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Die
Erfindung betrifft einen Blasformhalter und eine Formblasmaschine.
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Kunststoffbehälter können mit
dem Formblasverfahren hergestellt werden. Dabei wird ein mittels
Spritzguss hergestellter und vorgewärmter Vorformling von innen
mit Druckluft beaufschlagt und so an die Innenwand einer Blasform
gedrückt.
Dadurch wird dem Behälter
seine endgültige
Form gegeben. Da das Innere des Vorformlings insbesondere beim Streckblasen
mit bis zu 40 bar Druckluft beaufschlagt wird, entstehen hierbei
sehr große
Kräfte
auf die Blasform.
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Die
Formblasmaschinen, insbesondere die Streckblasmaschinen, bei. denen
der Vorformling durch einen Reckdorn mechanisch vorgereckt wird, verfügen in der
Regel über
einen Blasformhalter, in dem die Blasform aufgenommen werden kann,
so dass diese geöffnet
und geschlossen werden kann und der Gegendruck zu dem hohlen Innendruck
beim Blasformvorgang aufgefangen werden kann. In die Blasformhalter
können
Blasformhälften
eingesetzt werden, sodass es mit ein und der selben Blasformmaschine
möglich
ist, durch Austausch der Formen verschiedene Behälterformen und Behältertypen
herzustellen.
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Aus
der
EP 0 847 846 ist
eine Blasform mit einem Oberteil bekannt, wobei die entsprechenden Oberteile
von Blasformhälften
mit einem Stift und einer Buchse zum Zentrieren der Blasformen vorgesehen
sind. Bei verschleiß können Stift
und Buchse ausgewechselt werden.
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Hierbei
hat sich als nachteilig herausgestellt, dass derartige Zentrierungen
an den Formen zusammen mit der Form hergestellt werden müssen, wobei das
Herstellen einer einzelnen Form sehr kostenintensiv ist.
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Weiterhin
hat sich herausgestellt, dass sich durch die hohen Kräfte bei
dem Blasformvorgang und insbesondere beim Steckblasformvorgang die
Formen in unvorhersehbarer Weise leicht versetzen oder verformen
können.
Dies führt
bei den mit dem entsprechenden Blasformvorgang hergestellten Behältern zu
leichten Fehlern an der Schnittstelle zwischen den beiden Blasformhälften.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Herstellen von Behältern mit
einem Blasformvorgang, insbesondere mit einem Streckblasformvorgang,
zu ermöglichen,
wobei derartige kleine Fehler vermieden werden können.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Blasformhalter nach Anspruch 1 und einer Formblasmaschine
nach Anspruch 15. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die
Blasformhalter verfügen über Zentriermittel
zum Zentrieren der Blasformteile. Die Blasformteile können in
jeweils der ersten und zweiten Hälfte
des Blasformhalters aufgenommen werden. Die Formblasmaschine hat
einen oder mehrere dieser Formblashalter.
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Dadurch,
dass die Zentrierung an dem Blasformhalter vorgesehen ist und nicht
an der Blasform selber, können
die Zentrierungen für
alle beliebigen eingesetzten Blasformen verwendet werden, ohne dass
bei jeder Blasform ein Zentriermittel vorgesehen sein muss. Weiter
erlaubt die Anordnung der Zentriermittel an dem Blasformhalter auch
eine Einstellmöglichkeit,
die die Anpassung für
alle Blasformen erlaubt.
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Vorteilhafterweise
sind die Zentriermittel nah bei den Blasformteilen vorgesehen, sodass
die Fixierung der Blasformteile möglichst dicht bei den Blasformteilen
erfolgt, um so den unkontrollierten Einfluss von minimalen Verformungen
der Blasformhalter zu vermeiden.
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Vorteilhafterweise
werden die Zentriermittel durch mindestens zwei Zentrierelemente
gebildet, von denen eines an der ersten Hälfte und das andere an der
zweiten Hälfte
angeordnet ist, wobei diese Zentriermittel bei geschlossener und
insbesondere bei mit Druckluft beaufschlagter Blasform zur Zentrierung
zusammenwirken.
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Vorzugsweise
verfügen
die Zentriermittel über
eine Einstellmöglichkeit,
wobei diese Einstellmöglichkeit
vorzugsweise sowohl linearen Versatz der Blasformteile als auch
eine Rotation der Blasformteile ausgleichen können soll.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, dass die Zentriermittel Anschläge umfassen,
an die eine Hälfte
anschlagen kann, wenn die Blasform geschlossen und/oder mit Druckluft
beaufschlagt ist. Die Anschläge
sind vorteilhafter Weise einstellbar, beispielsweise durch Passungselemente
wie etwas Passbleche.
