DE4212115C2 - Transporteinrichtung zum Halten und Kühlen noch warmer Vorformlinge - Google Patents
Transporteinrichtung zum Halten und Kühlen noch warmer VorformlingeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Transporteinrich
tung zum Halten und Kühlen noch warmer Vorformlinge,
mit einem Tragrahmen und an diesem gehaltenen, der Auf
nahme jeweils eines Vorformlings dienenden Kühlröhren,
die auf ihrer vom Tragrahmen abgewandten Seite eine
Durchtrittsöffnung nebst Anschlagfläche für den Gewin
deabschlußkragen des aufzunehmenden Vorformlings auf
weisen und innenliegende, mit einem Kühlmittel beauf
schlagte Kühlkanäle aufweisen, die an eine Kühlmittel
führung angeschlossen und derart ausgebildet sind, daß
die in den Kühlröhren befindlichen Vorformlinge der vom
Kühlmittel ausgehenden Kühlwirkung ausgesetzt sind, und
mit Mitteln, über welche innerhalb der Kühlröhren eine
an dem Vorformling in Richtung auf den Tragrahmen an
greifende Einziehkraft auslösbar ist.
Bei den Vorformlingen handelt es sich um röhrenförmige
Kunststoffkörper mit einem geschlossenen Boden und mit
einem diesem bezüglich des länglichen Mittelabschnitts
gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt. Die
Transporteinrichtung - welche an einer geeigneten Füh
rung beweglich und bezüglich dieser schwenkbar gehalten
ist ermöglicht es, die noch warmen Vorformlinge von ei
ner Arbeitsstation zu übernehmen, festzuhalten, wäh
renddessen zu kühlen und anschließend zum Zwecke der
Zwischenlagerung oder Weiterbehandlung abzulegen.
Als Arbeitsstation, von welcher die Vorformlinge mit
tels der Transporteinrichtung zu übernehmen sind, kom
men insbesondere Druckgießmaschinen (d. h. beispielswei
se Spritzgieß- oder Extrudergießmaschinen) in Frage.
Bei einer Transporteinrichtung der eingangs erwähnten
Gattung - beschrieben in der Druckschrift EP 0 266 804 A2
- sind die Kühlröhren auf dem wesentlichen Teil ih
rer Längserstreckung mit wendelförmigen Kühlkanälen
ausgestattet, in welche von außen Kühlmittel eingelei
tet werden kann; die Kühlkanäle liegen dabei innerhalb
des Mantels der Kühlröhren, sind also durch den den
Vorformlingen zugewandten Teil des Mantels von diesen
abgetrennt. Die Einziehkraft, mittels welcher die Vor
formlinge auch in den Kühlröhren festhaltbar sind, wird
durch einen Unterdruck hervorgerufen, an den die Endab
schnitte der Kühlröhren in der Nähe der Vorformlingsbö
den anschließbar sind.
Weitergehende Einzelheiten über das Zusammenwirken der
bekannten Transporteinrichtung mit einer Spritzgießma
schine finden sich in der Druckschrift EP 0 173 818 B1.
Aus der DE 35 08 997 A1 ist es bekannt, im Bereich ei
ner Kühleinrichtung für Vorformlinge einen Aufnahmeraum
für die Vorformlinge derart zu gestalten, daß ein In
nendurchmesser des Aufnahmeraumes entlang der Längser
streckung des Vorformlings größer als der Außendurch
messer des Vorformlings ausgebildet ist. Durch einen
hierdurch bereitgestellten Abstand zwischen der Innen
fläche der Kühlröhre und der Außenfläche des Vorform
lings wird ein Kühlmedium hindurchgeleitet, das den
Vorformling direkt beaufschlagt.
In der DE 23 24 920 B2 wird eine Vorrichtung zum Tempe
rieren von Vorformlingen beschrieben bei der der Vor
formling in eine Temperierkammer eingesetzt wird, ent
lang deren Innenwand sich spiralförmig Kanäle für ein
Temperiermedium erstrecken. Eine Innenwand der Tempe
rierkammer ist mit einem Abstand zu einer Außenfläche
des Vorformlings angeordnet.
Unter dem Gesichtspunkt eines vereinfachten Aufbaues
und einer verbesserten Temperaturregelung sind bei der
gattungsgemäßen Transporteinrichtung die Kühlröhren der
Konizität der aufzunehmenden Vorformlinge angepaßt und
ihre Aufnahmeräume derart bemessen, daß die Vorformlin
ge - satt in den Kühlröhren anliegend - in diese mit
der beim Abkühlen auftretenden Schrumpfung hineinglei
ten. Dadurch soll sichergestellt werden, daß die Vor
formlinge eine Zentrierung und wirksame Temperaturbe
einflussung erfahren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat
tungsgemäße Transporteinrichtung in der Weise weiterzu
entwickeln, daß eine intensive Kühlung auch ohne Anlage
der Vorformlinge an der Innenfläche der Kühlröhren er
reicht wird; diese sollen also derart beschaffen sein,
daß die Vorformlinge anläßlich ihrer Übernahme in die
Kühlröhren innerhalb dieser praktisch sofort ihre End
stellung (Einziehstellung) einnehmen.
Die neuartige Transporteinrichtung soll dementsprechend
auch derart ausgestaltet sein, daß davon abgesehen wer
den kann, die Vorformlinge durch Aufweiten
(hervorgerufen durch Beaufschlagung mit einem erhöhten
Innendruck) an den Kühlröhren zur Anlage zu bringen.
Zusätzlich soll der Erfindungsgegenstand eine Ausbil
dung erfahren, welche eine geeignete Temperaturbeein
flussung des Vorformlingsbodens zumindest erleichtert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Durchmesser des von der Innenfläche der Kühlröhren
begrenzten Aufnahmeraums stets größer ist als der
Durchmesser des in ihn eintretenden Vorformlings im Be
reich bis zu seiner Gewindeabschlußschulter und daß die
Kühlkanäle bezüglich der Aufnahmeräume derart angeord
net sind, daß die Vorformlinge dort unmittelbar mit
Kühlmittel beaufschlagbar sind, daß die Kühlröhre aus einer
außenliegenden Mantelhülse, einer innenliegenden Kon
turhülse und einem dem Tragrahmen abgewandt angeordneten
Vorderabschnitt ausgebildet ist und daß sich zwischen
der Mantelhülse und der Konturhülse ein Längskanal zur
Zuleitung des Kühlmittels erstreckt, wobei Zuführ- und
Auslaßabschnitte für den Kühlmittelkreislauf als Be
standteile einer Kühlleiste angeordnet sind, die vom
Tragrahmen gehaltert ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht danach darin,
die in den Kühlröhren aufgenommenen Vorformlinge einer
Direktkühlung auszusetzen. Dies wird dadurch erreicht,
daß die Kühlkanäle bezüglich der Aufnahmeräume der
Kühlröhren derart angeordnet sind, daß die Vorformlinge
dort unmittelbar mit Kühlmittel beaufschlagbar sind,
wobei der Durchmesser des von der Innenfläche der Kühl
röhren begrenzten Aufnahmeraums stets größer ist als
der Durchmesser des in ihn eintretenden Vorformlings im
Bereich bis zu seiner Gewindeabschlußschulter. Das
über die, Kühlkanäle geführte fluide Kühlmittel kann die
Vorformlinge unmittelbar erreichen, dementsprechend
temperaturmäßig beeinflussen und unter Umständen auch
günstig auf die Zentrierung der Vorformlinge innerhalb
der Kühlröhren einwirken. Da der durch die Innenfläche
begrenzte Aufnahmeraum der Kühlröhren in jedem Fall ei
nen größeren Durchmesser aufweist als die Vorformlinge,
kann das Kühlmittel auch außerhalb der Kühlkanäle wirk
sam werden. Darüber hinaus läßt sich mit der Direkt
kühlung auch der Vorformlingsboden besser als bisher
temperaturmäßig beeinflussen.
