DE19751909A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung von Formlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von Formlingen im Bereich einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern aus einem thermoplastischen Material, bei dem Vorformlinge mindestens einer Heizeinrichtung zur Temperierung und mindestens einer Blasstation zur Blasverformung zugeführt werden und bei dem die Formlinge entlang mindestens eines Teiles ihres Trans­ portweges von einer Trageinrichtung gehalten sowie entlang eines gekrümmten Teiles des Transportweges bewegt werden.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Handhabung von Formlingen im Bereich einer Einrich­ tung zur Blasformung von Behältern aus einem thermo­ plastischen Material, bei der die Einrichtung zur Blas­ formung eine Heizeinrichtung zur Temperierung von Vorformlingen und mindestens eine Blasstation zur Blasverformung der Vorformlinge aufweist und die mit mindestens einer Trageinrichtung versehen ist, die die Formlinge entlang mindestens eines Teiles ihres Transportweges innerhalb der Einrichtung zur Blas­ formung haltert und die mindestens bereichsweise einen gekrümmten Transportweg für die Formlinge aufweist.

Derartige Vorrichtungen werden dazu verwendet, Vorform­ linge aus einem thermoplastischen Material, beispiels­ weise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat), innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbei­ tungsstationen zuzuführen. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor tempe­ rierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Die Vorrichtung kann ebenfalls dazu verwendet werden, fertig geblasene Behälter aus der Blaseinrichtung zu entnehmen und weiterzufördern.

Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Be­ hälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben und Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.

Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transpor­ tiert werden. Bewährt hat sich insbesondere die Ver­ wendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden.

Die Verwendung von Tragkörpern zur Handhabung der Vorformlinge weist den Vorteil auf, daß die Vorform­ linge mit ihrer Mündung auf ein Kopplungselement des Tragkörpers aufgesteckt werden können und daß während der weiteren Transportbewegungen die verwendeten Trans­ portelemente lediglich auf den Tragkörper und nicht direkt auf den Vorformling einwirken. Hierdurch werden Beschädigungen und Verformungen des durch die Erwärmung weichen Vorformlings vermieden.

Die bekannten Tragkörper in Form von Transportdornen weisen eine hohe mechanische Festigkeit und hierdurch bedingt eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer auf.

Die Formlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlingen wird beispielsweise in der FR-OS 27 20 679 beschrieben. Ein Spreizdorn, der zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar ist, wird in der WO 95 33 616 erläutert.

Die bereits erläuterte Handhabung der Formlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.

Bei einer Realisierung von Blaseinrichtungen, bei denen die Formlinge ortsfest angeordneten Bearbeitungsstatio­ nen zugeführt werden, besteht eine besondere Problem­ stellung darin, einen einfachen konstruktiven Aufbau der Bearbeitungsstationen mit einem zuverlässigen, preiswerten und funktionsgerechten Transport der Form­ linge zu kombinieren. Insbesondere besteht eine häufige Anforderung darin, die Realisierung gekrümmter Transportwege mit einer günstigen Konstruktion der Bearbeitungsstation zu kombinieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß erweiterte Möglichkeiten zur Anordnung der Form­ linge bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entlang eines Teiles des gekrümmten Transportweges eine Auslenkung der Formlinge relativ zum gekrümmten Transportweg derart durchgeführt wird, daß die Formlinge im Bereich eines Linearsegmentes entlang einer Gerade angeordnet werden.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon­ struieren, daß verbesserte Möglichkeiten zur Handhabung der Formlinge bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entlang eines Teiles des gekrümmten Transportweges mindestens ein Auslenkelement zur Verschiebung der Formlinge mit einer Bewegungskomponente quer zur Förderrichtung angeordnet ist.

Durch die Auslenkbarkeit der Formlinge relativ zum gekrümmten Transportweg beziehungsweise durch die Auslenkbarkeit von Tragelementen, die die Formlinge haltern, ist es möglich, eine Bearbeitungsstation zur gleichzeitigen Bearbeitung von drei oder mehr Formlingen bereitzustellen, deren einzelne Bearbeitungselemente entlang einer Gerade angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung wird der konstruktive Aufbau der Bearbeitungsstationen erheblich vereinfacht. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, eine Blasstation mit Mehrfachkavitäten vorzusehen, bei der trotz eines gekrümmten Transportweges eine Formtrennebene mit symmetrisch zu dieser Ebene angeordneten Formhälften vorgesehen ist. Ebenfalls ist es möglich, im Bereich von Eingaben und Ausgaben eine einfache Handhabung von blockförmig angeordneten Formlingen vorzusehen. Der Begriff der "Geraden" umfaßt nicht nur eine entsprechende mathematische Interpretation, sondern zusätzlich alle im technischen Sinne näherungsweisen Anordnung entlang einer Geraden.

