DE20015843U1 - Automatisch, hydraulischer Höhenausgleich für Blasdorne (beim Extrusionsblasformen) - Google Patents

Description

Automatisch, hydraulischer Höhenausgleich für Blasdorne

Beschreibung der bisherigen Systeme zum Extrusionsblasformen

Bei allen Systemen zum Blasformen zeigen sich zunächst die gleichen Probleme. Jeder einzelne Blasdorn (hier für ein 4 fach- Werkzeug) muss parallel und in der Höhe separat zueinander einstellbar sein.

In den bisherigen sogenannten Blasdorneinheiten (siehe Foto „alt") müssen die Einrichter beim Umrüsten die erforderliche Genauigkeit in Bezug auf Parallelität und Höhe an Stellschrauben und Zentrierring ausrichten. Dies ist bisher jedoch ein sehr zeitaufwendiger Akt - ein Rüstvorgang, z.B. bei Produktwechsel, dauert mindestens 4 Stunden und ist nur mit erheblichem Kraftaufwand zu bewältigen.

An den Blasformspitzen ist aufgrund der Blasform ein vorgegebenes Stichmaß von 90 mm mit einer Toleranz von 0,02 mm einzuhalten. Zusätzlich liegt das Problem der Höhenverstellung vor. Die Blasdorne müssen in der Höhe 100%ig Plan zur Blasform liegen, da ansonsten eine Kraft von 20000 N/mm² auf einen einzelnen Blasdorn wirkt und nicht auf alle anderen verteilt wird. Dies hat einen zu hohen Verschleiss dieser einen Blasdorn-Spitze zur Folge. Die weiteren dichten nicht richtig ab. Ein Aufblasen des Formstücks ist in einem solchem Fall nicht mehr möglich, die Maschine muß neu eingerichtet werden.

Dies ist nach unserem Wissen der Stand der Technik der u.a. bei der Fa. Kautex Textron in Bonn- Duisdorf an ca. 20 Maschinen aufzufinden ist.

Lösung des o.g. Problems und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

Zur Lösung des Problems wurden einige Punkte verbessert, die nachfolgend aufgelistet und beschrieben werden. Durch die neue, von den genannten Personen, entwickelte und konstruierte Höhenverstellung der Blasdorneinheit, wird vor allem eine einfache Umrüstung und drastische Verkürzung der Rüstzeit erreicht.

An die an solchen Maschinen vorhandene Platte werden sogenannte Verschiebeplatten angebracht durch die ein Verschieben der kompletten Blasdorneinheit in X- und Y-Richtung möglich ist. An die unterste dieser Platten wurden hydraulische Kurzhubzylinder angebracht. Ein Kulissenstein - befestigt an den Zylindern - wird in einer Versorgungseinheit geführt. Über ihn läuft hier die eigentliche Kraftübertragung von je 5000 N/mm². Die Versorgungseinheit (mit Luft- und Wasseranschluss) besitzt am oberen Ende eine Passung die als Welle in einer Kunststoffbuchse läuft. Die Buchse selbst liegt in einer Führungsplatte die über fünf Distanzstücke an der bereits erwähnten, unteren Verschiebeplatte befestigt ist. Eine genaue Führung der Blasdorne und somit die Einhaltung des Stichmaßes 90 mm mit der Toleranz von 0,02 mm ist somit garantiert. Das Problem des aufwendigen Höhenausgleiches beim Ein- und Nachstellen wurde bei der Konstruktion durch den Einsatz der Kurzhubzylinder gelöst. Sie liegen in gleicher Achse mit Führung und Blasdorn und gleichen die unterschiedliche Höhe der Blasdorn-Spitzen automatisch aus. Ein zeitaufwändiges Einstellen der Höhe dieser, jetzt axial

Automatisch, hydraulischer Höheftauegelbh für ßlasdoWe . * *. .: :' * * Arftraglauf ÖebVeuchlmueterichutz (12. September 2000)