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Es
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Anschlag eine
Oberfläche
aufweist, an die eine Gegenfläche
der anderen Hälfte
unter einem Winkel von etwa 3° bis
45° vorzugsweise
zwischen 5° bis
30° und
noch bevorzugterweise zwischen 10° und
20° und
noch bevorzugterweise von etwa 15° auftrifft.
Dadurch wird eine gute Führung
der beiden Hälften
bei dem Schließen
der Blasform in die zentrierte Position erreicht.
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Die
Hälften
bilden in der Regel einen Hohlraum zur Aufnahme der Blasformteile.
Vorzugsweise sind auf einer Seite des Hohlraums mindestens zwei voneinander
beabstandete Anschläge
vorgesehen. Noch bevorzugter ist es auf beiden Seiten des Hohlraums
jeweils mindestens zwei Anschläge
vorzusehen. Dies erlaubt eine Vielzahl von Zentrierungspunkten,
sodass die beiden Hälften
an einer Mehrzahl von Punkten entlang der Behälterform kontrolliert zentriert
werden können.
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Vorteilhaft
ist eine Ausführungsform,
bei der eine Hälfte
eine Andrückeinheit
aufweist. Diese Andrückeinheit
drückt
ein Blasformteil gegen das andere Blasformteil, um den Hohlraum,
der sich durch die Blasformteile ergibt, möglichst dicht zu schließen. Die
Andrückeinheit
ist zwischen zwei Teilen einer Hälfte
vorgesehen, wobei ein Teil den Blasformteil trägt. Die Andrückeinheit
kann beispielsweise ein Raum sein, der mit Druckluft beaufschlagt
wird, um so ein Blasformteil gegen ein anderes Blasformteil zu drücken.
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Anhand
der beiliegenden Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung
von Blasformhalterhälften;
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2 eine schematische Schnittzeichnung eines
Blasformhalters;
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3 eine schematische Darstellung
von Behälterfehlern;
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4 eine schematische, dreidimensionale Darstellung
von Blasformhalterhälften
nach 1 mit einer anderen
Zentriereinrichtung und
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5 eine schematische Schnittzeichnung eines
Blasformhalters nach 2 mit
einer anderen Zentriereinrichtung
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1a zeigt eine erste Hälfte 1 eines
Blasformhalters. 1b zeigt
eine zweite Hälfte 2 eines Blasformhalters.
Die Hälfte 1 verfügt über einen
Träger 3 in
den eine Formträgerschale 4 eingesetzt
ist. In die Formträgerschale 4 ist
ein Blasformteil 5 eingesetzt. Das Blasformteil 5 verfügt über einen
Halbhohlraum 6, der hier die Form einer Flasche aufweist.
Die Form des Hohlraums 6 gibt die Form der hergestellten
Flaschen vor. Mit dem Träger 3 und
der Formträgerschale 4 weist
die Hälfte 1 zwei
Teile auf.
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Der
Träger 3 weist
Scharnierelemente 7 mit Durchgangslöchern 8 für die Durchführung einer Achse
auf. Mit den Scharnierelementen 7 mit den Durchgangslöchern 8 kann
eine Schwenkbewegung des Trägers 3 geführt werden.
Weiterhin weist der Träger 3 Schließmittel 14 auf,
die mit entsprechenden Mitteln an der zweiten Hälfte 2 zusammenwirken können.
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Das
Blasformteil 5 weist eine Kontaktfläche 9 auf, die mit
dem Blasformteil der zweiten Hälfte 2 in Kontakt
treten kann. Weiterhin weist die Formträgerschale 4 Anschlagflächen 11 und 12 auf,
die mit entsprechenden Anschlägen
der zweiten Hälfte 2 zusammenwirken
können.
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Die
Formträgerschale 4 ist
in geeigneter Weise mit dem Träger 3 verbunden.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Formträger 4 über einen
Rand 15 oder wirkungsgleiche Überstände verfügt, der auf dem Träger 3 aufliegt.
Dadurch ist es möglich,
Passbleche zwischen dem Rand 15 und dem Träger 3 anzuordnen,
um so die Höhe
der Formträgerschale möglichst
exakt einjustieren zu können.
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In 1b ist die zweite Hälfte 2 des
Blasformhalters gezeigt. Hier ist das Blasformteil 18 direkt in
den Träger 17 aufgenommen,
d.h. hier ist keine Formträgerschale
vorgesehen und die Hälfte 2 ist nicht
zweiteilig wie die Hälfte 1.
