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Verfahren zur Entnahme und Nachbehandlung geblasener Hohl-
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körper aus Kunststoff und Maschine zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme und Nachbehandlung
geblasener Hohlkörper bei Maschinen zur Herstellung geblasener Kunststoffhohlkörper,
die mit mindestens einer zwischen einer Schlauchübernahmeposition und einer Entnahmeposition
beweglichen Blasform-Schließeinheit sind, wobei die Blasform-Schließeinheitzur Aufnahme
einer geteilten, mit einer Kalibrieröffnung versehenen Blasform geeignet ist und
wobei die Maschine mindestens eine Nachbehandlungsstation für den geblasenen Hohlkörper
aufweist, sowie eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei vielen bekannten Maschinen zur Herstellung geblasener Kunststoffhohlkörper
wird der fertig geblasene Hohlkörper, der noch mit Abfallstücken behaftet ist, ungeordnet
aus der Blasform
ausgeworfen. Er muß dann für die erforderlichen
Nacharbeiten, von denen zumindest das Entfernen der Abfallstücke unbedingt erforderlich
ist, zu denen aber beispielsweise auch eine Dichtheitsprüfung, oder das Bedrucken
oder Etikettieren der Hohlkörper gehören kann, erneut ausgerichtet werden, was nicht
nur umständlich ist, sondern auch zusätzlich Arbeitskräfte erfordert, ohne daß dabei
ein hohes Maß an Präzision erzielbar ist.
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Es ist auch schon bekannt, die geblasenen Hohlkörper durch Greifeinrichtungen
aus der geöffneten Blasform zu entnehmen und einem Nachbearbeitungsband zuzuführen.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind aber derart beschaffen, daß eine durch
die Blasform bestimmte, eindeutig festliegende Positionierung des Hohlkörpers nicht
genau beibehalten wird. Insbesondere beim Abtrennen der Abfallstücke von komplizierten
Hohlkörpern, wie z.B.
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Henkelflaschen oder Henkelkanistern, ist eine präzise Positionierung
des Hohlkörpers aber unbedingt erforderlich, um eine automatische Durchführung dieses
Arbeitsgangs zu ermöglichen. Es ist deshalb auch schon versucht worden, den Hohlkörper
positionsstabil, d. h. unter Beibehaltung der durch die Form erzeugten präzisen
Ausrichtung gegenüber der Maschinenanlage, der Form zu entnehmen und der Stanzvorrichtung
zum Abtrennen des Abfalls zuzuführen. Dies geschieht bei einer bekannten Maschine
dadurch, daß in vorgegebenem Abstand von der Extruderkopfachse ein stationärer Blas-
oder Kalibrierdorn angeordnet ist, wobei die Form zwischen einer auf die Extruderkopfachse
und einer auf den Blas- oder Kalibrierdorn ausgerichteten Position hin- und herbewegt
wird. In einem genau diesem vorgegebenen
Abstand entsprechenden
Abstand ist mit der Blasform bzw.
