DE2454973C3

DE2454973C3 - Vorrichtung zum Temperatur-Konditionieren von Verformungen aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2454973C3
Application number: DE2454973A
Authority: DE
Inventors: Loring John Simsbury Berggren; Charles Lee Dong Avon Chin; Joseph Robert Naugatuck Reilly
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Hoover Universal Inc
Priority date: 1973-11-21
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1980-02-21
Also published as: JPS57169329A; SE7414536L; FR2319476A1; DE2454973B2; US3894835A; GB1494498A; GB1494497A; FR2319476B1; JPS6119417B2; CA1076767A; JPS57169328A; USRE29696E; GB1494499A; SE407178B; JPS5084656A; DE2454973A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Temperatur-Konditionieren von Vorformlingen aus thermoplastischem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorformlinge aus thermoplastischem Kunststoff müssen, um eine zum weiteren Verarbeiten geeignete Beschaffenheit zu erhalten, temperatur-konditioniert werden. Hierbei muß die Temperalur-Konditionierung an die Eingangstemperatur bzw. an die Beschaffenheit der Vorformlinge angepaßt werden, um ein gleichmäßig konditioniertes Produkt zu erhalten, das ein gleichmäßiges Weiterverformen gestattet.

Wesentlich ist auch, daß die Vorformlinge der Vorrichtung in gleichmäßigem Zeittakt entnehmbar sind, um zu verhindern, daß die Vorformlinge bei der Förderung zu einer weiterverarbeitenden Einrichtung unterschiedlich lange kühlender Umgebungsluft ausgesetzt sind.

Um den oben genannten Anforderungen zu genügen, finden bei einer bekannten Vorrichtung (US-PS 37 15 109) das Beschicken und Entnehmen in jeweils gleichem, konstantem Zeittakt statt; um eine den Erfordernissen angepaßte Temperatur-Konditionierung zu erreichen, ist bei der bekannten Vorrichtung die Temperatur variabel. Es ist jedoch zum genauen Einstellen der Temperatur eine aufwendige Regelanlage erforderlich, die praktisch ständig in die Beheizung der Vorrichtung eingreifen muß, da wegen der notwendigerweise ständig sich ändernden Temperatur niemals ein stationärer Zustand erreichbar ist. Im übrigen hängt die Konditionierungstcmperatur nicht unbedingt linear von der Verweilzeit des Vorformlings in der Konditionierungskammer der Vorrichtung ab, so daß es im allgemeinen unvorteilhaft ist, die Konditionierungstemperatur als variable Größe heranzuziehen.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, weist die gattungsbildende, bekannte Vorrichtung (US-PS 30 79 637) einen speziell ausgebildeten, aufwendigen Antrieb auf, der die Veränderung der Verweilzeit der Vorformlinge in der Konditionierr.ngskammer erlaubt und es somit ermöglicht, die Konditionierungstemperatur konstant zu halten. Obwohl sich durch die umgekehrte Abhängigkeit die Temperaturkonditionierung besser beherrschen läßt, ergibt sich wegen der variablen Konditionierungsdauer bei der bekannten Vorrichtung zwangsläufig der Nachteil, daß die Zeitfolge von Beschickung und Entnahme jeweils in gleicher Weise variabel sind, so daß nach der Entnahme von temperaturkonditionierten Vorformlingen diese auf besonders aufwendige Weise einer weiterverarbeitenden Einrichtung unter Ausschluß von abkühlender Umgebungsluft derart zugeführt werden müssen, daß aus der variierenden Zeitfolge der Entnahme kein Nachteil entsteht. Dieser erforderliche Aufwand, zusammen mit der komplizierten Antriebsmechanik, die außerdem eine Änderung der Verweildauer in nur sehr engen Grenzen erlaubt, gleicht leider die Ersparnisse, die durch den verringerten Regelaufwand wegen der Verwendung einer konstanten Temperatur entstehen, wieder aus.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der möglichst wirtschaftlich die Temperaturkonditionierung von eine unterschiedliche Eingangstemperatur aufweisenden Vorformlingen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.

Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß die Vorformlinge trotz variabler Verweilzeit in der Konditionierungskammer dieser und somit der Vorrichtung in gleichmäßigem Zeittakt entnommen werden können, wobei ein besonders einfacher, wirksamer Mechanismus verwendbar ist. Es ist somit durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zufriedenstellende, außerordentlich kostengünstige Konditionierung von Vorformlingen möglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, daß in jeweils einen Träger nebeneinanderliegend mehrere Vorformlinge eingesetzt werden können, Wobei in gegenseitigem Querabstand in Längsrichtung der Konditionierungskammer verlaufende Wärmeaustauscherkörper angeordnet sind, welche die Förderwege der Vorformlinge begrenzen. Für die Vorformlinge

:«nd stabförmige Halteningen für die Aufnahme der Vorformlinge in senkrechter Stellung angeordnet, sowie Einrichtungen zum Bewegen der Träger entlang der Förderwege durch die Konditionierungskammer hindurch, sowie Bewegungseinrichtungen und mit den Trägern zusammenwirkende Einrichtungen zum Drehen der Vorformlinge um ihre Achse. Jeweils ein derartiger Träger weist ein Gehäuse mit einer Reihe von in gegenseitigem Querabstand gebildeien Öffnungen auf, in denen jeweils eine Halterung zum Halten und Drehen jeweils eines Vorformlinges sitzt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Vorrichtung nach der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt der Vorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung nach Fig.! entlang der Linie H-II in größerer Darstellung,

