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Automatische Kunststoff-Blasmaschine zum Herstellen kalibrierter Hohlkörper
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Kunststoff-Blasmaschine zum Herstellen
kalibrierter Hohlkörper mit einer Mehrzahl von an einem Drehtisch in gleichen Abständen
befestigten Blasformen, einer Mehrzahl von auf dem Drehtisch radial verschiebbar
angeordneten Blaseinrichtungen und einem ortsfesten Extruderkopf.
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Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art wird gewöhnlich ein
Kunststoffschlauch extrudiert, der Kunststoffschlauch in eine Blasform gebracht,
zu einem Hohlkörper geblasen, wobei er kalibriert wird und anschließend
abgekühlt,
aus der Form genommen und nach dem Entfernen überschüssigen Materials weggefördert
wird.
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Es St z.B. eine Blasmaschine bekannt, bei welcher die Blasformen einschlteßlich
der dazugehörigen Schließe inrichtungen im wesentlichen eine pendelnde Bewegung
zum Extruderkopf hin und zurück ausführen. In der einen Endlage dieser Bewegung
befindet sich so die Blasform zur Aufnahme des oder der trudierten Schläuche am
Extruderkopf. Sie wird noch wahr*+nd der Aufnahme der Schläuche vom Extruderkopf
wegbewgeb 5 um den weiteren Extrusionsvorgang nicht zu behindern. Auf grund der
pendelnden Bewegung der Blasform ist die Leistungsfähigkeit dieser Blasmaschine
sehr beschränkt.
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Zur Leistungssteigerung werden Blasmaschinen entwickelt, bei welchen
die Blasform auf einem geschlossenen Weg bewegt wird. Eine dieser Maschinen arbeitet
mit einem intermittierend um eine vertikale Achse bewegten Drehtisch, auf welchem
die Blasformen angeordnet sind. Um ein Auflaufen des extnidlerten Schlauches zu
vermeiden, wird ein abgetrenntes Stück desselben mittels einer Zangenvorrichtung
von der Düse des Extruderkopfes in die geöffnete Blasform gebracht. Die Verwendung
der Zangenvorrichtung macht jedoch eine Kalibrierung wegen der Verformung des Schlauchendes
unmöglich. Ferner erfordert die Zangenvorrichtung einen erheblichen baulichen Aufwand.
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Außer der Blasmaschine mit um eine vertikale Achse bewegten Drehtisch
ist auch eine Blasmaschine mit einem sich um eine horizontale Achse kontinuierlich
drehenden Läufer bekannt geworden, der die Blasformen tangential an seinem Umfang
trägt. Die Blasformen werden zum Beschicken geöffnet, zum Blasen geschlossen und
anschließend zur Entnahme
der dabei entstehenden endlosen Kette
fertig geblasener Hohlkörper und erneutem Beschicken wieder geöffnet. Die Kette
wird in einer besonderen Vorrichtung in die einzelnen Hohlkörper und Abfallstücke
unterteilt. Eine Kalibrierung ist mit dieser Maschine nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blasmaschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, die eine gegenüber bisher bekannten Blasmaschinen erhöhte
Leistungsfähigkeit aufweist, trotzdem eine genaue Kalibrierung ermöglicht und darüber
hinaus einen relativ einfachen konstruktiven Aufbau aufweist. Die Blasmaschine soll
verschleißfester sein als die bisher bekannten Blasmaschinen und dadurch mit geringeren
Stillstands- bzw. Ausfall- und Wartungszeiten betrieben werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehtisch
durch einen an sich bekannten Antrieb intermittierend sowohl drehbar als auch heb-
und senkbar ist, zum genauen Kalibrieren eine Fixierung der Blaseinrichtung an den
Formen-oder am Formenträger vorgesehen ist, und daß eine auf die Taktzeit des Drehtisches
abgestimmte Entnahmeeinrichtung für die geblasenen Hohlkörper vorgesehen ist.
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Vorzugsweise wird die Blasmaschine so ausgebildet, daß eine Einrichtung
zur Kopplung der Hub- bzw. Sen#k- und Drehbewegung des Drehtisches vorgesehen ist.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Blasmaschine sieht vor, daß eine
sich kontinuierlich drehende Abtriebswelle des Antriebs mit Kurvenscheiben zum Steuern
von in der Blasmaschine vorgesehenen Einzelaggregaten versehen ist.
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Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist die Abtriebswelle
des Antriebs gleichzeitig für den Antrieb weiterer synchron mit dem Drehtisch arbeitender
Aggregate vorgesehen.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß ein
massearmer Gewichtsausgleich für den Drehtisch vorgesehen ist, welcher vorteilhaft
aus einer hydropneumatischen Feder besteht.
