DE2545130A1

DE2545130A1 - Vorrichtung zum blasformen von behaeltern, insbesondere flaschen aus vorformlingen

Info

Publication number: DE2545130A1
Application number: DE19752545130
Authority: DE
Inventors: Adolf Appel; Wolfgang Reymann
Original assignee: KHS Corpoplast GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1975-10-08
Publication date: 1977-04-28
Also published as: IT1072598B; JPS6049573B2; US4120636A; DE2545130C3; GB1530658A; DE2545130B2; JPS5278268A

Description

Vorrichtung zum Blasformen von Behältern, insbesondere Flaschen

aus Vorformlingen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die wirtschaftliche Herstellung von Behältern, insbesondere von druckfesten Getränkeflaschen, wobei Vorformlinge auf Blastemperatur erwärmt und blasgeformt werden. Die Vorrichtung soll eine Stundenleistung von etwa bis zu 5oo Flaschen aufweisen. Es handelt sich deshalb um eine kleinere bis mittlere Anlage, deren Herstellungskosten möglichst gering gehalten werden sollen. Hieraus ergeben sich die Forderungen nach einem einfachen Aufbau, insbesondere für den Transport der Vorformlinge zwischen der Eingabe und der Ausgabe der Flaschen, sowie nach einfachen Antrieben für die von den Vorformlingen auszuführenden Bewegungen und nach einer einfachen Steuerung und Regelung der Maschine. Insbesondere sollen auch die Einstellungsarbeiten bei der Inbetriebnahme einfach durchzuführen sein. Ferner soll das Umrüsten der Maschine auf andere 'Flaschenformen ohne weiteres möglich sein und soll durchgeführt {Werden, ohne daß die gesamte Anlage stillgesetzt werden muß.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem schrittweise drehbar angetriebenen Transportrad mit mehreren radial beweglichen Schiebern, die mit Adaptern zum Erfassen von Vorformlingen versehen sind und aus den einzelnen Bearbeitungsstationen, die am Umfang des Transportrades stationär angeordnet sind. Die einzelnen Bearbeitungsstationen umfassen einen Vorwärmofen, in dem eine größere Anzahl von Vorformlingen auf eine Mindesttemperatur erwärmt werden, eine nachfolgende Heizstation, in der die Vorformlinge einzeln auf die erforderliche Blastemperatur weiter erwärmt werden, aus einer Blasstation und einer Ausgabestation für die fertigen Behälter.

Das Transportrad überführt die Vorformlinge schrittweise aus dem Vorwärmeofen über die Heiz- und Blasstation zur Ausgabestation. Es besteht im wesentlichen aus vier Armen, die je einen radial beweglichen Schieber tragen. Am vorderen Ende jedes Schiebers ist ein Adapter zum Erfassen eines Vorformlings angeordnet. Der Adapter ist am Schieber drehbar gelagert, so daß der Vorformling während des Durchlaufes durch die Heizstation in eine drehende Bewegung versetzt wird. Zur Entnahme aus dem Vorwärmofen sowie in der Heizstation hat der Schieber eine Vorschub-und Rückhubbewegung auszuführen. Die Antriebe für diese Bewegung sind ebenfalls stationär am Gestell der Maschine angeordnet und werden in der jeweiligen Drehstellung des Transportrades mit dem Schieber gekuppelt. Von :dem ortsfesten Antrieb aus erfolgt auch der Antrieb für die Dreh- !bewegung des Adapters.

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Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Transportrades, das nurmehr eine Blasluft-Zu- und abführung aufweist, sowie einen Druckluftantrieb für einen Reckdorn, der in der Blasstation den Vorformling auf die erforderliche Länge auszieht.

Die ortsfeste Anordnung der Antriebe hat auch den Vorteil, daß jeder Antrieb speziell an die am Vorwärmofen und der Heizstation gewünschten Bewegungsverhältnisse angepaßt werden kann. So ist zur Entnahme aus dem Vorwärmofen lediglich eine konstante Vorschub- und Rückhubbewegung erforderlich und der Adapter wird nicht gedreht. In der Heizstation dagegen soll der Vorformling in Längsrichtung abgestuft innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches erwärmt werden. Dies wird durch eine Drehzahlsteuerung des Antriebes erreicht , der außerdem den Adapter in eine Drehbewegung versetzen soll. Die Antriebe für die Schieberbewegung am Vorwärmofen und der Heizstation sind im wesentlichen gleich.

Als Antriebe sind Spindelantriebe vorgesehen, bei denen die. Spindel· mutter^eine Führungsnut trägt, in die ein Mitnehmerfinger des den Adapter tragenden Schiebers beim Einschwenken des Transporterrades in die jeweilige Drehstellung eingreift. Hierauf wird die Spindel drehbar angetrieben und bewegt den Schieber zusammen mit dem den Vorformling tragenden Adapter vor- und zurück.

Mit Rücksicht auf diese einfachen Antriebsverhältnisse muß der Vorwärmofen zur Entnahme der Vorformlinge sowie die Heizstation 'entsprechend ausgebildet sein. Die Vorformlinge sind im Vorwärm-

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ofen einem Warmluftstrom konstanter Temperatur ausgesetzt und werden an einer Förderkette durch den Ofen hindurchgeführt, die durch den Antrieb des Transportrades angetrieben wird. Durch eine entsprechende Übersetzung ist sichergestellt, daß beim Stillsetzen des Transportrades ein freier Adapter gegenüber einem unterhalb der Entnahmeöffnung des Ofens befindlichen Vorformling zu liegen kommt. Jedes Kettenglied der Förderkette ist mit einer zentralen öffnung versehen, in welche der Vorformling senkrecht hängend eingesetzt wird. Das Einsetzen kann beispielsweise durch Kassetten erfolgen. Bei der Vorschubbewegung des Adapters wird der Halsabschnitt des Vorformlings von innen und oben her erfaßt, wobei der Adapter mit einer Dichtung versehen ist, die den Vorformling an dieser Stelle gleichzeitig gegen die in der Blasstation einzubringende Blasluft abdichtet. Bei der Rückhubbewegung des Adapters wird der Vorformling aus der öffnung des Kettengliedes nach oben herausgezogen. Dies stellt eine außerordentlich einfache Anordnung dar.