Das Blasformteil 18 verfügt über eine Kontaktfläche 23,
die mit der Kontaktfläche 9 bei
geschlossener Blasform in Kontakt tritt, um so den Hohlraum für den Blasformvorgang
zu schaffen. Das Blasformteil 18 verfügt über einen Halbhohlraum 19 entsprechend
dem Halbhohlraum 6 des Blasformteils 5. Der Träger 17 verfügt ebenfalls über Scharnierelemente 20 mit
Durchgangsöffnungen 21 zur
Aufnahme einer Welle, um eine Schwenkbewegung des Trägers 2 zu
ermöglichen.
Der Träger 17 weist
weiter eine Stange 22 auf, die mit den Verschließmitteln 14 der
ersten Hälfte 1 zusammenwirken
können,
um nach Zusammenschwenken der beiden Träger ein sicheres Verschließen der
Blasform zu gewährleisten.
Die Verschließmittel 14 und 22 sind nur
exemplarisch dargestellt und es kann auch jede andere Art von Schließmittel
vorgesehen sein.
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Der
Träger 17 weist
Anschläge 25, 26, 27 und 28 auf,
die so ausgebildet sind, dass sie mit den Anschlagflächen 11 und 12 des
Trägers 3 der
ersten Hälfte 1 zusammenwirken
können.
Die Anschläge 25, 26, 27, 28 sind
so ausgebildet, dass der Abstand der jeweiligen Oberfläche von
dem Träger 17 einjustiert
werden kann. Dies kann beispielsweise durch das Unterlegen oder
das Herausnehmen von Passblechen geschehen. Auch ist es denkbar,
die Anschläge 25, 26, 27, 28 durch
entsprechende Justageschrauben einstellen zu können.
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In 2 ist ein Schnitt durch
den Blasformhalter in Höhe
der Anschläge 26 und 27 gezeigt.
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In 2a ist der Blasformhalter
in einer geöffneten
Position gezeigt, während
er in 2b in einer geschlossenen
Position gezeigt ist.
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In 2a ist ein Spalt 13 erkennbar,
der mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Durch Beaufschlagen
des Spalts 13 zwischen dem Träger 3 und der Formträgerschale 4 kann
das Blasformteil 5 gegen das Blasformteil 18 bei
geschlossenem Blasformhalter gedrückt werden (siehe 2b). Die beiden Halbhohlräume 6 und 19 bilden
nun den gemeinsamen Hohlraum für
den Blasformvorgang. Der Spalt 13 dient hier als Andrückmittel,
um so die beiden Blasformteile 5 und 18 möglichst
dicht gegeneinander zu drücken,
um den Hohlraum gut abzuschließen,
um so einen Grat von dem Blasformvorgang möglichst klein zu halten.
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Die
Andrückmittel
können
auch in Form von Druckkissen, Stempeln, Kolben oder Ähnlichen
ausgebildet sein.
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Die
Träger 3 und 17 können um
die gemeinsame Schwenkachse 29 verschwenkt werden, um zwischen
einer geöffneten
(2a) und einer geschlossenen
Stellung (2b) umzustellen.
In der geöffneten
Stellung von 2a kann
der hergestellte Behälter
der Blasform entnommen werden.
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In 2b ist das Schließmittel 14 in
Zusammenwirkung mit dem Stab 22 gezeigt.
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Dort
ist ferner gezeigt, wie die Formträgerschale 4 mit den
Anschlagflächen 11 und 12 jeweils gegen
die Anschläge 27 und 26 anschlägt. Durch Einstellen
der Anschläge 26 und 27 kann
die Formträgerschale 4 und
damit auch das Blasformteil 5 gegenüber dem Blasformteil 18 zentriert
werden.
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Zwischen
der Oberfläche
der Anschläge 26 und 27 sowie
zwischen der Richtung, die die beiden Hälften beim Zusammenkommen aufweisen
(in 2a jeweils gestrichelt
gezeichnet), liegt ein Winkel α,
der von Null verschieden ist. Die Oberflächen der Anschläge stehen
somit schräg
zur Bewegungsrichtung der in Anschlag kommenden Elemente. Dadurch
wird eine gute Führung
und eine gute Zentrierung erreicht.
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Die
verschiedenen Flaschenfehler und die entsprechenden Zentriermöglichkeiten
sollen anhand der 3 erläutert werden. 3 zeigen Flaschenquerschnitte
mit verschiedenen Flaschenfehlern.
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In 3a ist ein Horizontalschnitt
durch eine aufrechtstehende Flasche gezeigt. Die linke Flaschenhälfte ist
größer als
die rechte Flaschenhälfte. Um
dies auszugleichen, können
die Anschläge 25, 26, 27, 28 weiter
nach innen verlagert werden, beispielsweise durch Einfügen von
Passblechen. Dadurch wird verhindert, dass sich das Blasformteil 5, das
für die
Formung des linken Flaschenteils verantwortlich ist, durch den Innendruck
bei dem Formblasvorgang weitet.