Eine kompakte Verfahrensdurchführung kann dadurch unterstützt werden, daß die Formlinge im Bereich des gekrümmten Transportweges im wesentlichen entlang von Kreisbögen gefördert werden.

Eine einfache gerätetechnische Realisierung kann dadurch unterstützt werden, daß die Formlinge relativ zum gekrümmten Transportweg nach außen ausgelenkt werden.

Eine typische Gruppierung der Formlinge bei einem Taktbetrieb wird dadurch definiert, daß mindestens vier Formlinge entlang des Linearsegmentes angeordnet werden.

Die Handhabung der Formlinge kann ebenfalls dadurch unterstützt werden, daß die Formlinge im Bereich einer Eingabe entlang einer Geraden angeordnet werden.

Eine weitere Vereinfachung der Handhabung kann dadurch erreicht werden, daß Formlinge im Bereich einer Ausgabe entlang einer Geraden angeordnet werden.

Zur Vermeidung einer unmittelbaren Beaufschlagung der Formlinge wird vorgeschlagen, daß bei der Anordnung der Formlinge entlang des Linearsegmentes mindestens eine einen Formling halternde Trageinrichtung relativ zur Transporteinrichtung verschoben wird.

Eine besonders schonende Behandlung der Formlinge kann dadurch unterstützt werden, daß die Formlinge von einem Transportdorn gehaltert werden.

Eine Anordnung der Formlinge im Bereich des Linearsegmentes mit relativ zueinander gleichen Abständen kann dadurch unterstützt werden, daß die Formlinge entlang des gekrümmten Transportweges mit unterschiedlichen Abständen relativ zueinander angeordnet werden.

Eine zuverlässige Verfahrensdurchführung wird ebenfalls dadurch unterstützt, daß die Formlinge bei einem näherungsweise runden gekrümmten Transportweg zur Überführung in das Linearsegment in radialer Richtung nach außen verschoben werden.

Eine vorteilhafte Lokalisierung der Formlinge entlang des gekrümmten Transportweges wird dadurch definiert, daß durch die Vorgabe der Abstände zwischen den Formlingen entlang des gekrümmten Transportweges Formlingsgruppen gebildet werden, deren Formlingsanzahl der Anzahl der Kavitäten im Bereich der Blasstation entspricht.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Blasformung mit rotierendem Transportrad und ortsfester Heizung und Blasstation,

Fig. 2 eine vergrößerte und stark schematisierte teilweise Darstellung eines Teiles des Transportrades im Bereich einer Blasstation mit vier Kavitäten,

Fig. 3 eine teilweise und stark schematisierte Darstellung von Führungsschienen zur Bereitstellung eines Linearsegmentes und

Fig. 4 eine teilweise Darstellung eines Querschnittes durch das Transportrad.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Blasformung von Behältern ein Transportrad (1) auf, das ringartig konstruiert ist. Das Transportrad (1) ist rotationsfähig angeordnet und weist entlang seines Umfanges Halteeinrichtungen (2) für Formlinge auf. Entlang des Transportrades (1) sind eine Heizeinrichtung (3) sowie eine Blasstation (4) angeordnet. Bei der dargestellten Darstellungsform weist die Blasstation (4) zwei Kavitäten (5) auf, insbesondere ist jedoch an die Verwendung von drei oder mehr Kavitäten gedacht. Gemäß einer typischen Dimensionierung sind vier Kavitäten vorgesehen.

Die Blasstation (4) besteht aus Formträgern (6), die Blasformhälften (7, 8) haltern. Die Formträger (6) sind relativ zueinander positionierbar, um ein Öffnen und Schließen der Blasstation zu ermöglichen.

Die Heizeinrichtung (3) besteht aus Heizkästen (9), die in einer Transportrichtung (10) hintereinander angeordnet sind. Die Heizkästen (9) können offen oder tunnelartig konstruiert sein. Gemäß einer typischen Ausführungsform weisen die Heizkästen (9) Infrarot- Strahler sowie Kühlgebläse (11) auf. Den Heizkästen (9) gegenüberliegend können Reflektoren (12) angeordnet werden.

Die fertiggeblasenen Behälter (13) werden im Bereich einer Entnahme (14) vom Transportrad (1) zu einer Ausgabeeinrichtung (15) übergeben. Im Bereich einer Eingabe (16) werden die Vorformlinge (17) dem Transportrad (1) zugeführt.