F i g. 3 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach F i g. 2 entlang der Linie II1-III in größerer Darstellung mit einem Träger für Vorformlinge,

F i g. 4 einen Teilschnitt der Vorrichtung entlang der Linie IV-IVin Fig.3,

F i g. 5 einen Teilschnitt der Vorrichtung entlang der Linie V-V in F i g. 3,

Fig.6 einen Ausschnitt Z der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung,

Fig. 7 einen Ausschnitt Y der Vorrichtung nach Fi g. 1 in größerer Darstellung,

Fig.8 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 7,

F i g. 9 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 entlang der Linie IX-IX in größerer Darstellung und

F i g. 10 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach F i g. 2 entlang der Linie X-X in größerer Darstellung.

Die Vorrichtung zum Temperatur-Konditionieren von Vorformlingen 50 hat aus Blech geformte senkrechte Seitenwände 12a, 12f>und eine obere Wand 14, welche in eine Anzahl von mit Handgriffen 16 versehenen, abnehmbaren Deckeln 18 unterteilt ist. Zwischen den Seitenwänden 12a und 126 angeordnete, waagerechte Querträger 20 tragen daran befestigte Wärmeaustauscheinrichtungen 21, welche in Längsrichtung auf Stoß aneinanderliegen und zusammen eine waagerecht verlaufende Konditionierungskammer 22 bilden. In Fig. 1 erkennt man drei solche Wärmeaustauscheinrichtungen 21. Sie haben jeweils einen durchgehenden Boden 24, welcher die Konditionierungskammer 22 in ein oberes Teil 26 und ein über seine ganze Länge unten offenes unteres Teil 28 unierteilt. Zur Verhütung von Wärmeverlusten an die Umgebung ist eine Isolierung 33 vorgesehen (F i g. 4). Die Kammer hat ein Eintrittsende 30 mit einer dort angeordneten Aufgabestation und dieser gegenüber ein Austragsende 32.

Die Wärmeaustauscheinrichtungen 21 enthalten jeweils eine Anzahl von in gegenseitigem Querabstand in Längsrichtung der Konditionierungskammer 22 verlaufenden, aufrechtstehenden Wänden 38. Die Wände 38 sind an dem Boden 24 befestigt und enthalten jeweils in Schlangenlinien verlaufende Kanäle 40 mit unten hervorstehenden Rohrstutzen 42 und 44, welche über nicht dargestellte Absperrorgane mit einer nicht dargestellten Quelle für ein für den Wärmeaustausch verwendetes Strömungsmittel angeschlossen sind. Das Strömungsmittel wird unter Druck durch die Kanäle 40 in Umlauf gesetzt, um die Lufttemperatur zwischen einander benachbarten Wänden 38 zu steuern. Die einander benachbarten Wände 38 begrenzen jeweils eine schmale, im wesentlichen parallelwandige Bewegungsbahn 39 für die zu konditionierenden Vorformlinge 50, deren Breite nur wenig größer ist als die der zu konditionierenden Abschnitte der Yorformlinge 50. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zehn Bewegungsbahnen 39 vorhanden.

Eine Anzahl von Trägern 48 trägt die zu konditionierenden, länglichen Vorformlinge 50 in senkrecht hängender Stellung zwischen den Wänden 38. Innerhalb der Konditionierungskammer 22 befinden sich die Träger 48 unmittelbar oberhalb der Wände 38 und werden entlang einer endlosen Bahn von dem Eintrittsende 30 zum Austragsende 32 und wieder zurück bewegt Jeder Träger 48 hat ein flaches, längliches Gehäuse 54 von rechteckiger Form, mit einer Reihe von in waagerechten Abständen darin gebildeten öffnungen 52, in denen jeweils eine Halterung 51 zum Halten und Drehen eines Vorformlings 50 sitzt. Innerhalb der Konditionierungskammer 22 sind die Halterungen 51 senkrecht über jeweils einer Bewegungsbahn 39 angeordnet. Wegen der Form der Vorformlinge 50 sind die Träger 48 innerhalb der Konditionierungskammer 22 oberhalb der Wände 38 angeordnet. Die Halterungen 51 enthalten jeweils ein Halteteil 56 mit einer nahe dem unteren Ende gebildeten Einschnürung 58, auf welcher ein nahe dem offenen Ende 62 eines Vorformlings 50 gebildeter Bund 60 aufsetzt (Fig.4). Das Halteteil 56 ist mit einem Schneckenrad 64 verbunden, welches in der öffnung 52 gelagert ist. Der Träger 48 hat eine auf eine Welle 74 einwirkende Bremseinrichtung 66. Diese weist einen Bremsschuh 68 auf, welcher durch eine Druckfeder 70 in Anlage an einer auf die Welle 74 aufgeschobenen Muffe 72 belastet ist. Die den Bremsschuh 68 in Anlage an der Muffe 72 haltende Belastung ist mittels einer in eine die Feder 70 enthaltende Bohrung 71 eingeschraubten Einstellschraube 73 einstellbar. Das Gehäuse 54, das Schneckenrad 64 und das Halteteil 56 können aus beliebigem Werkstoff sein, vorzugsweise jedoch aus einem festen Material von geringem Wärmeleitvermögen wie etwa einem faserverstärkten Phenolharz.