Durch die Ausbildung der Kühlröhre aus der außenlie
genden Mantelhülse und der innenliegenden Konturhülse
ist es in einfacher Weise möglich, einen vom Tragrah
men aus gespeisten Kühlmittelkreislauf bereitzustel
len. Hierdurch wird eine kompakte Anordnung unter
stützt und die Verwendung separater Anschlußleitungen
vermieden. Darüber hinaus ist es möglich, die Kontur
hülse und die Mantelhülse aus unterschiedlichen Mate
rialien auszubilden und hierdurch jeweils optimale
thermische Eigenschaften bereitzustellen. Der Vorder
abschnitt der Kühlröhre sorgt für eine geeignete Ab
dichtung und Abstützung der eingesetzten Bauteile re
lativ zueinander.
Vorzugsweise sind die Kühlkanäle derart ausgestaltet,
daß das Kühlmittel beim Eintritt in die Aufnahmeräume
eine
von der Anschlagfläche weggerichtete Bewegungskomponente
aufweist (Anspruch 2). Auf diese Weise läßt sich das
Kühlmittel - ohne daß ein zusätzlicher apparativer
und/oder steuerungstechnischer Aufwand erforderlich wäre
- gleichzeitig zur Erzeugung der Einzieh- und Haltekraft
einsetzen.
Die Kühlkanäle können auch in der Weise ausgebildet sein,
daß das in die Aufnahmeräume einströmende Kühlmittel dort
auch eine Drehbewegung ausführt (Anspruch 3); diese
unterstützt zumindest die Zentrierung der Vorformlinge
innerhalb der Aufnahmeräume und trägt dazu bei, daß die
vom Kühlmittel ausgehende Kühlwirkung vergleichmäßigt
wird.
Jede Kühlröhre kann als Kühlkanal zumindest einen
Ringkanal aufweisen, der in den Aufnahmeraum einmündet
und zumindest im Einmündungsbereich gegen die Kühlröhren-
Längsachse geneigt ist (Anspruch 4). Die Neigung ist
dabei derart gewählt, daß sich eine ausreichend große
Einzieh- und Haltekraft erzeugen läßt, unter deren
Einwirkung die Vorformlinge sich über ihre
Gewindeabschlußschulter an der Anschlagfläche der
Kühlröhren abstützen.
Abweichend von der zuvor beschriebenen Ausführungsform
können die Kühlkanäle als Bohrungen ausgebildet sein, die
in den Aufnahmeraum einmünden und zumindest im
Einmündungsbereich gegen die Kühlröhren-Längsachse
geneigt sind (Anspruch 5). Die Anordnung der Bohrungen
kann dabei insbesondere derart getroffen sein, daß sie in
einer Ebene oder auch in mehreren in Längsrichtung des
Kühlrohrs aufeinanderfolgenden Ebenen liegen, d. h.
miteinander zumindest einen Bohrungsring bilden. Unter
Umständen läßt sich eine besonders günstige Wirkung
dadurch erzielen, daß die in unterschiedlichen Ebenen
angeordneten Bohrungen unterschiedlich bemessene
Querschnitte aufweisen.
Die bereits erwähnte Drehbwegung läßt sich dadurch
verwirklichen, daß zumindest ein Teil der Bohrungen jedes
Kühlrohrs einen Einmündungsbereich aufweist, dessen
Längsachse bezüglich der Kühlrohrlängsachse versetzt
liegt, diese also nicht schneidet (Anspruch 6).
Bei einer andersartigen Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes bestehen die Kühlkanäle aus
rinnenförmigen Vertiefungen, die an der Innenfläche der
Kühlröhren in deren Längsrichtung wendelförmig verlaufend
angeordnet sind (Anspruch 7). Im Rahmen der Erfindung
können die Vertiefungen auch nach Art eines mehrgängigen,
insbesondere doppelgängigen, Gewindes verlaufen.
Vorzugsweise sind die wendelförmigen Kühlkanäle derart
ausgebildet, daß sie eine durch das Kühlmittel
hervorgerufene Einziehkraft zur Folge haben (Anspruch 8).
Dabei kann unter Umständen darauf verzichtet werden, die
in den Kühlröhren aufgenommenen Vorformlinge
beispielsweise durch zusätzliche Erzeugung einer
Ansaugkraft einzuziehen und festzuhalten.
Die von den wendelförmigen Kühlröhren ausgehende
Kühlwirkung läßt sich erforderlichenfalls durch
Ausstattung mit Sekundär-Kühlkanälen verbessern, die -
außerhalb der in Richtung auf die Vorformlinge offenen
Kühlkanäle liegend - von diesen durch eine Wandung
getrennt sind (Anspruch 9). Auch die Sekundär-Kühlkanäle,
welche vom Aufnahmeraum der Kühlröhren abgetrennt sind,
umschließen diesen mit Abstand zweckmäßig ebenfalls nach
Art eines ein- oder mehrgängigen Gewindes. Abhängig von
der Ausbildung der offenen Kühlkanäle können die
Sekundär-Kühlkanäle insbesondere auch in der Weise
ausgebildet und angeordnet sein, daß sie - in
Längsrichtung der Kühlröhren oder der Aufnahmeräume
gesehen - versetzt zu den offenen Kühlkanälen liegen.
Um mit Rücksicht auf die Direktkühlung gegebenenfalls den
nicht erwünschten Austritt von Kühlmittel aus den
Kühlröhren ausschließen zu können, sind diese -
stirnseitig in Richtung auf ihre Anschlagflächen gesehen
- im Bereich zwischen diesen und den Kühlkanälen mit
Dichtungen ausgestattet, welche die Vorformlinge gegen
die Kühlröhren abdichten (Anspruch 10).
Im einfachsten Fall weist die Anschlagfläche selbst ein
Dichtelement auf, an dem sich der in der Kühlröhre
aufgenommene Vorformling über seine
Gewindeabschlußschulter abstützt (Anspruch 11).
Statt dessen oder auch zusätzlich kann jede Innenfläche -
in Längsrichtung der Kühlröhre gesehen - hinter der
Anschlagfläche eine Lippendichtung aufweisen, deren
Dichtlippe unter Einwirkung des Kühlmittels gegen den
aufgenommenen Vorformling anpreßbar ist (Anspruch 12).
Falls es erforderlich sein sollte, den Aufnahmeraum in
Richtung auf den Vorformlingsboden abzuschirmen, kann die
Innenfläche in dem genannten Bereich ebenfalls eine
Lippendichtung aufweisen, deren Dichtlippe unter
Einwirkung des Kühlmittels gegen den Vorformling
anpreßbar ist (Anspruch 13). Eine derartige
Ausführungsform gestattet es, den Bereich des
Vorformlingsbodens im Anschluß an die Lippendichtung der
Einwirkung eines eigenen, besonders angepaßten
Kühlmittelstroms auszusetzen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Erfindungsgegenstandes ist an dem Endabschnitt auf der
der Anschlagfläche gegenüberliegenden Seite des
Aufnahmeraums eine Führungseinrichtung vorhanden, welche
die Erzeugung einer den Vorformlingsboden unmittelbar
erfassenden Kühlmittelströmung ermöglicht (Anspruch 14).
