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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Unterstützung des Formwechsels einer Formungseinheit einer Behälterherstellungsmaschine.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein System zur Unterstützung des Formwechsels, das dazu bestimmt ist, für den Wechsel mindestens einer Form einer Formungseinheit, mit der eine Maschine zur Herstellung von Behältern durch Formen, mit Hilfe mindestens eines unter Druck stehenden Fluids, einer Vorform aus Kunststoff, die zuvor thermisch konditioniert wurde, eingesetzt zu werden.
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Eine Behälterformungseinheit umfasst mindestens:
- - zwei Formhalter, die zwischen mindestens einer offenen und einer geschlossenen Position der Formungseinheit beweglich montiert sind, und
- - eine Form, die mindestens zwei Formungselemente umfasst, die miteinander verbunden werden können, um eine verbundene Position einzunehmen, oder die getrennt sein können, um eine unzusammenhängende Position einzunehmen, wobei jedes der mindestens zwei Formungselemente der Form geeignet ist, lösbar an einem der zugehörigen Formhalter mit Hilfe zugehöriger Befestigungsmittel befestigt zu werden, wobei die zugehörigen Befestigungsmittel geeignet sind, gesteuert zu werden, wenn sich die Formungseinheit in der geschlossenen Position zwischen mindestens einer Befestigungsposition und einer Freigabeposition befindet.
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Im Stand der Technik sind Behälterherstellungsmaschinen bekannt, insbesondere für die Herstellung von Flaschen, Flakons usw., wobei diese Behälter durch Formen einer Vorform (oder eines Rohlings) erhalten werden, die aus thermoplastischem Material wie PET zuvor in einem Ofen thermisch konditioniert wurde.
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Insbesondere ist ein Formwechsel erforderlich, um Behälter unterschiedlicher Form und/oder Abmessung herzustellen, oder auch bei Beschädigung und/oder Verschleiß der Formungselemente zu ersetzen.
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Es wird hauptsächlich zwischen sogenannten „linearen“ und „rotierenden“ Maschinen aufgrund ihrer Struktur und Funktionsweise während des Fertigungszyklus unterschieden.
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Auf nicht beschränkende Weise sind weitere Einzelheiten beispielsweise in dem Dokument
WO-2008/132090 zu finden, wobei die
1 eine „lineare“ Fertigungsmaschine schematisch darstellt.
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Auf nicht beschränkende Weise ist auch auf die Dokumente
FR-2.796.588 oder
FR-2.709.264 Bezug zu nehmen, wobei die
1 jeweils eine Behälterherstellungsanlage mit einer solchen „rotierenden“ Maschine darstellen, deren aufgeklappten Formungseinheiten mit Hilfe von Vorformübertragungsmitteln aus dem Wärmebehandlungsofen versorgt werden.
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Die „rotierenden“ Behälterherstellungsmaschinen umfassen eine variable Anzahl von Formungseinheiten, die in Umfangsrichtung auf einem rotierenden Karussell verteilt sind.
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In diesen Maschinen umfasst jede Formungseinheit zugehörige Formungsmittel, um durch mindestens ein unter Druck stehendes Fluid eine oder mehrere Vorformen gleichzeitig in Abhängigkeit von der Anzahl der Formhohlräume zu verarbeiten.
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Bekannterweise wird der Behälter aus einer Vorform durch Blasen oder Streckblasen unter Verwendung von Druckluft geformt.
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Es kann allerdings beispielsweise auf das Dokument
FR-2.764.544 Bezug genommen werden, um nähere Einzelheiten über die der Formungseinheit zugeordneten Blasmittel zu erfahren, wobei diese Mittel werden auch als „Blasdüse“ bezeichnet werden.
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Die so genannten rotierenden Maschinen sind mit Formungseinheiten, die spezifische Eigenschaften aufweisen, ausgestattet, insbesondere umfasst jede Formungseinheit Formhalter, die im Allgemeinen um eine Drehachse beweglich montiert sind (und nicht in Translation wie bei den „linearen“ Maschinen).
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So sind beispielsweise die Formhalter der Formungseinheit um eine vertikal ausgerichtete Drehachse beweglich montiert, so dass sich die Formungseinheit vom Maschinenkarussell nach außen öffnet und auf Grund dieser Kinematik eine solche Formungseinheit als „aufgeklapptes Buch“ (oder „book-like opening“ auf Englisch) bezeichnet wird.
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Die Dokumente
FR-2.659.265 oder
FR-2.843.714 stehen Beispiele für den Aufbau einer aufgeklappten Formungseinheit dar, umfassend eine Form, die aus mindestens zwei Formungselementen (oder Halbformen) besteht, die jeweils mit einem halben Formhohlraum ausgestattet sind und mit Hilfe von Befestigungsmitteln lösbar an zwei zugehörigen Formhaltern befestigt sind.
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In dem Dokument
FR-2.659.265 sind die zugehörigen, aus Schrauben gebildeten Befestigungsmittel geeignet, zwischen mindestens zwei Positionen betätigt zu werden, die einem Befestigungszustand bzw. einem Freigabezustand der Formungselemente entsprechen, und zwar manuell durch mindestens einen Bediener, der dazu ein geeignetes Werkzeug (Schraubendreher, Sechskantschlüssel usw.) verwendet.
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Das Dokument
WO-96/33059 stellt ein weiteres Beispiel für eine aufgeklappte Formungsanlage dar, umfassend verschiedene Verbesserungen, die an solchen Anlagen vorgenommen wurden.
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Zunächst ist daran zu erinnern, dass die Formungselemente je nach herzustellendem Behälter entweder nur aus zwei Halbformen oder, wie in diesem Dokument dargestellt, aus zwei Halbformen und einem separaten Formboden bestehen, insbesondere wenn der Behälter einen komplex geformten Boden, beispielsweise ein Blütenblatt, aufweist, was zu Problemen beim Entformen führen kann.
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Sodann unterscheidet sich die Struktur der Form der Formungseinheit dadurch, dass beispielsweise im Vergleich zu der des vorgenannten Dokuments
FR-2.659.265 jedes Formungselement (oder jede Halbform) in zwei verschiedene Teile unterteilt ist, nämlich einerseits einen Schalenhalter, der ferner Kühlmittel einschließt, und andererseits eine Schale, umfassend einen halben Formhohlraum des Behälters.
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Solche Schalen sind auf Grund ihres geringeren Gewichts von Hand für den Bediener leichter zu handhaben, erfordern keine Trennung der mit der Kühlfunktion zusammenhängenden Fluidanschlüsse und ermöglichen es, die Materialauswahl für jedes Teil entsprechend der vorgesehenen Funktion zu optimieren, z. B. Aluminium für die Schalen.
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Jeder der Schalenhalter ist geeignet, mit ersten Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Schrauben, lösbar an einem zugehörigen Formhalter befestigt zu werden, während die Schale geeignet ist, mit anderen Schnellbefestigungsmitteln, die sich von den ersten Befestigungsmitteln unterscheiden, lösbar am Schalenhalter befestigt zu werden.
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Die Schnellbefestigungsmittel, die zwischen jeder Schale und dem zugehörigen Schalenhalter eingesetzt werden, sind dazu bestimmt, die Zeit, die ein Bediener benötigt, um die Form zu wechseln, um die Schale bei ihrer Demontage aus dem Schalenhalter zu lösen und dann während der Montage die andere Schale zu befestigen, zu verkürzen.
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In einer solchen Formungseinheit wird der Formwechsel von mindestens einem Bediener durchgeführt, der bei geöffneter Formungseinheit nacheinander eine und dann die andere der Schalen manuell demontiert, wobei er die Schnellbefestigungsmittel mit einem Werkzeug (beispielsweise einem Schraubendreher) zum Lösen betätigt, wobei die gleichen Vorgänge in umgekehrter Richtung wiederholt werden, um die Befestigung bei der Montage jeder der anderen Schalen durchzuführen.
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Unabhängig von der Ausführung der Form der Formungseinheit und den zugehörigen eingesetzten Befestigungsmitteln ist es folglich konstant, dass die Lösungen des Standes der Technik für die Durchführung eines Werkzeugwechsels alle eine Abfolge einer großen Anzahl von Vorgängen erfordern, die von einem oder mehreren Bedienern manuell durchgeführt werden.
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Im Falle der Demontage greifen beispielsweise ein oder manchmal zwei Bediener manuell in die Formungseinheit ein, um sukzessive die Formungseinheit zu öffnen, das Formungselement (egal ob es sich um eine Halbform oder Schale handelt) freizugeben und es in einer kreisförmigen Bewegung von hinten nach vorne aus dem zugehörigen Formhalter zu entnehmen, Vorgänge, die für das andere Formungselement wiederholt werden und zu denen gegebenenfalls die Demontage des Formunterteils hinzukommt.
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Aus diesem Grund werden die bekannten Lösungen zur Durchführung eines Werkzeugwechsels einer solchen Formungseinheit nicht als zufriedenstellend angesehen, insbesondere wegen der langen Zeit, die für einen solchen Wechsel benötigt wird, und der wirtschaftlichen Folgen, insbesondere derjenigen, die mit der vollständigen Abschaltung der Fertigungsmaschine verbunden sind.
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Ferner sind bei den aufgeklappten Formungseinheiten alle Vorgänge - durchgeführt von einem oder manchmal zwei Bedienern, um einen Werkzeugwechsel durchzuführen - komplex und werden durch die Schwierigkeiten beim Zugang zu den Formungselementen der Form verlangsamt, da die allgemeine Umgebung einer solchen aufgeklappten Formungseinheit nur eine sehr begrenzte Zugänglichkeit bietet, wobei der Abstand der Formhalter in der offenen Position in Bezug auf den Endbehälter, aus der Form im Betriebsmodus, Fertigungsmodus genannt, entnommen werden soll, bestimmt wird.
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Ferner wird in einer Maschine der Abstand der Formhalter in der geöffneten Position auch durch den Abstand zwischen den Formungseinheiten begrenzt, nämlich für eine gegebene Formungseinheit durch jede der benachbarten Formungseinheiten, die stromaufwärts und stromabwärts angeordnet sind, wobei zwei aufeinanderfolgende Formungseinheiten nicht gleichzeitig die geöffnete Position einnehmen können, ohne dass ihre Formhalter in Kontakt kommen.
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Die Dauer für den Werkzeugwechsel ist noch mit der Anzahl der Formungseinheiten in der Fertigungsmaschine zu multiplizieren, wobei die Anzahl der ausgeklappten Formungseinheiten beispielsweise zwischen 6 und 34 liegt.
