DE60003813T2

DE60003813T2 - Blasformanlage zur herstellung von behältern mit ofen zur wärmekonditionierung

Info

Publication number: DE60003813T2
Application number: DE60003813T
Authority: DE
Inventors: Alain Guiffant; Marc Mouchelet
Original assignee: Sidel SA
Current assignee: Sidel SA
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2020-04-05
Also published as: CN1349455A; CN1121311C; DE60003813D1; BR0010023B1; MXPA01010741A; EP1180069A1; AU772777B2; WO2000064658A1; JP2002542083A; KR100430833B1; ATE244631T1; PT1180069E; AU3665000A; EP1180069B1; US6811389B1; FR2792569A1; JP3737032B2; CA2371256C; FR2792569B1; KR20020016774A

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich von Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material, bei denen zunächst eine Vorform durch Einspritzen hergestellt wird, bevor der endgültige Behälter während eines Verfahrens erhalten wird, das zumindest einen Blasformschritt umfasst.
Die durch Einspritzen erhaltene Vorform weist allgemein einen rohrförmigen, zylindrischen Körper auf, der an einem seiner Enden geschlossen ist, und der sich an seinem Ende in einen ebenfalls rohrförmigen Hals fortsetzt. Der Hals wird allgemein so eingespritzt, dass er bereits seine definitive Form besitzt, während der Körper der Vorform dazu bestimmt ist, einer vergleichsweise starken Verformung unterworfen zu werden, um den endgültigen Behälter nach dem Blasformvorgang zu bilden.
Diese Verfahren betreffen insbesondere die Herstellung von Behältern aus Polyäthylenterephtalat (PET).
Es existieren mehrere, zu dieser Familie gehörige Verfahrensvarianten. Bei der Umsetzung des Verfahrens umfasst die entsprechende Herstellungsanlage einen oder mehrere Öfen zur Wärmekonditionierung.
Bei allen betreffenden Verfahren erfordert es der Blasformvorgang für den Körper der Vorform, dass diese auf eine Temperatur gebracht wird, die größer als die Glasübergangstemperatur des Materials ist. Hierzu wird eine Wärmekonditionierung der Vorform vorgenommen, indem man sie im Inneren eines Ofens umlaufen lässt. Der Ofen umfasst Heizmittel, die beispielsweise von Infrarotlampen gebildet werden, vor denen die Vorform durch eine Transportvorrichtung verschoben wird. Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass die Vorform während ihres Durchlaufs durch den Ofen in Drehung um sich selbst versetzt wird.
Die Vorformen werden allgemein durch eine Greifvorrichtung auf der Transportvorrichtung gehalten, die von einem Spannfutter gebildet wird, das in das Innere des Halses der Vorform eingreift und das diese letztere durch ein Festklemmen gegen die Innenfläche des Halses hält. In bestimmten Fällen geschieht das Ergreifen der Vorform jedoch über die Außenfläche des Halses.
Bei bestimmten dieser Verfahren versucht man, die Temperaturbeständigkeit des Körpers des Behälters zu erhöhen, indem man den Kristallinitätsgrad des PET erhöht. Dies wird erreicht, indem die Vorform zunächst einem ersten Blasformschritt unterworfen wird, um einen Zwischenbehälter zu erhalten, der in einem Wärmebehandlungsofen einem Erwärmungsschritt unterworfen wird, während dessen er schrumpft. Dieser geschrumpfte Behälter wird einem zweiten Blasformschritt unterworfen, der ihm die Form des endgültigen Behälters verleiht.
Bei anderen Verfahren ist es der Hals der Vorform, des endgültigen Behälters oder eines Zwischenbehälters, den man zu erwärmen wünscht, um die Kristallinität zu erhöhen. Hierzu umfasst die Anlage einen angepassten Wärmebehandlungsofen.
Es zeigt sich also, dass die Herstellungsanlagen für Behälter aus thermoplastischem Material in allen Fällen mehrere Arten von Wärmebehandlungsöfen umfassen können, wobei diese Öfen natürlich an die auszuführende Wärmebehandlung angepasst sind. All diese Öfen können indessen die gleiche Art von Transportsystem umfassen.
Diese unterschiedlichen Öfen sind also dazu bestimmt, Objekte entsprechend verschiedener Phasen der Produktion des endgültigen Behälters zu behandeln. Sie sind indessen alle dazu bestimmt, dieses Objekt am Hals zu greifen, der keine fundamentale Änderung seiner Geometrie erfährt, selbst wenn bestimmte Behandlungen zu einer Modifikation der Struktur des den Hals bildenden Materials führen. Im folgenden Text wird der Begriff einer Vorform, eines Rohlings oder einer Flasche unterschiedslos verwendet, um das in dem Ofen zu behandelnde Objekt zu bezeichnen.