Dies läßt sich insbesondere dadurch verwirklichen, daß
dem Vorformlingsboden - allenfalls mit geringem Abstand -
ein Bodenkühleinsatz gegenüberliegt, dessen dem
Vorformlingsboden zugewandte Bodenkühl-Stirnfläche
zumindest teilweise dessen Wölbung angepaßt ist und über
eine Leitung mit einem Druckniveau außerhalb des
Aufnahmeraums in Verbindung steht (Anspruch 15). In der
Bodenkühl-Stirnfläche können dabei mehrere radial
ausgerichtete rinnenförmige Vertiefungen angebracht sein,
die zumindest mittelbar mit der Leitung in Verbindung
stehen (Anspruch 16). Die rinnenförmigen Vertiefungen
bewirken eine entsprechende Führung und Verteilung des
Kühlmittels über die der Bodenkühl-Stirnfläche
gegenüberliegende Oberfläche des Vorformlingsbodens.
Die Bodenkühl-Stirnfläche kann im Rahmen der Erfindung -
beispielsweise durch asymmetrisch verteilte Vertiefungen
- auch in der Weise vorteilhaft ausgebildet sein, daß das
Kühlmittel zwischen der Bodenkühl-Stirnfläche und dem
Vorformlingsboden den Kühlvorgang verbessernde
Wirbelbewegungen ausführt.
Bei einer Weiterbildung des Bodenkühleinsatzes weist
dessen Stirnfläche eine zentrische Senkbohrung auf, deren
Tiefe sowie Durchmesser größer sind als die betreffenden
Abmessungen des Vorformling-Angußfadens und in welche die
Leitung einmündet (Anspruch 17). Die Senkbohrung stellt
dabei gegebenenfalls das Verbindungselement zwischen der
Leitung und den rinnenförmigen Vertiefungen (gemäß
Anspruch 16) dar.
Im Rahmen der Erfindung kann der Bodenkühleinsatz in der
Weise angeordnet und ausgebildet sein, daß er entweder
den Endabschnitt des Aufnahmeraums in Richtung auf den
Tragrahmen verschließt (Anspruch 18) oder daß zwischen
ihm und dem Endabschnitt des Aufnahmeraums ein
Zwischenraum vorhanden ist (Anspruch 21).
Bei einer besonders einfachen und zweckmäßigen
Ausgestaltung der erstgenannten Ausführungsform (gemäß
Anspruch 18) ist die Leitung des Bodenkühleinsatzes an
ein Druckniveau angeschlossen, aufgrund dessen sie als
Austrittsleitung wirkt (Anspruch 19). Dies läßt sich
insbesondere dadurch verwirklichen, daß die Leitung des
Bodenkühleinsatzes an eine - in vielen Fällen ohnehin
vorhandene - Unterdruckquelle anschließbar ist
(Anspruch 20). Unter Einwirkung dieser Unterdruckquelle,
mittels welcher erforderlichenfalls auch die an den
Vorformlingen angreifende Einziehkraft hervorgerufen
wird, wird Kühlmittel aus dem Bereich der Kühlkanäle
angesaugt und erfaßt dabei unmittelbar auch die den
Bodenkühleinsätzen gegenüberliegenden Vorformlingsböden.
Bei der an zweiter Stelle genannten Ausgestaltung (gemäß
Anspruch 21) ist die Leitung des Bodenkühleinsatzes
zweckmäßig an ein Druckniveau angeschlossen, aufgrund
dessen sie als Eintrittsleitung wirkt (Anspruch 22).
Dabei läßt sich eine direkte Kühlung der
Vorformlingsböden dadurch hervorrufen, daß der
Zwischenraum zwischen dem Bodenkühleinsatz und dem
Endabschnitt des Aufnahmeraums (gemäß Anspruch 21) an
eine Unterdruckquelle anschließbar ist (Anspruch 23). Der
am Zwischenraum aufrechterhaltene Unterdruck hat zur
Folge, daß durch die Leitung des Bodenkühleinsatzes ein
Kühlmittel - im einfachsten Fall Umgebungsluft - in
Richtung auf die Vorformlingsböden und an diesen entlang
angesaugt wird.
Abweichend von den zuvor angesprochenen Ausführungsformen
kann die Leitung der Bodenkühleinsätze gegebenenfalls
auch als Druckleitung ausgebildet sein, über welche
Kühlmittel in den Zwischenraum zwischen den
Bodenkühleinsätzen und den Vorformlingsböden eingeblasen
und von dort aus in geeigneter Weise abgeführt bzw.
weitergeleitet wird.
Damit die mittels der Bodenkühleinsätze herbeigeführte
Kühlwirkung sich möglichst feinfühlig verändern läßt,
sind diese in Längsrichtung der Kühlröhren relativ zu
diesen ein- und feststellbar gehalten (Anspruch 24).
Eine vorteilhafte Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß
die nach Art eines Kolbens ausgebildeten und beweglich
gehaltenen Bodenkühleinsätze einen Außendurchmesser
aufweisen, der kleiner ist als der Durchmesser des
Aufnahmeraums (Anspruch 25). Dies hat zur Folge, daß die
Bodenkühleinsätze gegebenenfalls innerhalb des
Aufnahmeraums hin- und herbewegt werden können und dabei
auch die Vorformlinge (auf mechanischem Wege) ausschieben
(Anspruch 26).
Die Bodenkühleinsätze können die mit Anspruch 26
angesprochene Doppelfunktion jedoch auch dann aufweisen,
falls sie nicht nach Art eines Kolbens einsetzbar sind;
in diesem Fall kann das Ausschieben der Vorformlinge aus
dem Aufnahmeraum dadurch ausgelöst werden, daß die
Leitung der Bodenkühleinsätze vorübergehend an eine
Überdruckquelle angeschlossen wird.
Die Zuführung des Kühlmittels in den Bereich der
Kühlkanäle läßt sich dadurch vereinfachen und/oder
insbesondere auch vergleichmäßigen, daß die Kühlröhren
auf der der Anschlagfläche zugewandten Seite eine
Zuführkammer aufweisen, in die über die Kühlmittelführung
Kühlmittel eingeleitet wird und mit welcher die
Kühlkanäle in Verbindung stehen (Anspruch 27).
Die Zuführkammer kann im einfachsten Fall Bestandteil
eines Ringkörpers sein, welcher - die betreffende
Kühlröhre in der Nähe ihrer Anschlagfläche umschließend -
an dieser befestigt ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die
Kühlkanäle jeweils mehrerer Kühlröhren gleichzeitig über
eine Hohlleiste mit Kühlmittel zu versorgen, welche in
dem zuvor erwähnten Bereich nach außen hin abgedichtet
verbunden ist; die länger ausgebildeten Kühlröhren
durchdringen dabei die Hohlleiste mit einem Teil ihrer
Längserstreckung.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des
Erfindungsgegenstandes sind jeweils mehrere Kühlröhren
mit nach außen gerichteter Durchtrittsöffnung in
zumindest einem Kühlkasten mit einer Zuführ- und einer
Austrittskammer angeordnet, wobei die Zuführkammer mit
den Kühlkanälen und die Austrittskammer mit dem
Endabschnitt auf der der Anschlagfläche
gegenüberliegenden Seite der Aufnahmeräume in Verbindung
stehen (Anspruch 28). Der damit erzielte Vorteil ist
darin zu sehen, daß sich - unter Fortfall von
Kühlmittelleitungen und den einzelnen Kühlröhren
zugeordneten Leitungsanschlüssen - für die jeweils
zugehörigen Kühlröhren gleichartige Betriebsverhältnisse
verwirklichen lassen. Dabei kann gegebenenfalls auch auf
die Verwendung eines besonderen Bodenkühleinsatzes
verzichtet werden.