Bei einer Kombination der Blaseinrichtung mit einer Spritzeinrichtung (18) zu einer Gesamtvorrichtung gemäß dem Einstufenverfahren ist es insbesondere vorteilhaft, einen Zwischenspeicher (19) für die Vorformlinge (17) zu verwenden. Der Zwischenspeicher (19) führt zum einen eine Koordinierung von unterschiedlichen Taktzeiten der Spritzeinrichtung (18) sowie der Blaseinrichtung durch, darüber hinaus kann eine Temperaturvorkonditionierung der Vorformlinge (17) durchgeführt werden. Hinsichtlich der Handhabung der Vorformlinge (17) sowie der Behälter (13) ist insbesondere an einen taktweisen Betrieb der beschriebenen Vorrichtungskomponenten gedacht.

Fig. 2 veranschaulicht die Positionierung der Formlinge beziehungsweise von Halterungen für Formlinge relativ zum Transportrad (1) bei einer Überführung des gekrümmten Transportweges in ein Linearsegment (20). Das Linearsegment (20) ist im Bereich der Blasstation (4) vorgesehen. Die Formlinge beziehungsweise die Halterungen für die Formlinge sind in einer radialen Richtung (21) relativ zu einem Mittelpunkt des Transportrades (1) verschieblich. Durch diese Verschieblichkeit lassen sich die Formlinge entlang eines Teiles ihres Transportweges gruppenweise linear hintereinander anordnen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die beiden im Bereich der Blasstation (4) mittleren Formlinge relativ zum Transportrad (1) auf dem vorgesehenen gekrümmten Transportweg angeordnet und die beiden außenliegenden Formlinge sind derart verschoben, daß sie auf der Verbindungslinie der beiden inneren Formlinge positioniert sind.

Im Hinblick auf den Abstand der Formlinge im Bereich des Linearsegmentes (20) relativ zueinander gibt es verschiedene Varianten. Bei einer gleichmäßigen Anordnung der Formlinge entlang des Transportrades (1) ergeben sich bei der Positionierung gemäß Fig. 2 relativ zu einem Mittelabstand (22) der beiden inneren Formlinge größere Außenabstände der im Bereich der Blasstation (4) außenliegenden Formlinge relativ zu ihrem jeweiligen Nachbarformling.

Eine andere Variante besteht darin, die Abstände der Formlinge entlang des Transportrades (1) derart zu variieren, daß gruppenweise entlang des gekrümmten Transportweges jeweils die im Bereich der Blasstation außenliegenden Formlinge zu den innenliegenden Formlingen einen geringeren Abstand als die innenliegenden Formlinge relativ zueinander aufzuweisen. Eine entsprechende Abstandsvariation ist auch bei einer Gruppierung von mehr als vier Formlingen möglich. Die Abstandsvariation entlang des Transportrades (1) weist den Vorteil auf, daß sowohl im Bereich der Blasstation (4) als auch bei der Eingabe (16) und der Entnahme (14) bei entsprechender Linearisierung der Anordnung der Formlinge jeweils gleiche Abstände vorliegen und hierdurch sowohl die mechanische Konstruktion der jeweiligen Handhabungseinrichtungen als auch die durchzuführende Kinematik vereinfacht werden kann.

In Fig. 3 wird die konstruktive Realisierung im Bereich des Linearsegmentes (20) weiter veranschaulicht. Es ist erkennbar, daß die Formlinge zwischen Ausrichtschienen (25, 26) geführt werden. Die Ausrichtschienen (25, 26) begrenzen einen Einfädelungsbereich (27), das Linearsegment (20) sowie einen Ausfädelungsbereich (28). Die Führung durch die Ausrichtschienen (25, 26) verursacht die Verschiebung der Formlinge in der radialen Richtung (21), um den Übergang von der Anordnung entlang des gekrümmten Transportweges zur Anordnung entlang des Linearsegmentes (20) durchzuführen. Ebenfalls wird die sich anschließende Überleitung in den dann wieder gekrümmten Transportweg unterstützt.

Fig. 4 zeigt in einer stark vereinfachten Querschnittdarstellung eine verschiebliche Anordnung der Halteeinrichtungen (2) im Bereich des Transportrades (1). Die Halteinrichtungen (2) sind hier als ein Transportdorn ausgebildet, auf den die Vorformlinge (17), beziehungsweise die geblasenen Behälter (13), aufgesteckt sind. Die Halteeinrichtungen (2) sind von Tragprofilen (29) verschieblich in Halterungsausnehmungen (30) des Transportrades (1) geführt. Grundsätzlich sind selbstverständlich auch andere verschiebliche Anordnungen der Halteeinrichtungen (2) relativ zum Transportrad (1) realisierbar.

