DE19706182C2 - Blasformmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blasformmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Blasformmaschinen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, wobei die Vorformlinge und die fertigen Hohlkörper, wie z. B. Flaschen, direkt (GB 2 074 496 A) oder mittelbar (DE 27 42 693 C2) mit Hilfe von losen Dornen transportiert werden. In jedem Falle laufen das Heizrad und das Blasrad nebeneinander in einer gemeinsamen horizontalen Ebene um, ggf. unter Zwischenschaltung einer Transfervorrichtung für die erwärmten Vorformlinge. Dies führt zwangsläufig zu einer raumgreifenden Bauweise mit großer Grundfläche. Die Integration einer bekannten Blasformmaschine in eine Abfüllanlage für Flaschen oder dgl., wie sie aus Kostengründen immer häufiger praktiziert wird, oder gar der nachträgliche Einbau in eine vorhandene Abfüllanlage wird hierdurch stark erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Blasformmaschine der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln den Platzbedarf spürbar zu senken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Blasformmaschine wird je nach dem Grad der Überdeckung von Blasrad und Heizrad eine mehr oder weniger große Verringerung der Grundfläche erzielt, ohne daß es zu funktionellen Beeinträchtigungen kommt. Die geringe Vergrößerung der Bauhöhe wirkt sich an den üblichen Aufstellungsorten von Blasformmaschinen nicht störend aus. Die geringstmögliche Grundfläche wird erzielt, wenn sich Blasrad und Heizrad vollständig überdecken und vorzugsweise konzentrisch direkt übereinander umlaufen. Hierdurch ergibt sich auch eine nennenswerte Einsparung an Fertigungskosten durch entsprechende Verringerung der Bauteile für das Maschinengestell.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Blasformmaschine

Fig. 2 die Draufsicht auf die Blasformmaschine nach Fig. 1

Fig. 3 den Schnitt AA nach Fig. 1

Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf die Transfervorrichtung der Blasformmaschine nach Fig. 1 bis 3

Fig. 5 den Schnitt BB nach Fig. 4.

Die Blasformmaschine nach den Fig. 1 bis 5 ist zum Herstellen von Flaschen 2 für Getränke aus gespritzten Vorformlingen 1 aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. PET, eingerichtet. Sie weist ein aus Stahlprofilen zusammengesetztes Gestell 8 mit kastenartiger Grundform auf, das eine senkrechte, hohle Mittelsäule 18 besitzt. Auf dieser ist auf einem unteren Niveau ein Blasrad 5 und darüber auf einem oberen Niveau ein Heizrad 3 auf dem Blasrad 5 jeweils drehbar gelagert. Die Wärme des Heizrads 3 kann somit ungehindert nach oben entweichen. Heizrad 3 und Blasrad 5 weisen eine gemeinsame Drehachse 7 auf und laufen in höhenversetzten horizontalen Ebenen um. Durch einen Motor 19 und ein mehrere Zahnräder aufweisendes Getriebe 20 werden Heizrad 3 und Blasrad 5 synchron zueinander, jedoch mit unterschiedlicher Drehzahl in Pfeilrichtung angetrieben. Das Blasrad 5 wird durch das Heizrad 3 vollständig abgedeckt. Die Grundfläche des Gestells 8 wird somit allein durch den Durchmesser des Heizrads 3 oder des Blasrads 5 definiert, je nachdem, welcher von beiden größer ist. Die Grundfläche ist im wesentlichen halb so groß wie bei einer herkömmlichen Blasformmaschine mit nebeneinander angeordnetem Blasrad und Heizrad.

Das Heizrad 3 weist auf seinem Teilkreis T gleichmäßig verteilt eine Vielzahl von drehbaren Aufnahmen 4 für die mit ihrer Öffnung nach unten weisenden Vorformlinge 1 in Form von durch eine stationäre Hubkurve 37 steuerbaren Spreizdornen auf. An deren Umlaufbahn sind stationäre Heiz- und Kühlstationen 22 angeordnet, durch welche die Vorformlinge 1 während ihrer Rotation mit dem Heizrad 3, das ihnen außerdem eine Eigenrotation auferlegt, auf Verarbeitungstemperatur erwärmt werden.