Gleiches gilt auch für die Heizstation, die aus mehreren ringförmig angeordneten Strahlern und zugeordneten Reflektoren besteht, welche die Strahlung nach innen auf die Mittelachse der Anordnung zentrieren, auf der der Vorformling in die Strahleranordnung ein- und austaucht. Dabei wird der Adapter mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben, so daß aufeinanderfolgende Längsabschnitte des Vorformlings auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt werden, die für eine entsprechende Wandstärkenverteilung erforderlich sind. Gleichzeitig wird der Adapter drehbar angetrieben,um die Erwärmung des Vorformlings am Umfang

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zu vergleichmäßigen. Der verhältnismäßig einfache Antrieb ermöglicht mit hoher Genauigkeit die Erwärmung des Vorformlings auf die Blastemperatur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches.

In der Blasstation wird der Vorformling in der geöffneten Lage der Blasformhälften zwischen diese seitlich eingeschwenkt, so daß hier auf einen weiteren Antrieb des Schiebers verzichtet wird. Der Antrieb der Blasformhälften muß so beschaffen sein, daß während des Blasvorgangs der sehr hohe Schließdruck erzeugt werden kann, während in der geöffneten Lage der freie Durchgang zwischen den Blasformhälften sowohl für den Vorformling als auch für den fertigen Behälter vermittelt ist. Aus Gründen der Einfachheit sollen beide Blasformhälften von einem gemeinsamen Antrieb aus verschoben werden. Die erfindungsgemäße Blasstation weist eine drehbar angetriebene Welle mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Kurbelzapfen auf, wobei der eine Kurbelzapfen über einen Hebel an der benachbarten Blasformhälfte angelenkt ist, während der andere Kurbelzapfen über einen bogenförmigen Bügel mit der anderen gegenüberliegenden Blasformhälfte verbunden ist. Der Bügel ist so ausgeformt, daß in der geöffneten Lage der Blasformhälften der freie Durchgang zum Einschwenken des Vorformlings und Ausschwenken der fertigen Flasche gewahrt ist. In der geschlossenen Lage der Blasformhälften liegen die Kurbelzapfen zusammen mit den Anlenkstellen des Hebels und des Bügels an den Blasformhälften in einer Geraden, so daß durch diese Totpunktlage der Blasdruck ohne weiteres aufgenommen wird.

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In den Blasformhälften ist ferner eine Kühlung vorgesehen, damit die geblasenen Flaschen schneller erhärten. Diese Kühlung soll besonders wirksam sein, um die Taktzeit der Maschine, also die Verweilzeit in der Blasstation nicht unnötig zu verlängern. Andererseits soll es aber auch möglich sein, die Blasformhälften auf andere Flaschenformen umzurüsten, ohne dabei den Anschluß des Kühlsystems zu erschweren.

Die Blasformhälften sind deshalb so ausgebildet, daß in deren hal.bzylindrische Ausnehmungen Einsätze angeordnet sind, die mit der Flaschenformwandung versehen sind. Jeder Einsatz ist an seinem j der Flaschenmündung zugekehrten Ende an der Blasformhälfte befestigt '■ und kann nach Lösen der Befestigung leicht herausgezogen und durch ; einen anderen Einsatz ersetzt werden. Dabei sind die Kühlkanäle in der halbzylindrischen Ausnehmung der Blasformhälften als offene Nuten ausgebildet, denen das Kühlwasser über Bohrungen und Verteilerkanäle zugeführt wird. Die Außenwand der Einsätze wird auf diese Weise intensiv gekühlt/ ohne daß beim Auswechseln der Einsätze irgendwelche Änderungen am Kühlsystem vorgenommen werden müssen. - Außerhalb der Nuten ist ringsumlaufend in einem kleinen Abstand

von den Außenkanten der halbzylindrischen Ausnehmung in den Blas-J formhälften eine Dichtung eingelegt, die somit alle Nuten um-

schließt und ein Austreten von Kühlwasser zwischen dem Einsatz und der Blasformhälfte verhindert.

Die Achse des Transportrades ist in einer senkrechten, auf einem

j Grundrahmen befestigten Wand der Maschine gelagert. Im unteren Be-

reich der senkrechten Wand befindet sich der Vorwärmofen und die .

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Heiz-Blas- und Ausgabestation ist jeweils in einem Drehwinkel .von 90° versetzt auf der einen Seite der Wand befestigt. Auf der Rückseite der senkrechten Wand sind die einzelnen Antriebe, Getriebe, Steuer- und Hilfseinrichtungen wie die Stromversorgung, Kühler usw. angeordnet. Damit ergibt sich eine sehr gute Zugänglichkeit an den Bearbeitungsstationen sowie ein Materialfluß auf der einen Seite der Maschine, während auf der anderen Seite der Wand die !Steueranlagen leicht zugänglich sind.

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Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht der Blasformmaschine

Figur 2 eine Seitenansicht der Blasformmaschine

Figur 3 eine Aufsicht auf den Vorwärmofen

Figur 4 einen Schnitt durch ein Kettenglied der Transportkette

Figur 5 eine schematische Darstellung des Erwärmungsvorganges der Vorformlinge

Figur 6 eine Darstellung des Temperaturprofils in Längsrichtung des Vorformlings

Figur 7 eine Darstellung des Temperaturverlaufs eines Vorformlings abhängig von der Zeit der Erwärmung,

Figur 8 einen Schnitt durch die Heizstation und einen Tragarm des Transportrades längs der Linie 8-8 in Figur 1
in vergrößertem Maßstab,

Figur 9 einen Schnitt durch die Heizeinrichtung längs der
Linie 9-9 in Figur 8

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!Figur 10 eine Seitenansicht der Blasformstation Figur 11 einen Schnitt durch die Blasformstation längs der

Linie 11-11 in Figur 10 und Figur 12 einen Schnitt durch die Blasformhälften längs der Linie 12-12 in Figur 11.