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Gemäß einem weiteren zweckmäßigen Ausführungsbeispiel besteht die
Fixierung aus einem Führungsbolzen an der Blaseinrichtung und einer entsprechenden
Bohrung an der Blasform oder am Formenträger, mit welcher der Führungsbolzen bei
in Blasstellung befindlicher Blaseinrichtung und geschlossener Blasform in Eingriff
steht. Dabei weist der Führungsbolzen vorzugsweise an seinem in die Bohrung eingreifenden
Ende etwa den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks mit gerundeten Spitzen auf
und eine Basis des Dreiecks ist nach oben gerichtet.
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Darüber hinaus sieht eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Blasmaschine vor, daß die Entnahmeeinrichtung einen synchron vom Drehtisch mit einem
Zwischengetriebe zum schrittweisen Weiterschalten angetriebenen Drehteller, einen
oder mehrere Spreizdorne zur Entnahme der fertigen Hohlkörper und Aufnahmen für
die Hohlkörper aufweist, wobei die Entnahmeeinrichtung vorzugsweise weitere Einrichtungen
zum Entfernen überschüssigen Materials aufweist.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Blasmaschine liegen darin, daß
wesentlich höhere Stückzahlen als bisher hergestellt werden können, wobei-trotz
erhöhter Ausstoßgeschwindigkeit
geringerer Verschleiß an der gesamten
Maschine auftritt. Dies wird insbesondere durch die zusätzliche Fixierung bei der
Kalibrierung erreicht, welche eine Einstellung mit einer Genauigkeit von wenigen
100-stel mm zuläßt. Dadurch wird jeder Verschleiß durch Berühren von Schneidhülsen
und Kalibrierbacken vermieden. Ein weiterer Vorteil liegt in der genau synchron
erfolgenden geordneten Entnahme der -blasenen Hohlkörper aus der sich öffnenden
Blasform, wobei in einem der folgenden Takte des Drehtellers überschüssiges Material
entfernt und der Hohlkörper anschließend geordnet weitertransportiert wird. Durch
die besonders ausgelegte Antriebsvorrichtung und den massefreien Gewichtsausgleich
durch die hydropneumatische Feder wird ein erschütterungsfreier ruhiger Lauf der
Blasvorrichtung erreicht.
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Weitere Merkmale sowie Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Blasmaschine, welche zur Veranschaulichung
des Hub- und Senkmechanismus teilweise aufgebrochen ist; Fig. 2 eine Seitenansicht
der Fig. 1, wobei einige Teile weggelassen sind; Fig. ) eine Draufsicht auf den
Antrieb für den Drehtisch und die Entnahmeeinrichtung, wobei ir Drehtisch und ein
Teil des Unterbaus weggelassen sind; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer
Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Blasmaschine;
Fig.
5 eine vergrößerte Darstellung der Blaseinrichtung einschließlich der Fixierung,
und Fig. 6 eine Ansicht des Führungsbolzens von der Stirnseite.
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In Fig. 1 der Zeichnung sind bis auf die Entnahmeeinrichtung nahezu
alle wesentlichen Bauteile der Blasmaschine 1 enthalten. Auf einem Unterbau 2 ist
der Antrieb 3 angeordnet, welcher den Drehtisch 4 lagert, dreht und hebt bzw. senkt
Am Drehtisch 4 sind bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel 6
Schließeinrichtungen 5 mit Blasformen 6 angeordnet, denen jeweils eine radial verschiebliche
Blaseinrichtung 7 zugeordnet ist. Ferner ist ein Extruder 8 mit einem Extruderkopf
9 und einem Trennmesser 10 vorgesehen. Die Entnahmeeinrichtung ist in der schematischen
Draufsicht der Blasmaschine in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
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Der Antrieb 3 besteht aus einem Elektromotor 20, welcher mit seiner
Abtriebsriemenscheibe 21 über einen Keilriemen 22 eine Riemenscheibe 23 des Getriebes
24 antreibt, wobei entweder durch Verstellen des Keilriementriebes oder durch das
Getriebe 24 eine stufenlose Drehzahlregelung möglich ist. Das Getriebe 24 weist
eine Abtriebswelle 25 auf. Die Abtriebswelle 25 teilt ihrerseits über ein nicht
im einzelnen dargestelltes Zwischengetriebe 26 eine aufrechte hohle Säule 27 intermittierend
an. Die Säule 27 ist drehbar gelagert und trägt an ihrem oberen Ende eine Scheibe
28 mit Mitnehmern 28a. Auf diese Weise wird die intermittierende Drehbewegung des
Tisches 4 hervorgerufen.