Im linken Bereich der Bedienungsseite 23 des Gestells 8 ist auf dem oberen Niveau des Heizrads 3 eine Zuführvorrichtung 14 für die Vorformlinge 1 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einer nach unten geneigten Führungsrinne 21 für die mit ihrer fertig ausgeformten, einen Tragring aufweisenden Mündung nach oben weisenden Vorformlinge 1 und einem nachgeschalteten Wenderad 15. Dieses wird durch das Getriebe 20 synchron zum Heizrad 3 in Pfeilrichtung angetrieben. Es übernimmt die Vorformlinge 1 in der Normalposition, ggf. nach Eintaktung durch eine nicht gezeigte Förderschnecke, mittels steuerbarer Greifer, schwenkt die Vorformlinge um 180 Grad um ihre Querachse und führt sie mit der Öffnung nach unten in die Aufnahmen 4 des Heizrads 3 ein, wo sie durch deren steuerbare Spreizdorne fixiert werden.

Das Blasrad 5 weist auf seinem Teilkreis t gleichmäßig verteilt mehrere herkömmliche Blasstationen 6 zum Fertigblasen der Hohlkörper 2 aus den erwärmten Vorformlingen 1 auf. Jede Blasstation 6 weist eine klappbare, geteilte Blasform 24, eine kurvengesteuerte Reckstange 25 zum mechanischen Vorrecken und einen die Öffnung der Vorformlinge 1 gasdicht aufnehmenden Blasdorn 26 zum Zuführen der Blasluft auf. Die Blasformen 24 werden durch eine Kurvensteuerung 40 in der üblichen Weise im Aufnahme- und Abgabebereich der Vorformlinge 1 geöffnet und im eigentlichen Verformungsbereich geschlossen und verriegelt.

Im rechten Bereich der Bedienungsseite 23 des Gestells 8 ist auf dem unteren Niveau des Blasrads 5 eine Abfuhrvorrichtung 16 für die fertigen Hohlkörper 2 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einem horizontalen Luftförderer 27, in dem die Hohlkörper 2 mit ihrem Tragring hängen, und einem vorgeschalteten Wenderad 17. Dieses wird durch das Getriebe 20 synchron zum Blasrad 5 in Pfeilrichtung angetrieben. Es übernimmt die mit der Mündung nach unten weisenden Flaschen 2 aus den geöffneten Blasformen 24 mittels steuerbarer Greifer, wendet sie um 180 Grad um ihre Querachse und führt sie in den Luftförderer 27 ein. Anschließend werden die Flaschen 2 beispielsweise zu einer nicht gezeigten Füll- und Verschließmaschine transportiert und mit einem Getränk gefüllt.

Im mittleren Bereich der Bedienungsseite 23 des Gestells 8 ist zwischen der Zufuhrvorrichtung 14 und der Abfuhrvorrichtung 16 eine Transfervorrichtung 9 für die Vorformlinge 1 vorgesehen, die sich über das obere Niveau des Heizrads 3 und das untere Niveau des Blasrads 5 erstreckt. Die Transfervorrichtung 9 übernimmt die auf dem Kopf stehenden Vorformlinge 1 von den Aufnahmen 4 des Heizrads 3, senkt sie unter Beibehaltung ihrer senkrechten Position auf das Niveau des Blasrads 5 ab und führt sie den Blasdornen 26 der Blasstationen 6 zu. Während des Transfers wird außerdem die Teilung der Vorformlinge 1 - d. h. der Abstand der Mittelachsen zweier benachbarter Vorformlinge 1, gemessen auf ihrer Bewegungsbahn - von der kleineren Teilung auf dem Teilkreis T des Heizrads 3 auf die größere Teilung des Teilkreises t des Heizrades 5 vergrößert, der Abstand zwischen dem größeren Teilkreis T des Heizrads 3 und dem kleineren Teilkreis t des Blasrads 5 überbrückt und die Geschwindigkeit der Vorformlinge 1 entsprechend der wesentlich geringeren Drehzahl des Heizrads 3 an die Geschwindigkeit des mit höherer Drehzahl umlaufenden Blasrads 5 vergrößert. Die erwärmten Vorformlinge 1 werden somit schonend und zuverlässig auf relativ kurzem Weg vom Heizrad 3 zum Blasrad 5 überführt, wobei erforderlichenfalls eine zusätzliche Behandlung durch nicht gezeigte Heizorgane, Kühlorgane oder dgl. erfolgen kann oder auch eine Abschirmung gegen Wärmeverluste.