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In 3b ist ein Fall gezeigt,
bei dem die linke und rechte Flaschenhälften leicht gegeneinander versetzt
sind. Dies kann dadurch ausgeglichen werden, dass bei den Anschlägen 25 und 26 jeweils
ein Passblech entfernt und bei den Anschlägen 27 und 28 ein
Passblech hinzugefügt
wird.
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Bei
dem in 3c gezeigten
Fall ist die eine Flaschenhälfte
gegenüber
der anderen Flaschenhälfte
rotiert. Es sei davon ausgegangen, dass die gestrichelt dargestellte
Flaschenhälfte
aus dem Blasformteil 18 stammt und der durchgezogen dargestellte Flaschenteil
aus dem Blasformteil 5. Um den hier dargestellten Flaschenfehler
zu beheben, kann bei dem Anschlag 26 und 28 ein
Passblech hinzugefügt und
bei dem Anschlag 25 und 27 ein Passblech entfernt
werden.
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Mit
den vier Anschlägen 25, 26, 27 und 28 in entsprechenden
Positionen, kann also auch eine Rotation der beiden Blasformteile 5, 18 gegeneinander ausgeglichen
werden.
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Bei
dem in 3d dargestellten
Flaschenfehler ist eine Blasformteil gegenüber dem anderen Blasformteil
vertikal verschoben. Auch hierzu könnten entsprechende Anschläge (in 1a und 1b und 2 nicht
dargestellt) vorgesehen werden. Jedoch ist es auch möglich, zwischen
die Formträgerschale 4 und den
Träger 3,
d. h. z. B. unter den Rand 15, Passbleche einzulegen. Bei
dem Beaufschlagen der Formträgerschale 4 mit
Druck in Richtung auf den Träger 17 wird
die Formträgerschale 4 dann
auch durch Passbleche in der entsprechenden Höhe geführt.
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4 zeigt eine schematische,
dreidimensionale Ansicht von Behälterträgerhälften nach 1. Jedoch wird die Zentrierung
hier auf eine andere Art vorgenommen. Mit dieser Zentriervariante
kann ein Versatz nach 3a – 3c ausgeglichen werden. Zu diesem
Zweck ist ein Zentriereinheit 32 und ein Zentrierkern 33 vorgesehen,
die ineinander greifen, wenn die beiden Träger 3 und 17 zueinander
geschwenkt werden. Dies wird durch eine Nut in der Zentriereinheit 32 bewerkstelligt,
in die der Zentrierkern 33 eingreift.
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Die
Nut der Zentriereinheit 32 läuft dabei nicht parallel zur
gemeinsamen Schwenkachse 29 sondern weist einen Winkel
von größer 0° gegenüber dieser
auf. Der Zentrierkern 33 weist den gleichen von 0° verschiedenen
Winkel auf. In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Nut und
der Zentrierkern einen Winkel von 1° gegenüber der gemeinsamen Schwenkachse 29 auf.
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Eine
Höhenverstellbarkeit
der Zentriereinheit 32 ist durch eine Einstelleinheit 31 gewährleistet.
Als Einstelleinheit ist hier eine Gewindespindel 31 vorgesehen,
an der sich die Zentriereinheit 32 entlang bewegen kann,
wenn die Einstellschraube 31a betätigt wird.
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Wird
die Zentriereinheit 32 mit Hilfe der Einstellschraube 31a,
in geschlossenem Zustand der beiden Träger 3 und 17,
entlang der Einstelleinheit 31 bewegt, so ergibt sich eine
Versatzbewegung der beiden Blasformteile 5 und 18.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung sind pro Blasformteil 5 und 18 mindestens
zwei Zentriereinheiten 32 und Zentrierkerne 33 vorhanden.
Somit kann der Versatz nach den 3a bis 3 c ausgeglichen werden,
je nachdem, welche Zentriereinheiten 32 betätigt werden.
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In
den Figuren nicht dargestellt ist ein entsprechender Teil der Blasform,
der den Boden der Flasche vorgibt. Dieser Teil kann zusammen mit
einem der Träger 3 oder 17 vorgesehen
oder auch unabhängig
hiervon beweglich oder fest gelagert sein.
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Auch
wenn in den Figuren der Fall gezeigt ist; bei dem die beiden Träger 3 und 17 aufeinander zugeschwenkt
werden, können
Zentriermittel auch an Trägern
vorgesehen sein, die linear aufeinander zu bewegt werden oder die
um eine andere Achse geschwenkt werden.