Ein Antrieb zum Bewegen der einzelnen Träger 48 durch die Konditionierungskammer 22 weist ein Paar zu beiden Seiten der Konditionierungskammer 22 in Längsrichtung verlaufender endloser Antriebsketten 80 auf, welche am Eintrittsende 30 und am Austragsende 32 der Vorrichtung jeweils über ein Kettenrad 82 bzw. 83 geführt sind. Die Antriebsketten 80 weisen jeweils zwei Reihen 85 und 87 von Gliedern auf. Ebenso sind die Kettenräder 82 und 83 vorzugsweise doppelt ausgeführt, wobei jedoch die jeweils äußere Scheibe keine Zähne aufweist, um den Durchgang von Kettenrädern 132 nicht zu behindern. Die Kettenräder 82 und £3 sind auf Antriebswellen 84 bzw. 89 verkeilt, welche drehbar an den Seitenwänden 12a und 12b gelagert sind. Die Spannung der Antriebsketten 80 wird durch nicht dargestellte Spanneinrichtungen aufrechterhalten. Die Antriebswelle 84 ist mit einem Motor 270 mit veränderlicher Drehzahl verbunden (Fig.9). An den Ketteni ädern 83 am Austragsende 32 sind zusätzliche Bremsscheiben 96 angebracht, welche beim Überwechseln der einzelnen Träger 48 vom oberen Teil 26 zum unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 mittels Bremsschuhen 100 an der Unterseite 102 an beiden Enden der Träger 48 angreifen.

Einander gegenüber an den Seitenwänden 12a und 126 angebrachte Schienen 86 bilden ein Paar endlose Führungen 88 beiderseits der Konditionierungskammer 22. Die Schienen 86 weisen Einschnitte 91 auf, in welche Zellenräder 135 bzw. 140 hineinragen. Jeder Träger 48 hat an den beiden Enden jeweils einen Halteklotz 92 mit einem auswärts in Richtung auf die betreffende Führung 88 hervorstehenden Zapfen 90 und einer auf diesem sitzenden Rolle 94, welche den betreffenden Träger 48 bei seiner Bewegung entlang dem oberen und dem unteren Teil 26 bzw. 28 der Konditionierungskammer 22 in den Führungen 88 führt. Die Führungen 88 stützen die Träger 48 bei deren Bewegung entlang der Kondhionieruri^skammer 22 in senkrechter Richtung ab und halten damit die Kettenräder 132 in Eingriff mit den Gliedern der ungestützten, dauern angetriebenen Antriebsketten 80. Die Führungen 88 sind in einer solchen Höhe angeordnet, daß die Antriebsketten 80 entlang dem oberen Teil 26 unterhalb und entlang dem unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 oberhalb der Kettenräder 132 verlaufen. Dadurch ist das im folgenden beschriebene Zufügen und Entnehmen von Trägern 48 in den bzw. aus dem Kreislauf erleichtert.

Zu beiden Seiten der Konditionierungskammer 22 ist jeweils ein Teilstück 110 der das jeweils untere Teil der Führung 88 an der Unterseite begrenzenden Schiene 86 an einer in Fig. 1 mit 108 bezeichneten Stelle lösbar befestigt (Fig.6). Das Teilstück 110 ist mittels einer Schraube 112 und eines Gelenkzapfens 113 an den anschließenden Teilen 114 bzw. 115 der Schiene 86 angebracht. Durch diese Anordnung läßt sich die Führung 88 an der Stelle 108 öffnen, um Träger 48 in den Kreislauf einzuführen oder daraus zu entnehmen. Die nach dem Lösen des Teilstücks 110 entstehende öffnung 117 ist nur um wenige hundertstel Millimeter breiter als der Abstand zwischen den einander abgewandten Außenseiten der beiden Rollen 94 eines Trägers 48, so daß dieser nur in genauer Ausrichtung auf die Antriebsketten 80 eingesetzt, also nicht verkantet werden kann. Das Einführen und Entnehmen von Trägern 48 in die bzw. aus der Führung 88 kann auch an anderen Stellen vor sich gehen, beispielsweise am Eintrittsende 30, an welchem die Halterungen 48 mit über die Rollen 94 hervorstehenden Zapfen 146 in einander gegenüberliegende Ausnehmungen 210 eines Paares von Zellenrädern 204, 206 eingesetzt werden können.

Die Vorformlinge 50 werden während ihrer Bewegung entlang der Bewegungsbahnen 39 über einen Drehantrieb 120 in Drehung um ihre senkrechten Achsen versetzt (Fig. 3). Der jeweilige Drehantrieb 120 steht in Wirkverbindung mit den äußeren Reihen 87 der jeweiligen Antriebskette 80 und mit dem dazugehörigen Träger 48. Zu dem Drehantrieb 120 gehört die Welle 74, welche durch das hintere Ende des betreffenden Trägers 48 quer hindurch verläuft und in bestimmten Abständen eine Anzahl von Schnecken 128 trägt, welche sich mit den Zähnen 130 der einzelnen Schneckenräder 64 im Träger 48 in Eingriff befinden. Die Schnecken 128 sind einstückig mit der Welle 74 geformt Die Welle 74 hat beiderseits jeweils eine mittels eines Stiftes 85' daran befestigte Verlängerung 83', auf welcher jeweils eines der Kettenräder 132 mittels eines Stifts 81 befestigt ist Die Kettenräder 132 befinden sich in Eingriff mit den äußeren Reihen 87 der Antriebsketten 80 (Fig.4). Bei der Drehung der Welle 74 werden die Schneckenräder 64 und damit die Halteteile 56 durch den Eingriff der Schnecken 128 ebenfalls in Drehung versetzt