Die Transfervorrichtung 9 weist einen Rotor 10 mit senkrechter Drehachse auf, der in Pfeilrichtung, also mit entgegengesetztem Drehsinn wie Heizrad 3 und Blasrad 5 durch das Getriebe 20 synchron zu diesen antreibbar ist. Der käfigartige Rotor 10 weist zwei Gruppen von jeweils sechs Haltern für den Mündungsbereich der Vorformlinge 1 in Form von elastischen Schnappgreifern auf. Die erste Gruppe von Haltern 13 ist an der Deckplatte 28 des Rotors in einer horizontalen Ebene schwenkbar gelagert, während die zweite Gruppe von Haltern 11 auf stangenförmigen Führungen 12, die auf einer konzentrisch zur Drehachse des Rotors 10 angeordneten Kegelfläche angeordnet ist, höhenverschiebbar geführt ist. Die Steuerung der Schwenkbewegung der Halter 13 erfolgt durch eine stationäre Nutkurve 29 in einer Kurvenscheibe 30, in welche die Halter 11 mittels Rollenhebeln 31 eingreifen. Die Steuerung der Hubbewegung der Halter 11 erfolgt durch eine stationäre Hubkurve 32 in einem konischen Kurvenkörper 33, in welche die Halter 11 mittels Kurvenrollen 34 eingreifen. Die Kurvenscheibe 30 und der Kurvenkörper 33 sind innerhalb des Rotors 10 angeordnet und drehfest mit dem Gestell 8 verbunden, während der Rotor 10 drehbar auf dem Gestell 8 gelagert ist.

Wie insbesondere die Fig. 4 zeigt, überlagern sich die Bewegungsbahnen der oberen Halter 13 mit den unteren Haltern 11 an der vom Heizrad 3 und Blasrad 5 entfernten Seite ihrer Umlaufbahn. Dabei bewirken die oberen Halter 11 einen großen Teil der Teilungsvergrößerung und Beschleunigung der Vorformlinge ohne Höhenbewegung, während die unteren Halter 13 die gesamte Höhenbewegung übernehmen und gleichzeitig aufgrund der konischen Bewegungsbahn eine Vergrößerung der Teilung und Geschwindigkeit auf das durch das Blasrad 5 vorgegebene Maß bewerkstelligen. Eine Steuerung der Halter 11 und 13 hinsichtlich ihrer Greiffunktion ist nicht unbedingt erforderlich, da diese elastische Greifzangen aufweisen, welche sich beim Aufschieben auf einen Vorformling 1 und beim Abziehen automatisch öffnen. Es kann jedoch zweckmäßig sein, die oberen und/oder unteren Halter 13, 11 mittels einer weiteren Kurvensteuerung 39 radial verschiebbar zu gestalten, um die gegenseitige Übergabe bzw. die Übernahme von den Aufnahmen 4 und Übergabe an die Blasdorne 26 zu erleichtern. Wie die Fig. 4 zeigt, erfolgt die gegenseitige Übergabe zwischen den Haltern 11, 13 auf dem oberen Niveau des Heizrads 3. Danach beginnen die Halter 11 ihre Absenkbewegung auf das Niveau des Blasrads und ihre Annäherung an dessen Teilkreis t.

Wie insbesondere die Fig. 5 zeigt, ist das Blasrad 5 auf einer Hohlwelle 40 befestigt, die mittels zweier Wälzlager drehbar am Gestell 8 bzw. dessen hohler Mittelsäule 18 drehbar gelagert ist. Die Mittelsäule 18 ist an ihrer Außenseite mit stationären Steuerkurven für die Kurvensteuerung 38, für die Höhenbewegung der Blasdorne 26, der Reckstangen 25, des Bodenstücks der Blasformen 24 usw. versehen.

Das Heizrad 3 ist mittels eines weiteren Wälzlagers am oberen Ende des Blasrads 5 bzw. dessen Hohlwelle 40 drehbar gelagert, so daß das Heizrad 3 und das Blasrad 5 unabhängig voneinander um die gemeinsame senkrechte Drehachse 7 rotieren können.

Der Antrieb des Blasrads 5 erfolgt durch das Getriebe 20 über eine am unteren Ende der Hohlwelle 40 angeordnete Verzahnung; der Antrieb des Heizrads 3 erfolgt über eine an seinem äußeren Rand ausgebildete Verzahnung durch ein Zahnrad und eine im wesentlichen senkrechte Welle des Getriebes 20.