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Die Verkürzung der notwendigen Zeit für den Werkzeugwechsel bleibt daher eine hohe Erwartung der Anwender von Behälterherstellungsmaschinen, insbesondere der Anwender, die häufig die Formen wechseln.
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Die Maschine ist nämlich in einigen Fällen nicht für die permanente Herstellung eines einzigen Behältertyps vorgesehen, sondern dient der Herstellung von Behältern unterschiedlicher Kapazität und/oder Form mit sehr häufigem Werkzeugwechsel, wobei Aufmerksamkeit, die der Zeit für den Werkzeugwechsel einer Formungseinheit zuteilwird, nur noch größer und den wirtschaftlichen Herausforderungen entsprechend ist.
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Die Stilllegung der Maschine während dieser Eingriffe zum Wechseln der Formen stellt einen erheblichen Kostenfaktor auf Grund des damit einhergehenden kompletten Stillstands des Herstellungsprozesses dar, so dass Werkzeugwechselmaßnahmen kostspielig sind.
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So stellt sich die Frage der Verkürzung der Zeit für den Formwechsel einer Formungseinheit unabhängig von der Ausführung der Form, d.h. egal ob die beiden Formungselemente aus zwei Halbformen bestehen oder jeweils aus einer Schale und einem Schalenhalter bestehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, neue Lösungen vorzuschlagen, die es ermöglichen, die notwendige Zeit für einen Wechsel einer Form einer Formungseinheit einer Behälterherstellungsmaschine zu verkürzen.
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Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung ein System zur Unterstützung des Formwechsels einer Formungseinheit für eine Behälterherstellungsmaschine des vorstehend beschriebenen Typs vor, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungssystem mindestens eine Vorrichtung zum Transportieren einer Form umfasst, die eine transportable einheitliche Unterbaugruppe, eine so genannte Formeinheit, bildet, wobei die Transportvorrichtung mindestens einen Roboterarm umfasst, um im Raum in Bezug auf die Formungseinheit und gemäß einer Dreiecksform Mittel zur Handhabung mindestens einer Formeinheit zu positionieren, um einen Wechsel der mindestens einen Form der Formungseinheit durchzuführen.
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Das Unterstützungssystem ist somit dazu bestimmt, eine Formungseinheit zu bearbeiten, in der unabhängig von der offenen oder geschlossenen Position der Formungseinheit jedes Formungselement von seinem zugehörigen Formhalter gelöst werden kann, und in der die mindestens zwei Formungselemente geeignet sind, in der verbundenen Position mit Hilfe von Mitteln zum Verbinden derselben gehalten zu werden, um vorübergehend eine transportable einheitliche Unterbaugruppe, d.h. die Formeinheit, zu bilden.
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Dank eines erfindungsgemäßen Unterstützungssystems werden alle oder zumindest ein Teil der für einen Formwechsel einer Formungseinheit erforderlichen Vorgänge automatisiert und sowohl einfach als auch rasch durchgeführt, wodurch der Zeitaufwand für einen solchen Formwechsel deutlich reduziert werden konnte.
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Als nicht beschränkendes Beispiel wird Formwechsel mit einem erfindungsgemäßen Unterstützungssystem in einer Gesamtzeit durchgeführt, die durch zwei oder sogar durch vier geteilt werden konnte, verglichen mit der bisher bei den Lösungen des Standes der Technik erforderlichen Gesamtzeit.
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Vorteilhafterweise ermöglicht es ein erfindungsgemäßes Unterstützungssystem, manuelle Tätigkeiten, die zuvor von mindestens einem Bediener durchgeführt wurden, zu reduzieren oder sogar zu vermeiden, und damit jeden direkten menschlichen Eingriff in die Formungseinheit der Fertigungsmaschine.
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Vorteilhafterweise ermöglicht es die Erfindung somit, die für den Formwechsel erforderlichen schwierigen manuellen Tätigkeiten ganz oder teilweise zu vermeiden, was den Bedienern zu Gunsten einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen, einer Verringerung der Schwierigkeiten und einer höheren Sicherheit dient.
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Vorteilhafterweise wird die Transportvorrichtung einer einzelnen Form, die gemäß der Erfindung mindestens einen Roboterarm umfasst, in Kombination mit einem Unterstützungsmodul eingesetzt, das geeignet ist, die Formungseinheit automatisch und synchron mit der Transportvorrichtung, insbesondere den Handhabungsmitteln, selektiv zu öffnen oder zu schließen.
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Vorteilhafterweise ist die Formungseinheit mit Mitteln zur Befestigung der Formungselemente an den zugehörigen Formhaltern ausgestattet ist, die geeignet sind, selektiv gesteuert zu werden, um automatisch Zustandsänderungen zwischen der verriegelten und der entriegelten Position durchzuführen, und deren Ausführung ferner eine Fernsteuerung, insbesondere durch ein Steuergerät, ermöglicht.
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Vorteilhafterweise wird die Änderung der Position (oder des Zustands) zwischen der verriegelten und der entriegelten Position der Befestigungsmittel in einem einzigen Vorgang mit Hilfe der den Befestigungsmitteln zugeordneten gesteuerten Mittel erreicht, so dass die Änderungen der Position oder des Zustands auf einfache und vor allem schnelle Weise erfolgen, da für beide Formungselemente gleichzeitig, wobei die gesteuerten Mittel gemeinsam oder zumindest doppelt und jedem Formungselement zugeordnet sind.
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Dank eines solchen verbesserten Unterstützungsmoduls und/oder solcher Befestigungsmittel wird die Gesamtzeit, die für einen Formwechsel benötigt wird, weiter reduziert, wobei alle zuvor von einem oder mehreren Bedienern manuell ausgeführten Vorgänge automatisiert werden, d.h. die Vorgänge, die der Entnahme jedes Formungselements (und gegebenenfalls des Formbodens) während der Demontage vorausgingen und auf die Einführung jedes Formungselements während der Montage folgten.
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Vorteilhafterweise ermöglicht es die erfindungsgemäße Transportvorrichtung in Kombination mit einem Unterstützungsmodul und verbesserten Befestigungsmitteln, eine vollständige Automatisierung aller nacheinander ausgeführten Vorgänge zu erhalten, um die Form einer Formungseinheit von den Vorgängen zum Lösen und Befestigen der Formungselemente durch die Befestigungsmittel, über das Steuern des Öffnens und Schließens der Formhalter der Formungseinheit (mit oder ohne Entriegeln und Verriegeln der Formungseinheit) und schließlich das Entnehmen und Einführen der Formeinheit durch den Roboterarm zu wechseln.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung:
- - umfasst die Transportvorrichtung mindestens einen Kopf, der, dem Roboterarm zugeordnet, die Handhabungsmittel umfasst, die mit mindestens einer Formeinheit zusammenwirken, um die Entnahme der mindestens einen Formeinheit aus den Formhaltern in der offenen Position der Formungseinheit und/oder die Einführung der mindestens einen Formeinheit zwischen die Formhalter in der geöffneten Position der Formungseinheit vorzunehmen;
- - umfassen die Handhabungsmittel mindestens ein Hauptgreifelement, das dazu bestimmt ist, mit einem ersten Teil der Formeinheit zusammenzuwirken, der für das Hauptgreifelement zugänglich ist, während sich die Formungseinheit in der geschlossenen Position befindet;
- - ist das mindestens eine Hauptgreifelement durch eine Hauptzange gebildet ist, die geeignet ist, den ersten Teil der Formeinheit zu ergreifen;
- - umfassen die Handhabungsmittel mindestens ein Hilfsgreifelement, das dazu bestimmt ist, mit einem zweiten Teil der Formeinheit zusammenzuwirken, der zugänglich ist, wenn sich die Formungseinheit in der offenen Position befindet;
- - ist das mindestens eine Hilfsgreifelement durch eine Hilfszange gebildet ist, die geeignet ist, den zweiten Teil der Formeinheit zu ergreifen;
- - ist das mindestens eine Hilfsgreifelement zwischen mindestens einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position beweglich montiert;
- - umfasst das Unterstützungssystem Mittel, die geeignet sind, die mindestens zwei Formungselemente der Form zu halten, die in der verbundenen Position miteinander verbunden sind, um
die transportable, einheitliche Unterbaugruppe, Formeinheit genannt, zu bilden;
- - sind die Mittel, die dazu bestimmt sind, die mindestens zwei Formungselemente zur Bildung der Formeinheit miteinander zu verbinden, durch die Handhabungsmittel gebildet;
- - umfasst der Kopf der Transportvorrichtung doppelte Handhabungsmittel, die jeweils durch erste und zweite Handhabungsmittel gebildet sind;
- - ist der Kopf drehbar um eine Drehachse montiert, um selektiv das eine oder andere der ersten oder zweiten Handhabungsmittel einer Formeinheit während der Formwechselvorgänge einer Formungseinheit zu positionieren;
- - umfasst das Unterstützungssystem ein Unterstützungsmodul, das, wenn es mit der Transportvorrichtung verbunden ist, Betätigungsmittel umfasst, die zumindest geeignet sind, selektiv das Öffnen oder Schließen der Formungseinheit zu bewirken;
- - umfasst das Unterstützungsmodul des Systems Betätigungsmittel, die geeignet sind, selektiv eine Vorrichtung zum Verriegeln der Formungseinheit zwischen verriegelter und entriegelter Position zu steuern;
- - umfasst das Unterstützungssystem eine Steuereinheit, die geeignet ist, die Mittel zur Handhabung des Roboterarms der Transportvorrichtung einer Formeinheit und die Mittel, zur Betätigung des Unterstützungsmoduls synchron zu steuern, um die Formwechselvorgänge der Formungseinheit automatisiert durchzuführen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der Studie der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, zu deren Verständnis auf die Zeichnungen Bezug zu nehmen ist, wobei:
- - 1 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch eine Formungseinheit aufklappbaren Typs einer Behälterherstellungsmaschine darstellt, und eine Formungseinheit in offener Position und eine getrennt, in auseinandergezogener Perspektive, eine Form des Behälters, umfassend zwei Formungselemente und einen Formboden, darstellt;
- - ist 2 eine perspektivische Ansicht, die die Formungseinheit aus 1 darstellt, und die Form in verbundener Position zeigt, wobei die Formungselemente den Formboden umschließen, um eine transportable einheitliche Unterbaugruppe zu bilden, Formeinheit genannt;
- - ist 3 eine perspektivische Ansicht, die die Formungseinheit aus 1 in der geschlossenen Position und eine Form innerhalb der Formhalter, die die verbundene Position einnehmen, darstellt;
- - ist 4 ist eine perspektivische Ansicht, die den Kopf darstellt, der dazu bestimmt ist, zugeordnet zu werden, und der mit dem Roboterarm der Transportvorrichtung einer Formeinheit zusammenwirkt, umfassend Handhabungsmittel nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung;
- - sind die 5 bis 10 sind perspektivische Ansichten, die eine Formungseinheit und ein System zur Unterstützung des Formwechsels darstellen, umfassend eine Transportvorrichtung, umfassend einen Kopf gemäß 4, der einem Roboterarm zum Positionieren der Handhabungsmittel zugeordnet ist, und die die wichtigsten Schritte darstellen, die bei der Durchführung des Formwechsels der Formungseinheit mit dem Unterstützungssystem aufeinanderfolgen.