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der Blasform-Schließeinheit eine Stanzvorrichtung zum Abtrennen des
Kunststoffabfalls verbunden. Nach dem Blasen und Kalibrieren des Hohlkörpers bleibt
der Blas-und Kalibrierdorn in seiner Blas- und Kalibrierstellung, während sich die
Form öffnet und in die Schlauchübernahmeposition unterhalb des Extruderkopfes zurückkehrt,
wodurch die Stanzvorrichtung gegenüber dem noch am Blas- und Kalibrierdorn haftenden
Hohlkörper ausgerichtet wird und den Abfall abtrennen kann, sofern der Hohlkörper
nicht vorher vom Blas- und Kalibrierdorn abgefallen ist, an dem er nur durch Schrumpfung
haftet. Neben dieser Unzuverlässigkeit hinsichtlich der Haftung des Hohlkörpers
am Blas-und Kalibrierdorn, besteht noch der weitere Nachteil, daß die Stanzzeit
so knapp bemessen sein muß wie die Verweilzeit der Blasformschließeinheit unter
dem Extruderkopf zur Schlauchübernahme. Die für den Stanzvorgang benötigte Zeit
setzt sich zusammen aus dem Schließen der Niederhalter und dem anschließenden eigentlichen
Stanzen, sowie dem Öffnen der Niederhalter, während die Schlauchübernahme nur das
Schließen der Blasform erfordert. Bei dieser bekannten Konstruktion wird deshalb
in unerwünschter Weise die Verweilzeit der Blasform-Schließeinheit unter dem Extruderkopf
in Abhängigkeit vom Stanzvorgang verzögert, so daß nicht mit hohen Extrusionsgeschwindigkeiten
gearbeitet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Maschine
zu schaffen, die es ermöglichen, den geblasenen Hohlkörper während der Entnahme
und der Nachbearbeitung stets positionsstabil zu halten, so daß alle
erforderlichen
oder gewünschten Arbeitsgänge vollautomatisch durchführbar sind.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem eingangs geschilderten Verfahren
darin, daß der Hohlkörper auf seinem Weg von der Form bis zu mindestens einer Nachbehandiungsstation
abwechselnd von Greifern in Form von Spanndornen und Spannklammern erfaßt wird,
von denen die Spanndorne den Hohlkörper an seiner Innenwandung und die Spannklammern
den Hohlkörper an seiner Außenwandung jeweils positionsstabil erfassen, daß zumindest
einige der Greifer zum Transport des Hohlkörpers zwischen zwei Übergabestationen
zur Übernahme des Hohlkörpers vom vorangehenden Greifer bzw. zur Übergabe des Hohlkörpers
an den nachfolgenden Greifer beweglich sind, daß zumindest ein Greifer den Hohlkörper
in einer Nachbehandlungsstation positioniert, und daß die Übergabe des Hohlkörpers
von einem Greifer zum anderen bei unterbrochener Transportbewegung derart erfolgt,
daß der zunächst wirksame Greifer seine Spannstellung erst verläßt, wenn der anschließend
wirksame Greifer seine Spannstellung erreicht hat.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht dabei darin, daß vor dem
Öffnen der Form ein in der Entnahmeposition in Achsrichtung der Kalibrieröffnung
linear beweglicher Spanndorn in seine eine Endstellung in den in der Form befindlichen
Hohlkörper bewegt und im Hohlkörper in seine Spannstellung gespreizt wird, daß dann
die Form geöffnet und der Spanndorn mit dem Hohlkörper in seine andere Endstellung
bewegt wird, in der sich der Hohlkörper zwischen Greifbacken einer in ihrer einen
Endstellung befindlichen, quer zur Bewegungsrichtung des Spanndorns beweglichen,
geöffneten Spannklammer
befindet, worauf sich die Spannklammer
zu ihrer Spannstellung um den Hohlkörper schließt, der Spanndorn entspannt und aus
dem Hohlkörper bewegt und anschließend der Hohlkörper von der Spannklammer in deren
andere Endstellung bewegt wird, in der dem Hohlkörper ein linear in Richtung der
kalibrierten Öffnung des Hohlkörpers beweglicher zweiter Spanndorn zugeordnet ist.
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Noch eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß eine
Spannklammer als Niederhalter einer Stanzvorrichtung zum Abschlagen von Kunststoffabfall
vom Hohlkörper wirksam ist und daß in deren Bereich ein Spanndorn den Hohlkörper
an die Spannklammer übergibt, sich während des Stanzvorgangs aus dem Hohlkörper
zurückzieht, nach dem Stanzvorgang wieder in den Hohlkörper eindringt, seine Spannstellung
einnimmt und nach dem darauffolgenden Öffnen der Spannklammer den Hohlkörper aus
dem Bereich dieser Spannklammer bewegt.