Im oberen Bereich des Blasrads 5 ist konzentrisch zur Drehachse 7 ein Zahnkranz 35 dicht unter dem Heizrad 3 befestigt. Dieser kämmt mit Ritzeln 36, die jeweils drehfest mit einer Aufnahme 4 des Heizrads 3 verbunden sind. Die Aufnahmen 4 sind ihrerseits drehbar im Heizrad 3 gelagert, und zwar um parallel zur Drehachse 7 angeordnete Achsen. Aufgrund der unterschiedlichen Drehzahl von Blasrad 5 und Heizrad 3 wirkt der Zahnkranz 35 mit den Ritzeln 36 als Planetengetriebe, welches die Aufnahmen 4 im Betrieb der Blasformmaschine in Eigenrotation versetzt. Dies ist erforderlich, um ein gleichmäßiges Erwärmen der Vorformlinge 1 durch die Heiz- und Kühlstationen 22 zu ermöglichen.

Die Zuführung der Arbeitsmedien, wie Kühlwasser, Druckluft usw., zu den Blasstationen 6 erfolgt durch nicht gezeigte Drehverteiler im inneren der Hohlwelle 40 und durch im Heizrad 3 radial nach außen geführte, gleichfalls nicht gezeigte Kanäle.

Claims (20)

1. Blasformmaschine mit einem mehrere Aufnahmen (4) für Vorformlinge (1) aufweisenden Heizrad (3) mit im wesentlichen senkrechter Drehachse und einem mehrere Blasstationen (6) für Hohlkörper (2) aufweisenden Blasrad (5) mit im wesentlichen senkrechter Drehachse, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) und das Blasrad (5) in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind und sich zumindest teilweise überdecken.

2. Blasformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) höher angeordnet ist als das Blasrad (5) und dieses im wesentlichen vollständig überdeckt.

3. Blasformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) und das Blasrad (5) konzentrisch angeordnet sind.

4. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) und das Blasrad (5) mit gleicher Drehrichtung und unterschiedlicher Drehzahl synchron antreibbar sind.

5. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) einen größeren Durchmesser aufweist als das Blasrad (5).

6. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrad (3) und das Blasrad (5) in einem gemeinsamen Gestell (8) angeordnet sind.

7. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Aufnahmen (4) des Heizrads (3) kleiner ist als die Teilung der Blasstationen (6) des Blasrads (5).

8. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Transfervorrichtung (9), welche die Vorformlinge vom Niveau des Heizrads (3) auf das Niveau des Blasrads (5) bringt.

9. Blasformmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfervorrichtung (9) die Teilung der Vorformlinge vergrößert.

10. Blasformmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfervorrichtung (9) einen Rotor (10) mit im wesentlichen parallel zur Drehachse (7) des Heizrads (3) und des Blasrads (5) angeordneter Drehachse aufweist, der synchron zu diesen mit entgegengesetzter Drehrichtung antreibbar ist.

11. Blasformmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) mit gesteuert höhenbeweglichen Haltern (11) für die Vorformlinge bestückt ist.

12. Blasformmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die höhenbeweglichen Halter (11) auf Führungen (12) gelagert sind, die auf einem konzentrisch zur Drehachse des Rotors (10) angeordneten Kegelmantel angeordnet sind.

13. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) mit in Umlaufrichtung gesteuert schwenkbaren Haltern (13) für die Vorformlinge bestückt ist.

14. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umlaufbahn des Heizrads (3) vor der Transfervorrichtung (9) eine Zufuhrvorrichtung (14) für die Vorformlinge angeordnet ist.

15. Blasformmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtung (14) ein Wenderad (15) aufweist, welches die Vorformlinge in aufrechter Normalposition übernimmt, um 180 Grad verschwenkt, und mit der Öffnung nach unten an die Aufnahmen (4) des Heizrads (3) übergibt.

16. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umlaufbahn des Blasrads (5) nach der Transfervorrichtung (9) eine Abfuhrvorrichtung (16) für die fertigen Hohlkörper angeordnet ist.

17. Blasformmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfuhrvorrichtung (16) ein Wenderad (17) aufweist, welches die fertigen Hohlkörper mit der Öffnung nach unten aus den Blasstationen (6) entnimmt, um 180 Grad verschwenkt und in aufrechter Normalposition abgibt.

18. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfervorrichtung (9) zwischen der Zufuhrvorrichtung (14) und der Abfuhrvorrichtung (16) angeordnet ist, vorzugsweise an der Bedienungsseite (23) des Gestells (8).

19. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasrad (5) drehbar am Gestell (8) und/oder an einer mit diesem verbundenen Mittelsäule (18) und das Heizrad (3) am Blasrad (5) jeweils drehbar gelagert ist.

20. Blasformmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß am Blasrad (5) ein Zahnkranz (35) ausgebildet ist, in dem drehfest mit den drehbaren Aufnahmen (4) des Heizrads (3) verbundene Ritzel (36) eingreifen.