Die mittels der Direktkühlung erzielbare Kühlwirkung läßt
sich im Rahmen der Erfindung dadurch weiter verbessern,
daß die Kühlkanäle über eine Kühleinheit mit Kühlmittel
versorgt werden, so daß das in die Aufnahmeräume
eintretende Kühlmittel eine Temperatur unterhalb der
Umgebungstemperatur (Anspruch 29), vorzugsweise unterhalb
von 0°C, aufweist.
Die innerhalb der zur Verfügung stehenden Kühlzeit
abzuführende Wärmeenergie läßt sich gegebenenfalls
dadurch vergrößern, daß das Kühlmittel mit
Flüssigkeitsteilchen angereichert ist, die durch
Wärmeaufnahme innerhalb der Aufnahmeräume zumindest
teilweise verdampfen (Anspruch 30).
Die Anwendung der Direktkühlung ist nach alledem auch
insofern von Vorteil, als der Vorformling unter der
Einwirkung des ihn umströmenden Kühlmittels ohne
weitergehenden konstruktiven Aufwand innerhalb der ihn
aufnehmenden Kühlröhre eine Selbstzentrierung erfährt;
soweit die sonstigen Betriebsbedingungen dies nicht
ausschließen und die Transporteinrichtung geeignet
ausgebildet ist, kann insbesondere davon abgesehen
werden, diese mit den Kühlröhren zugeordneten
Ausstoßeinrichtungen auszustatten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der
Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen
erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 schematisiert den Aufbau einer
Transporteinrichtung (ohne Antriebseinheit und
Führungsbahn),
Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen
Teilschnitt im Eckbereich durch die
Transporteinrichtung nebst Vorformling in der
waagerechten Übernahmestellung,
Fig. 3 und 3a einen Teilschnitt durch eine
Transporteinrichtung mit einem wendelförmigen, in
Richtung auf den Vorformling offenen Kühlkanal
bzw. als Einzelheit den Aufbau und die Anordnung
einer Lippendichtung, welche die den Vorformling
aufnehmende Kühlröhre nach außen hin gegen den
Vorformling abdichtet,
Fig. 4a und 4b eine Seitenansicht bzw. Stirnansicht eines
Bodenkühleinsatzes für einen Vorformling,
Fig. 4c in verändertem Maßstab einen Schnitt nach Linie
IV-IV in Fig. 4b,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Transporteinrichtung
mit einem Bodenkühleinsatz, der lageeinstellbar
ausgebildet ist und eine nach außen geführte
Leitung aufweist,
Fig. 6 als Einzelheit eine andersartige Anordnung und
Ausbildung einer Dichtung, welche den offenen
Kühlkanal der Führungsröhre gegen den
aufgenommenen Vorformling abdichtet,
Fig. 7 und 7a einen Teilschnitt durch eine
Transporteinrichtung, deren Kühlröhren jeweils
zwei Lippendichtungen aufweisen, bzw. als
Einzelheit die Ausbildung und Anordnung der
zugehörigen Lippendichtung in der Nähe des
Vorformlingsbodens,
Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine Transporteinrichtung,
deren Kühlröhren zusätzlich jeweils einen
Sekundär-Kühlkanal aufweisen,
Fig. 9 einen Teilschnitt durch eine Transporteinrichtung
mit aus Bohrungen bestehenden Kühlkanälen, deren
Längsachse bezüglich der Kühlröhren-Längsachse
geneigt ist,
Fig. 10 schematisiert einen Teilschnitt durch eine
Kühlröhre mit Kühlkanälen, die in Längsrichtung
der Kühlröhre in zwei voneinander getrennten
Ebenen angeordnet sind, und
Fig. 11 schematisiert einen Schnitt durch eine
Transporteinrichtung mit einem Kühlkasten, über
den die zugehörigen Kühlröhren an eine gemeinsame
Zuführ- und Austrittskammer für das Kühlmittel
angeschlossen sind.
Ein Ausführungsbeispiel für den grundsätzlichen, an sich
bekannten Aufbau einer Transporteinrichtung zum Halten
und Kühlen noch warmer Vorformlinge aus Kunststoff, die
nach dem Gießen aus einer geöffneten Gießform übernommen,
gekühlt und weiterbefördert werden müssen, ist aus Fig. 1
und 2 ersichtlich.
Die Transporteinrichtung weist in diesem Fall einen
Tragrahmen 1 mit vier Kammern 2 auf, der über eine
Konsole 3 mittels einer nicht dargestellten
Antriebseinheit derart verfahrbar ist, daß die zunächst
waagerecht liegenden Vorformlinge in eine lotrechte
Ablagestellung überführt und in dieser nach unten
freigesetzt werden können.
Jede Kammer 2, die über einen an der Konsole 3
angebrachten Anschlußstutzen 4 an eine Unterdruckquelle
angeschlossen ist, weist mehrere im wesentlichen
zylindrische Kühlröhren 5 auf, deren Aufnahmeraum 6 in
die zugehörige Kammer 2 einmündet.
Auf der den Kühlröhren zugewandten Seite sind den Kammern
2 Kühlmittelführungen in Form einer (in Fig. 2
schematisch dargestellten) Kühlleiste 7 zugeordnet, über
welche ein fluides Kühlmittel in den Bereich der
Kühlröhren geleitet bzw. aus diesen abgeführt werden
kann; die mit dem Kühlmittel beaufschlagten
innenliegenden Kühlkanäle sind in Fig. 2 aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Zuführ- und
Abflußleitung, über welche das Kühlmittel in den Bereich
der Kühlleiste 7 gelangt bzw. aus deren Bereich
abgeleitet wird, sind in Fig. 1 schematisch dargestellt
und mit 8 bzw. 9 bezeichnet.
Auf der den Kühlröhren 5 gegenüberliegenden Seite des
Tragrahmens 1 ist eine Ausstoßeinrichtung zum Ausschieben
der in den Kühlröhren aufgenommenen Vorformlinge 10
angeordnet. Diese besteht aus zwei am Tragrahmen 1
befestigten, doppeltwirkenden Zylinderaggregaten 11, über
welche eine Auswerferplatte 12 relativ zum Tragrahmen 1
hin- und herbewegt werden kann. Von der Auswerferplatte
gehen koaxial zur Kühlrohr-Längsachse 5a liegende
Auswerferstifte 13 aus; diese ragen - über
Führungsbuchsen 14 axial beweglich abgestützt - in
Abhängigkeit von der Stellung der Auswerferplatte 12 mehr
oder weniger weit in die Kammern 2 bzw. Aufnahmeräume 6
hinein und leiten mit ihrer Bewegung nach rechts das
Ausschieben der Vorformlinge ein, sobald ihr Kopf 13a an
dem gewölbten Vorformlingsboden 10a zur Anlage gekommen
ist.