Gemäß einer bekannten Technik kann das Transportsystem beispielsweise von einer Transportgliederkette gebildet werden, die dazu bestimmt ist, eine Vorform oder einen Rohling des Behälters im Hinblick darauf zu halten, sie längs einer Bahn im Inneren des Ofens umlaufen zu lassen. Diese Kette wird in einer Endlosbewegung angetrieben.
Um die Vorform zu greifen, weist ein Transportglied eine Greifvorrichtung auf, die relativ zum Glied axial beweglich ist und die axial an dem Hals des Rohlings zum Eingriff kommt, wenn sie von einer äußersten entkuppelten Position in eine äußerste Greifposition gebracht wird.
Es sind verschiedene Mittel bekannt, die es gestatten, die Bewegungen der Greifvorrichtungen zwischen ihrer entkuppelten Position und ihrer Greifposition zu betätigen. So wird allgemein ein System mit Nocken und Nockenfolgen verwendet, um allgemein davon zu profitieren, dass die Bewegung der Greifvorrichtung senkrecht zu derjenigen der Transportkette ist. Klassischerweise ist jede Greifvorrichtung mit einer Rolle versehen, die dazu bestimmt ist, mit geneigten Rampen zusammenzuwirken, die kraftschlüssig mit dem Rahmen des Ofens verbunden sind, um die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Greifvorrichtung auf die Höhe der Beschickungsstellen oder der Entnahmestellen der Vorformen zu bewirken.
In bestimmten Fällen sind die Nockenbetätigungsmittel jedoch nicht völlig zufriedenstellend. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Greifvorrichtung eine Klemmvorrichtung umfasst, die dazu bestimmt ist, mit einer erheblichen Klemmkraft im Inneren des Halses der Vorform aufgenommen zu werden.
Die Beschickung und Entnahme der Vorform erfordert dann vergleichsweise erhebliche Kräfte, die längs der Achse der Greifvorrichtung angelegt werden. Bei einem System mit Nocken äußern sich diese Kräfte in noch erheblicheren Kräften, die auf die Transportkette in Richtung von deren Bewegung ausgeübt werden. Jedes Mal, wenn eine Rolle in Kontakt mit einer Nocke kommt, erleidet somit die Kette einen Stoß, der nachteilig einerseits für die gute Synchronisierung zwischen der Kette und den anderen Elementen der Blasformanlage und andererseits für die Lebensdauer des Transportsystems ist. Dieser Stoß wird um so erheblicher sein, eine je schnellere Bewegung der Greifvorrichtung man zu haben wünscht, da es dann nötig wäre, eine Nocke mit starker Steigung zu verwenden. In diesem Fall gewinnt zudem der Kontaktdruck zwischen der Rolle und der Nocke an Bedeutung, da er die Lebensdauer dieser Elemente bedroht.
Bei bekannten Ausführungsformen wird die Rolle zudem relativ zu der Achse der Bewegung der Greifvorrichtung versetzt. Wenn die Kraft der Beschickung und Entnahme erheblich ist, induziert die Rolle an. dem entsprechenden Glied der Kette auch ein erhebliches Drehmoment, das dort auch die Ursache für eine vorzeitige Abnutzung des Transportsystems sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, neue Mittel zur Steuerung der Verschiebungen der Greifvorrichtungen vorzuschlagen, die es gestatten, die durch die Transportkette ausgeübten Kräfte zu begrenzen, wenn die Beschickungs- oder Entnahmekraft der Vorform erheblich ist.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Ofen zur Wärmekonditionierung für eine Herstellungsanlage für Behälter aus thermoplastischem Material durch Blasformen von der Art vor, die eine Transportgliederkette mit Greifvorrichtungen umfasst, von denen jede dazu vorgesehen ist, einen Rohling des Behälters zu tragen, um ihn sich längs einer Bahn im Inneren des Ofens bewegen zu lassen, von der Art, bei der die Kette in einer kontinuierlichen Bewegung längs ihrer Bahn angetrieben wird, von der Art, bei der jede Greifvorrichtung relativ zu dem Glied, das sie trägt, axial beweglich ist, wenn sie von einer äußersten entkuppelten Position in eine äußerste Greifposition gebracht wird, um axial am Hals des Rohlings in Eingriff zu kommen, und von der Art, bei der Mittel zur Betätigung der Verschiebungen der Greifvorrichtungen zwischen ihren entkuppelten und Greifpositionen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel für die Verschiebungen der Greifvorrichtungen zumindest einen Mechanismus aufweisen, der mit einem Arm versehen ist, der längs einer Bahn beweglich ist, die im Wesentlichen parallel zur axialen Greifrichtung ist, und der ein Zwischenglied trägt, das dazu bestimmt ist, in Kontakt mit der Greifvorrichtung zu kommen, und dass das Zwischenglied beweglich an dem Arm angebracht ist, so dass es einen rutschfreien Kontakt mit der Greifvorrichtung ermöglicht, während es relativ zu dem Arm längs der axialen Greifrichtung unbeweglich bleibt. Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