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Noch eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß ein
erster Spanndorn den Hohlkörper vertikal nach oben aus der Form entnimmt und an
eine erste Spannklammer übergibt, wobei nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung
sich die erste Spannklammer in horizontaler Richtung zwischen zwei Endstellungen
bewegt, wobei sie in ihrer vom ersten Spanndorn abgewandten Endstellung zwischen
die geöffneten Greifbacken einer als Niederhalter einer Stanzvorrichtung dienenden
zweiten Spannklammer bewegt wird, in welcher Stellung zunächst ein zweiter Spanndorn
den Hohlkörper übernimmt, worauf die erste Spannklammer in den Bereich des ersten
Spanndorns zurückbewegt und anschließend die zweite Spannklammer geschlossen wird.
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Noch eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß nach dem Öffnen
der zweiten Spannklammer der Hohlkörper durch den zweiten Spanndorn vertikal nach
unten abgesenkt wird, wobei der Hohlkörper nach einer Ausführungsform einer weiteren
Nachbehandlungsstation zugeführt wird, in der eine Dichheitsprüfung durchgeführt
wird, während nach einer anderen Ausführungsform der zweite Spanndorn als Druckprüfsonde
ausgebildet ist und beim Absenken des Hohlkörpers die Dichtheitsprüfung durchgeführt
wird.
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Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung erfolgt in einer weiteren
Nachbehandlungsstation das Bedrucken oder Etikettieren des Hohlkörpers.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Betätigung
und Bewegung der Spanndorne, Spannklammern und Nachbearbeitungswerkzeuge nach einem
vorgegebenen Steuerprogramm servohydraulisch erfolgt.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Maschine
zum Herstellen geblasener Kunststoffhohlkörper mit mindestens einer zwischen einer
Schlauchübernahmeposition und einer Entnahmeposition beweglichen Blasform-Schließeinheit,
die zur Aufnahme einer geteilten, mit einer Kalibrieröffnung versehenen Blasform
geeignet ist, und mit mindestens einer Nachbehandlungsstation für den geblasenen
Hohlkörper derart ausgebildet, daß in der Entnahmeposition koaxial zu der Kalibrieröffnung
der Blasform vertikal hin-und herbeweglich ein Spanndorn angeordnet ist, der in
seiner unteren Endstellung in den in der Blasform befindlichen Hohlkörper eingreift,
in seiner oberen Endstellung sich
über einer in ihrer einen Endstellung
oberhalb der Entnahmeposition angeordneten, horizontal hin- und herbeweglichen Spannklammer
befindet und in einer Zwischenstellung zwischen den Greifbacken der Spannklammer
angeordnet ist, wobei die Greifbacken kulissenartige Ausnehmungen zum Erfassen des
Hohlkörpers aufweisen und wobei Spanndorn und Spannklammer derart zueinander ausgerichtet
sind, daß bei in der Zwischenstellung befindlichem Spanndorn, vom Spanndorn festgehaltene
Hohlkörper von der Spannklammer erfaßbar sind.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht dabei darin, daß die Spannklammer
sich in ihrer anderen Endstellung zwischen den geöffneten Greifbacken einer zweiten
Spannklammer befindet, die als Stanzwerkzeug zum Abtrennen des Kunststoffabfalls
vom Hohlkörper ausgebildet ist, und daß in dieser anderen Endstellung ein zweiter,
vertikal hin- und herbeweglicher Spanndorn fluchtend mit den kulissenartigen Ausnehmungen
der geschlossenen Greifbacken der ersten Spannklammer angeordnet ist, der sich in
seiner oberen Endstellung oberhalb der zweiten Spannklammer, in einer Zwischenstellung
im Bereich der zweiten und gegebenenfalls der in ihrer anderen Endstellung befindlichen
ersten Spannklammer und in seiner unteren Endstellung unterhalb der zweiten Spannklammer
befindet, wobei er in seiner Zwischenstellung zum Erfassen der von der ersten oder
der zwe ten Spannklammer umschlossenen Hohlkörper geeignet ist.