Eine Steuereinrichtung 134 am Austragsende 32 steuert die Anzahl der im oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22 jeweils vorhandenen Träger 48 bzw. das Überwechseln aufeinander folgender Träger 48 vom oberen Teil 26 zum unteren Teil 28 (F i g. 7). Die Steuereinrichtung 134 weist als Sperre zwei Zellenräder 135 auf, welche an den beiden Enden einer in Verlängerungen der Seitenwände 12a und 126 drehbar gelagerten Welle 138 angebracht sind. Ferner

ίο sind zwei untere Zellenräder 140 vorhanden, welche in entsprechender Weise an einer drehbar gelagerten Welle 141 befestigt sind. Die oberen und unteren Zellenräder 135 bzw. 140 haben in Abständen entlang ihrem Umfang radiale Ausnehmungen 143 bzw. 145 für die Aufnahme jeweils eines der äußeren Zapfen 146 an den Trägern 48. Die Zapfen 146 treten zunächst in ein Paar Ausnehmungen 143 der oberen Zellenräder 135 und anschließend in ein Paar Ausnehmungen 145 der unteren Zellenräder 140. Die Zellenräder 135 und 140 sind mit einem Antrieb 150 verbunden (Fig. 1). Die nicht dargestellte Antriebsquelle des Antriebs 150 ist über eine Welle 152 direkt mit dem nicht dargestellten Antrieb einer an der Austritsseite der Vorrichtung anschließenden nicht dargestellten weiterverarbeitenden Einrichtung gekoppelt. Eine Zwischenwelle 160 ist antriebsübertragend mit einem auf der Welle 141 der unteren Zellenräder 140 sitzenden Kettenrad 164 verbunden. Eine weitere Kette 167 verbindet ein Paar auf den Wellen 141 bzw. 138 der unteren und oberen Zellenräder 140 bzw. 135 sitzende, gleich große Kettenräder 165, so daß die Zellenräder 140 bzw. 135 sich mit gleicher Geschwindigkeit drehen. Die Steuereinrichtung 134 weist ferner eine außerhalb der Kettenräder 83 zwischen den oberen und unteren Zellenrädern 135 und 140 verlaufende, gekrümmte Führung 169 auf, welche sich über die gesamte Breite der Konditinierungskammer 22 erstreckt und die Vorformlinge 50 beim Überwechseln vom oberen Teil 26 zum unteren Teil 28 abstützt (F i g. 7).

Nahe dem Austragsende 32 des unteren Teils 28 der Kondilionierungskammer 22 ist eine Schleuse 171 angeordnet, welche die Freigabe der Vorformlinge 50 aus den Trägern 48 bei deren Bewegung entlang der Führung 88 zwischen den oberen und unteren Zellenrädern 135 und 140 steuert. Eine bewegliche Anordnung von Auffangtrichtern 163 unterhalb der Schleuse 171 fängt die freigegebenen Vorformlinge 50 auf (F i g. 1 und 8). Die Auffangtrichter 163 sind um eine mittig angeordnete Welle 158 herum drehbar. Die Welle 158 ist ihrerseits von der nicht dargestellten weiterverarbeitenden Einrichtung angetrieben.

Die Schleuse 171 enthält eine Anzahl von jeweils einer Bewegungsbahn 39 zugeordneten Schiebern 162, welche über mit selektiv druckluftgespeisten Zylindern 256 zusammenwirkende Kolbenstangen 166 in Richtung des Doppelpfeiles 168 vor- und rückwärts bewegbar sind (Fig.8). Beim Zurückziehen eines Schiebers 162 nach links fällt der zugeordnete Vorformling 50 in einen gerade darunter befindlichen Auffangtrichter 163. Die Schieber 162 müssen in einem vorbestimmten Rhythmus betätigt werden, damit die in einem Träger 48 in einer Reihe angeordneten, sich vorwärts bewegenden Vorformlinge 50 jeweils zur rechten Zeit in die kreisförmig umlaufenden Auffangtrichter 163 fallen. Elieser Rhythmus wird mittels nicht dargestellter elektrischer Schalter und in den nicht dargestellten Speiseleitungen für die Zylinder 256 angeordneter nicht dargestellter Mehrwege-Magnetventile gesteuert Die Schalter sind

in einem Schaltkasten 173 untergebracht.