In Figuren 1 und 2 ist die gesamte Blasformmaschine aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit teilweise schematisch dargestellt. Das Gestell der Maschine besteht aus einem Grundrahmen 10 und einer auf dem Grundrahmen senkrecht befestigten Wandung 11. Der Grundrahmen und die Wand sind aus kastenförmigen Profilen 12 aufgebaut. Die Profile 12 der Wand 11 sind beidseitig mit Blechplatten 13 und 14 versehen, welche mit den erforderlichen Ausschnitten und Durchbrechungen versehen sind. Auf diese Weise entsteht ein Raum 15 auf der Vorderseite der Wand 11,an der die verschiedenen Arbeitseinheiten montiert sind, welche von den Vorformlingen durchlaufen werden, während im Raum 16 auf der Rückseite der Wand 11 die verschiedenen Hilfs- und Steuereinrichtungen angeordnet sind. Diese Einrichtungen, wie Stromversorgung, Schalt- und Steuereinrichtungen. Kühler usw. sind im einzelnen nicht dargestellt. Mit dem Grundrahmen 10 und der Wand 11 sind ferner Rahmenteile 17 verbunden, welche auf allen Seiten zur Aufnahme von Verkleidungselementen 18 dienen, wie sie beispielsweise in Figur 2 auf der linken Gestellseite dargestellt sind.

Wie aus Figur 2 ersichtlich,ist in einer Durchbrechung der Wand 11 mittels Lager 20 eine Welle 21 drehbar gelagert, die auf der Vorderseite der Wand ein Transportrad 22 trägt, das im wesentlichen

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aus vier jeweils gleich ausgebildeten Armen 23 besteht. Das Transportrad 23 ist schrittweise angetrieben, wobei jeder Schritt aus einer Drehung von 90° im Uhrzeigersinn besteht. Hierfür ist auf der Rückseite der Wand 11 ein Zahnradgetriebe 24 und ein Antriebsmotor 25 vorgesehen. Zur Erzielung eines ruckfreien Anfahr- und Stillsetzungsvorganges ist das Zahnradgetriebe 24 vorzugsweise als Maltesergetriebe ausgebildet.

Jeder Arm 23 trägt einer Adapter 2 6 zum Erfassen eines Vorformlings

in
P. Der Adapter 26 ist auf dem Arm 23,dessen Längsrichtung, also radial verschiebbar angeordnet. Einzelheiten dieses Antriebes sowie des Armes sind anhand der Figur 8 näher erläutert.

In Figur 6 ist ein Vorformling dargestellt, dessen offener Halsabschnitt bereits fertig mit einem angeformten Gewinde versehen ist und dessen Boden geschlossen ist.

Um das Transportrad 23 herum sind die einzelnen Bearbeitungsstationen gehäusefest angeordnet. Senkrecht unterhalb des Transportrades 22 befindet sich ein Vorwärmofen 28, in dem die Vorformlinge durch einen Warmluftstrom gleichmäßig auf eine erste Temperaturstufe erwärmt werden. Die Vorformlinge P gelangen dabei aus einem Magazin 29 über eine Eingabeöffnung 30 in den Vorwärmofen und werden durch diesen in einer Förderkette 31 hindurchgeführt.Unterhalb des Zwischenbodens 32 sind Heizelemente angeordnet. Der von den Heizelementen erwärmte Luftstrom wird von einem Lüfter 33 an-

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gesaugtrströmt über die Heizelemente /und gelangt auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Aussparung wieder zurück in den

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Ofenraum. Durch die Entnahmeöffnung 3 6 des Vorwärmofens 28 wird von dem senkrecht darüberstehenden Adapter 26 ein erwärmter Vorformling P entnommen.

Darauf wird das Transportrad 22 im Uhrzeigersinn um 90° gedreht und der Vorformling gelangt vor die Heizstation 40. Die Heizstation 40 besteht im wesentlichen aus ringförmig angeordneten Infrarotstrahlen mit Reflektoren, die die Wärmestrahlung auf die Mittelachse der Strahleranordnung zentrieren. Der Adapter 2 6 mit dem Vorformling P führt eine Hubbewegung aus, in deren Verlauf der Vorformling in die Heizeinrichtung längs deren Mittelachse eintaucht und wieder zurückfährt. Auf diese Weise wird der Vorformling auf die erforderliche Blastemperatur erwärmt. Durch eine Geschwindigkeitssteuerung der Hubbewegung kann außerdem in Längsrichtung des Vorformlings ein Temperaturprofil aufgebracht werden,das zur Wandstärkenregulierung im nachfolgenden Blasvorgang wünschenswert ist.

Anschließend wird das Transportrad 23 erneut um 90° gedreht, wodurch der Vorformling in die senkrecht über der Welle 21 des Transportrades 22 an der Wand 11 befestigte Blasformstation 42 gelangt. Wie aus Figur 2 ersichtlich, besteht die Blasformstation aus zwei Blasformhälften 43 und 44, die über ein Hebelgetriebe 4 5 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verschiebbar angeordnet sind. In der offenen Stellung ist der Abstand zwischen den Blasformhälften 43 und 44 so groß bemessen,daß der Vorformling beim Drehen des Transportrades 22 seitlich zwischen den Blasformhälften hindurch in den Blashohlraum einge-

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schwenkt werden kann und auch der fertig geblasene Behälter bei der weiteren Drehung'des Transportrades im Uhrzeigersinn seitlich austreten kann.

Nach einer weiteren Drehung um 90° gelangt der Behälter B in die Ausgabestation 46, in der der Behälter auf bestimmte einzuhaltende Maße abgetastet und anschließend ausgestoßen wird.