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beweglichen Blasdorne wird in Zukunft nicht mehr nötig sein. Es ist unrelevant wenn die Spitzen unterschiedlich hoch liegen - die eingesetzten Zylinder gleichen die verschiedenen Höhen in einem geschlossenen Rohrleitungssystem automatisch aus. Die Möglichkeit des erhöhten Ringverschleisses wird nicht mehr gegeben, da die Kraft von 20000 N/mm², die auf die oberste Platte drückt, im Extremfall nicht mehr nur auf einen Dorn wirkt, sondern innerhalb von zehntel Sekunden auf alle vier Blasdorne über das Öl verteilt wird. In der Neuentwicklung wurde Aluminium eingesetzt, welches eine zusätzliche Gewichtsreduzierung und somit ein allgemein „leichteres" Umrüsten ermöglicht. Eine individuelle, automatische Höhenverstellung ist neben einer drastischen Kosteneinsparung das Ergebnis. Diese wird vor allem durch eine Reduzierung der Umrüstzeit auf weit unter 2 Stunden (bei einem sog. 4- fach Werkzeug mit 4 Blasdornen) und die daraus entstehende, höhere Produktionszahl hervorgerufen. Die Erfindung kann in einer Art Baukastensystem an praktisch allen Mehrfach- Werkzeugen (2, 3, 4, 6, 8,...) Verwendung finden.

Art und Weise der gewerblichen Nutzung

Durch die erhebliche Zeitreduzierung des Umrüstvorgangs können mehr Teile (PVC-Flaschen etc.) als bisher geblasen werden. Gewonnen werden alleine bei einem 4- fach-Werkzeug mindestens 2 Stunden pro Rüstvorgang der in einem mittelständischen Unternehmen alle sechs Tage vollzogen wird (=120 Stunden/ Maschine im Jahr). Der weiterhin errechnete Gewinn von im Schnitt 0,05 DM/ Flasche und einer Stundenleistung von ca. 1100 beträgt pro Jahr umgerechnet mindestens 6600,- DM - auf einer Maschine.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Aufgrund der Verringerung der Anzahl und der Einfachheit der Bauteile kann die neue Höhenverstellung für Blasdorneinheiten im Prinzip, nach Vergabe der Rechte, von jeder Person gebaut und eingesetzt werden.

Die Aluminium- Verstellplatten aus besonders hartem Al- ZnMgCu 1,5- Werkstoff (ca. N/mm²) kann ganz normal auf Drehbank oder Fräse bearbeitet werden. Die Kurzhubzylinder können im normalen Fachhandel bestellt werden und werden mit Zylinderschrauben an der untersten Verstellplatte befestigt. Die eingesetzte Kunststoffbuchse kann ebenfalls ab Lager im Fachhandel bestellt werden und wird über eine Passung eingepreßt bzw. zusätzlich verklebt. An die 5 Distanzstücke muß eine Nut von 3 Grad auf beiden Seiten angefräst werden. Dadurch wird ein genauer Sitz in der unteren Verstellplatte garantiert. Auf der Gegenseite, die in die Führungsplatte eingreift, ist zum vereinfachen des Ein- und Ausbauens eine „normale" Längsnut hinein gefräst. Kleinteile sind herkömmliche Zylinderschrauben und Paßstifte.

Ein Ausführungsbeispiel wird Anhand der Hauptzeichnung im Anhang erklärt. Diese zeigt:

• die an einer Blasform- Maschine vorhandene Platte „oben"

• die für die Verschiebung in X- und Y- Richtung erforderlichen Verschiebeplatten „mitte" und „unten" (Pos. 1+2)

• die hydraulischen Kurzhub- Zylinder (Pos. 13)

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Ingi Cafnott, Miorfail GiirJeisen, Michael'Kreis*feüdiger Jacob- Haupf ·

&bull; eine Führungsplatte mit Kunststoffbuchsen (Pos. 7 + 14)

&bull; die Distanzstücke &ldquor;innen" und &ldquor;außen" (Pos. 4 + 3), welche die Führungsplatte mit der Verschiebeplatte &ldquor;unten" verbindet

&bull; die sogenannte Versorgungseinheit, die mit einem Wellenansatz den Blasdorn führt (Pos. 6)

&bull; die Kulissensteine (Pos. 5), die den Zylinder und die Versorgungseinheit verbinden

&bull; das geschlossene Hydrauliksystem mit Verschraubungen und Leitungen (Pos. 15+16)

Die Hauptzeichnung zeigt die entwickelte Erfindung in der Möglichkeit des Einsatzes in einem 4- fach- Werkzeug. Durch Langlöcher an den Verschiebeplatten im oberen Bereich des Systems können einige Millimeter Ungenauigkeit an der Maschine in X- und Y- Achse ausgeglichen werden. Der entwickelte Höhenausgleich inkl. der oben genannten Einzetteile wird an der Maschine, von der hier nur die Befestigungsplatte angedeutet wurde, durch Schrauben befestigt. Bei einem Umrüstvorgang müssen als eindeutige Verbesserung nur noch die Schrauben der Führungsplatte (Pos. 19 + 22) zu den Distanzstücken entfernt werden. Diese kann dann 6 mm nach unten gezogen werden. Die Kulissensteine liegen frei und die komplette Einheit, bestehend aus Versorgungseinheit, Führungsplatten und Blasdornen kann entfernt werden. Sollte dies nicht notwendig sein, so besteht auch die Möglichkeit jeden Blasdorn einzeln zu wechseln. Sollte es jedoch notwendig sein, die Blasdorne aufgrund eines Produktwechsels oder Verschleisses austauschen zu müssen, so kann dies innerhalb weniger Minuten auch einzeln geschehen. Hierzu müssten sie nur von der Versorgungseinheit (Pos. 6) abgeschraubt werden - die Führungsplatte etc. blieb unberührt.