Für die oberen und unteren Zellenradpaare 135 bzw. 140 ist ein Hilfsantrieb 174 angeordnet, welcher bei Unterbrechung des Antriebs der weiterverarbeitenden Einrichtung, etwa bei einer Betriebsstörung, elektrisch eingeschaltet wird (F i g. 2). Der Hilfsantrieb 174 enthält einen Getriebemotor 176 mit einem Kettenrad 178, welches antriebsübertragend mit einem Kettenrad 180 auf der Zwischenwelle 160 verbunden ist. Das Kettenrad 180 trägt ein Teil 182 einer Klauenkupplung 185 und ist zusammen mit diesem auf der Zwischenwelle 160 frei drehbar, solange die Zellenräder 135 und 140 über den Hauptantrieb von der Weile 152 angetrieben sind. Die Klauenkupplung 1S5 wirki mit den Kettenrädern 158' und 180 zusammen und bestimmt, welches der beiden Kettenräder 158' oder 180 die Zwischenwelle 160 antreibt (Fig. 10). Die Klauenkupplung 185 weist ein mit der Zwischenwelle 160 verzahntes, verschiebliches Antriebsteil 186 auf, an welchem ein Zapfen 187 eines Hebels 188 angreift. Der Hebel 188 ist mittels eines Zapfens 189 an einem pneumatischen Zylinder 190 angelenkt. Wird dem Zylinder 190 über ein Vierwege-Magnetventil 192 Druckluft zugeleitet, so wird der Hebel 188 um seine mittlere Anlenkung 191 nach rechts oder links geschwenkt Solange die weiterverarbeitende Einrichtung sowie die Auffangtrichter 163 in Betrieb sind, die Welle 152 also angetrieben ist um die Zellenräder 135 und 140 über die¹ Welle 152 anzutreiben, befinden sich die Klauen 194 des Abtriebsteils 186 in Eingriff mit einem am Kettenrad 158' befestigten Zapfen 187. Wird hingegen der bewegliche Auffangtrichter 163 stillgesetzt so wird der Zylinder 190 betätigt um das Abtriebsteil 186 nach rechts in F i g. 2 zu verschieben und damit den Hilfsantrieb 174 einzuschalten. Damit befinden sich nun die Klauen 1% an der anderen Seite des Abtriebsteils 186 in Eingriff mit dem Teil 182 der Klauenkupplung 185. Solange der Hilfsantrieb 174 in Betrieb ist bleiben die Schieber 162 der Schleuse 171 durch Betätigung nicht dargestellter elektrischer Sperren geschlossen, so daß die Vorformlinge 50 bei der Bewegung der Träger 48 von den oberen zu den unteren Zellenrädern 135 bzw. 140 in den Trägern 48 sitzen bleiben und nach Überquerung der geschlossenen Schleuse 171 in eine unter dem Austragsende 32 angeordnete Auffangeinrichtung 198 fallen (F i g. 7). Diese weist eine Rutsche 200 auf, welche die herabfallenden Vorformlin e 50 einer nicht dargestellten Sammel- und Rückgewinnungsanlage zuleitet. Dadurch können die Vorformlinge 50 beim erneuten Ingangsetzen der weiterverarbeitenden Einrichtungen sofort wieder zugeführt werden.

Am Eintrittsende 30 der Konditionierungskammer 22 ist eine Aufgabeeinrichtung 202 vorgesehen, welche den Zutritt der einzelnen Träger 48 zur Aufgabestation und von dort zum oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22 in regelmäßigen Zeitabständen freigibt (F i g. 9). Die Aufgabeeinrichtung 202 weist zwei in gegenseitigem Querabstand mittels Lagern 203 drehbar auf der Antriebswelle 84 der Kettenräder 82 gelagerte Zellenräder 204 und 206 auf. Diese haben denen der Zellenräder 135 und 140 am anderen Ende der Vorrichtung ähnliche, vorwärts geneigte und in Abständen entlang dem Umfang angeordnete Ausnehmungen 210 (Fig. 1). Während des Einssetzens der Vorformlinge 50 in die Träger 48 werden diese mit den beiderseits hervorstehenden verlängerten Zapfen 146 in den Ausnehmungen 210 der Zellenräder 204 und 206 festgehalten. Ein Antrieb 212 zum schrittweisen Drehen der Zeüenräder 204 und 206 ist mit einem in Fig. 7 gezeigten Begrenzungsschalter 214 verbunden und weist einen Schrittschaltantrieb 216 auf. Der Schrittschaltantrieb 216 enthält eine Anordnung von nicht dargestellten Nocken und Zahnrädern, welche den Drehwinkel des Antriebs pro Arbeitstakt bestimmen. Die Ausgangswelle 218 des Schrittschaltantriebs 216 ist mit einer drehbaren Zwischenwelle 220 verbunden. Ein am anderen Ende der Zwischenwelle 220 sitzendes Kettenrad 222 treibt über eine Kette 223 ein mit dem Zellenrad 204 verbundenes Kettenrad 224 an. Während also die Antriebswelle 84 dauernd angetrieben ist, dreht sich das Zellenrad 204 unabhängig davon schrittweise auf der Antriebswelle 84. Für den Antrieb des Zellenrades 206 an der anderen Seite ist die gleiche mit der Zwischenwelle 220 zusammenwirkende Anordnung vorhanden. Bei der Bewegung jeweils eines Trägers 48 von den oberen zu den unteren Zellenrädern 135 bzw. 140 am Austragsende kommt sie in Anlage am Betätigungsglied 226 des dort angeordneten Begrenzungsschalters 214 und schaltet damit den Schrittschaltantrieb 216 ein, so daß sich die Ausgangswelle 218 um ein vorbestimmtes Stück dreht, um einen leeren Träger 48 vom rechtsseitigen Ende des unteren Teils 28 durch den Eingriff der Zapfen 146 in die Ausnehmungen 210 der Zellenräder 204, 206 an die Aufgabeeinrichtung 202 am Eintrittsende 30 zu heben.