Die Maschine arbeitet somit taktweise, wobei das Transportrad jeweils um 90° weitergeschaltet wird, um die Vorformlinge in die einzelnen Arbeitsstationen zu bringen. Die Taktzeiten sind im wesentlichen von der für den Heizvorgang in der Heizstation 40 oder für den Blasvorgang in der Blasformstation 42 benötigten Zeit abhängig. Bei einer Taktzeit von etwa 6 bis 10 Sekunden können in einer Stunde zwischen 600 und 3 60 Behälter, insbesondere Flaschen hergestellt werden.

In den Figuren 3 und 4 sind Einzelheiten der Transportkette dargestellt, mittels der die Vorformlinge durch den Vorwärmofen 28 transportiert werden und mittels des Adapters 26 an dem Transportrad 23 in besonders einfacher Weise aus dem Vorwärmofen entnommen werden können. Die Transportkette 31 besteht aus einzelnen Kettengliedern 37, die mit einer mittigen öffnung 38 versehen sind, die zur Aufnahme der Vorformlinge P dient. Die Förderkette 31 wird durch mehrere Kettenräder 39 so umgelenkt, daß sie in ! mehreren Windungen den Vorwärmofen 28 durchläuft. Die Anordnung ; und Umlenkung der Transportkette 31 ist in Figur 3 dargestellt.

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In Figur 4 ist ein Schnitt durch ein Kettenglied 37 gezeigt. Das Kettenglied 37 ist vorzugsweise aus einem temperaturfesten Kunststoff hergestellt und weist mittig eine öffnung 38 auf, deren Wandung 51 trichterförmig nach oben erweitert ist und an der Unterseite einen ringförmig nach innen vorstehenden Flansch 52 aufweist. Der Vorformling P ist mit einer Wulst W versehen, mit der der Vorformling am Flansch 52 gehalten ist. Außerdem weist das Kettenglied 37 beidseitig noch die angeformten Flansche 53 bzw. 54 auf, die mit Bohrungen 55 zur Aufnahme von nicht dargestellten Zapfen vorgesehen sind, mit denen die benachbarten Kettenglieder angelenkt werden. Wie aus Figur 3 ersichtlich, wird die Transportkette durch mehrere Kettenräder 3 9 umgelenkt, in deren nach außen zu offenen Ausnehmungen die Kettenglieder zu liegen kommen. Dabei dienen die größeren Ausnehmungen 56 zur Aufnahme des mittleren Teils der Kettenglieder 37, während die Bolzen zur Verbindung der Kettenglieder in die kleineren Ausnehmungen 57 eingreifen. Auf diese Weise werden die Kettenglieder hinreichend genau geführt.

Der Antrieb der Transportkette 31 erfolgt im Hinblick auf das taktweise Arbeiten des Transportrades 22 ebenfalls schrittweise, wobei zur Entnahme eines Vorformlings jeweils ein Kettenglied 3 7 mit seiner öffnung 38 senkrecht unterhalb der Entnahmeöffnung 36 zu liegen kommt. Der Antrieb der Transportkette erfolgt deshalb ebenfalls durch den Antrieb 24, 25 des Transportrades 22. Diese Antriebsverbindung ist im einzelnen nicht dargestellt. Zweckj mäßigerweise wird der Antrieb eines Kettenrades 39 über entsprechende Antriebsverbindungen von dem Zahnradgetriebe 24 bewirkt, wobei zusätzlich eine Schaltkupplung vorgesehen ist, die

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es im ausgerückten Zustand ermöglicht, daß zum Stillsetzen der Blasformmaschine der Antrieb für die Transportkette 31 abgeschaltet wird, während das Transportrad 22 noch solange angetrieben wird, bis der zuletzt entnommene Vorformling als geblasener Behälter die Blasformmaschine verläßt.

Die senkrecht hängende Lage der Vorformlinge P in den Kettengliedern 37 hat den Vorteil, daß die Warmluft im Vorwärmofen 28 ungehindert Zutritt zu den Vorformlingen, insbesondere zu deren späteren Blasbereich längs des rohrförmigen Abschnitts der Vorformlinge erhält. Ferner ist die Eingabe und Entnahme der Vorformlinge in sehr einfacher Weise möglich und können kleine Eingabe- und Entnahmeöffnungen 30, 3 6 vorgesehen sein.

Wie in Figur 4 dargestellt, weist das vordere Ende des Adapters 26 an den Armen des Transportrades 22 eine Hülse mit einer Ringnut auf, in der ein Dichtring eingelegt ist. Beim Vorschub der Hülse tritt diese in das Innere des Halsabschnittes des Vorformlings P ein und die Ringdichtung dichtet dabei den Spalt zwischen der Innenwandung des Halsabschnittes und der Hülse ab. Diese Abdichtung ist erforderlich, um in der Blasstation ein Entweichen von Blasluft zu vermeiden.

_: In Figur 5 ist der Vorgang des Erwärmens der Vorformlinge schematisch dargestellt. Dabei werden zuerst die Vorformlinge in

j einer Vorwärmstrecke, die dem Vorwärmofen 28 entspricht gleichimäßig auf eine möglichst hohe erste Temperaturetufe erwärmt. An-

schließend werden die Vorformlinge mittels Infrarotstrahlung in

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der Heizstation 40 weiter auf die erforderliche Blastemperatur erwärmt. Dabei soll die Temperatur, die die Vorformlinge in der Vorwärmstrecke erhalten, möglichst hoch und die Temperaturerhöhung in der Heizstation 40 möglichst klein sein. Zur Wandstärkenregulierung beim Aufblasen des Vorformlings ist es wünschenswert, in der Heizstation 40 beim zusätzlichen Erwärmen des Vorformlings in dessen Längsrichtung eine abgestufte Erwärmung vorzunehmen. Der Vorformling erhält also in seiner Längs-

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richtung ein Temperaturprofil|, das anhand eines Beispiels in Figur 6 dargestellt ist, wobei abhängig von dem für den Vorformling verwendeten Kunststoff der zum Blasformen erforderliche Temperaturbereich zwischen der minimalen Temperatur T min und der maximalen Temperatur T max liegt. Innerhalb dieser Grenzen liegt die Temperaturabstufung in Längsrichtung des Vorformlings. In dem gewählten Beispiel erhält also der Vorformling ein Temperaturprofil in Längsrichtung zwischen der unteren Temperatur T2 und der oberen Temperatur T3. In Figur 6 ist das Temperaturprofil TP über die Länge L des Vorformlings P aufgetragen.