Der eigentliche Höhenausgleich muss aus zwei Gründen statt finden: 1. weil die Form schräg liegen könnte, 2. weil die Blasdorne unterschiedliche Längentoleranzen haben können. Dieser Höhenausgleich findet hier automatisch statt. Beim ersten herunterfahren der Einheit trifft zunächst ein Blasdorn auf die Form. Das Öl in den Hydraulikzylindern, die mit Zylinderschrauben an die Verschiebeplatte &ldquor;unten" angebracht sind, gleicht über das geschlossene Leitungssystem (alle Zylinder sind untereinander verbunden) die unterschiedlichen Höhen der Dorne aus. Somit trifft die an solchen Maschinen auftreffende Last von 20000 N/mm² nicht nur auf einen Formabschnitt, sondern verteilt sich innerhalb weniger zehntel Sekunden auf alle z.B. vier.

Das notwendige Stichmaß von 90 mm und die dafür vorgesehene Toleranz von 0,02 mm wird durch den Einsatz der konstruierten Führungseinheit ohne Probleme eingehalten. Hierzu wurden spezielle Kunststoffbuchsen (Pos. 14) in die Führungsplatte eingepreßt, die die an der Versorgungseinheit angebrachte &ldquor;Führungswelle" mit einer exzellenten Genauigkeit führen. Dies ist auch notwendig, denn sie sind das Bindeglied zwischen dem Kulissenstein/ Hydraulikzylinder und den Blasdornen.

Einmal ausgeglichen, lässt die Trägheit der Zylinder die Blasdorne bei den weiteren Blasvorgängen in gleicher Position stehen.

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Claims (3)

1. Automatisch, hydraulischer Höhenausgleich von Blasdornen dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinheit, bestehend aus den Hydraulikkurzhubzylindern (13), mit Zylinderschrauben (25) an die untere Verschiebeplatte (2) geschraubt ist. Die Verschraubungen (15) und die Rohre (16) verbinden die Zylinder (13) untereinander und schliessen das komplett mit Hydrauliköl befüllte System. Luftfilter (17) sind in die in Einbaulage unteren, freien Anschlüsse der Zylinder eingeschraubt.

2. Automatisch, hydraulischer Höhenausgleich von Blasdornen nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit, bestehend aus Distanzstücken "innen" (4) und "außen" (3) aus Aluminium mit Zylinderschrauben (20, 21) an die untere Verschiebeplatte (2) geschraubt ist. Die Führungsplatte (7), aus Aluminium, 30 mm stark, mit den eingeklebten Kunststoffbuchsen (14) ist mit Zylinderschrauben (19, 22) an die Distanzstücke (3, 4) geschraubt. Die Versorgungseinheit (6) ist in der Kunststoffbuchse (14) geführt und wird mit einem Kulissenstein (5), der mit einer Zylinderschraube (21) an den Hydraulikzylinder (13) geschraubt ist, verbunden. Die Hydraulikzylinder (13) werden mit Zylinderschrauben (25) an die untere Verschiebeplatte (2) geschraubt.

3. Automatisch, hydraulischer Höhenausgleich von Blasdornen nach Schutzanspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinheit, bestehend aus mittlerer Verschiebeplatte (1), mit Längs- und Quernuten, mit Zylinderschrauben (26) in Langlöchern an die untere Verschiebeplatte (2), mit Längsnuten, geschraubt ist. Beide Platten sind aus hochfestem Aluminium. An die mittlere Verschiebeplatte (1) sind mit den Zylinderschrauben (20) die "vorderen" Verschiebestücke (8) geschraubt. Durch die "vorderen Verschiebestücke sind die Verstellschrauben (11) in die untere Verschiebeplatte (2) eingeschraubt. An die Grundplatte (27) ist mit den Zylinderschrauben (20) das "seitliche" Verschiebestück (9) geschraubt. Durch dieses "seitliche" Verschiebestück ist die Verstellschraube (10) in die mittlere Verstellplatte (1) eingeschraubt.