Die Vorformlinge 50 werden an der Aufgabeeinrichtung 202 maschinell in die Halteteile 56 der Träger 48 eingesetzt. Zu diesem Zweck verharren die einzelnen Träger 48 kurzzeitig an der Aufgabeeinrichtung 202, welche an den Zeüenrädern 204, 206 etwa senkrecht über der Antriebswelle 84 liegt Wie man in Fig.4 erkennt, sitzen die Vorformlinge 50 mit ihrem Bund 60 auf der Einschnürung 58 des jeweiligen Halteteils 56 und bilden eine entlang der Träger 48 senkrecht zur Mittellinie der Konditionierungskammer 22 verlaufende Reihe.

Nach dem Einsetzen der Vorformlinge 50 in jeweils einen Träger 48, wobei nicht jeder Träger 48 bestückt zu werden braucht, wird er durch Weiterdrehen der Zellenräder 204 und 206 freigegeben, so daß sich die Zapfen 146 unter dem Zug der Antriebsketten 80, mit denen äußeren Reihen 87 sich die Kettenräder 132 in Eingriff befinden, aus den Ausnehmungen 210 herausbewegen können. Der Träger 48 bewegt sich nun entlang dem oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22, wobei zwischen ihr selbst und ihren Teilen einerseits und den sie in Richtung auf das Austragsende 32 der Vorrichtung befördernden Antriebsketten 80 keine Relativbewegung stattfindet Der Träger 48 bewegt sich also mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Antriebsketten 80. Dabei findet in bezug auf die Vorformlinge 50 keine nennenswerte Wärmeübertragung statt, so daß je nach der erforderlichen Verweilzeit der Vorformlinge 50 in der Vorrichtung die dem Eintrittsende 30 zunächst liegende Wärmeaustauscheinrichtung 21 insgesamt wegfallen könnte.

Der freigegebene Träger 48 kommt dann unter dem Zug der Antriebsketten 80 in Anlage an der Rückseite eines voraufgegangenen, in der Konditionierungskammer 22 befindlichen Trägers 48 und kommt an dessen als Anschlagfläche ausgebildeter Rückseite zum Stillstand. Darauf setzt nun eine Relativbewegung zwischen den Antriebsketten 80 und den Kettenrädern 132 des Drehantriehs 120 ein, während der Träger 48 weiterhin von den Rollen 94 in den Führungen 88 gehalten ist Durch den Eingriff der Kettenräder 132 in die äußeren

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Reihen 87 der Antriebsketten 80 wird die Welle 74 in Drehung versetzt, so daß die daran sitzenden Schnecken 128 die Schneckenräder 64 und die drehfest damit verbundenen Halteteile 56 mit den darin sitzenden Vorformlingen 50 anzutreiben beginnen. Dadurch drehen sich nun die in den Halteteilen 56 sitzenden Formlinge 50 gegenüber dem sie tragenden Träger 48 um ihre senkrechte Achse, während der Träger 48 weiter in Richtung auf das Austragsende 32 der Vorrichtung befördert wird. Die Drehgeschwindigkeit der Vorformlinge 50 ergibt sich dabei aus der Differenz zwischen der mit der anschließenden weiterverarbeitenden Einrichtung synchronisierten Umfangsgeschwindigkeit der Zellenräder 135 und 140, d. h. also der υΛΡ^..^_ΠΔΕ·Λΐιΐι.;η/4;<τίαύ Aae *TVHm*»-(- AQ ..r>A Aar- te linearen Geschwindigkeit der Antriebsketten 80, wobei die letztere Geschwindigkeit größer sein muß als die erste, um einen solchen Antrieb zu bewirken. Soll also die Drehgeschwindigkeit der Vorformlinge 50 während des Konditionierens verändert werden, so braucht man lediglich die Geschwindigkeit der Antriebsketten 80 und/oder der Zellenräder 135 und 140 zu ändern, um die Drehgeschwindigkeit der Vorformlinge 50 zu erhöhen oder zu verringern. Der Teil des Vorschubweges der Vorformlinge 50, entlang welchem sie in Drehung versetzt werden, beträgt gewöhnlich etwa zwei Drittel der Gesamtlänge der Konditionierungskammer 22.

Ergibt sich die Notwendigkeit, die Vorrichtung geneigt, d. h. schräg aufwärts verlaufend aufzustellen, so läßt sich die von den Bremsschuhen 68 über die Muffen 72 auf die Welle 74 ausgeübte Bremskraft mittels der Einstellschrauben 73 so einstellen, daß sich die Welle 74 nicht sofort nach Freigabe des Trägers 48 zu drehen beginnt und der Träger 48 gegenüber den Aniriebsketten 80 stehen bleibt.

Beim Vorschub der einzelnen Träger 48 bewegen sich die in Drehung versetzten Vorformlinge 50 entlang parallelen Bewegungsbahnen 39 zwischen den Wänden 38.