In Figur 7 ist der Temperaturanstieg über der Zeit t aufgetragen. Dabei gelangen die Vorformlinge mit einer Ausgangstemperatur TO in die Vorwärmstrecke, in der sie solange bleiben, bis mit Sicherheit die Mindesttemperatur T1 erreicht ist. Diese Mindesttemperatur T1 muß bei allen in Frage kommenden Ausgangstemperaturen erreicht werden, wie die gestrichelten Kurvenzüge andeuten. Die Mindesttemperatur T1 beim Verlassen der Vorwärmstrecke soll wie erwähnt möglichst hoch sein,so daß anschließend in der Heizstation 40 nurmehr das Temperaturprofil zwischen T2 und T3 auf-

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gebracht werden muß. Dies hat den Vorteil, daß durch die gleichmäßige Erwärmung des Vorformlings in der Vorwärmstrecke ein störendes Temperaturgefälle in der Wandung des Vorformlings von außen nach innen zu vermieden wird. Ferner ist durch die Vorwärmstrecke sichergestellt, daß die Temperatur T1 unabhängig von der Größe der Ausgangstemperatur TO mit Sicherheit erreicht ist. Ferner ist für die weitere Erwärmung in der Heizstation 40 von wesentlichem Vorteil, daß die Erwärmung auf die Temperaturen T2 bzw. T3 in sehr kurzer Zeit erfolgen kann, ohne daß ein größeres Temperaturgefälle in der Wandung des Vorformlings entsteht. Ferner ist es nun möglich, daß in der Vorwärmstrecke der Warmluftstrom durch einen Regler auf konstanter Temperatur und in der Heizstation 40 die Leistung der Infrarotstrahler konstant gehalten wird, so daß die bisher erforderliche Regelung zur Änderung der Heizleistung beim abgestuften Erwärmen des Vorformlings entfallen kann.

Die abgestufte Erwärmung längs des Vorformlings ergibt sich durch die veränderliche Bewegungsgeschwindigkeit, mit der der Vorformling in die Heizstation 40 eintaucht. Verlangsamt sich die Geschwindigkeit, so steigt die Temperatur und wird die Bewegungsgeschwindigkeit vergrößert, so wird der im Strahlerbereich liegende Abschnitt des Vorformlings geringer erwärmt. Die Eintauchbewegung des Vorformlings in die Heizstation erfolgt also nach einem Geschwindigkeitsprogramm und kann entweder weg- oder zeitabhängig gesteuert werden. Vorzugsweise wird eine wegabhängige Steuerung verwendet, weil bei dieser die Zuordnung der verschiedenen Geschwindigkeiten zu den Längsabmessungen des Vorformlings

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direkt gegeben ist. Die Geschwindigkeitssteuerung kann durch ein« it in der Drehzahl stufenlos regelbaren Antriebsmotor erfolgen oder ! auch durch mehrere fest einstellbare Drehzahlstufen, die eingeschaltet werden, wenn der Vorformling in der Heizstation bestimm-.

• Wege zurückgelegt hat.

Andererseits muß die Mindesttemporatur T1 , auf dir Jer Vorfornli;·--; in der Vorwärmstrecke erwärmt wird, so niedrig gewählt v/erden, daß bei einer Betriebsunterbrechung die Vorformlinoc weiter in der Vorwärmstrecke beliebig lange verweilen können,ohne daß sich nachteilige Wirkungen zeigen. Die Temperatur des harmluftstroms im Vorwärmofen entspricht der Endtemperatur T1 der Vorformlinge bei der Entnahme aus dem Ofen. Diese Temperatur dos Waruiluft-. Stroms wird durch einen Thermostaten überwacht. Für PET (PoIyäthylenterephtalat) beträgt die Mindesttemperatur T1 etwa 75 C und der Temperaturbereich zwischen T min und T max beläuft sich auf zwischen etwa 90°C und 95 C. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, verläuft der übergang vom Halsabschnitt des Vorformlings in dessen Blasbereich ziemlich steil. Die Temperatur des Vorformlings in seinem Halsabschnitt soll erheblich unter der ersten Temperaturstufe liegen. Dies wird erreicht indem der Halsabschnitt nicht in den Strahlerbereich der Heizstation gelangt und an dem vergleichsweise kühlen, also Wärme abführenden Adapter festgehalten ist.

In Fig. 8 ist ein Schnitt durch einen Arm 23 des Transportrades 23 sowie die Antriebsvorrichtung für die Längsbewegung des Vorformlings auf dem Arm mittels des Adapters dargestellt. Eine Be-

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Sonderheit des Antriebes besteht darin, daß die Antriebseinrich- ' tung orstfest an der Wand 11 des Gestells befestigt ist und der auf den Armen 23 des Transportrauen verschiebbar angeordnete Adapter 26 in der jeweiligen Drehlage des Transportradec mit den: Antrieb kuppelbar ist. Dies hat den Vorteil, daß <las Transportrad in einfacher Weise ausgebildet ist, daß die Antrlebscinrichtungen nur dort vorgesehen sein müssen, wo sie erforderlich sind und daß sie entsprechend den jeweiligen Bewegungsverhältnissen ausgewählt und gesteuert werden können. Außerdem ist die Steuerung der Antriebe erleichtert.