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In der folgenden Beschreibung sind die Längs-, Quer- und Vertikalausrichtung auf nicht beschränkende Weise auf das in den Figuren dargestellte Trieder (X, Y, Z) bezogen.
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Vereinbarungsgemäß sind die Längs- und Querrichtung in Bezug auf die Formhalter der Formungseinheit fest bestimmt, unabhängig von der offenen oder geschlossenen Position der Formungseinheit.
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Auf nicht beschränkende Weise sind die Begriffe „vorne“ und „hinten“ sind als Bezugnahme auf die Längsrichtung, „links“ oder „rechts“ als Bezugnahme auf die Querrichtung und „oben“ oder „unten“ als Bezugnahme auf die vertikale Richtung verwendet.
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Die Erfindung schlägt ein System 10 zur Unterstützung des Formwechsels einer Formungseinheit 12 für eine Behälterherstellungsmaschine 14 vor.
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Nachfolgend ist ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Systems 10 zur Unterstützung des Formwechsels und insbesondere der Transportvorrichtung 16 einer Formeinheit 18 beschrieben.
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Das Unterstützungssystem 10, umfassend die Transportvorrichtung 16, ist insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, dazu bestimmt, zum Wechseln der Form 18 einer Formungseinheit 12 aufklappbaren Typs eingesetzt zu werden.
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Die 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Formungseinheit 12 aufklappbaren Typs dar, die dazu bestimmt ist, in einer Behälterherstellungsmaschine 14 eingesetzt zu werden, insbesondere durch Formen einer Vorform aus Kunststoff.
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Eine solche aufklappbare Formungseinheit 12 ist dazu bestimmt, auf einem Karussell 15 einer „rotierenden“ Behälterherstellungsmaschine 14 montiert zu sein, deren Einheit 12 in diesem Fall eine der „n“ Formungseinheiten der Maschine darstellt.
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Die „n“ Formungseinheiten 12 sind in Umfangsrichtung und gleichmäßig auf dem Karussell 15 verteilt (dargestellt als Strichpunktlinie in den 5 und folgende).
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Vorzugsweise wird das Formen des Behälters durch Blasen oder Streckblasen einer Vorform mit Hilfe mindestens einem unter Druck stehenden Fluid, wie beispielsweise Luft, erhalten.
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Dazu wird die Vorform vorher in einem Ofen, angrenzend an die Fertigungsmaschine 14, thermisch konditioniert, um das Grundmaterial durch Erwärmung, insbesondere mit Hilfe von Infrarotstrahlung, zu erweichen.
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Die Formungseinheit 12 wird beispielsweise von einer Konsole (nicht dargestellt) getragen, die einen Rahmen bildet und dazu bestimmt ist, am Karussell 15 der Maschine 14 aufgesetzt befestigt zu sein, und die auch zugehörige Formungsmittel (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine Blasdüse, trägt.
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Vorzugsweise ist die Blasdüse vertikal über der Formungseinheit 12 angeordnet, wenn die Vorform mit dem Hals nach oben ausgerichtet ist, und umfasst Blasmittel, die in Bezug zur Formungseinheit 12 vertikal beweglich montiert sind.
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Die Formungseinheit 12 umfasst mindestens zwei Formhalter 20, die zwischen mindestens einer offenen und einer geschlossenen Position der Formungseinheit 12 beweglich montiert sind.
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Die Formungseinheit 12 ist aufklappbaren Typs, und die Formhalter 20 sind Tragstrukturen, die jeweils um eine Drehachse O schwenkbar montiert sind, wobei die Drehachse O in dem Beispiel der 1 bis 3 mit vertikaler Ausrichtung gemäß dem Trieder (X, Y, Z) dargestellt ist.
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Als Variante ist nur einer der Formhalter 20 beweglich montiert, während der andere Formhalter fest ist, wobei der bewegliche Formhalter allein in Verlagerung zwischen der offenen und der geschlossenen Position der Formungseinheit 12 gesteuert wird.
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Die Formungseinheit 12 umfasst eine abnehmbare Form 18, die mindestens zwei Formungselemente 22 umfasst, die geeignet sind, miteinander verbunden zu werden, um eine verbundene Position einzunehmen, oder getrennt zu werden, um eine getrennte Position einzunehmen.
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Im so genannten Produktionsmodus der Maschine 14, d.h. wenn die Form 18 zur Herstellung des Behälters verwendet wird, nimmt die Form 18 nun nacheinander die eine oder andere der genannten getrennten und verbundenen Positionen während des Fertigungszyklus, bzw. die getrennte Position für die Einführung der Vorform oder die Entnahme des erhaltenen Behälters und die verbundene Position während der Formung ein.
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Die Form 18 umfasst einen Scheitelabschnitt, umfassend eine Oberseite 24, gegen die die Formungsmittel, zum Beispiel eine Blasdüse, bestimmt sind, dicht zur Anlage zu gelangen, wobei die ebene Oberseite 24 durch die Verbindung von zwei Formungselementen 22 in verbundener Position gebildet wird.
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Die Form 18 umfasst eine Öffnung 26, die zentral in die Fläche 24 mündet, und die in der verbundenen Position der Form 18 und während der Herstellung dazu bestimmt ist, es dem Körper der in die Form 18 eingeführten Vorform zu ermöglichen, sich innerhalb der Form 18 zu erstrecken, während sich der Hals in seiner endgültigen Form nach außen erstreckt.
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Es sei nämlich daran erinnert, dass beim Formen durch Blasen oder Streckblasen das unter Druck stehende Fluid in die thermisch konditionierte Vorform durch den Hals eingebracht wird, der seine endgültige Form hat, d.h. jene des Halses des Behälters.
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In dem in den 1 bis 3 dargestellten Beispiel hat die Form 18 eine zylindrische Form mit einem allgemein kreisförmigen Querschnitt.
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Die Form 18 ist in mindestens zwei Formungselemente 22 unterteilt, die jeweils eine Verbindungsfläche 28 aufweisen, die sich in einer Ebene vertikaler Ausrichtung erstreckt.
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In der verbundenen Position der Form 18, wie in den 2 oder 3 dargestellt, werden die mindestens zwei Formungselemente 22 so verbunden, dass die Verbindungsflächen 28 jedes Formungselements 22 miteinander in Kontakt stehen und eine Verbindungsebene der Form 18 definieren, die hier vertikal ausgerichtet ist und sich in Längsrichtung erstreckt.
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Jeder Formhalter 20 umfasst eine Aufnahme 30 mit einer Form, die zu der des aufgenommenen Formungselements 22 komplementär ist.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst das Formungselement 22 eine Außenwand 32 gegenüber der Verbindungsfläche 28 und die Aufnahme 30 eine komplementäre Wand 34, wobei die Wände 32 und 34 jeweils konvex und konkav und halbkreisförmig ausgebildet sind.
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Wie in 1 dargestellt, sind die mindestens zwei Formungselemente 22 der Form 18 jeweils mit einem halben Hohlraum 36 versehen, der dem zu fertigenden Behälter entspricht, beispielsweise hier einer Flasche, wobei jeder der halben Hohlräume 36 hohl in der Verbindungsfläche 28 hergestellt ist.
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Allerdings, wenn der herzustellende Behälter eine komplexe Bodenform, insbesondere blütenblattartig, aufweist, ist bekannt, dass es zu Entformungsproblemen kommen kann. Aus diesem Grund ist ein separater Formboden 38 vorteilhafterweise vorgesehen.
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Vorzugsweise und gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst die Form 18 drei verschiedene Elemente, nämlich zwei Formungselemente 22 und einen Formboden 38, umfassend einen Formhohlraum 40 des Bodens des zu fertigenden Behälters, wobei der Formhohlraum 40 des Formbodens 38 in Kombination mit den halben Formhohlräumen 36 der Formungselemente 22 die Form des Behälters bestimmt.
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Für eine solche Form 18 umfasst die Formungseinheit 12 Tragmittel 42 des Formbodens 38, wobei die in 3 sichtbaren Mittel Mittel zum Befestigen des Formbodens 38 und Fluidanschlussmittel umfassen, um insbesondere Funktionen, wie das Kühlen des Bodens oder eine Unterstützung des Loslösens des Bodens beim Entformen am Ende des Fertigungszyklus der Behälter.
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Solche mit dem Boden
38 der Form verbundenen Mittel
42, auch „Sitz“ genannt, sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher nicht im Detail beschrieben, allerdings kann auf das Dokument
WO-2008/00938 als nicht beschränkendes Beispiel Bezug genommen werden.
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In der verbundenen Position ist der Formboden 38 dazu bestimmt, zwischen den Formungselementen 22 eingespannt zu sein, an die dann der Formboden 38 durch Formschluss angeschlossen und positioniert wird.
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Dazu umfasst der Formboden 38 beispielsweise ein Einsteckteil 44, wie beispielsweise eine ringförmige Rippe, die in der verbundenen Position der Form 18 in einem komplementären Aufnahmeteil 46, wie beispielsweise einer Nut, die in jedem Formungselement 22 hergestellt ist, aufgenommen wird.
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Als Variante umfasst die Form 18 keinen solchen Formboden 38 und besteht die Form 18 dann nur aus den beiden Formungselementen 22.
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Ferner kann unabhängig davon, ob die Form 18 aus zwei oder drei Elementen (mit einem Formboden 38) besteht, auch die Ausführung der zwei Formungselemente 22 variieren.