Der in den Kammern 2 eingestellte Unterdruck löst eine an
den Vorformlingen in Richtung auf den Tragrahmen 1
angreifende Einziehkraft aus. Diese hat so lange eine
entsprechende Einziehbewegung der Vorformlinge zur Folge,
bis deren Gewindeabschlußschulter 10b sich an der
Anschlagfläche 5b der Kühlröhren abstützt, welche deren
Durchtrittsöffnung 5c festlegt; das Gewinde der
Vorformlinge, welches erforderlichenfalls deren
Befestigung in einer Behandlungsstation ermöglicht, ist
mit 10c bezeichnet.
Der Kopf 13a des Auswerferstifts ist zweckmäßig mit einer
kleinen Ausnehmung ausgestattet, in welche gegebenenfalls
der Angußfaden 10d des Vorformlings mit Abstand
hineinragt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 setzt sich jede
Kühlröhre 5 aus einer außenliegenden Mantelhülse 5d mit
daran befestigtem Vorderabschnitt 5e und einer
innenliegenden Konturhülse 5f zusammen, deren Innenfläche
5g den bereits erwähnten Aufnahmeraum 6 für einen
Vorformling begrenzt. Die Teile 5e und 5f sind in der
Nähe der Anschlagfläche 5b über einen zwischen ihnen
aufgenommenen Dichtring 15 nach außen hin abgedichtet.
Auch die Anschlagfläche 5b ist auf ihrer der
Gewindeabschlußschulter 10b zugewandten Seite mit einem
Dichtring 16 ausgestattet, welcher den Zwischenraum
zwischen dem Vorformling 10 und der Kühlröhre (d. h. der
innenliegenden Konturhülse 5f) nach außen hin
verschließt.
Abweichend vom bisher bekannten Stand der Technik sind
die in den Kühlröhren 5 verlegten Kühlkanäle derart
ausgebildet und angeordnet, daß das in ihnen geführte
Kühlmittel die aufgenommenen Vorformlinge 10 unmittelbar
erfaßt, also eine Direktkühlung vorliegt. Dazu weist jede
Kühlröhre einen in Richtung auf den Vorformling offenen
Kühlkanal auf, der aus einer in Längsrichtung der
Kühlröhre wendelförmig verlaufenden, von der Innenfläche
5g der Konturhülse 5f ausgehenden rinnenförmigen
Vertiefung 5h besteht. Der Aufnahmeraum 6 ist dabei - wie
insbesondere Fig. 3a erkennen läßt - derart bemessen, daß
in jedem Fall (also auch bereits beim Einziehen des noch
warmen Vorformlings in die Kühlröhre) zwischen den Teilen
5 und 10 in Umfangsrichtung ein geeigneter Abstand d
vorhanden ist. Mit Rücksicht darauf weist jedes Kühlrohr
im Bereich zwischen dem mit dem Kühlkanal 5h belegten
Längsabschnitt und der Anschlagfläche 5b - anstelle des
Dichtrings 16 oder zusätzlich zu diesem - eine in der
Konturhülse 5f gehaltene Lippendichtung 17 auf, deren
bewegliche Dichtlippe 17a unter Einwirkung des
Kühlmittels gegen die Oberfläche des Vorformlings 10
(d. h. in Fig. 3a im Gegenuhrzeigersinn nach rechts)
gepreßt wird.
Der Kühlkanal 5h (vgl. Fig. 3) ist über einen an der
Konturhülse 5f angebrachten Längskanal 5i, der an dem
Vorderabschnitt 5e endet, und einen vor diesem liegenden
Querkanal 5k an einen Kühlmittelkreislauf anschließbar;
dessen schematisch dargestellter Zuführ- und
Auslaßabschnitt 7a bzw. 7b ist Bestandteil der Kühlleiste
7 und steht über diese mit der (in Fig. 1 dargestellten)
Zuführleitung 8 bzw. Abflußleitung 9 in Verbindung.
Die den Kühlkanal 5h bildenden Vertiefungen sind
bezüglich der Längsachse 5a derart schräggestellt, daß an
dem Vorformling 10 eine auf den Tragrahmen 1 hin
ausgerichtete Einziehkraft angreift, welche nach Abschluß
der Einziehbewegung den Vorformling innerhalb der
betreffenden Kühlröhre 5 festhält. Dementsprechend kann
gegebenenfalls darauf verzichtet werden, die Einziehkraft
(und Haltekraft) durch geeignete Auslegung des
Unterdrucks in den Kammern 2 auszulösen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, 3a ist jeder
Auswerferstift 13 auf der der zugehörigen Kühlröhre 5
zugewandten Seite mit einem Bodenkühleinsatz 18
ausgestattet, der mit geringem Spiel in das Kühlrohr
eingefahren werden kann und dabei dessen Aufnahmeraum 6
in Richtung auf die Kammer 2 verschließt. Die denn
Vorformling 10 zugewandte Bodenkühl-Stirnfläche 18a ist
der Wölbung des Vorformlingsbodens 10a teilweise angepaßt
und weist eine zentrische Senkbohrung 18b auf, deren
Tiefe sowie Durchmesser größer sind als die betreffenden
Abmessungen des Vorformling-Angußfadens 10d. Die
Senkbohrung 18b geht in eine aus einer Querbohrung
bestehende Leitung 18c über, die in der dargestellten
Kühlstellung - in welcher die Bodenkühl-Stirnfläche 18a
dem Vorformlingsboden 10a allenfalls mit geringem Abstand
gegenüberliegt - innerhalb der zugehörigen Kammer 2 liegt
und daher dem in dieser vorhandenen Unterdruck ausgesetzt
ist.
Bedingt dadurch, daß der Vorformling mit dem Abstand d
(vgl. Fig. 3a) von der Innenfläche 5g umschlossen ist,
kann durch die Bohrungen 18b und 18c Kühlmittel aus dem
Aufnahmeraum angesaugt werden, welches unter Einwirkung
der Bodenkühl-Stirnfläche 18a auch den Vorformlingsboden
10a unmittelbar erfaßt und kühlt. Der Austritt des durch
den Querkanal 18c angesaugten Kühlmittels in die Kammer 2
ist durch einen Pfeil 19 angedeutet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Bodenkühleinsatzes
20, welcher beispielsweise an dem in Fig. 3 dargestellten
Auswerferstift 13 befestigt sein kann, ist aus Fig. 4a
bis 4c ersichtlich. Dabei sind in die an die Wölbung des
Vorformlingsbodens angepaßte Bodenkühl-Stirnfläche 20a
sechs radial ausgerichtete, rinnenförmige Vertiefungen
20b eingearbeitet, die über eine zentrische Senkbohrung
20c und drei in diese einmündende Schrägbohrungen 20d in
eine als Längsbohrung ausgebildete Leitung 20e übergehen.
Die gleichmäßig an der Bodenkühl-Stirnfläche 20a
verteilten Vertiefungen 20b tragen zur Unterstützung
einer gezielten Kühlmittelströmung zwischen dem
Bodenkühleinsatz 20 und dem (durch eine strichpunktierte
Linie angedeuteten) Vorformling 10 bei und verbessern
somit die erzielbare Kühlwirkung.
Fig. 5 zeigt den Einsatz eines Bodenkühleinsatzes 20
gemäß Fig. 4a bis 4c.
Bei dieser Ausführungsform endet die als Längsbohrung
ausgebildete Leitung 20e außerhalb der Kammer 2; dies
ermöglicht es, durch die genannte Leitung -
gegebenenfalls durch einen Umschaltvorgang auch
wechselweise - entweder Umgebungsluft anzusaugen oder ein
unter Druck stehendes Kühlmittel zuzuführen.