Mit der in der Fig. 8 dargestellten Antriebseinrichtung läßt sicli der Adapter 26 vor- und zurückbewegen.Eine solche Linrichtung ist somit im Bereich der Heizstation 40 angeordnet und eine im wesentlichen gleiche Antriebseinrichtung befindet sich im Bereich der Entnahme aus dem Vorwärmofen 28. Bei dieser Antriebseinrichtung entfallen aber der Antrieb zur Drehung des Adapters und die Drehzahlsteuerung des Antriebes für die Längsbewegung. An der Blasformstation sowie der Ausgabestation ist keine Antriebseinrichtung vorgesehen, da dort der Adapter 26 keine Hubbewegung ausführen muß.

Auf der schrittweisen drehbar angetriebenen Welle 21 ist eine Nabe 60 befestigt, mit der ein Tragstern 61 fest verbunden ist. Jeder Arm 62 des Tragsterns trägt einen radial beweglichen Schieber 63, der in einer Führung 64, die am vorderen Ende des Arms 62 befestigt ist, verschiebbar geführt ist. Das der Nabe 60 aagekchrtc- EmJo des Schiebers 63 ist mit einem Block 65 verbunden,der sich durch eine Ausnehmung 66 des Arms 62 erstreckt und auf der Rückseite einen Mitnehmer 67 in Form einer Rolle trägt.

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Beim Drehen des Transportrades 22 vor der Entnahmeöffnung 36 des Vorwärmofens sowie vor die Blasstation 40 gelangt der Mitnehmer 67 in Eingriff in eine Nut 68 einer Spindelmutter 69, die in Eingriff mit einer Spindel 70 steht, die gehäusefest an der Wand 11 befestigt ist. Die Spindel 70 ist an beiden Enden mittels Lager 71 und 72 drehbar angeordnet und wird von einem Motor 73 über einen Zahnriemen 74 angetrieben. Wird der Motor 73 beim Stillsetzen des Transportrades 22 in der Drehlage vor der Heizstation 40 eingeschaltet, so dreht sich die Spindel 70 und verschiebt die Spindelmutter 69, wobei der Mitnehmer 67 mitgenommen wird und der Schieber 63 seine Hubbewegung ausführt.

Über von der Spindelmutter 69 betätigte längs der Spindel 70 verteilt angeordnete Schalter, die nicht dargestellt sind, kann die Geschwindigkeit der Hubbewegung des Schiebers 63 geändert werden. Durch weitere Schalter werden der Anfang und das Ende der Hubbewegung festgelegt. Auf diese Weise ist das Geschwindigkeitsprogramm leicht einstellbar, das der Vorformling beim Ein- und Austauchen in

die
yHeizstation 40 ausführen soll, um das gewünschte Temperaturprofil

aufzubringen.

der
Während der Längsbewegung in / Heizstation 40 wird der Vorformling P zweckmäßig in eine Drehbewegung um seine Längsachse versetzt.

Am vorderen Ende des Schiebers 63 ist ein Flansch 7 6 befestigt, auf dessen hülsenförmigen Verlängerung 77 ein Lager 78 angeordnet ist, mit dem der Adapter 26 drehbar gelagert ist. Der Adapter 26 ist an seinem Umfang als Riemenscheibe 79 ausgebildet. Ein an der Spindelmutter 69 befestigter Verlängerungsbügel 80 trägt einen

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Antriebsmotor 81, der über Zahnräder 82 eine Riemenscheibe 83 antreibt.Von dieser Riemenscheibe 83 aus erfolgt der Antrieb des Adapters 26 über Reibrollen, z.B. ein Magnetradpaar,während der Vorformling P in die Heizstation 40 eintaucht, um seine Erwärmung möglichst gleichmäßig zu bewirken.

. An dem Adapter 26 ist an der Stirnseite eine Hülse #5 befestigt, ι die mittels eines Dichtrings 86 die Innenseite des iialsabschnittci= : des Vorformlings P erfaßt und abdichtet. Die Außenseite des HaIsabschnittes umfaßt federnd eine Manschette 87.

Der Schieber 63 ist als Druckluftzylinder ausgebildet, dessen am Kolben 90 befestigte Kolbenstange 91 sich durch eino Bohrung im Flansch 76 und die Hülse 85 des Adapters 26 erstreckt und an ihrer • Vorderseite als Reckdorn 92 ausgebildet ist. Dieser Reckdorn 92 tritt nur in Tätigkeit, wenn der Vorformling in die Blasformstation 42 eingeschwenkt ist. Die Betätigung des Reckdorns 92 erfolgt durch eine DruckIuftleitung 93, welche den Druckluftzylinder des Schiebers 63 mit der Nabe 60 verbindet. Die Nabe 60 dreht sich > auf einer feststehenden Verteilerplatte 94, die mit Druckluftanschlüssen 95 versehen ist. In einer bestimmten Drehstellung des ; Transportrades 22 kann somit Druckluft aus der Leitung 95 in die j Leitung 93 übertreten, um den Reckdorn 92 in der Blasformstation

! auszufahren. Auf entsprechende Weise gelangt über nicht darge-■ stellte Anschlüsse und Nuten in der Verteilerplatte 94 und der Nabe 60 Blaslaft durch nicht dargestellte Kanäle zwischen der

Hülse 85 und dem Reckdorn 92 zum Adapter 26 und in das Innere j des Vorformlings P.

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Die in den Figuren 8 und 9 dargestellte Heizstation 40 weist ein ringförmiges Gehäuse 100 mit einem vorderen Stirnflansch 101 und einem rückseitigen Stirnflansch 102 auf. In dem zwischen den Stirn-■ flanschen gebildeten ringförmigen Hohlraum sind gleichmäßig am Umfang verteilt mehrere Infrarotstrahler 103 angeordnet, die in die die elektrischen Zuleitungen tragenden Steckfassungen 104 eingesteckt sind. Die einzelnen Strahler liegen im Brennpunkt der Metallreflektoren 105, die in der in Figur 9 dargestellten Weise verteilt sind. Die Strahlung der Infrarotlampen wird somit auf die Mittelachse der Heizstation zentriert, in die der Vorformling P einfahrbar ist. Das Gehäuse 100 ist mit Kühlkanälen 106 und nicht dargestellten Kühlmittelanschlüssen versehen. Das Gehäuse 100 wird von einer Hülse 107 getragen, die bei 108 an dem Gestell 17 befestigt ist.

