiger Abkühlung. In Ansicht der großflächigen Wandungs teile dieses Behälters wird verständlich, daß eine wirkungsvolle Ableitung von Restwärme nur durch einen intensiven Kontakt der Behälteraußenwandung mit der Kühlfläche der Kühlplatten realisiert werden kann. Dieser intensive Saugkontakt wird durch den angelegten Unterdruck bewirkt. Bei einer Nachkühlvorrichtung 10 für ein 220 Liter Spundfaß - wie es in Fig. 1 gezeigt ist - sollte das Kühlaggregat bzw. Hoch druckgebläse eine Leistung von ca. 3100 Pa Gesamtdruckdifferenz mit einer Fördermenge von ca. 8,5 m3/min erbringen. Für kleinere Behälter wie z. B. Kanister, Fassetts oder Hobbocks genügen entsprechend kleinere Aggregate.

Bezugszeichenliste

10 Nachkühlvorrichtung (NKV)
12 Kunststoff-Spundfaß
14 Kunstoff-Innenbehälter für IBC
16 obere Kühlplatte
18 untere Kühlplatte
20 obere Kühlfläche (16)
22 untere Kühlfläche (18)
24 Rahmengerüst
26 Balgzylinder für (28)
28 Tragrahmen
30 Unterboden (12)
32 Oberboden (12)
34 Querträger von (24)
36 Blasdorn
38 Hochdruckgebläse
40 Schlauchanschlußstutzen
42 Lochblech
44 Rillen/Nuten
46 Anschlußbohrung
48 Dichtungsring
50 Dichtungslamellen
52 Stahldraht-Spannbügel
54 Kühlleitungen
56 Lippenringdichtung
58 Flanschrand (16, 18)
60 Kühlmedium-Ringleitung
62 Reststücke = Butzen
64 Quetschnaht
66 Einformung Auslaufstutzen
68 Einformung Einfüllstutzen

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Nachkühlen von blasgeformten Kunststoff-Hohlkörpern (12, 14), die soeben aus der Blasform entnommen wurden und noch restliche Prozeßwärme enthalten, mit einer oberen scheibenförmigen Kühlplatte (16), die den zu kühlenden Hohlkörper (12, 14) lediglich teilweise abdeckt, wobei die mit dem Hohl körper (12, 14) in Kontakt kommende Kühlfläche (20) der Kühlplatte (16) exakt der Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) angepaßt ist, wobei auf der mit dem Hohlkörper (12, 14) in Kontakt kommenden Seite der Kühlplatte (16) ein Unterdruck derart erzeugt werden kann, daß die überdeckte Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) gegen die Kühlfläche (20) der Kühlplatte (16) ansaugbar ist, und wobei die obere Kühlplatte (16) mit flexiblen Anschlüssen für ein Rohrleitungs-Kühlsystem versehen ist und in vertikaler Richtung verschiebbar bzw. höhenverstellbar ausgebildet ist.

2. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der oberen Kühlplatte (16) gegenüberliegende untere Kühlplatte (18) vorgesehen ist, die den zu kühlenden Hohlkörper (12, 14) lediglich teilweise abdeckt, wobei die mit dem Hohlkörper (12, 14) in Kontakt kommende Kühlfläche (22) der Kühlplatte (18) exakt der Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) angepaßt ist, wobei auf der mit dem Hohlkörper (12, 14) in Kontakt kommenden Seite der Kühlplatte (18) ein Unterdruck derart erzeugt werden kann, daß die überdeckte Oberfläche des entsprechenden Teilbereiches des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) (= Unterboden) gegen die Kühlfläche (22) der Kühlplatte (18) ansaugbar ist.

3. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck je nach zu kühlendem Hohlkörper (12, 14) zwischen 0,2 bar und 2,0 bar Unterdruck vorwählbarbar und einstellbar ist.

4. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (20, 22) der Kühlplatte (16, 18) eine, vorzugsweise durch Sandstrahlung erzeugte, vergleichsweise grobe Porosität aufweist.

5. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (20, 22) der Kühlplatte (16, 18) als Lochblech (42) ausgebildet ist.

6. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (20, 22) der Kühlplatte (16, 18) mit einer Vielzahl von nebeneinander verlaufenden und miteinander verbundenen Nuten bzw. Rillen (44) versehen ist, wobei die Rillen (44) eine Tiefe zwischen 0,1 mm und 2,0 mm, vorzugsweise ca. 1,0 mm, und eine Breite zwischen 0,5 mm und 3,0 mm, vorzugsweise ca. 1,5 mm, aufweisen.

7. Nachkühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rand der Kühlplatte (16, 18) ein umlaufender Dichtungsring (48) zum Abdichten der Kühlplatte (16, 18) gegen die Oberfläche des überdeckten abzukühlenden Hohlkörpers (12, 14) vorgesehen ist.

8. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (48) im Durchmesser verstellbar/einstellbar ausgebildet ist.

9. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (48) als Manschettenring aus einer Vielzahl von dünnen flachen schindelartigen Lamellenteilen (50) besteht, die sich seitlich gegenseitig teilweise überlappen und auf ihrer Anschlußseite an der Kühlplatte (16, 18) gelenkig bzw. biegsam befestigt sind, wobei ein Mittel (52) zum radialen Auf- bzw. Abspreizen der Lamellenteile (50) derart vorgesehen ist, um den zu kühlenden Kunststoff-Hohlkörper (12, 14) besser unter der Kühlplatte (16, 18) plazieren und wieder wegnehmen zu können.

10. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (48) als elastische O-Ringdichtung ausgebildet ist.

11. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (48) als aufblasbarer Ringschlauch ausgebildet ist.

12. Nachkühlvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (48) als dünner, schräg gegen die Oberfläche/Wandung des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) zulaufender Lippenring (56) ausgebildet ist.

13. Nachkühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte (16, 18) umfangsseitig einen kurzen abgewinkelten umlaufenden Flanschrand (58) aufweist, der den abzukühlenden Hohlkörper (12, 14) auch in den benachbarten vertikalen Wandungsbereichen um ein kurzes Stück von ca. 10 mm bis etwa 100 mm überdeckt.

14. Nachkühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Blasdornvorrichtung ein leichter Stützdruck zwischen 0,1 und 1 bar innerhalb des zu kühlenden Hohlkörpers (12, 14) aufbringbar ist.

15. Nachkühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatten (16, 18) vorzugsweise aus Stahl oder gut wärmeleitendem Leichtmetall (z. B. Kupfer, Aluminium) bestehen und mittels des an die Kühlplatten (16, 18) angeschlossenen, von einem Kühlmedium durchströmten Rohrleitungs-Kühlsystems kühlbar ausgebildet sind.