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Wie vorstehend erläutert und vereinfacht in den 1 bis 3 dargestellt, ist das Formungselement 22 in Form einer in der Aufnahme 30 des zugehörigen Formhalters 20 aufgenommenen Halbform ausgeführt.
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Als Variante ist das Formungselement
22 in zwei Teile geteilt und von identischer Ausführung, wie z.B. im Dokument
EP-B1-0.821.641 beschrieben, d.h. in zwei getrennten Teile ausgeführt, einer Schale, umfassend einen Teil des Formhohlraums, der dazu bestimmt ist, durch Befestigungsmittel in einer Aufnahme des Schalenhalters montiert und befestigt zu werden. Der Schalenhalter selbst ist dazu bestimmt, durch andere Befestigungsmitteln am Formhalter
20 montiert und befestigt zu werden.
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Folglich wird in dieser Beschreibung der Begriff „Formungselement“ allgemein verwendet und umfasst insbesondere die oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsvarianten einer Form 18.
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Die Formungseinheit 12 umfasst hinten in Längsrichtung Mittel 48 zum Anlenken der Formhalter 20, die ein Scharnier bilden, durch das jeder Formhalter 20 um eine Drehachse O schwenkbar montiert ist.
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Jeder Formhalter 20 wird mit Hilfe einer Vorrichtung 50 zum Öffnen und Schließen der Formungseinheit 12 um die schwenkbare Achse O drehbar gesteuert.
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Die Öffnungs- und Schließvorrichtung 50 der Formungseinheit 12 umfasst beispielsweise Schwenkarme 52, deren eines Ende mit dem einen oder anderen der Formhalter 20 und deren anderes Ende frei schwenkbar auf einer gemeinsamen Gelenkachse 54 montiert ist, die längs hinter den Gelenkmitteln 48 der Formungseinheit 12 angeordnet ist.
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Durch die Betätigung durch Betätigungsmittel 56, die mit der gemeinsamen Achse 54 verbunden sind, bewirken die Schwenkarme 52 entweder die Annäherung die Formhalter 20 aneinander und somit das Schließen der Formungseinheit 12 oder die Entfernung der Formhalter 20 voneinander und somit das Öffnen.
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Die Formhalter 20 sind geeignet, sich voneinander zu entfernen, wobei sie um die durch die Gelenkmittel 48 bestimmte Drehachse O schwenken, und zwar zwischen mindestens der geschlossenen und der offenen Position der Formungseinheit 12.
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Die Betätigungsmittel 56 sind beispielsweise in Form einer Rolle 58 ausgebildet, die insbesondere dazu bestimmt ist, mit einem komplementären Nocken zusammenzuwirken.
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Bekannterweise umfasst die Fertigungsmaschine 14 einen solchen Nocken, um während der Herstellung von Behältern selektiv das Öffnen oder Schließen jeder Formungseinheit 12, die um den Umfang des Karussells 15 verläuft, zu steuern.
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Vorzugsweise umfassen die Betätigungsmittel 56 mindestens einen Hebel, der der Rolle 58 zugeordnet ist, um einen Hubverstärker zu bilden.
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Die Öffnungs-/Schließvorrichtung 50 der Formungseinheit 12 wird somit durch selektives Einwirken auf die zugehörigen Betätigungsmittel 56 gesteuert, um die Verlagerung der Formhalter 20 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position der Formungseinheit 12 hervorzurufen.
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Für weitere Einzelheiten über die Ausführung und Funktionsweise einer solchen Öffnungs-/Schließvorrichtung
50 für eine Formungseinheit
12 ist beispielsweise auf die Dokumente
FR-2.843.714 oder
FR-2.653.058 Bezug zu nehmen.
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Jedes der mindestens zwei Formungselemente 22 der Form 18 ist geeignet, mit Hilfe zugehöriger Befestigungsmittel 60 lösbar an einem der zugehörigen Formhalter 20 befestigt zu werden.
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Vorteilhafterweise sind die Befestigungsmittel
60 gemäß der französischen Patentanmeldung
FR-2.949.703 im Namen der Anmelderin hergestellt, auf die für weitere Einzelheiten Bezug zu nehmen ist.
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Nach einem wichtigen Merkmal sind die zugehörigen Befestigungsmittel 60 geeignet, in der geschlossenen Position der Formungseinheit 12 automatisch zwischen mindestens einer Befestigungsposition und einer Freigabeposition, d. h. zwischen einem Freigabezustand bzw. einem Befestigungszustand, gesteuert zu werden.
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Die oben genannte Patentanmeldung
FR-2.949.703 ist jedoch nur ein Ausführungsbeispiel von Befestigungsmitteln
60 für eine Formungseinheit
12, die Mittel darstellen, die geeignet sind, in einem einzigen Vorgang und gleichzeitig für die Formungselemente
22 automatisch gesteuert zu werden.
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Als Variante sind die Befestigungsmittel 60 mit mechanischen Mitteln hergestellt, die geeignet sind, zwischen der Freigabe- und der Befestigungsposition automatisch gesteuert zu werden, wobei die Befestigung insbesondere durch das Zusammenwirken von Formen zwischen Einsteck- und Aufnahmeelementen der Befestigungsmittel erhalten wird.
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Dank der zugehörigen Befestigungsmittel 60 sind die Formungselemente 22 somit unabhängig von der geöffneten oder geschlossenen Position der Formungseinheit 12 geeignet, in Bezug auf ihren zugehörigen Formhalter 20 gleichzeitig und schnell gelöst oder befestigt zu werden, sobald die Änderung der Position oder des Zustands durch eine einzige Betätigung der den Befestigungsmitteln 60 zugeordneten Steuermittel erreicht wird.
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Dank solcher Befestigungsmittel 60 werden die mindestens zwei Formungselemente 22 automatisch von den zugehörigen Formhaltern 20 freigegeben, wobei zugehörige Mittel gesteuert werden, die geeignet sind, den Zustand zu ändern oder die Befestigungsmittel 60 zwischen der Befestigungsposition und der Freigabeposition und umgekehrt zu verlagern.
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Vorteilhafterweise sind die mindestens zwei Formungselemente 22 geeignet, in der verbundenen Position mit Hilfe von Mitteln gehalten zu werden, die dazu bestimmt sind, sie miteinander zu verbinden, um eine transportable, einheitliche Unterbaugruppe zu bilden, Formeinheit genannt.
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Dank solcher Befestigungsmittel 60 sind die mindestens zwei Formungselemente 22 geeignet, von den Formhaltern 20, die die geschlossene Position der Formungseinheit 12 einnehmen, vor oder nach dem Einsatz der Mittel, die dazu bestimmt sind, sie vorübergehend zu einer transportablen einheitlichen Unterbaugruppe, der so genannten Formeinheit, zu verbinden, gelöst (oder befestigt) zu werden.
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Vorzugsweise werden die zum Bilden der Formeinheit verwendeten Mittel nach dem Lösen der Formungselemente von den Formhaltern 20 installiert, das durch Steuerung der Befestigungsmittel 60 erhalten wird.
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Je nach Ausführung der Formungseinheit 12 und der Form 18, wie in den Figuren dargestellt, sind die zugehörigen Befestigungsmittel 60 dazu bestimmt, jedes Formungselement 22 (oder Halbform) in der Aufnahme 30 des zugehörigen Formhalters 20 lösbar zu befestigen.
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Gemäß den Angaben in der französischen Patentanmeldung
FR-2.949.703 sind die zugehörigen Befestigungsmittel
60 gesteuerte Saugmittel (nicht dargestellt), die geeignet sind, durch Saugnapfwirkung die Befestigung des Formungselements
22 (oder der Halbform) an der Wand
34 der Aufnahme
30 des zugehörigen Formhalters
20 zu bewirken.
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Solche Befestigungsmittel 60 ermöglichen es, automatisch und folglich schnell und einfach die Befestigung oder die Freigabe der Formungselemente 22 durchzuführen.
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Gemäß diesem Dokument umfassen die Befestigungsmittel 60 Saugmittel, die geeignet sind, eine dichte Kammer 62 unter Unterdruck zu setzen, die, begrenzt durch eine Dichtung 64, an der Schnittstelle zwischen jedem Formungselement 22 und dem zugehörigen Formhalter 20, zwischen der Außenwand 32 und der Wand 34 der Aufnahme 30 angeordnet ist.
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Vorzugsweise werden die Saugvorrichtungen automatisch gesteuert, um jedes Formungselement gleichzeitig in Bezug auf den Formhalter 20 zu lösen oder zu befestigen.
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Vorteilhafterweise wird eine Unterstützung bei der Freigabe des Formungselements 22 durch Umkehrung der Wirkungsrichtung der Ansaugmittel erreicht, um die dichte Kammer 62 unter Überdruck zu setzen, um die Ablösung des Formungselements 22 vom Formhalter 20 beim Öffnen der Formungseinheit 12 zu gewährleisten, um die zuvor gebildete Formeinheit 18 zu entnehmen.
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Unter Unterdruck ist ein Druck niedriger als der Luftdruck zu verstehen, der geeignet ist, eine Anziehungskraft auszuüben, die ausreicht, um das am Formhalter 20 befestigte Formungselement 22 zu halten, und unter Überdruck ein Druck, der höher als der Luftdruck ist, um die Trennung zu gewährleisten.
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Vorzugsweise umfasst die Formungseinheit 12 eine Verriegelungsvorrichtung 70 für die Formungseinheit 12, umfassend mindestens Mittel 66 zum Verriegeln der Formhalter 20 und ein den Mitteln 66 zugeordnetes Steuerelement 68.
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Die Verriegelungsvorrichtung 70 ist im vorderen Teil der Formhalter 20, d.h. längs entgegengesetzt zur Drehachse O und zur Öffnungs- und Schließvorrichtung 50 der Formungseinheit 12, angeordnet.
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Die Verriegelungsvorrichtung 70 ist dazu bestimmt, die Verriegelung der beiden Werkzeughalter 20 in der geschlossenen Position sicherzustellen, wobei als Beispiels nochmal zu erwähnen ist, dass der jeweilige endgültige Blasdruck Werte von 40 bar erreichen kann.
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Die Verriegelungsvorrichtung 70 umfasst beispielsweise zwei Halbschlösser des Typs Stift- und Buchse, die den Formhaltern 20 zugeordnet und geeignet sind, miteinander zusammenzuwirken, um die Formungseinheit 12 in der geschlossenen Position zu halten.