Nach dem Durchgang durch die Konditionierungskammer 22 erreicht der Träger 48 am Ende der Wände 38 das über die Einschnitte 91 in den Schienen 86 in die Führung 88 hineinragende, dauern angetriebene Paar der Zellenräder 135, welche mit ihren Ausnehmungen 143 die beiderseits der Träger 48 hervorstehenden Zapfen 146 ergreifen. Der Teilungsabstand der Ausnehmungen 143 entlang dem Umfang der Zellenräder 135 ist gleich dem Abstand der Zapfen 146 zweier aneinanderliegender Träger 48, so daß die Ausnehmungen 143 bei der Drehung der Zellenräder 135 in genauen Eingriff mit den Zapfen 146 kommen. Aus dem gleichen Grund haben die Ausnehmungen 143 der anderen Zellenräder 140 und 204, 206 die selben Teilungsabstände. Die Zellenräder 135 nehmen den Träger 48 durch den Eingriff zwischen den Ausnehmungen 143 und den Zapfen 146 bei ihrer Drehung in der Vorschubrichtung mit, bis sich die betreffenden Ausnehmungen 143 wieder aufwärts bewegen und dabei die Zapfen 146 freigeben. Um zu verhindern, daß sich der freigegebene Träger 48 frei faltend vom oberen Teil 26 zum unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 bewegt und die weichen Vorformlinge 50 dabei verformt werden, greifen die Bremsschuhe 100 der Bremsscheiben 96 an der Unterseite 102 des Trägers 48 an, um die Rollen 94 in Anlage an den äußeren Schienen 86 der Führungen 88 ss zu halten und den Träger 48 mit der Umlaufgeschwindigkeit der Antriebsketten 80 zu überführen. Dies muß zwar vorsichtig, aber doch ziemlich schnell geschehen, um das Absacken der Vorformlinge 50 zu vermeiden.

Beim Überwechseln des Trägers 48 zum unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 gleiten die Vorformlinge 50 an der Führung 169 entlang und werden dabei zügig aufgerichtet, wobei sie teilweise aus den betreffenden Öffnungen des Trägers 48 hervorgleiten, bis sie mit der Stirnfläche ihres offenen Endstücks an der Oberseite des zugeordneten Schiebers 162 aufsetzen. Damit sind die Vorformlinge 50 nun kurzzeitig überkopf im Träger 48 gehalten, während dieser sich nun stetig rückwärts bewegt (F i g. 7).

Da sich die Auffangtrichter 163 für die Aufnahme der Vorformlinge 50 (Fig. 8) kontinuierlich entlang einer kreisförmigen Bahn bewegen, während die in einer Reihe irr. Träger 48 sitzenden Vorformlinge 50 linear fortbewegt werden, müssen die Schieber 162 in einem bestimmten Rhythmus so betätigt werden, daß die Vorformlinqe 50 möglichst genau in dem Augenblick freigegeben werden, in denen ihre Achse mit der eines Auffangtrichters 163 zusammenfällt. Während sich also der Träger 48 in Richtung des Pfeils 252 in F i g. 8 radial zur Umlaufbahn der Auffangtrichter 163 bewegt, befindet sich ein bestimmter Auffangtrichter 163 zu einem gegebenen Zeitpunkt unterhalb eines in einer bestimmten Stellung im Träger 48 sitzenden Vorformlings 50.

Nach der Freigabe der Vorformlinge 50 werden die einzelnen Träger 48 unter Steuerung durch die beiden Zellenräderpaare 140 aus dem zwischen diesen und den beiden oberen Zellenräderpaaren 135 liegenden Bereich hinausbefördert und dann durch den Eingriff der Kettenräder 132 mit den Antriebsketten 80 mit der Geschwindigkeit der letzteren entlang dem unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 zum Eintrittsende 30 bewegt. Die Steuerung mittels der Zellenräder 140 geschieht in gleicher Weise wie vorstehend anhand der oberen Zellenräder 135 erläutert. Bei ihrer Rückwärtsbewegung sind die Träger 48 weiterhin mittels der Rollen 94 in den Führungen 88 geführt.

Wie vorstehend angeführt, betätigt der zwischen den oberen und den unteren Zeälenrädem 135 bzw. 140 am Austragsende 32 der Vorrichtung angeordnete Begrenzungsschalter 214 beim Durchgang jeweils eines Trägers 48 vom oberen Teil 26 zum unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 den Schrittschaltantrieb 216 der Zellenräder 204 und 206, so daß diese um etwa 180° weitergedreht werden, um einen mit den Zapfen 146 in den Ausnehmungen 210 sitzenden leeren Träger 48 vom unteren Teil 28 der Konditionierungskammer 22 zur Aufgabeeinrichtung 202 zu heben. Dort werden wieder Vorformlinge 50 in den Träger 48 eingesetzt worauf dieser einen neuen Kreislauf beginnt

Der Austrag der Vorformlinge 50 aus der Vorrichtung unter Steuerung durch die synchron angetriebenen Zellenräder 135 und 140 ist so gesteuert daß sich im oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22 eine Ansammlung von mit Vorformlingen 50 bestückten Trägern 48 bildet Bei den in Fig. 1 gezeigten Trägern 48 sind die darin sitzenden Vorformlinge 50 lediglich der Übersichtlichkeit halber zum Teil weggelassen. Die bei bestimmten Austrags- und Zufuhrgeschwindigkeiten von der Ansammlung der Träger 48 eingenommene Länge der Bewegungsbahnen 39 stellt die effektive Behandlungszone im Behandlungsraum der Konditionierungskammer 22 dar. In gleicher Weise ist am unterhalb der Aufgabeeinrichtung 202 liegenden Ende des unteren Teils 28 der Konditionierungskammer 22 eine Ansammlung von leeren Trägern 48 vorhanden.