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Noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist es, daß die Greifbacken
der zweiten Spannklammer mit kulissenartig gestalteten Niederhaltern für die Hohlkörper
versehen sind und daß einer der Greifbacken mit Stanzwerkzeugen versehen ist.
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Eine andere vorteilhafte Ausführungsform ist es, daß der zweite Spreizdorn
der Mündung der Hohlkörper zugeordnete Dichtungselemente trägt und in seinem Inneren
von einer Strömungsmitteldruckleitung durchzogen wird, die mit einem Gerät zur Dichtheitsprüfung
verbunden ist.
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Noch eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung ist es, daß im Bereich
der unteren Endstellung des zweiten Spanndorns sich die Endstellung einer dritten,
horizontal hin- und herbeweglichen Spannklammer befindet, deren anderer, sich im
Bereich eines weiteren Nachbehandlungswerkzeugs befindlichen Endstellung ein dritter
Spanndorn zugeordnet ist, der vertikal hin- und herbeweglich ist.
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Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß im Bereich der unteren
Endstellung des zweiten Spanndorns ein Transportband für die vom zweiten Spanndorn
abgesetzten Hohlkörper verläuft.
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Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die Spanndorne
und die kulissenartigen Einsätze der Greifbacken der Spannklammern auswechselbar
und gegen andere, gegebenenfalls auch als Mehrfachwerkzeuge ausgebildete Einsätze
oder Spanndorne austauschbar sind.
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Anhanc der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß
ausgestalteten Maschine, wobei der Extruder nur durch den Extruderkopf angedeutet
ist und
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die erste und die
zweite Spannklammer nach der Übernahme dreier Hohlkörper vom ersten Spanndorn und
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht nach Übernahme der drei Hohlkörper
durch die zweite Spannklammer.
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In der Zeichnung ist ein Extruder schematisch durch seinen Dreifach-Extruderkopf
10 angedeutet. Zur Übernahme der extrudierten, parallelen Kunststoffschläuche befindet
sich eine mit einer Dreifachform bestückte Blasform-Schließeinheit 12 in einer Schlauchübernahmeposition
A, in der in bekannter Weise die Form geschlossen und mit den dadurch abgetrennten
Schlauchstücken in eine Entnahmeposition B längs einer schrägen Führung 14 bewegt
wird. Vorzugsweise in dieser Entnahmeposition B dringen nicht dargestellte, an sich
bekannte Kalibrierdorne in die Kalibrieröffnungen 16 an der Oberseite der Form 18
ein, wobei in an sich bekannter Weise die Schlauchstücke zu Hohlkörpern 20 geblasen
und deren Mündungen kalibriert werden. Nach einer gewissen Abkühlzeit werden die
kalibrierdorne wieder entfernt, so daß die Kalibrieröffnungen 16 frei von oben zugänglich
sind.
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Ein erster Spanndorn, bzw. beim gewählten Beispiel wegen der Dreifachform
eine erste Spanndorngruppe 22 wird nun vertikal geführt in die Blasform und in die
Hohlkörper eingeführt und kommt innerhalb der Hohlkörper in einer unteren Endstellung
zu mStehen, worauf an den Spanndornen befindliche, nicht näher gezeigte Spreizelemente
nach außen gespreizt werden und sich gegen die Innenwandung der Hohlkörper legen.
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Dadurch werden die Hohlkörper positionsstabil in der Position gegenüber
den Spanndornen 22 festgelegt, die durch die Form vorbestimmt ist. Gegebenenfalls
müssen die Spreizelemente einer komplizierten Form des Hohlkörpers angepaßt werden,
um diese Positionsstabilität zu gewährleisten.