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Die Verriegelungsvorrichtung hat insbesondere die Funktion, im Produktionsmodus ein unbeabsichtigtes Öffnen während des Formungsvorgangs, insbesondere durch Blasen oder Streckblasen, zu verhindern.
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Die Verriegelungsvorrichtung 70 der Formungseinheit 12 umfasst mindestens ein Steuerelement 68 zur Verlagerung der Verriegelungsmittel 66, die beweglich montiert sind zwischen:
- - einer verriegelten Position, in der die Formhalter 20 der Formungseinheit 12 durch die Verriegelungsmittel 66 in der geschlossenen Position gehalten werden, und
- - einer entriegelten Position, in der die Formhalter 20 frei zwischen der geschlossenen Position und der geöffneten Position der Formungseinheit 12 verlagert werden können.
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Das Steuerelement 68 besteht beispielsweise aus einer Rolle, die von einer Schiebewelle getragen wird, die in den Figuren punktiert dargestellt ist, um die Verriegelungsmittel 66 der Verriegelungsvorrichtung 70 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu steuern.
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Vorteilhafterweise umfasst die Verriegelungsvorrichtung 70 elastische Rückstellmittel 72 (in den Figuren als gestrichelte punktiert dargestellt), die geeignet sind, die Verriegelungsmittel 66 automatisch in die Verriegelungsposition zurückzustellen.
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Für weitere Einzelheiten über die Struktur und die Funktionsweise einer solchen Verriegelungsvorrichtung
70 kann auf das Dokument
FR-2.646.802 Bezug genommen werden, das ein Beispiel für ein Schloss einer Formungseinheit
10 beschreibt.
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Es ist nun eine bevorzugte Ausführungsart des Unterstützungssystems 10 und insbesondere der Transportvorrichtung 16 für eine Formeinheit 18 beschrieben, die zur Durchführung des Formwechsels einer Formungseinheit 12 aufklappbaren Typs eingesetzt wird, wie sie unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben ist.
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Gemäß der Erfindung umfasst die Maschine 14 ein System 10 zur Unterstützung des Formwechsels, umfassend mindestens eine Vorrichtung 16 zum Transport einer Form 18, Formeinheit genannt.
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Per Definition wird eine Formeinheit 18 gebildet, wenn die mindestens zwei Formungselemente 22 in der verbundenen Position mit Hilfe von Mitteln, die dazu bestimmt sind, sie zu einer transportablen einheitlichen Unterbaugruppe zu verbinden, gehalten werden.
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Vorteilhafterweise bilden die Formungselemente 22 der Form 18, mit oder ohne Formboden 38, dann vorübergehend einen kompakten Block, dessen durch diese Mittel verbundenen Elemente sich nicht trennen können, insbesondere bei Bewegungen während eines Formwechsels.
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Die Transportvorrichtung 16 umfasst mindestens einen Kopf 74, der Handhabungsmittel 76 umfasst, die geeignet sind, mit mindestens einer Formeinheit 18 zusammenzuwirken, um eine Formeinheit aus dem Formhalter 20 zu entnehmen, der die offene Position der Formungseinheit 12 einnimmt, und/oder um eine Formeinheit zwischen die Formhalter 20, die die offene Position der Formungseinheit 12 einnehmen, einzuführen.
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Vorteilhafterweise ist das System 10 zur Unterstützung des Formwechsels geeignet, selektiv in einen Verwendungszustand versetzt zu werden, der einem Funktionsmodus, Eingriffsmodus genannt, der Fertigungsmaschine 14 zugeordnet ist, wobei der Eingriffsmodus insbesondere dazu bestimmt ist, den Formwechsel aller oder eines Teils der Formungseinheiten 12 der Behälterherstellungsmaschine 14 zu ermöglichen.
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Die Maschine 14 steht daher in dem Sinne still, dass die Herstellung von Behältern in einem solchen Eingriffsmodus eingestellt wird, vorausgesetzt, dass das Karussell 15 geeignet bleibt, in Drehung angetrieben zu werden, um insbesondere eine der Formungseinheiten 12 in eine bestimmte Referenzposition zu bringen, um die Form 18 der genannten Einheit 12 dank des Unterstützungssystems 10 gemäß der Erfindung automatisiert zu wechseln.
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Das System 10 zur Unterstützung des Formwechsels ist auch geeignet, selektiv in einen Standby-Zustand versetzt zu werden, der einem Funktionsmodus, Produktionsmodus genannt, der Behälterherstellungsmaschine 14 zugeordnet ist, bei dem das Unterstützungssystem nicht verwendet wird und die Behälterherstellungsmaschine 14 nicht behindert.
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Die Handhabungsmittel 76 umfassen mindestens ein Hauptgreifelement 78, das dazu bestimmt ist, mit einem ersten Teil 80 der Formeinheit 18 zusammenzuwirken, der für das Hauptgreifelement 78 zugänglich ist, während sich die Formungseinheit 12 in der geschlossenen Position befindet.
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Das Hauptgreifelement ist so gewählt, dass es mindestens die Greiffunktion der Formeinheit 18 während des Entnahme- oder Einführvorgangs und ganz allgemein während des Transports der Formeinheit 18 gewährleistet, beispielsweise zwischen der Formungseinheit 12 und den Speichermitteln einer solchen Formeinheit 18.
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Vorzugsweise besteht das mindestens eine Hauptgreifelement aus einer Hauptzange 78, hier oben, die geeignet ist, den ersten Abschnitt 60 der Formeinheit 18 zu ergreifen.
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Vorteilhafterweise stellt die Hauptzange 78 ein Element dar, das nicht nur geeignet ist, die oben genannte Greiffunktion der Formeinheit 18 zu gewährleisten, sondern auch die Funktion des vorübergehenden Zusammenhaltens mindestens der Formungselemente 22 zur Formung der transportablen einheitlichen Unterbaugruppe, d.h. der Formeinheit 18.
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Vorzugsweise sind die Mittel zum Zusammenfügen der mindestens zwei Formungselemente 22 zur Bildung der Formeinheit 18 somit mindestens von der Hauptzange 78 gebildet.
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Vorteilhafterweise besteht der erste Teil 80 der Formeinheit 18 aus dem Scheitelabschnitt der Form 18, umfassend die Oberseite 24 und die zentrale Öffnung 26 für den Hals der Vorform.
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Aus diesem Grund ist der Scheitelabschnitt 80 der Form 18 für das Hauptelement 78 zugänglich, während sich die Formungseinheit 12 in der geschlossenen Position befindet.
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Vorteilhafterweise ragt der erste Teil 80 der Form 18 aus der Formungseinheit 12 heraus, wenn die Einheit 12 die geschlossene Position einnimmt, und umfasst mindestens eine Aufnahme 82, die komplementär zum Hauptgreifelement 78 ist.
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Das Ergreifen des Scheitelabschnitts 80 der Form 18 mit der Hauptzange 78 wird dann erleichtert und vereinfacht und ist somit schnell erledigt.
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Die Hauptzange 78 umfasst mindestens zwei Backen 84, die beweglich montiert sind zwischen mindestens:
- - einer ersten so genannten aktiven Position, in der die Backen 84 einander angenähert werden, um mit dem entsprechenden Teil 80 der Formeinheit 18 zusammenzuwirken;
- - einer zweiten so genannten passiven Position, in der die Backen 84 voneinander beabstandet sind, um das Eingreifen oder Lösen der Backen 84 in Bezug auf den entsprechenden Teil 80 der Formeinheit 18 zu ermöglichen.
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In der aktiven Position werden die Backen 84 der Hauptzange 78 in der Aufnahme 82 aufgenommen und dringen vorteilhafterweise in diese ein.
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Vorteilhafterweise üben die Backen 84 der Hauptzange 78 eine Spannkraft auf den Teil 80 der Form 18 aus, genauer wird hier die Kraft senkrecht auf die Verbindungsebene, d.h. in Querrichtung, ausgeübt, um das Halten der Formungselemente 22 in der verbundenen Position zu gewährleisten.
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Vorzugsweise ist mindestens eine der Backen 84 der Hauptzange 78 beweglich zwischen der ersten und zweiten Position in einer Translationsbewegung in Bezug zur anderen Backe montiert, wobei die Bewegung global in Querrichtung ausgeführt wird.
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Als Variante ist mindestens eine der Backen 84 der Hauptzange 78 beweglich zwischen der ersten und zweiten Position in einer Drehbewegung um eine Achse vertikaler Ausrichtung montiert.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Backen 84 der Hauptzange 78 hier zwischen der ersten und zweiten Position über Stützmittel 86, die in Bezug zum Kopf 74 der Transportvorrichtung 16 fest sind, gleitend montiert.
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Als Variante ist die Hauptzange 78 in Bezug zum Kopf 74 der Transportvorrichtung 16 beweglich montiert, beispielsweise in Drehung und/oder Translation zwischen mindestens einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position.
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Die Aufnahme 82 ist beispielsweise als kreisförmige Nut ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung über den gesamten oder einen Teil des Scheitelabschnitts 80 der Form 18 erstreckt.
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Vorteilhafterweise dringen die Backen 84 zumindest teilweise in die Nut 82 ein, und wirkt ein Teil des Scheitelabschnitts 80 der Form 18, der über die Nut 82 hinausragt, vorzugsweise mit der Oberseite der Backen 84 zusammen, die unabhängig von der Ausübung einer Spannkraft das Gewicht der Form 18 trägt.
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Während der Verlagerungen während des Formwechsels ist die Formeinheit 18 am Hauptelement 78 aufgehängt.
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Vorzugsweise umfassen die Handhabungsmittel 76 mindestens ein Hilfsgreifelement 88, das dazu bestimmt ist, mit einem zweiten Teil 90 der Formeinheit 18 zusammenzuwirken, der nur zugänglich ist, wenn sich die Formungseinheit 12 in der geöffneten Position befindet.
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Der zweite Teil 90 der Form wurde in 4 mit Hilfe von Punkten dargestellt und befindet sich vorteilhafterweise vertikal zwischen der Mitte und dem unteren Teil der Form 18, unterhalb des Schwerpunktes.
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Vorteilhafterweise besteht das mindestens Hilfsgreifelement aus einer Hilfszange 88, untere Zange genannt, die geeignet ist, den zweiten Teil 90 der ebenen Form 18 zu ergreifen.
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Die Hilfszange 88 ermöglicht es, ein zusätzliches Ergreifen der Formeinheit 18 zu gewährleisten, sobald die mit dem Scheitelabschnitt 80 der Form zusammenwirkende Hauptzange 78 vom Schwerpunkt der Form entfernt ist.