Der Vorformling besteht typischerweise aus einem Mün­ dungsabschnitt, einem den Mündungsabschnitt von einem Halsbereich trennenden Stützring, einem den Halsbereich in einen Wandungsabschnitt überleitenden Schulterbe­ reich sowie einem Boden. Der Stützring überkragt den Mündungsabschnitt quer zu einer Längsachse. In der Re­ gion des Schulterbereiches erweitert sich der Außen­ durchmesser des Vorformlings ausgehend vom Halsbe­ reich.

Der Mündungsabschnitt kann beispielsweise mit einem Au­ ßengewinde versehen sein, das es ermöglicht, beim fer­ tigen Behälter einen Schraubverschluß aufzusetzen. Es ist aber ebenfalls möglich, den Mündungsabschnitt mit einer Außenwulst zu versehen, um eine Angriffsfläche für einen Kronkorken zu schaffen. Darüber hinaus sind auch eine Vielzahl weiterer Gestaltungen denkbar, um ein Aufsetzen von Steckverschlüssen zu ermöglichen.

Claims (21)

1. Verfahren zur Handhabung von Formlingen im Bereich einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern aus einem thermoplastischen Material, bei dem Vorformlinge mindestens einer Heizeinrichtung zur Temperierung und mindestens einer Blasstation zur Blasverformung zugeführt werden und bei dem die Formlinge entlang mindestens eines Teiles ihres Transportweges von einer Trageinrichtung gehalten sowie entlang eines gekrümmten Teiles des Transportweges bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß entlang eines Teiles des gekrümmten Transportweges eine Auslenkung relativ zum gekrümmten Transportweg derart durchgeführt wird, daß die Formlinge im Bereich eines Linearsegmentes (20) entlang einer Geraden angeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge im Bereich des gekrümmten Transportweges im wesentlichen entlang von Kreisbögen gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge relativ zum gekrümmten Transportweg nach außen ausgelenkt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Formlinge entlang des Linearsegmentes (20) angeordnet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge im Bereich einer Eingabe entlang einer Geraden angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge im Bereich einer Ausgabe entlang einer Geraden angeordnet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung der Formlinge entlang des Linearsegmentes (20) mindestens eine einen Formling halternde Trageinrichtung relativ zur Transporteinrichtung verschoben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge von einem Transportdorn gehaltert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge entlang des gekrümmten Transportweges mit unterschiedlichen Abständen relativ zueinander angeordnet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge bei einem näherungsweise runden gekrümmten Transportweg zur Überführung in das Linearsegment (20) in radialer Richtung nach außen verschoben werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorgabe der Abstände zwischen den Formlingen entlang des gekrümmten Transportweges Formlingsgruppen gebildet werden, deren Formlingsanzahl der Anzahl der Kavitäten im Bereich der Blasstation entspricht.

12. Vorrichtung zur Handhabung von Formlingen im Bereich einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern aus einem thermoplastischen Material, bei der die Einrichtung zur Blasformung eine Heizeinrichtung zur Temperierung von Vorformlingen und mindestens eine Blasstation mit buchartig aufklappbaren Formträgern zur Blasverformung der Vorformlinge aufweist und die mit mindestens einer Trageinrichtung versehen ist, die die Formlinge entlang mindestens eines Teiles ihres Transport­ weges innerhalb der Einrichtung zur Blasformung haltert, dadurch gekennzeichnet, daß entlang eines Teiles des gekrümmten Transportweges mindestens ein Auslenkelement zur Verschiebung der Formlinge mit einer Bewegungskomponente quer zur Förderrichtung angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gekrümmte Transportweg entlang eines Transportrades (1) erstreckt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportrad (1) ringartig ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung mindestens bereichsweise von einer Halteeinrichtung (2) ausgebildet ist, die relativ zum Transportrad (1) in radialer Richtung verschieblich angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasstation (4) mindestens vier Kavitäten (5) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Blasformung mit einer Spritzeinrichtung (18) gekoppelt ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung als ein Transportdorn ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslenkelement aus mindestens zwei Ausrichtschienen (25, 26) ausgebildet ist, die mit einem Abstand zueinander angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge entlang des Transportrades (1) mit unterschiedlichen Abständen relativ zueinander angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinrichtung (18) und die Einrichtung zur Blasformung von einem Zwischenspeicher (19) für Vorformlinge (17) miteinander gekoppelt sind.