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Nun wird die Blasform 18 geöffnet, worauf der Spanndorn 22 nach oben
bis in eine Zwischenstellung C fährt, in der die Hohlkörper gegenüber kulissenartigen
Masken 24 ausgerichtet sind, die auswechselbar an zwei einander gegenüberliegenden,
gegeneinander beweglichen Greiferbacken 26a und 26b einer ersten Spannklammer 28
angebracht sind. Während der Spanndorn von der Form in die Zwischenstellung C fährt,
sind die Greiferbacken 26a und 26b der ersten Spannklammer in einer geöffneten Stellung
(Fig. 3). Sobald der Spanndorn 22 die Zwischenstellung C erreicht hat, schließen
sich die Greiferbacken 26a und 26b und erfassen mit den Masken 24 positionsstabil
die Hohlkörper, worauf der Spanndorn 22 aus den Hohlkörpern gelöst und in eine obere
Endstellung D überführt wird, in der er sich oberhalb der ersten Spannklammer 28
befindet.
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Die erste Spannklammer 28 besitzt einen Grundkörper 30, an dem die
Greiferbacken 26a und 26b in einer schematisch angedeuteten Führung 32 verschieblich
gelagert sind. Ein geeigneter, hier nicht weiter wichtiger Antrieb zur Erzeugung
der Greiferbewegung kann im Grundkörper 30 untergebracht sein.
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Der Grundkörper 30 ist auf einer horizontalen Führung 34 wälzgelagert
und kann durch ein weiteres, nicht dargestelltes Antriebselement längs dieser Führung
bewegt werden, bis sich
kulissenartigen Masken 24 in horizontaler,
quer zur Längsrichtung der Führung 34 verlaufender Richtung deckungsgleich zu ähnlichen
Masken 36 ausgerichtet sind, die als Niederhalter einer Stanzvorrichtung an Greiferbacken
38a bzw. 38b einer zweiten Spannklammer 40 auswechselbar befestigt sind. Die Masken
36 sind mit schematisch angedeuteten Durchbrechungen 42a, 42b und 42c für den Durchtritt
von Stanzwerkzeugen zum Abschlagen von Kunststoffabfall versehen, wobei diese Werkzeuge
im Greiferbacken 38b gelagert und durch schematisch bei 44 angedeutete Antriebe
betätigbar sind.
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Um die Hohlkörper von der ersten Sp Spannklammer 40 zu übergeben,
ist e wegliche Spanneorngruppe 46 vorgesehen, die sich einen Endsteilung @ obernalb
der zweiren Spannk@ammer 40 beindet (Fig. 1). i@ einer Zwischenstellung F mit den
von der ersten oder der zweiten Spannklammer in ihrem Bewegungsbereich gehaltener
Hohikörpern in Eingriff oringban ist, wobei nach wie vor die Position der Hohikörper
stabli gehalten wird, und die in ihrer enderen Endstellung @ die Hohlkörper aus
der Zwischenstellung F nach unten absenkt.
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wo beispielsweise die Hohlkörper auf ein Iransportband 48 aufgesetzt
werden un@ schließlich in einen Behälter50 abgeworfen werden, oder wo eine in ihrer
Ausfuhrung der Spannklammer 28 entsprechende dritte Spannklammer die Hohlkörper
wieder pesitiensstabil ubernehmen und gegebenenfalls unter Vermittiung einer dritten
Spannderns, der im wessentlicher dem ersten Spanndorn 22 entspricht, an eine weitere
nachbearbeitungsstation übergeben kann. Da die dritte Spannklammer und der dritte
Spanndorn im wesentlichen
hinsichtlich ihrer Konstruktion, Anordnung
und Funktion weise der ersten Spannklammer bzw. dem ersten Spanndorn entsprechen,
wurde auf eine besondere Darstellung verzichtet.
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Es ist ersichtlich, daß die aus Spannklammern einerseits und Spanndornen
andererseits bestehende Transportkette zur positionsstabilen weiterbeförderung der
Hohlkörper je nach den Bedürfnissen beliebig verlängerbar ist.