Der Bodenkühleinsatz 20 ist über eine an der Kammer 2
gehaltene Gewindebuchse 21 relativ zu der zugehörigen
Kühlröhre 5 in deren Längsrichtung lageeinstellbar, so
daß er erforderlichenfalls an die Lage des aufgenommenen
Vorformlings 10 angepaßt werden kann.
Die Bodenkühl-Stirnfläche 20a weist einen Durchmesser
auf, der kleiner ist als der Durchmesser des
Aufnahmeraums. Dies hat zur Folge, daß unter Einwirkung
eines in der Kammer 2 eingestellten Unterdrucks durch die
Leitung 20e hindurch von außen ein Kühlmittel (im
einfachsten Fall: Umgebungsluft) angesaugt wird, welches
zumindest an der Bodenkühl-Stirnfläche 20a den
Vorformling 10 erfaßt und - angedeutet durch Pfeile 22 -
durch den Zwischenraum 23 zwischen den Teilen 20 und 5f
in die Kammer 2 eintritt.
Der lageeinstellbare Bodenkühleinsatz 20 kann auch zum
Ausschieben des aufgenommenen Vorformlings 10 verwendet
werden, falls die Leitung 20e vorübergehend an eine nicht
dargestellte Überdruckquelle angeschlossen wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 erstreckt sich der
Kühlkanal 5h unmittelbar bis in die Nähe der
Gewindeabschlußschulter 10b des Vorformlings 10. Die
Abdichtung zwischen diesem und der Konturhülse 5f erfolgt
über einen dem Teil 10b gegenüberliegenden Dichtring 16a.
Bedingt durch die vorher beschriebene Bemessung des
Aufnahmeraum-Durchmessers kann bei dieser Ausgestaltung
auf die Verwendung einer Ausstoßeinrichtung verzichtet
werden, falls die Vorformlinge in einer zumindest
annähernd lotrechten Lage aus ihren Kühlröhren nach unten
freizusetzen sind.
Die in Fig. 7 und 7a dargestellte Ausführungsform
unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 5
dadurch, daß die innenliegende Konturhülse 5f - in
Richtung auf den Tragrahmen 1 gesehen - im Anschluß an
den mit dem Kühlkanal 5h belegten Längsabschnitt eine
zweite Lippendichtung 24 trägt, deren bewegliche
Dichtlippe 24a unter Einwirkung des im Kühlkanal 5h
befindlichen Kühlmittels an dem Vorformling 10 anliegt.
Dies hat zur Folge, daß das durch den Bodenkühleinsatz 20
eintretende und durch den Zwischenraum 23 in die Kammer 2
austretende Kühlmittel - getrennt vom Kühlmittel im
Kühlkanal 5h - lediglich den Bereich des
Vorformlingsbodens 10a temperaturmäßig beeinflußt.
Durch die beiden Lippendichtungen 17 und 24 erfährt der
in der Kühlröhre 5 aufgenommene Vorformling 10 eine
Zentrierung, welche eine gleichmäßigere Kühlung
ermöglicht bzw. erleichtert.
Mit Rücksicht auf die von den Dichtlippen 17a und 24a
ausgehende Rückhaltekraft muß dafür Sorge getragen
werden, daß jeder Vorformling - beispielsweise über den
Bodenkühleinsatz 20 - mit Sicherheit aus der Kühlröhre
ausgeschoben wird.
Die mit den Kühlröhren 5 erzielbare Kühlwirkung läßt sich
dadurch verbessern, daß diese außer den offenen
Kühlkanälen 5h zusätzliche, in Richtung auf die
Vorformlinge geschlossene Kühlkanäle aufweisen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist die
innenliegende Konturhülse 5f auf der der Mantelhülse 5d
zugewandten Seite ebenfalls mit Vertiefungen
ausgestattet, welche einen durch die Wandung des Teils 5d
vom Kühlkanal 5h getrennten Sekundär-Kühlkanal 5l bilden.
Ausgehend von dem Zuführabschnitt 7a gelangt das
Kühlmittel über einen im Teil 5d verlegten Längskanal 5 m
in der Nähe des Vorderabschnitts 5e einerseits in den
Bereich des Sekundär-Kühlkanals 5l und andererseits über
den Querkanal 5k in den Bereich des Kühlkanals 5h,
durchläuft beide Kühlkanäle in Richtung auf den
Tragrahmen 1 und die Kühlleiste 7 und wird dort über den
Auslaßabschnitt 7b abgeführt.
Der Sekundär-Kühlkanal 5l ist dabei weiterhin derart
ausgebildet, daß seine Vertiefungen zu denjenigen des
offenen Kühlkanals 5h in Längsrichtung der Kühlröhre 5
versetzt liegen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 weist die
Konturhülse 5f auf ihrer Außenseite eine in Umfangs- und
Längsrichtung verlaufende Ausnehmung auf und ist derart
in die Kühlleiste 7 (mit dem Zuführabschnitt 7a)
eingebaut, daß zwischen den Hülsen 5d und 5f - in
Längsrichtung der Kühlröhre 5 gesehen - im Bereich
zwischen der Kammer 2 und dem Dichtring 15 ein
zylinderförmiger Längskanal 5n vorliegt; dieser kann über
den Zuführabschnitt 7a in der Kühlleiste 7 mit einem
geeigneten Kühlmittel versorgt werden.
Der Längskanal 5n geht im Bereich des Vorderabschnitts 5e
der Kühlröhre und vor dem Bereich des Dichtrings 15 in
aus Bohrungen 5o bestehende Kühlkanäle über, die - quer
zur Längsachse 5a gesehen - in einer gemeinsamen Ebene 25
in den Aufnahmeraum 6 einmünden.
Die Längsachse 5p jedes Kühlkanals 5o ist bezüglich der
Kühlröhren-Längsachse 5a von der Anschlagfläche 5b
weggerichtet (beispielsweise in Richtung auf den
Tragrahmen 1) geneigt. Die Neigung ist dabei derart
ausgelegt, daß von dem in den Aufnahmeraum 6
einströmenden Kühlmittel bereits frühzeitig eine in
Richtung auf den Tragrahmen 1 wirksame Einziehkraft und
anschließend Haltekraft ausgeht, welche den zu
übernehmenden Vorformling erfaßt, mitführt und festhält.
Das durch die Kühlkanäle 5o gerichtet einströmende
Kühlmittel ruft in der Nähe der Anschlagfläche 5b einen
Unterdruck hervor, welcher den aufzunehmenden Vorformling
10 bereits mitführt, falls sich dessen Boden 10a in der
Nähe vor der Anschlagfläche 5b oder zumindest in Höhe des
Vorderabschnitts 5e befindet. Durch geeignete Auslegung
des Kühlmittelstroms und der Kühlkanäle 5o sowie des
Abstandes zwischen der Konturhülse 5f und dem Vorformling
10 kann also der Übernahmevorgang in der Weise beeinflußt
werden, daß der normalerweise erforderliche Übergabehub
verkürzt werden kann, mit dem die Vorformlinge aus dem
Bereich der vorgeschalteten Arbeitsstation (insbesondere
Spritzgießmaschine) an die Transporteinrichtung übergeben
werden.
Das durch die Kühlkanäle 5o in den Aufnahmeraum 6
eingeleitete Kühlmittel umströmt dort den aufgenommenen
Vorformling 10 in Richtung auf die Kammer 2 und kühlt
dabei auch den in diese hineinragenden Vorformlingsboden
10a.