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Die Hilfszange 88 ermöglicht es daher, jeden Abstand der Formungselemente 22 in der Nähe des unteren Teils der Formeinheit 18 zu vermeiden, insbesondere wenn die Form 18 von der Art mit einem Formboden 38 ist.
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Die Hilfszange 88 umfasst mindestens zwei Backen 92, die beweglich, montiert sind zwischen:
- - einer ersten so genannten aktiven Position, in der die Backen 92 einander angenähert sind, um mit dem entsprechenden zweiten Teil 90 der Formeinheit 18 zusammenzuwirken;
- - einer zweiten so genannten passiven Position, in der die Backen 92 voneinander beabstandet sind, um ein Eingreifen oder Lösen der Backen 92 in Bezug auf den entsprechenden zweiten Teil 90 der Formeinheit 18 zu ermöglichen.
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Vorteilhafterweise üben die Backen 92 der Hilfszange 88 eine Spannkraft auf den Teil 90 der Formeinheit 18 aus, um die Formungselemente 22 in der verbundenen Position zu halten.
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Vorzugsweise üben die Hauptzange 78 und die Hilfszange 88 eine Spannkraft aus und bilden damit die Mittel, die es ermöglichen, eine transportable einheitliche Unterbaugruppe, d. h. die Formeinheit, durch Zusammenhalten mindestens der Formungselemente 22, mit oder ohne Formboden, zu bilden.
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Als Variante übt eine einzige Zange 78, die das Handhabungsmittel 76 bildet, eine solche Kraft auf die Form 18 aus.
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Vorteilhafterweise wird die von den Backen 92 der Hilfszange 88 ausgeübte Spannkraft orthogonal auf die Verbindungsebene der Form 18 ausgeübt, so dass jede der Verbindungsflächen 28 der Formungselemente 22 gegeneinander gedrückt wird.
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Wenn die Form 18 einen Formboden 38 umfasst, wird der Formboden 38 dann durch Formschluss zwischen seinem Einsteckteil 44 (Rippe) und dem Aufnahmeteil 46 (Nut) jedes Formungselements 22 festgestellt und kann dann in einem Block mit den Formungselementen 22 transportiert werden.
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Als nicht dargestellte Variante, ist, wenn der Formboden keine Formschlussmittel vom Typ Rippen 44 / Nut 46 umfasst, dieser vorteilhafterweise mit zusätzlichen Mitteln ausgestattet, die geeignet sind, den Formboden in Position zu halten, insbesondere für seinen Transport.
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Vorzugsweise ist mindestens eine der Backen 92 der Hilfszange 88 zwischen der ersten und zweiten Position in einer Translationsbewegung in Bezug zur anderen Backe beweglich montiert, wobei die Verlagerung der Backen 92 in Querrichtung erfolgt.
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Als Variante ist mindestens eine der Backen 92 der Hilfszange 88 zwischen der ersten und zweiten Position in einer Drehbewegung um eine Achse vertikaler Ausrichtung beweglich montiert.
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Die Form der Backen 92 der Hilfszange 88 sowie die Öffnungs- und Schließkinematik der Backen 92, um die erste aktive Position oder die zweite passive Position einzunehmen, wird insbesondere durch die Position bestimmt, die die Formeinheit 18 einnimmt, wenn die Backen 92 der Zange den Teil 90 der Form einspannen oder sich entfernen.
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Vorzugsweise sind die Backen 92 in Translation beweglich montiert und weist mindestens eine von ihnen ein durchdachtes Profil und eine durchdachte Form auf (siehe ), insbesondere weisen die Backen 92 haben einen geringen Platzbedarf in Querrichtung auf, da die Formungseinheit 12 aufgeklappten Typs in offener Position eine kleine Arbeitsumgebung zur Positionierung der Hilfszange 88 darstellt.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Backen 92 der Hilfsgreifzange 88 hier mit Hilfe von Stützmitteln 94 zwischen der ersten und zweiten Position gleitend montiert.
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Vorteilhafterweise ist die Hilfszange 88 in Bezug zum Hauptgreifelement 78 beweglich montiert, so dass die Zangen 78 und 88 in Längsrichtung zueinander versetzt werden können.
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Vorzugsweise ist die Hilfszange 88, wobei die Hauptzange 78 in Bezug auf den Kopf 74 fest ist, hier beweglich in Bezug zum Kopf 74 der Transportvorrichtung 16 montiert.
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Die Stützmittel 94 der Hilfszange 88 sind in Bezug zum Kopf 74 beweglich montiert, beispielsweise geeignet, in Längsrichtung entweder von vorne nach hinten und umgekehrt zu gleiten
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Vorteilhafterweise ist die Hilfszange 88 geeignet, frei in die erste aktive Position verlagert zu werden, ohne Verlagerung des Kopfes 74 der Transportvorrichtung 16, der eine bestimmte Position einnimmt, und damit unabhängig von der Hauptzange 78 und der aktiven oder passiven Position, die von der Hauptzange 78 eingenommen wird.'
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Die Hilfsgreifzange 88 ist beweglich montiert zwischen mindestens:
- - einer eingefahrenen Position, in der die Hilfszange 88 in Längsrichtung in Bezug auf die Hauptgreifzange 78 zurückgesetzt ist;
- - einer ausgefahrenen Position, Arbeitsposition genannt, in der die Hilfsgreifzange 88 in geeignet ist, mit dem zweiten Teil 90 der Formeinheit zusammenzuwirken.
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Jeglicher Kontakt zwischen der Hilfsgreifzange 88 und den Formhaltern 20 wird vermieden, wenn die Formungseinheit 12 geöffnet ist, nachdem die Hauptgreifzange 78 in die erste aktive Position gebracht wurde, d.h. wenn die Hauptgreifzange 78 mindestens einen Teil der Mittel darstellt, die dazu bestimmt sind, die mindestens zwei Formungselemente 22 zu verbinden, um die Formeinheit zu bilden.
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Vorteilhafterweise ist die Hilfsgreifzange 88 geeignet, selektiv zur Verlagerung zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position gesteuert zu werden.
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Als Variante ist die Hilfsgreifzange 88 zwischen den eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen nach einer anderen Kinematik als einem Gleiten in Längsrichtung, z.B. in Drehung, beweglich montiert.
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Vorzugsweise sind die obere Hauptzange 78 und/oder die untere Hilfszange 88 Zangen, die zum Öffnen und Schließen selektiv gesteuert werden.
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Als Variante wird das Öffnen der Zange 78, 88 erhalten, wobei die Backen um den entsprechenden Teil der Form 18 herum fest eingreifen, um deren Entfernung von den Backen gegen elastische Rückstellmittel von den Backen in die erste aktive Position hervorzurufen. Vorzugsweise unterscheiden sich die elastischen Rückstellmittel von den Backen, als Variante sind die elastischen Rückstellmittel durch die Backen selbst gebildet.
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Vorteilhafterweise sind die Mittel, die dazu bestimmt sind, die mindestens zwei Formungselemente 22 zur Bildung der Formeinheit 18 durch die Handhabungsmittel, d. h. das Hauptelement 78 und/oder das Sekundärelement 88, gebildet.
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Die Handhabungsmittel gewährleisten somit eine Doppelfunktion, nämlich zunächst jene der Mittel, die die Bildung der Formeinheit 18 ermöglichen, und dann jene von Mitteln, die das Ergreifen der Formeinheit 18 sicherstellen, um ihre Handhabung und insbesondere ihren Transport während des Formwechsels zu ermöglichen.
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Dank dieser Mittel bilden die mindestens zwei Formungselemente 20 (die einen Formboden 38 einspannen oder nicht), nachdem die mindestens zwei Formungselemente 22 von den Formhaltern 20 durch Steuern der Befestigungsmittel 60 in Richtung der Freigabeposition freigegeben wurden, die Formeinheit 18, d.h. eine einheitliche Unterbaugruppe, die durch den Kopf 74 der Transportvorrichtung 16 transportierbar ist.
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Als Variante dazu werden die Mittel zum Zusammenfügen der mindestens zwei Formungselemente 22 zur Bildung der Formeinheit 18 durch von den Handhabungsmitteln 76 getrennte Mittel gebildet, wie beispielsweise Mittel zum vorübergehenden Blockieren der Formungselemente 22.
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Gemäß einer solchen Variante wirken die Blockierungsmittel vorzugsweise mit dem Teil 80 der Form 18 zusammen, und sind die Blockierungsmittel so gewählt, dass sie automatisch und ohne Eingreifen eines Bedieners angeordnet werden.
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Im Vergleich zu einer solchen Variante hat die bevorzugte Ausführungsart der Erfindung, bei der die Mittel, die dazu bestimmt sind, die mindestens zwei Formungselemente 22 zur Bildung der Formeinheit 18 zu verbinden, durch das Hauptgreifelement 78 und/oder das Hilfsgreifelement 88 gebildet sind, den Vorteil, dass keine zusätzlichen Mittel erforderlich sind, um nur die Funktion des Formens der Formeinheit zu gewährleisten.
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Dadurch ist die Transportvorrichtung 16 des Systems geeignet, den Formwechsel schneller durchzuführen, da die Anzahl der erforderlichen Vorgänge reduziert ist.
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Vorteilhafterweise umfasst der Kopf 74 der Transportvorrichtung 16 Handhabungsmittel, die doppelt sind.
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Wie in 4 dargestellt, umfasst der Kopf 74 erste Handhabungsmittel 76A bzw. zweite Handhabungsmittel 76B, die identisch und auf beiden Seiten des Kopfes 74 angeordnet sind.
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Die ersten und zweiten Handhabungsmittel 76A, 76B umfassen jeweils ein Hauptgreifelement 78 und ein Hilfsgreifelement 88.
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Vorteilhafterweise ist der Kopf 74 um eine Drehachse A drehbeweglich montiert, um selektiv das eine oder andere der ersten und zweiten Handhabungsmittel 76A, 76B der Formeinheit 18 aufweisen zu können.
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Dank der doppelten Handhabungsmittel 76A und 76B sind die Vorgänge der Entnahme und Einführung einer Formeinheit 18 geeignet, unmittelbar nacheinander durchgeführt zu werden, wobei der Kopf 74 zwei Formeinheiten 18 umfassen kann.