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Auf der Abtriebswelle 25 ist ferner eine Scheibe 29 mit einer Stirnkurve
30 angebracht, welche zum Heben und Senken des Drehtisches dient. Hierzu ist im
Unter bau eine Achse 33 drehbar gelagert, an welcher an einem Ende ein Hebel 32
mit seinem einen Ende befestigt ist, welcher an seinem anderen Ende eine drehbar
angebrachte Kulissenrolle 51 trägt. Die Kulissenrolle 31 steht mit der Stirnkurve
30 in Eingriff. Am anderen Ende der Achse 33 ist ein Hebel 34 befestigt, dessen
achsfernes Ende mit einer Tragsäule 35 für die Hub-und Senkbewegung des Drehtisches
in Verbindung steht.
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Die Tragsäule 35 ist auf- und abbeweglich in der Säule 28 gelagert.
Sie trägt an ihrem oberen Ende den Drehtisch 4. Am unteren Ende der Tragsäule .35
ist eine hydropneumatische Feder 36 angeordnet, die aus einer Zylinder- und Kolbenanordnung
37 und einem damit verbundenen druckgasbeaufschlagten Hydraulikspeicher 38 besteht.
Auf der Abtriebswelle 25 des Antriebs sind Kurvenscheiben 80 angeordnet, durch welche
die Steuerung verschiedener in der Blasmaschine angeordneter Einzelaggregate erfolgt.
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Der Drehtisch 4 weist sechs Arme 41 auf, wie der schematischen Darstellung
in Fig. 4 zu entnehmen ist. An jedem dieser Arme ist eine Schließeinrichtung 5 mit
einer Blasform 6 angebracht. Die Schließeinrichtung ist so aufgebaut, daß die Formhälften
6a, 6b beim Schließen und Öffnen der Blasform radial nach innen bzw. nach außen
gefahren werden. Sämtliche Formteilungsebenen liegen daher auf Tangenten eines gemeinsamen
Kreises. Die Düsen des Extruders 8 liegen ebenfalls auf einer Tangente dieses Kreises
bzw. eine Einzeldüse liegt direkt auf diesem Kreis.
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Auf der Oberseite eines jeden Armes 41 ist eine Blaseinrichtung 7
angeordnet. Jede Blaseinrichtung 7 ist mittels zweier Führungen 45 geführt und kann
radial nach außen in Blasstellung gefahren werden. Dazu ist die Blaseinrichtung
mit einem auf der Führung 45 laufenden Schlitten 46 versehen, welcher durch einen
Zylinder 47 und einen Kolben 48 verschiebbar ist. Die Blaseinrichtung weist ferner
an ihrem unteren Ende einen senk- und hebbaren Blasdorn 50 auf.
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Die Fixierung für die Blaseinrichtung besteht aus einem an der Blaseinrichtung
befestigten Führungsbolzen 51, der bei geschlossener Blasform und ausgefahrener
Blaseinrichtung mit einer Bohrung 61 am Formträger 60 in Eingriff steht. Der Führungsbolzen
51 ist an drei Seiten abgefräst, so daß er etwa den Querschnitt eines gleichseitigen
Dreiecks mit gerundeten Spitzen aufweist, wobei eine der gerundeten Spitzen nach
unten weist.
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Die Entnahmeeinrichtung 11 wird gleichfalls von der Abtriebswelle
25 übe# eine synchron laufende Kraftübertragung 70 und ein Getriebe 71 mit intermittierendem
Abtrieb angetrieben. Dadurch wird ein Drehteller 72 schrittweise angetrieben, wobei
die Taktzeiten des Drehtellers auf die Taktzeiten des Drehtisches 4 abgestimmt sind,
d.h. ein Schritt des Drehtisches erfolgt ggf. mit Voreilung oder Verzögerung in
bezug auf einen Schritt des Drehtellers, jedoch ist die Anzahl der Takte gleich.
Dabei braucht die Anzahl der Stationen von Drehtisch und Drehteller nicht übereinzustimmen.
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In der Entnahmeeinrichtung sind ferner nicht dargestellte Spreizdorne
zum Herausheben der fertigen Hohlkörper aus der Blasform vorgesehen.
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Im Drehteller 72 sind Aufnahmen 73 für die Hohlkörper vorgesehen.
Über und unter dem Drehteller 72 sind nicht dargestellte Einrichtungen zum Entfernen
des überschüssigen Materials vorgesehen. An die Entnahmeeinrichtung 11 schließt
sich direkt eine nicht dargestellte Förder; einrichtung zum Wegfördern der fertigen
Hohlkörper an.