Die Kühlwirkung im Bereich des Bestandteils 10a läßt sich
erforderlichenfalls - wie in Fig. 9 schematisch
dargestellt - dadurch verbessern, daß in die Kammer 2 ein
Zwischenblech 26 mit davon ausgehenden, kegelförmigen
Hauben 26a eingesetzt ist, welche die Kühlröhren 5 in
Richtung auf das Zwischenblech 26 verlängern. Die unter
Einwirkung der Hauben 26a an den Vorformlingsböden 10a
vorbeigeführte Kühlmittelströmung tritt durch Bohrungen
26b in die Kammer 2 aus; in dieser kann, wie bereits
beschrieben, ein Unterdruck eingestellt sein.
Im Rahmen der Erfindung können die Längsachsen 5p der
Kühlkanäle 5o bezüglich der Kühlröhren-Längsachse 5a
derart ausgerichtet sein, daß sie diese schneiden oder -
gegebenenfalls auch nur zum Teil - nicht schneiden. Die
letztgenannte Ausgestaltung hat zur Folge, daß auf den
Vorformling, zumindest während der Einziehbewegung,
zusätzlich eine Drehkraft einwirkt, welche die
Zentrierung des Vorformlings innerhalb der Kühlröhre
zumindest unterstützt.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel
können die Kühlkanäle 5o bei geeigneter Ausbildung der
Hülsen 5d und 5f auch durch einen einzigen, dann
ringförmigen Kühlkanal ersetzt sein, welcher den
Längskanal 5n mit dem Aufnahmeraum 6 verbindet.
Die Kühlkanäle 5o können weiterhin auch derart
ausgestaltet sein, daß sie in Umfangsrichtung des
Aufnahmeraums 6 erheblich größer bemessen sind als in
dessen Längsrichtung, beispielsweise sich über einen
Umfangsabschnitt von knapp 30°, 45°, 60° usw. erstrecken.
Gegebenenfalls läßt sich die von den Kühlkanälen
ausgehende Wirkung dadurch günstig beeinflussen, daß
diese - wie in Fig. 10 dargestellt - in mehreren Ebenen
25 und 27 quer zur Kühlröhren-Längsachse 5a angeordnet
sind und einen unterschiedlich großen Querschnitt
aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Querschnitte der Kühlkanäle 5q, welche der Kühlleiste
7 (vgl. dazu Fig. 9) näher liegen als die Kühlkanäle 5o,
kleiner als die Querschnitte der letzteren. Die durch die
Neigung der Kühlkanäle 5o und 5q erzwungene
Kühlmittelströmung ist durch Pfeile 25a und 27a
angedeutet.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des
Erfindungsgegenstandes, welche insbesondere auch eine
gleichmäßige Beaufschlagung der zugehörigen Kühlröhren 5
mit Kühlmittel erleichtert, ist in Fig. 11 dargestellt.
Dabei sind zumindest jeweils mehrere (oder auch
sämtliche) Kühlröhren der Transporteinrichtung in einem
geschlossenen Kühlkasten 28 befestigt, welcher durch eine
Trennwand 29 in eine Zuführkammer 30 und eine
Austrittskammer 31 unterteilt ist. Die beiden Kammern
stehen über die Kühlkanäle 5o und die Aufnahmeräume 6 in
den Kühlröhren (d. h. lediglich mittelbar) in Verbindung.
Das Kühlmittel gelangt durch einen Eintrittsstutzen 30a
in die Zuführkammer und wird über einen Austrittsstutzen
31a aus der Austrittskammer 31 abgeführt.
Um während der zur Verfügung stehenden Zeitspanne eine
möglichst große Menge an Wärmeenergie abführen zu können,
ist der Erfindungsgegenstand gegebenenfalls mit einer
Kühleinheit ausgestattet, welche in Fig. 11 schematisch
dargestellt und mit 32 bezeichnet ist. In dem
Ausführungsbeispiel ist die Kühleinheit hinsichtlich
ihrer Leistung derart ausgelegt, daß das in die
Aufnahmeräume 6 eintretende Kühlmittel eine Temperatur
aufweist, die deutlich unterhalb der Umgebungstemperatur
liegt.
Abhängig von den sonstigen Anforderungen und von der Art
des verwendeten Kühlmittels kann ein geschlossener
Kühlmittel-Kreislauf zur Anwendung kommen. Dieser ist in
Fig. 11 dadurch angedeutet, daß die Kühleinheit 32 über
Pfeile 33 und 34 mit dem Anschlußstutzen 30a bzw.
Austrittsstutzen 31a des Kühlkastens 28 in Verbindung
steht.
Zur Verbesserung der Kühlwirkung kann das Kühlmittel mit
Flüssigkeitsteilchen angereichert sein, die durch
Wärmeaufnahme von den Vorformlingen innerhalb der
Aufnahmeräume 6 zumindest teilweise verdampfen und
dadurch der Umgebung zusätzlich Wärme entziehen.
Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf
die beschriebene Handhabung von Vorformlingen beschränkt
ist, deren Behandlung ein bevorzugtes Anwendungsgebiet
darstellt.
Ganz allgemein lassen sich in entsprechender Weise auch
Spritzgieß-Formteile aufnehmen, halten, kühlen und zu
einem geeigneten Zeitpunkt freisetzen, die eine von den
Vorformlingen in Längs- und/oder Querrichtung abweichende
Ausbildung aufweisen; dies setzt lediglich voraus, daß
die Kühlröhren und die mit diesen gegebenenfalls
zusammenwirkenden weiteren Bestandteile (beispielsweise
Bodenkühleinsätze) an die zu behandelnden Spritzgieß-
Formteile angepaßt sind.
Claims (30)
1. Transporteinrichtung zum Halten und Kühlen noch
warmer Vorformlinge (10), mit einem Tragrahmen (1)
und an diesem gehaltenen, der Aufnahme jeweils ei
nes Vorformlings dienenden Kühlröhren (5), die auf
ihrer vom Tragrahmen (1) abgewandten Seite eine
Durchtrittsöffnung (5c) nebst Anschlagfläche (5b)
für die Gewindeabschlußschulter (10b) des aufzu
nehmenden Vorformlings und innenliegende, mit ei
nem Kühlmittel beaufschlagbare Kühlkanäle aufwei
sen, die an eine Kühlmittelführung angeschlossen
und derart ausgebildet sind, daß die in den Kühl
röhren (5) befindlichen Vorformlinge (10) der vom
Kühlmittel ausgehenden Kühlwirkung ausgesetzt
sind, und mit Mitteln, über welche innerhalb der
Kühlröhren eine an den Vorformlingen in Richtung
auf den Tragrahmen angreifende Einziehkraft aus
lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch
messer des von der Innenfläche (5g) der Kühlröhren
(5) begrenzten Aufnahmeraums (6) stets größer ist
als der Durchmesser des in ihn eintretenden Vor
formlings (10) im Bereich bis zu seiner Gewindeab
schlußschulter (10b) und daß die Kühlkanäle (5h;
5o, 5q) bezüglich der Aufnahmeräume (6) derart an
geordnet sind, daß die Vorformlinge (10) dort un
mittelbar mit Kühlmittel beaufschlagbar sind, daß
die Kühlröhre (5) aus einer außenliegenden Mantel
hülse (5d), einer innenliegenden Konturhülse (5f)
und einem dem Tragrahmen (1) abgewandt angeordne
ten Vorderabschnitt (5e) ausgebildet ist und daß
sich zwischen der Mantelhülse (5d) und der Kontur
hülse (5f) ein Längskanal (5i) zur Zuleitung des
Kühlmittels erstreckt, wobei Zufuhr- und Auslaßab
schnitte (7a, 7b) für den Kühlmittelkreislauf als
Bestandteile einer Kühlleiste (7) angeordnet sind,
die vom Tragrahmen (1) gehaltert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle (5h; 5o, 5q) derart ausgestaltet
sind, daß das Kühlmittel beim Eintritt in die
Aufnahmeräume (6) eine von der Anschlagfläche (5b)
weggerichtete Bewegungskomponente aufweist.
3. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle
(5h; 5o, 5q) in der Weise ausgebildet sind, daß das
in die Aufnahmeräume (6) einströmende Kühlmittel dort
auch eine Drehbewegung ausführt.
4. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kühlröhre
(5) als Kühlkanal zumindest einen Ringkanal aufweist,
der in den Aufnahmeraum (6) einmündet und zumindest
im Einmündungsbereich gegen die Kühlröhren-Längsachse
(5a) geneigt ist.
5. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle als
Bohrungen (5o, 5q) ausgebildet sind, die in den
Aufnahmeraum (6) einmünden und zumindest im
Einmündungsbereich gegen die Kühlröhren-Längsachse
(5a) geneigt sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der Bohrungen (5o, 5q) jeder
Kühlröhre (5) einen Einmündungsbereich aufweist,
dessen Längsachse (5p) bezüglich der Kühlröhren-
Längsachse (5a) versetzt liegt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlkanäle aus rinnenförmigen Vertiefungen
(5h) bestehen, die an der Innenfläche (5g) der
Kühlröhren (5) in deren Längsrichtung wendelförmig
verlaufend angeordnet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
eine Ausbildung der wendelförmigen Kühlkanäle (5h),
die eine durch das Kühlmittel hervorgerufene
Einziehkraft zur Folge hat.
9. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlröhren (5)
Sekundär-Kühlkanäle (5l) aufweisen, die - außerhalb
der wendelförmigen Kühlkanäle (5h) liegend - von
diesen durch eine Wandung (Konturhülse 5f) getrennt
sind.
10. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlröhren
(5) - stirnseitig in Richtung auf ihre Anschlagfläche
(5b) gesehen - im Bereich zwischen dieser und den
Kühlkanälen (5h; 5o, 5q) mit Dichtungen (16, 17)
ausgestattet sind, welche die Vorformlinge (10) gegen
die Kühlröhren (5) abdichten.
11. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlagfläche (5b) ein Dichtelement (16) aufweist,
an dem sich der aufgenommene Vorformling (10) über
seine Gewindeabschlußschulter (10b) abstützt.
12. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenfläche (5g) - in Längsrichtung der Kühlröhre (5)
gesehen - hinter der Anschlagfläche (5b) eine
Lippendichtung (17) aufweist, deren Dichtlippe (17a)
unter Einwirkung des Kühlmittels gegen den
aufgenommenen Vorformling (10) anpreßbar ist.
13. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenfläche (5g) - in Längsrichtung der Kühlröhre (5)
gesehen - vor dem Boden (10a) des aufgenommenen
Vorformlings (10) eine Lippendichtung (24) aufweist,
deren Dichtlippe (24a) unter Einwirkung des
Kühlmittels gegen den Vorformling (10) anpreßbar ist.
14. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem
Endabschnitt auf der der Anschlagfläche (5b)
gegenüberliegenden Seite des Aufnahmeraums (6) eine
Führungseinrichtung (18 bzw. 20) vorhanden ist,
welche die Erzeugung einer den Vorformlingsboden
(10a) unmittelbar erfassenden Kühlmittelströmung
ermöglicht.
15. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Vorformlingsboden (10a) - allenfalls mit geringem
Abstand - ein Bodenkühleinsatz (18 bzw. 20)
gegenüberliegt, dessen dem Vorformlingsboden
zugewandte Bodenkühl-Stirnfläche (18a bzw. 20a)
zumindest teilweise dessen Wölbung angepaßt ist und
über eine Leitung (18c bzw. 20e) mit einem
Druckniveau außerhalb des Aufnahmeraums in Verbindung
steht.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bodenkühl-Stirnfläche (20a) mehrere radial
ausgerichtete rinnenförmige Vertiefungen (20b)
angebracht sind, die zumindest mittelbar mit der
Leitung (20e) in Verbindung stehen.
17. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenkühl-
Stirnfläche (18a bzw. 20a) eine zentrische
Senkbohrung (18b bzw. 20c) aufweist, deren Tiefe
sowie Durchmesser größer sind als die betreffende
Abmessung des Vorformling-Angußfadens (10d) und in
welche die Leitung (18c bzw. 20e) einmündet.
18. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenkühleinsatz
(18) den Endabschnitt des Aufnahmeraums (6) in
Richtung auf den Tragrahmen (1) verschließt.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (18c) des Bodenkühleinsatzes (18) an
ein Druckniveau angeschlossen ist, aufgrund dessen
sie als Austrittsleitung wirkt.
20. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 18 und
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (18c) an
eine Unterdruckquelle anschließbar ist.
21. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Bodenkühleinsatz (20) und dem Endabschnitt des
Aufnahmeraums (6) ein Zwischenraum (23) vorhanden
ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (20e) des Bodenkühleinsatzes (20) an
ein Druckniveau angeschlossen ist, aufgrund dessen
sie als Eintrittsleitung wirkt.
23. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 21 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (23)
an eine Unterdruckquelle anschließbar ist.
24. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenkühleinsätze
(20) in Längsrichtung der Kühlröhren (5) relativ zu
diesen ein- und feststellbar gehalten sind.
25. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
24, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Art eines
Kolbens ausgebildeten und beweglich gehaltenen
Bodenkühleinsätze (18 bzw. 20) einen Außendurchmesser
aufweisen, der kleiner ist als der Durchmesser des
Aufnahmeraums (6).
26. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenkühleinsätze
(18 bzw. 20) auch zum Ausschieben der Vorformlinge
(10) einsetzbar sind.
27. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlröhren
(5) auf der der Anschlagfläche (5b) zugewandten Seite
eine Zuführkammer aufweisen, in die über die
Kühlmittelführung Kühlmittel eingeleitet wird und mit
welcher die Kühlkanäle (5h; 5o, 5q) in Verbindung
stehen.
28. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
mehrere Kühlröhren (5) mit nach außen gerichteten
Durchtrittsöffnungen (5c) in zumindest einem
Kühlkasten (28) mit einer Zuführ- und einer
Austrittskammer (30 bzw. 31) angeordnet sind, wobei
die Zuführkammer (30) mit den Kühlkanälen (5o) und
die Austrittskammer (31) mit dem Endabschnitt auf der
der Anschlagfläche (5b) gegenüberliegenden Seite der
Aufnahmeräume (6) in Verbindung stehen.
29. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle
(5o) über eine Kühleinheit (32) mit Kühlmittel
versorgt werden, so daß das in die Aufnahmeräume (6)
eintretende Kühlmittel eine Temperatur unterhalb der
Umgebungstemperatur aufweist.
30. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel
mit Flüssigkeitsteilchen angereichert ist, die durch
Wärmeaufnahme innerhalb der Aufnahmeräume (6)
zumindest teilweise verdampfen.
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