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Im Vergleich dazu könnte ein Kopf 74, der mit einem einzigen Paar Zangen 78 und 88 ausgestattet ist, die die Handhabungsmittel 76 bilden, nicht diese gleichen Vorgänge durchführen, ohne Zeit zu verlieren, da mindestens eine Hin- und Herbewegung des Kopfes 74 erforderlich ist, da es nicht möglich ist, zwei Formeinheiten 18 gleichzeitig zu transportieren.
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Sobald nämlich die Entnahme einer Formeinheit 18 durch die ersten Handhabungsmittel 76A des 74 Kopfes durchgeführt ist, ermöglicht eine einfache Drehung des Kopfes 74 dann, gegenüber der 12 Formungseinheit in der geöffneten Position, die zweiten Handhabungsmittel 76B, die eine weitere Formeinheit 18 tragen, anzuordnen.
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Vorteilhafterweise wurde die andere Formeinheit 18 vorher übernommen, so dass der Kopf 74 die Einführung der anderen Formeinheit 18 unmittelbar nach der Entnahme durchführen kann.
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Vorteilhafterweise sind die Hin- und Herbewegungen des Kopfes 74 der Transportvorrichtung 16 in Bezug zur Formungseinheit 12 begrenzt, und wir dadurch die erforderliche Zeit für den Formwechsel einer Formungseinheit 12 weiter reduziert wird.
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Vorzugsweise ist der Kopf 74 im Raum in mindestens zwei Dimensionen des Trieders (X, Y, Z), vorteilhafterweise in allen drei Dimensionen des Trieders (X, Y, Z), beweglich montiert.
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Die Transportvorrichtung 16 ist dann flexibler und geeignet, an verschiedenen Arten von Formungseinheiten 12 zu arbeiten, wobei die Verlagerungen zur Durchführung des Einführens oder des Entnehmens mehr oder weniger komplex sind, insbesondere auf Grund des mehr oder weniger Abstands der Formhalter 20 in der geöffneten Position der Formungseinheit 12.
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Vorteilhafterweise umfasst die Transportvorrichtung 16 gemäß der Erfindung einen Roboterarm 96 aufweist, der geeignet ist, mit dem Kopf 74 zusammenzuwirken, um die Handhabungsmittel 76 in Bezug zur Formungseinheit 12 zu positionieren, um einen Formwechsel durchzuführen.
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Ein solcher Roboterarm 96, vorzugsweise ein „6-Achsen“-Roboter, als Variante mindestens „3-Achsen“-Roboter, ist geeignet, die Handhabungsmittel 76 des Kopfes 74 in Bezug zu der Formeinheit in den drei Dimensionen des Trieders (X, Y, Z) zu positionieren.
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Vorteilhafterweise weisen die Backen 84 der Hauptzange 78 komplementäre Formen mit dem Aufnahme 82 auf, die geeignet sind, durch Zusammenwirken zwischen ihnen eine richtige Positionierung der Backen 84 zu gewährleisten können, eine Funktion der Zentrierung der Backen 84 in Bezug zur Aufnahme 82 der Formeinheit 18.
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Vorteilhafterweise ermöglicht es die Verwendung des Roboterarms 96, eine sehr genaue Position der Handhabungsmittel im Raum zu erhalten und mit dem ihm zugeordneten Kopf 74, der mindestens eine Formeinheit 18 transportiert, die komplexen Verlagerungen durchzuführen, die auf die Enge des Durchgangs zwischen den Formhaltern 20, die die geöffnete Position einer solchen Formungseinheit 12 aufklappbaren Typs einnehmen, zurückzuführen sind.
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Der Roboterarm 96 ist insbesondere geeignet, eine Formeinheit 18 in einer komplementären Aufnahme 98, die die der Vorrichtung zugeordneten Speichermittel umfassen, zu entnehmen oder einzuordnen.
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Vorzugsweise sind die Speichermittel der Formen 18 geeignet, leicht, automatisch oder nicht, verlagert zu werden, um sich in einer bestimmten Zone in Bezug zum Roboterarm 96 der Transportvorrichtung 16 anzuordnen oder diese zu verlassen.
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Als Variante umfasst das Unterstützungssystem 10 zwei Transportvorrichtungen 16, wobei jede Transportvorrichtung 16 einen Kopf 74 umfasst, der mit einem Roboterarm zusammenwirkt und mit einem Handhabungsmittel 76 ausgestattet ist.
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Vorzugsweise werden die beiden Transportvorrichtungen 16 so gesteuert, dass sie ihren Kopf 74 nacheinander, beispielsweise entgegengesetzt, arbeiten lassen, wobei der erste Kopf 74 eine Entnahme einer Formeinheit 18 durchführt, während der zweite Kopf 74 eine neue Formeinheit 18 ergreift, die in der Formungseinheit 12 in Betrieb genommen wird. Wenn also der zweite Kopf 74 die neue Formeinheit 18 in die Einheit 12 einführt, gibt der erste Kopf 74 die entnommene Formeinheit 18 frei.
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Vorteilhafterweise arbeitet jede Transportvorrichtung 16 dann in Bezug zur anderen Transportvorrichtung 16 parallel, um die notwendige Gesamtzeit für den Formwechsel einer Formungseinheit 12 zu reduzieren.
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Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben, umfasst die Formungseinheit 12 mindestens eine Vorrichtung 50 zum Öffnen/Schließen der Formungseinheit 12.
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Vorzugsweise umfasst die Formungseinheit 12 auch eine Verriegelungsvorrichtung 70 für die Formungseinheit 12, umfassend mindestens ein Steuerelement 68, das geeignet ist, die Verriegelungsmittel 66 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu betätigen.
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Vorteilhafterweise umfasst das Unterstützungssystem 10 ein Hilfsmodul 100, das der Transportvorrichtung 16 zugeordnet ist und Betätigungsmittel umfasst, die geeignet sind, selektiv mindestens das Öffnen oder Schließen der Formungseinheit 10 zu bewirken.
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Das Hilfsmodul 100 ist beispielsweise unterhalb der Formungseinheit 12 in einer bestimmten Zone der Fertigungsmaschine 14 angeordnet.
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Vorzugsweise umfasst das Hilfsmodul 100 des Systems 10 Betätigungsmittel, die in geeignet sind, die Verriegelungsmittel 66 der Verriegelungsvorrichtung 70 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position selektiv zu steuern.
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Vorzugsweise ist das Hilfsmodul
100 des Systems gemäß den Lehren der Patentanmeldung
FR-2.954.207 im Namen der Anmelderin hergestellt, auf die für weitere Einzelheiten sowohl über die Struktur als auch über die Funktion eines solchen Hilfsmoduls Bezug zu nehmen ist.
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Gemäß den Lehren aus diesem Dokument umfasst das Hilfsmodul 100 mindestens ein Betätigungselement, das dazu bestimmt ist, selektiv mit dem Steuerelement 68 der Verriegelungsvorrichtung 70 zusammenzuwirken, um einerseits die Verlagerung der Verriegelungsmittel 66 in Richtung mindestens einer der verriegelten oder entriegelten Positionen hervorzurufen, und andererseits die Verlagerung der Formhalter 20 in Richtung einer der offenen oder geschlossenen Positionen der Formungseinheit 12 hervorzurufen.
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Als Variante umfasst das Hilfsmodul 100 erste Betätigungsmittel, die der Verriegelungsvorrichtung der Einheit 12 zugeordnet sind, bzw. zweite Betätigungsmittel, die von den ersten Betätigungsmitteln getrennt sind und der Öffnungs-/Schließvorrichtung 50 zugeordnet sind.
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Bei einer solchen Variante wird das Öffnen oder Schließen vorzugsweise durch Einwirken auf das Steuerelement, wie beispielsweise die Rolle 58, der Öffnungs-/Schließvorrichtung 50 erhalten, um die Verlagerung der Formhalter 20 der Formungseinheit 12 um die Drehachse O hervorzurufen.
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Die am 08.03.2011 im Namen der Anmelderin eingereichte Patentanmeldung
FR Nr. 1151896 beschreibt ein Beispiel für eine solche Variante eines Hilfsmoduls
100, daher ist auf diese für weitere Einzelheiten sowohl über die Struktur als auch über die Funktionsweise eines solchen Hilfsmoduls Bezug zu nehmen.
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Bei Nichtvorhandensein einer Verriegelungsvorrichtung für die Formungseinheit 12 umfasst das Hilfsmodul 100 nur Betätigungsmittel, die geeignet sind, das Öffnen und Schließen der Formungseinheit 12 selektiv zu steuern.
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Dank der Verwendung verbesserter Befestigungsmittel 60, wie beispielsweise der gesteuerten Saugmittel, werden die Vorgänge zum Lösen oder Befestigen der Formungselemente 22 an den Formhaltern 20 automatisiert und vorteilhafterweise gesteuert, ohne dass ein direktes Eingreifen eines Bedieners an der Formungseinheit 12 erforderlich ist.
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Die Befestigungsmittel 60 werden nämlich automatisch zwischen den Befestigungs- und Freigabepositionen oder - zuständen gesteuert, während sich die Formungseinheit 12 in der geschlossenen Position befindet.
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Vorteilhafterweise umfasst das System 10 zur Unterstützung des Formwechsels eine Transportvorrichtung 16 und ein Hilfsmodul 100, wodurch eine Automatisierung der Gesamtheit der Vorgänge erzielt wird, was zu einer besonders kurzen Gesamtformwechselzeit für eine Formungseinheit 12 führt.
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Das Hilfsmodul 100 ermöglicht es nämlich, zumindest die Öffnungs- und Schließvorgänge der Formungseinheit 12 und gegebenenfalls auch die Entriegelungsvorgänge vor dem Öffnen (oder Verriegelungsvorgänge nach dem Schließen) zu automatisieren, wenn die Formungseinheit 12 eine Verriegelungsvorrichtung umfasst.
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Vorteilhafterweise ermöglichen es die Transportvorrichtung 16 und die Handhabungsmittel 74, die von einem mit Hilfe eines Roboterarms 96 positionierten Kopf 74 getragenen werden, in Kombination mit den Befestigungsmitteln 60, die zuvor aufeinander folgenden Arbeitsgänge zur Demontage oder Montage der Elemente 22, 38 der Form 18 auf einen einzigen Vorgang mit einer Formeinheit zu reduzieren, und so die Entnahme oder Einführung einer solchen Einheitsform 18 zu automatisieren.