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Die Greiferbacken 38a bzw b der zweiten Spannklammer 4G sind in einer
horizontalen Führung 52 am stationär angeordneten Grundkörper 54 dieser zweiten
Spannklammer 40 verschieblich gelagert und durch einen nicht dargestellten, geeigneten
Antrieb gegeneinander oder auseinander bewegbar, wie aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen
ist. In der geöffneten, in Fig. 2 gezeigter Stellung der zweiten Spannklammer 40
kann die die Hohlkörper tragende erste Spannklammer 28 in die Position r bewegt
werden, in der sicb der aus der Position @ absenkende zweite Spanndorn bzw. die
zweite Spanndorngruppe 46 in die Hohlkörper absenken und diese positionsstabil e
rfassen kann, Daraufhin wird die erste Spannirlammer 2? in Fig. 1 oder 2 nach links
zurückgefahren, so daß sich die zweite Spannklammer 40 von außen um die Hohlkörper
schließen und diese positionsstabli erfassen kann, worauf die zweite Spanndorngruppe
46 in die obere Endstellung E zurückgefahren ird, die Stanzwerkzeuge zur Abtrennung
des Abfalls betätigt, die zweite Spanndorngruppe 46 wieder in die Zwischenstellung
E abgesenkt, die Hohlkörper von der zweiten Spanndorngruppe erfaßt, die zweite Spannklammer
40 aus ihrer In Fig 3 gezegten-, geschlossenen Stellung wieder geöffnet und die
Hohlkörper durch die zweite Spanndorngruppe 46 in die Position G abgesenkt werden.
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Dabei kann zweckmäßigerweise die zweite Spanndorngruppe 46 als Sonde
für die Dichtheitsprüfung ausgebildet sein. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Spanndorne
der Spanndorngruppe 46 mit Dichtungselementen 56 versehen, die sich bei mit den
Hohlkörpern in Eingriff befindlichen Spanndornen auf die Hohlkörpermündung legen
und diese abdichten.
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Außerdem führen Strömungsmittelleitungen im Inneren der Spanndorne
zu deren im Inneren der Hohlkörper befindlichen Abschnitten, so daß durch eine kurzzeitige
Beaufschlagung mit Strömungsmitteldruck und mittels eines geeigneten, an sich bekannten
Prüfgeräts die Dichtheit der Hohlkörper geprüft werden kann, während sie aus der
Position F nach dem Stanzvorgang in die Position G abgesenkt werden.
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Sobald die zweite Spanndorngruppe 46 aus der Position G wieder unmittelbar
in die obere Endstellung E zurückgekehrt ist kann die erste Spannklammer 28 erneut
in den Bereich zwischen die Greiferbacken 38a und 38b der zweiten Spannklammer 40
einfahren und weitere Hohlkörper für den Stanzvorgang übergeben.
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Sollte einer der taktmäßig ausgeführten Nachbearbeitungsvorgänge in
Anbetracht einer sehr hohen Extruderleistung mehr Zeit benötigen als es der Zeitspanne
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Entnahmen aus der Form 18 entspricht, so kann
diese Nachbearbeitungsstation verdoppelt werden, wobei vor dieser Nachbearbeitungsstation
ein Spanndorn und jeder Nachbearbeitungsstation zugeordnet je eine Spannklammer
angeordnet ist, so daß der Spanndorn bei seiner der Übergabe der Hohlkörper dienenden
Vertikalbewegung abwechselnd im Bereich der einen oder der anderen Spannklammer
zur Übergabe
der Hohlkörper anhält. Dadurch wird die zur Verfügung
stehende Taktzeit in der nachfolgenden Nachbearbeitungsstation verdoppelt.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung werden alle beschriebenen
Bewegungsvorgänge nach einem auf den jeweils produzierten Hohlkörper abgestimmten
Programm servohydraulisch gesteuert.
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L e e r s e i t e