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Zur Schilderung des Arbeitslaufes der erfindungsgemäßen Blasmaschine
wird auf die Fig. 4 Bezug genommen. In Fig. 4 sind die einzelnen Stationen mit Ziffern
I-VI bezeichnet. An der Station I ist der in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Extruder 8 angeordnet, dessen Extruderkopf 9 links oben in Fig. 1 dargestellt ist.
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Die Mittellängsachsen der Düse oder Düsen des Extruderkopfes sind
in der Teilebene der Blasform angeordnet.
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In dieser Stellung wird ein Kunststoffschlauch in die geöffnete Blasform
extrudiert. Dabei wird der Drehtisch 4 abgesenkt, die Blasform 6 durch die Schließeinrichtung
5 geschlossen und der Kunststoffschlauch mit dem Trennmesser 10 abgeschlagen. Das
Absenken des Tisches erfolgt dabei relativ schnell und geht in eine Drehung über,
wobei der Tisch im Verhältnis zum Absenken langsam wieder in seine ursprüngliche
Höhe angehoben wird, so daß er an der Station II wieder in der gleichen Höhe wie
zuvor angeordnet ist. An der Station II wird der Blasdorn 50 der auf dem Drehtisch
4 radial verschiebbar angeordneten Blaseinrichtung über die obere oeffnung der Blasform
6 gefahren, in die Öffnung der geschlossenen Blasform eingefahren und der Blasvorgang
eingeleitet.
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Die Blasform wird währenddessen in bekannter Weise gekühlt, eine zusätzliche
Kühlung wird dadurch erreicht, daß im Blasdorn eine Nebenstromöffnung vorgesehen
ist, durch welche eingeblasene Luft entweichen kann, während weitere Luft eingeblasen
wird. Bis die Blasform durch
den nächsten Schritt zur Station III
gelangt, ist das eigentliche Blasen beendet und bis zur Station V wird lediglich
weiter geküknlt, damit eine ausreichende Aushärtung des geblasenen Hohlkörpers erreicht
wird. An der Station V wird der Blasdorn nach oben ausgefahren und beim Übergang
von der Station V zur Station VI die gesamte Blaseinrichtung auf dem Schlitten 46
radial nach innen gefahren Diese Bewegung muß vor der Station VI, welche auch als
Entnahmestation bezeichnet wird, abgesehlosser sein. An der Station VI wird ein
Spreizdorn in den Holnlkörper eingefahren, gespreizt, die Form geöffnet und der
Hohlkörper nach oben entnommen. Während sich der Drehteller 72 der Entnahmeeinrichtung
gemeinsam mit dem Spreizdorn weiterdreht, wird der Hohlkörper vom Spreizdorn gelöst
und gleitet in eine AuSnahme 73 des Drehtellers. Während der Drehteller schrittweise
weitergedreht wird, kann der fertige Hohlkörper weiter abkühlen. Kurz bevor der
fertige Hohlkörper aus dem Drehteller nach unten herausgleitet, um von einer Fördereinrichtung
weitergefördert zu werden, wird an seiner Ober- und Unterseite überschüssiges Material
entfernt, so daß nur vollständig fertiggestellte Hohlkörper in die Fördereinrichtung
gelangen. Währenddessen dreht sich der Drehtisch 4 weiter, wobei die Blasform beim
Übergang von der Position VI in die Position I geöffnet bleibt, so daß sie aufnahmebereit
für einen neuen Abschnitt des extrudierten Kunststoffschlauches zur Station I gelangt.
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Es versteht sich, daß mit jedem Takt die Übernahme eines derartigen
Schlauchabschnittes an der Station I erfolgt, so daß im Verlauf eines vollen Umlaufs
des Drehtisches jeweils 6 bzw. 12 oder mehr Hohlkörper fertiggestellt werden können,
je nachdem, ob ein-, zwei-oder mehrfache normen verwendet werden. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beläuft sich das Schrittintervall auf etwa 2 Sekunden bei der Herstellung von zwei
Flaschen mit Hilfe von Doppelformen, so daß innerhalb von 12 Sekunden ein kompletter
Umlauf unter Herstellung von 12 Flaschen abgeschlossen ist, d.h.
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es werden 60 Flaschen pro Minute hergestellt.
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Es versteht sich, daß der Drehtisch 4 auch mehr oder weniger als sechs
Arme 4i aufweisen kann, welche die Schließeinrichtungen mit den Blasformen und die
Blaseinrichtungen mit den Blasdornen tragen. Bei steigendem Gewicht des Drehtisches
4 ist es jedoch wichtig, für einen Gewichtsausgleich zu sorgen, damit die Antriebskräfte
für den Drehtisch in erträglichen Grenzen bleiben.