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Vorteilhafterweise umfasst das Unterstützungssystem 10 eine Steuereinheit (nicht dargestellt), die geeignet ist, jeweils die gesteuerten Befestigungsmittel, die Mittel zum Betätigen des Hilfsmoduls 100 zum Steuern mindestens des Öffnens und Schließens der Formungseinheit 12 und die Transportvorrichtung 16 einer Formeinheit 18, insbesondere den Roboterarm 96, den beweglichen Kopf 74 und die Handhabungsmittel 76, synchron zu steuern.
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Es ist nun gemäß der bevorzugten Ausführungsart und unter Bezugnahme auf die 5 bis 10, die Funktion eines solchen Systems 10 zur Unterstützung des Formwechsels beschrieben, bei dem alle zum Formwechsel einer Formungseinheit 12 erforderlichen Vorgänge zur Gänze automatisiert sind.
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Vorteilhafterweise umfasst das Unterstützungssystem 10 eine Steuereinheit, die synchron die Gesamtheit der Mittel, die eingesetzt werden, um den Formwechsel der Formungseinheit 12 eingesetzt werden, steuert, insbesondere die Befestigungsmittel, die Mittel zur Betätigung des Hilfsmoduls 100 und die Transportvorrichtung 16.
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Wie in 5 dargestellt, befindet sich die Transportvorrichtung 16 des Unterstützungssystems 10 im Standby-Modus.
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Die Fertigungsmaschine 14 wird gesteuert, um vom so genannten Produktionsmodus, entsprechend dem Standby-Zustand der Vorrichtung 16, in den so genannten Eingriffsmodus, entsprechend dem Verwendungszustand der Transportvorrichtung 16 des Unterstützungssystems 10, überzugehen.
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Eine Formungseinheit 12 wird durch Drehen des Karussells 15 in eine bestimmte Referenzposition in Bezug zur die Transportvorrichtung 16 und zum Hilfsmodul 100 positioniert.
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Der Roboterarm 96 der Transportvorrichtung 16 wird von der Steuereinheit so gesteuert, dass sich der Kopf 74 positioniert und eine Form 18 in der verbundenen Position erfasst, die sich in einer Aufnahme 98 der zugehörigen Speichermittel 102 in Wartestellung befindet.
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Wie in 6 dargestellt, wird eine Formeinheit 18 von den Handhabungseinrichtung 76A des Kopfes 74 erfasst.
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Genauer gesagt, ist der Kopf 74 in Bezug zur Form 18 so positioniert, dass die Hauptzange 78, die in Längsrichtung in Bezug zum Kopf 74 fest ist, den Scheitelabschnitt 80 der Form 18 erfassen kann.
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Sobald die Hauptzange 78 in Position ist, steuert das Steuergerät die Hauptzange 78, um die Verlagerung der Backen 84 aus der zweiten inaktiven Position, die nun eingenommen ist, in die erste aktive Position hervorzurufen.
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Die Backen 84 positionieren sich dann in der Aufnahme 82 und fügen unter Ausübung einer Spannkraft auf die Formungselemente 22 die mindestens zwei Formungselemente 22 zusammen, um die Formeinheit 18 zu bilden.
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Die Hilfszange 88 wird ebenfalls so gesteuert, dass sie sich von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position verlagert, während die Backen 92 der Hilfszange 88 die zweite inaktive Position einnehmen. Anschließend wird die Zange 88, sobald sie um die Form 18 herum positioniert ist, so gesteuert, dass sie die Verlagerung der Backen 92 in die erste aktive Position hervorruft, in der die Backen 92 vorzugsweise auch eine Spannkraft auf den Teil 90 der Formeinheit 18 ausüben.
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Der Roboterarm 96 wird dann gesteuert, um die Formeinheit 18 aus der Aufnahme 98 zu entnehmen, und dann verlagert, um den Kopf 74, wie in 7 dargestellt, so zu positionieren, dass die zweiten Handhabungsmittel 76B des Kopfes 74 der Formungseinheit 12 gegenüberliegen, die zuvor in der Referenzposition positioniert wurde und bei der der Formwechsel 18 vorgenommen wird.
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Die Steuereinheit steuert die Verlagerung des Roboterarms 96, um den Kopf 74 so zu positionieren, dass die Hauptzange 78 geeignet ist, den Teil 80 der Form zu erfassen, der aus der Formungseinheit 12, die die geschlossene Position einnimmt, herausragt.
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Die Backen 84 der Hauptzange 78 werden dann so gesteuert, dass sie sich von der ersten inaktiven Position in die zweite aktive Position verlagern, so dass zumindest ein Teil der Backen 84 in die Aufnahme 82 eindringt und eine Spannkraft auf die Formungselemente 22 ausübt, um eine Formeinheit 18 zu bilden.
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Die Hauptzange 78 nimmt nun die in 8 dargestellte Position ein.
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Die Steuereinheit steuert das Befestigungsmittel 60, um die Formungselemente 22, die die verbundene Position in der Formungseinheit 12 in der geschlossenen Position einnehmen, freizugeben, wobei die Freigabe.vor oder nach der Anordnung der Backen 84 der Zange 78 erfolgt.
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Die Steuereinheit steuert dann die Betätigungsmittel des Hilfsmoduls 100, um zunächst die Entriegelung hervorzurufen. Die Entriegelung wird durch das Betätigungselement des Moduls erhalten, das mit einer Kraft F1 in vertikaler Richtung, von unten nach oben, auf das Steuerelement 68 der Verriegelungsvorrichtung 70 einwirkt, um die Verlagerung des Verriegelungsmittels 66 von der verriegelten Position in die entriegelte Position hervorzurufen, und zwar gegen das elastische Rückstellelement 72.
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Das Betätigungselement des Hilfsmoduls 100 übt dann eine Kraft F2 in Querrichtung auf das Steuerelement 68 aus, die die Öffnung der Formungseinheit 12 hervorruft.
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Somit schwenken die Formhalter 20 durch die Gelenkmittel 48 um die Achse O, bis die offene Position der Formungseinheit 12 erreicht ist, wie in 9 dargestellt.
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Vorzugsweise umfasst das Hilfsmodul 100 komplementäre Betätigungsmittel, die geeignet sind, die Stützmittel 42 (oder Sitz) vom Formboden 38 zu lösen, sowie die Fluidzuführungen, so dass der von den beiden Formungselementen 22 umschlossene Formboden 38 frei ist.
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Vorzugsweise bleibt die Formeinheit 18 in Position und wird nur von der Hauptzange 78 getragen.
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Die Hilfszange 88 wird dann so gesteuert, dass sie sich aus ihrer eingefahrenen Position in ihre ausgefahrene Position verlagert, um die Backen 92 um den Teil 90 zu positionieren, und wenn sie positioniert sind, verlagert die Steuereinheit die Backen 92 aus der inaktiven Position in die aktive Position.
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Als Variante, wenn die Ausführung der Formungseinheit 12 eine solche Anordnung der Hilfszange 88 nicht ermöglicht, oder um Zeit zu gewinnen, wird der Roboterarm 96 so gesteuert, dass der Kopf 74 die Entnahme der Formeinheit 18 vornimmt, und die Hilfszange 88 erst nach der Entnahme der Formeinheit 18 aus der Formungseinheit 12 angeordnet wird.
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Die Transportvorrichtung 16 nimmt nun die in 10 dargestellte Position ein.
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Die Steuereinheit steuert nun den Kopf 74 in Drehung um die Achse A, um die Handhabungsmittel 76A und 76B umzuschalten.
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Somit wird die von den zweiten Handhabungsmitteln 76B entnommene und getragene Formeinheit 18 verlagert, um gegenüber der Formungseinheit 12, die die offene Position einnimmt, die andere Formeinheit 18 anzuordnen, d.h. jene, die zuvor vorteilhafterweise von den ersten Handhabungsmitteln 76A übernommen wurde (6).
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Die erste Phase der Formwechselvorgänge ist nun abgeschlossen, wobei die Formeinheit 18 entnommen wurde.
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Eine zweite Phase beginnt mit der Einführung einer weiteren Formeinheit 18, dazu steuert die Steuereinheit wieder die verschiedenen Mittel des Unterstützungssystems 10, wobei die soeben beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
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Die Steuereinheit steuert den Roboterarm 96 so, dass der Kopf 74 die neue Formeinheit 18 zwischen die Formhalter 20 der Formungseinheit 12 einführt, die Hilfszange 88 wird dann (falls dies nicht vor der Einführung geschehen ist) in ihre eingefahrene Position verlagert, nachdem zuvor ihre Backen 92 aus der ersten aktiven Position in die zweite inaktive Position gebracht wurden.
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Die Steuereinheit steuert dann das Hilfsmodul 100 und insbesondere das Betätigungselement, um das Schließen und Verriegeln der Formungseinheit 12 zu bewirken.
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Die Verriegelung erfolgt beim Schließen automatisch, da die Verriegelungsmittel 66 vorteilhafterweise freigegeben und durch das elastische Rückstellelement 72 in die Verriegelungsposition zurückgeführt sind.
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Die Stützmittel 42 werden ebenfalls automatisch zurückgestellt, um den Formboden 38 zu befestigen und anzuschließen.
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Die Steuereinheit steuert nun die gesteuerten Mittel auf Unterdruck, um einen Unterdruck in der Kammer 62 zu erzeugen, der geeignet ist, die Saugnapf-Wirkung hervorzurufen, durch die die Befestigung der Formungselemente 22 an den Formhaltern 20 erhalten wird.
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Vor oder nach der Befestigung der Formungselemente 22 wird die Hauptzange 78 von der Steuereinheit gesteuert, um deren Backen 84 in die zweite inaktive Position zu verlagern, dann wird der Kopf 74 vom Roboterarm 96 verlagert, beispielsweise direkt in die in 6 dargestellte Position, um eine neue Form 18 zu erfassen und den Formwechsel der folgenden Formungseinheit 12 vorzunehmen.
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Während aller beschriebenen Vorgänge bleibt die Formungseinheit 12 unbeweglich und nimmt die bestimmte Referenzposition ein, in die die Einheit 12 gebracht wird (5).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/132090 [0007]
- FR 2796588 [0008]
- FR 2709264 [0008]
- FR 2764544 [0012]
- FR 2659265 [0015, 0016, 0019]
- FR 2843714 [0015, 0095]
- WO 9633059 [0017]
- WO 2008/00938 [0078]
- EP 0821641 B1 [0084]
- FR 2653058 [0095]
- FR 2949703 [0097, 0099, 0107]
- FR 2646802 [0121]
- FR 2954207 [0208]
- FR 1151896 [0212]