In den Figuren 10 und 11 ist die Blasformstation 42 dargestellt, deren Blasformhälften 43 und 44 in Figur 10 in der geöffneten Stellung und in Figur 11 in der geschlossenen Stellung gezeigt sind. Die beiden Blasformhälften sind an Stangen 110 verschiebbar geführt, die an einem Träger 111 befestigt sind, der mit der Wand 11 in nicht gezeigter Weise verbunden ist.

,Das öffnen und Schließen der Blasformhälften 43,44 erfolgt durch ', ein Hebelgetriebe 45, das so angeordnet ist, daß der seitliche !freie Durchgang der Vorformlinge beim Einschwenken und der Behälter beim Ausschwenken aus der Blasform erhalten bleibt. Der Antrieb ι der Blasformhälften ist auf der Rückseite der Blasformhälfte 44

angeordnet und weist eine in dem Träger 111 drehbar gelagerte

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Welle 112 auf, an deren beiden Enden jeweils eine Platte 113 fest angeordnet ist. Die Welle 112 wird über einen Zahnriemen 114 von einem Getriebemotor 115 in Drehung versetzt. Exzentrisch zur Welle 112 tragen die Platten 113 einander diametral gegenüberliegend jeweils einen Zapfen 116 und 117.

In der Mitte der Blasformhälften 43 und 44 erstrecken sich durch diese drehbar angeordnete Stangen 118 und 119. Die Zapfen 116 sind mit den Enden der Stange 118 über Laschen 120 und die Zapfen 117 mit den Enden der Stange 119 über Bügel 121 verbunden. Hierfür weisen die Laschen 120 und die Bügel 121 entsprechende Bohrungen auf. Um üngenauigkeiten ausgleichen zu können, können zwischen den Enden der Stange 119 und der Bohrung im Bügel 121 verstellbare Exzenterringe eingelegt werden. Damit kann der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zapfens 117 und der Stange 119 fein eingestellt werden, indem die Exzenterringe gedreht werden.

In Figur 2 ist die Blasformstation 42 in der geschlossenen Lage gezeigt, in der die Antriebswelle 112 so gedreht ist, daß die Mittelpunkte der Zapfen 116, der Welle 112, der Zapfen 117, der Stange 118 und der Stange 119 auf einer Geraden liegen. Somit sind die beim Blasen auf die Blasformhälften ausgeübten Blasdrücke, die sehr hohe Werte erreichen, in den Platten 113 entgegengesetzt aufeinander zu gerichtet und heben sich gegenseitig auf, so daß die Blasformhälften leicht in der geschlossenen Stellung gehalten werden können.

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Zum öffnen der Blasformhälften wird die Antriebswelle 112 in Drehung versetzt, wobei die Platten 113 mit den Zapfen 116,117 in die in Figur 10 dargestellte Lage gelangen. Dabei entfernen sich die Blasformhälften voneinander und durch die ausgeschweifte Form des Bügels 121 ist es möglich, daß der fertige Behälter zwischen den Blasformhälften 43 und 44 und unterhalb des Randes 122 des Bügels 121 austreten kann. Außerdem wird bei der Drehung der Platte 113 der Zapfen 117 und damit das Ende des Bügels 121 angehoben, wodurch sich die Höhe des Durchgangs zwischen den Blasformhälften vergrößert.

Ist ein Vorformling P durch Drehung des Transportrades 22 in die Blasformhälften eingefahren, so wird zunächst die Bodenform 125 mittels eines Druckluftantriebes 126 in eine vorbestimmte Lage nach unten gefahren, worauf die Blasformhälften geschlossen werden. An der Blasformstation ist keine Antriebseinrichtung zur Betätigung des Schiebers 63 und des Adapters 26 vorgesehen. Vielmehr kann der Mitnehmer 67 des Schiebers in eine ortsfeste Führungsnut eingreifen und wird damit festgehalten. Die Reckstange 92 wird durch Beaufschlagung des Kolbens 90 mit Druckluft ausgefahren

bestimmte Länge und zieht den Vorformling P auf seine durch die Bodenform 125/

aus. Gleichzeitig tritt Blasluft in den Vorformling ein, bis sich seine Wandungen an die Formwandungen der Blasformhälften anlegen.

und Ausströmen
Nach dem Abschalten/der Blasluft öffnen sich die Blasformhälften

und der Behälter P gelangt in einer weiteren Drehung des Transport-

ι rades in die Ausgabestation.

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Der Antrieb für die Bewegung der Blasformhälften ist so ausgebildet, daß er auf der einen Seite der Blasformstation angeordnet werden kann. Die Betätigung der Blasformhälten über die Hebel und Bügel 121 ist verhältnismäßig einfach. In der geschlossenen Lage der Blasformhälften wird der Blasdruck leicht aufgenommen, während in der geöffneten Stellung durch die kurvenförmige Ausbildung der Bügel 121 der freie Durchgang der Vorformlinge und der Behälter ermöglicht wird.

In der Figur 12 ist ein Schnitt durch die Blasformhälften 43 und 44 dargestellt. Aus Figur 12 ist ersichtlich, daß in jeder Blasformhälfte ein Einsatz 130 bzw. 131 eingesetzt ist. Die inneren Flächen 132 und 133 der Einsätze bilden die Flasehenformwandungen, an die der Vorformling beim Blasen angelegt wird. Die äußeren Flächen 134 und 135 der Einsätze sind halbzylindrisch und passen in entsprechende halbzylindrische Ausnehmungen 136 bzw. 137 der Blasformhälften 43 und 44. Die Zentrierung der Einsätze 130 und in den Blasformhälften erfolgt durch Schrägflächen 138 bzw. 139. Die Befestigung der Einsätze erfolgt durch Befestigungsflanschhälften 140 bzw. 141, die in eine jeweils halbzylindrische Ausnehmung 142 bzw. 143 der Einsätze eingreifen und an den Blasformhälften 43 und 44 befestigt sind. Innerhalb der Befestigungsflansch- :halften 140 und 141 ist ein zylindrischer Hohlraum zur Aufnahme

\des Adapters 26.