Diese Ansammlung kann durch Einführen von leeren Trägern 48 an der in Fig. 6 dargestellten öffnung 117 der Führungen 88 gebildet bzw. aufgefüllt werden. Zu diesem Zweck wird das an der Stelle 108 rückwärts der Ansammlung von leeren Trägern 48 lösbar angebrachte Teilstück 110 der Schiene 86 abwärts geklappt und ein leerer Träger 48 derart in die öffnung 117 eingesetzt, daß die Rollen 94 in der Führung 88 Aufnahme finden. Der Träger 48 wird dann von Hand in Richtung auf die Ausgabeeinrichtung 202 geschoben und anschließend durch den Eingriff der Kettenräder 132 mit den Antriebsketten 80 weiter transportiert. Der zugeführte Träger 48 gesellt sich zu der Ansammlung der leeren Träger 48 und wird schließlich von den Zellenrädern 204 und 206 zur Aufgabeeinrichtung 202 gehoben. Durch Änderung der Strecke, über welche die Träger 48 der Einwirkung der Wände 38 ausgesetzt sind, und durch Hinzufügen oder Entnehmen von leeren Trägern 48 läßt sich die Verweilzeit der einzelnen mit Vorformlingen 50 bestückten Träger 48 in der Behandlungszone der Konditionierungskammer 22 unter Beibehaltung einer konstanten Austragsgeschwindigkeit der Vorformlinge 50 aus der Vorrichtung und einer im wesentlichen konstanten Temperatur der Wände 38 steuern, wobei die Vorformlinge 50 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Konditionierungskammer 22 in unveränderter Relativstellung zueinander bleiben. Dank dieser Anpassungsfähigkeit lassen sich Betriebsunterbrechungen etwa zum Einstellen eines neuen Gleichgewichts nach einer Änderung der Temperatur des wärmeübertragenden Strömungsmittels vermeiden. Solange der Rhythmus, mit welchem leere Träger 48 aus der Ansammlung vor der Aufgabeeinrichtung 202 zugeführt werden, gleich dem Rhythmus ist, mit welchem die Träger 48 aus der Ansammlung im oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22 freigegeben werden, besteht ein stabiler Zustand. Macht beispielsweise eine Änderung der Aufgabetemperatur der Vorformlinge 50 eine entsprechende Änderung der Konditionierungszeit erforderlich, so kann der Schrittschaltantrieb 216 mittels einer den Begrenzungsschalter 214 überbrückenden, handbetätigten nicht dargestellten Schalteinrichtung derart gesteuert werden, daß die leeren Träger 48 in schnellerer Folge an die Aufgabeeinrichtung 202 herangeführt und aus dieser freigegeben werden. Dadurch läßt sich die Anzahl der in der Konditionierungskammer 22 vorhandenen Träger 48 und damit die Verweilzeit der nachfolgend eingebrachten Träger 48 und Vorformlinge 50 vergrößern, ohne daß der Austragsrhythmus der behandelten Vorformlinge 50 beeinflußt wird. Dabei kann es notwendig sein, die Beschickung der Vorrichtung kurzzeitig zu unterbrechen, etwa wenn dem oberen Teil 26 der Konditionierungskammer 22 auf diese Weise leere Träger 48 zugeführt werden bzw. wenn sie schnell durch die Aufgabeeinrichtung 202 hindurchbefördert werden, bis sich eine vollständige Gruppe von Vorformlingen 50 angesammelt hat. In dieser Weise läßt sich eine Betriebsunterbrechung der weiterverarbeiienden Einrichtung vermeiden. Im umgekehrten Falle, wenn also die Zufuhr zur Konditionierungskammer 22 langsamer erfolgt als der Austrag aus dieser, wird die Länge der Ansammlung der Träger 48 im oberen Teil 26 und damit die Verweilzeit der Vorformlinge 50 in der Konditionierungskammer 22 verkürzt, während die Ansammlung der leeren Träger 48 sich vergrößert.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Temparatur-Konditionieren von Vorformlingen aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer gleichmäßig längs eines Förderweges bewegbaren Antriebskette zum Fördern von mit der Antriebskette verbundenen, drehbaren Halterungen für die Vorformlinge durch eine eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur aufweisende Konditionierungskammer, wobei die Verweilzeit der Vorformlinge in der Konditionierungskammer mittels einer Steuereinrichtung zum Verändern der Anzahl der jeweils in der Konditionierungskammer befindlichen Halterungen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditio- nierungskarsmer (22) an ihrem Ausgangsende eine in konstanten Zeitabständen aufhebbare Sperre für reibschlüssig mit der Antriebskette (80) verbundene Träger (48) für die Halterungen (51) aufweist, wobei die Steuereinrichtung für die Anzahl der Träger (48) am Eingangsende der Konditionierungskammer (22) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Träger (48) mehrere Halterungen (51) quer zur Vorschubrichtung der Antriebskette (80) aufweist, und daß in der Konditionierungskammer (22) mehrere, sich in einer Horizontalebene geradlinig nebeneinander erstrekkende, zueinander parallele und jeweils einer Halterung (51) zugeordnete Bewegungsbahnen (39) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen der Halterungen (51) eines Trägers (48) je ein bewegungsübertragend mit der Antriebskette (80) verbundener Drehantrieb (120) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der Drehantriebe (120) eine Bremseinrichtung (66) zum reibschlüssigen Koppeln der Halterung (48) mit der Antriebskette (80) ^w angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung und die Sperre jeweils als in die Bewegungsbahn der Träger (48) eingreifende, drehbare Zelienräder (204 *s und 206; 135 und 140) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Zellenräder (204,206) der Steuereinrichtung ein Schrittschaltantrieb (216) mit veränderbaren Schaltintervallen dient.