Nach Lösen der Befestigungsflanschhälften 140 und 141 können in der geöffneten Lage der Blasformhälften die Einsätze 130 und 131 j in einfacher Weise nach unten herausgezogen werden. Ein Aus-

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wechseln der Einsätze ist somit leicht möglich, wenn beispielsweise ein anderes Flaschenprofil geblasen werden soll.

Auf den den Einsätzen zugekehrten halbzylindrischen inneren . Flächen 136 und 137 der Blasformhälften sind in gleichmäßigen Abständen offene Nuten 144 und 145 angeordnet. Die Nuten 144,145 verlaufen längs des Umfangs und enden in einem Abshand vor der Längskante der Blasformhälfte. Zwischen dem Nutende und der Längskante sowie oberhalb der obersten und unterhalb der untersten Nut ist in der teilzylindrischen Fläche jeder Blasformhälfte eine in sich geschlossene Nut eingebracht, in die eine Dichtung 148 bzw. 149 eingelegt ist. Die Anordnung der Nuten 144,145 und der Dichtungen 148 und 149 ist auch aus Figur 11 ersichtlich. Alle Nuten 144,145 liegen somit innerhalb der nahe den Kanten der teilzylindrischen Flächen der Blasformhälften ringsum laufenden Dichtungen 148 und 149. Auf diese Weise ist das den Nuten zugeführte und die äußere Fläche 134 bzw. 135 der Einsätze umspülende Kühlmittel wirksam abgedichtet.

Der Anfang und das Ende jeder einzelnen Nut 144 und 145 mündet über eine Bohrung 150 in je einen Verteilerkanal 151.Zwischen je zwei in einen Verteilerkanal 151 mündenden Bohrungen 150 erstreckt sich eine von außen her einstellbare Schraube 152, durch die der Durchgang des Kühlmittels durch den Verteilerkanal 151 ;gedrosselt bzw. abgesperrt werden kann. Es ist somit möglich, 'durch Einstellen der Schrauben 152 das Kühlmittel mäanderförmig durch die Nuten zu leiten, wobei die Richtung des Kühlmittelstroms , in benachbarten Nuten entgegengesetzt ist und in dem Verteiler-

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kanal 151 am Ende der Nuten jeweils die Umlenkung erfolgt. Die Zu- und Ableitung des Kühlmittels aus und in die Verteilerkanäle 151 erfolgt über Zuführkanäle 153, die mit entsprechenden Anschlüssen 154 versehen sind.

Diese Kühlanordnung hat den Vorteil, daß die Einsätze 130,131 ohne weiteres ausgetauscht werden können, ohne daß das Kühlsystem oder die Anschlüsse für die Kühleinrichtung ausgewechselt werden müssen. Trotzdem erfolgt eine intensive Kühlung der Einsätze durch die an ihren äußeren Flächen liegenden Nuten in den Blasformhälften.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche / \ BehältGrn aus

1.1 Vorrichtung zum Blasformen von/Vorformlingen, bestehend aus ^-^ zwei Blasformhälften, die aus einer geschlossenen Lage, in der ein Vorformling durch Blasluft in Anlage an die Formwandunq gebracht wird, in eine offene Lage verschiebbar sind, in der der fertige Behälter entfernbar ist, wobei die Blasformhälften an Führungen gelagert und mit einem Antrieb verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß einseitig neben der einen Blasformhälfte (44) eine Antriebswelle (112) mit zwei exzentrisch und diametral einander gegenüberliegenden Zapfen (116,117) vorgesehen ist, wobei der eine Zapfen (116) über einen Hebel (120) mit der benachbarten Blasformhälfte (44) und der andere Zapfen (117) über einen bogenförmigen, den Durchgang eines ! Vorformlings bzw. eines Behälters in der offenen Stellung der Blasformhälften (43,44) freigebenden Bügel (121) mit der gegenüberliegenden Blasformhälfte (43) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der geschlossenen Stellung der Blasformhälften (43,44) die An-

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lenkstellen (116,118;117,119) des Hebels (120) und des Bügels (121) auf einer Geraden liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der offenen Stellung der Blasformhälften (43,44) die Anlenkstelle (117) des Bügels (121) an der Antriebswelle

(112) oberhalb der Anlenkstelle (116) des Hebels (120) liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge in an einem drehbar schrittweise angetriebenen Transportrad (22) angeordneten Adaptern

(26) gehalten sind und bei einer Drehung des Transportrades in der offenen Stellung der Blasformhälften (43,44) durch den zwischen den Blasformhälften gebildeten Durchgang unterhalb des bogenförmigen Bügels (121) in den Blashohlraum einfahrbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (26) mit einer mit einer Dichtung (86) versehenen Hülse (85) die Innenseite des Halsabschnittes des Vorformlings erfaßt und in der Drehstellung des Transportrades (22) , in der ein Vorformling in den Blashohlraum eingeschwenkt ist, mit einer Blasluftzuführung verbindbar ist.

j

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, j daß der Adapter (26) an einem am Transportrad befestigten

Schieber (63) angeordnet ist, der als Druckluftzylinder ausgebildet ist, dessen Kolben (90) mit einer Reckstange (92)

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verbunden ist, die sich durch die Hülse des Adapters erstreckt, wobei Blasöffnungen zwischen der Hülse (85) und der Reckstange (92) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasformhälften (43,44) in gehäusefesten
Stangen (110) beidseitig verschiebbar gelagert sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen die Blasformhälften (43,44) einfahrbare Bodenform (125) vorgesehen ist.

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