– wird der Arm auf seiner Bahn in Form einer zwischen einer Anfangsposition und einer Endposition hin- und hergehenden Bewegung betätigt, und in einer zwischen seiner Anfangs- und Endposition liegenden Kontaktposition des Arms kommt das Zwischenglied in Kontakt mit der Greifvorrichtung, die in einer ihrer äußersten Positionen ist, und sie in die andere ihrer äußersten Positionen drängt, die der Endposition des Arms entspricht;
– ist das Zwischenglied auf eine in Richtung parallel zu der Bewegung der Glieder der Kette bewegliche Weise angebracht;
– wird das Zwischenglied elastisch in eine Ruheposition relativ zum Arm zurückgeführt, und wegen der Verschiebung des entsprechenden Kettenglieds zwischen dem Moment, in dem der Arm in Kontakt mit dem Zwischenglied kommt, und dem Moment, in dem der Arm seine Endposition erreicht, wird das Zwischenglied durch die Greifvorrichtung, mit der es Kontakt hat, aus seiner Ruheposition entfernt;
– wirkt zwischen der Kontaktposition und der Endposition des Arms die Greifvorrichtung durch Haftung mit dem Zwischenglied zusammen, um es aus seiner Ruheposition relativ zum Arm entfernen;
– wird während der Rückkehrbewegung des Arms aus seiner Endposition in seine Anfangsposition das Zwischenglied durch elastische Rückstellmittel in seine Ruheposition zurückgeführt;
– ist das Zwischenglied auf dem Arm in Richtung der Bewegung der Glieder der Kette gleitend angebracht;
– besteht das Zwischenglied zumindest aus einer Rolle, die auf dem Arm um eine zur axialen Greifrichtung und zur Bewegungsrichtung der Glieder der Kette senkrechte Achse (Y-Y) drehbar angebracht ist;
– wirkt zwischen dem Moment, in dem das Zwischenglied Kontakt mit der Greifvorrichtung bekommt, und dem Moment, in dem der Arm seine Endposition erreicht, die Greifvorrichtung durch Haftung mit dem Zwischenglied zusammen, um die Rolle um ihre Achse in Drehung zu versetzen;
– umfasst die Greifvorrichtung einen Schaft, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden mit dem Rohling beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, übt der Mechanismus eine Schubkraft auf den Schaft aus und kommt das Zwischenglied an einer Fläche des Schafts zur Anlage, die im Wesentlichen eben und zur axialen Richtung senkrecht ist;
– umfasst die Greifvorrichtung einen Schaft, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden mit dem Rohling beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, übt der Mechanismus eine Zugkraft auf den Schaft aus, weist das Zwischenglied die Form eines U-Profils auf, das zwei parallele Schenkel aufweist, deren Enden zum Inneren hin umgeschlagen sind, um einen Schlitz zu begrenzen, der den Durchtritt des Schafts gestattet, trägt der Schaft der Greifvorrichtungen einen Betätigungskopf, der dazu bestimmt ist, sich zwischen den zwei Schenkeln des Profils zu bewegen, und der eine Breite aufweist, die größer als die Breite des Schlitzes ist, so dass, wenn das Zwischenglied axial durch den Arm verschoben wird, die umgeschlagenen Enden des Profils mit dem Kopf zusammenwirken, um die axiale Verschiebung der Greifvorrichtung zu betätigen;
– umfasst die Greifvorrichtung einen Schaft, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden mit dem Rohling beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, übt der Mechanismus eine Zugkraft auf den Schaft aus, weist der Arm die Form eines U-Profils auf, das zwei parallele Schenkel aufweist, deren Enden zum Inneren hin umgeschlagen sind, um einen Schlitz zu begrenzen, der den Durchtritt des Schafts gestattet, trägt jedes der zwei umgeschlagenen Enden zumindest eine Rolle, trägt der Schaft der Greifvorrichtungen einen Betätigungskopf, der dazu bestimmt ist, sich zwischen den zwei Schenkeln des Profils zu bewegen, und der eine Breite aufweist, die größer als die Breite des Schlitzes ist, so dass, wenn der Arm axial verschoben wird, die Rollen der umgeschlagenen Enden des Profils mit dem Kopf zusammenwirken, um die axiale Verschiebung der Greifvorrichtung zu betätigen;
– wird die Hin- und Herbewegung des Arms durch ein System mit Pleuelstange und Kurbel betätigt;
– umfassen die Betätigungsmittel für die Verschiebung der Greifmittel zwei Mechanismen, deren einer die Verschiebung der Greifmittel aus ihrer äußersten entkuppelten Position in ihre äußerste Greifposition betätigt und deren anderer die umgekehrte Verschiebung betätigt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch das Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung sowie der folgenden beigefügten Zeichnungen offenbar:
die 1 und 2 sind axiale Schnittansichten, die die Greifvorrichtung eines Glieds der Transportkette darstellen, wobei diese Vorrichtung in einer oberen entkuppelten Position beziehungsweise einer unteren Greifposition einer Vorform dargestellt ist;
die 3 ist eine Perspektivansicht, die eine Ausführungsform eines Steuermechanismus für Verschiebungen der Greifvorrichtung darstellen;
4 ist eine Schnittansicht der in 3 dargestellten Betätigungsmittel, in der zudem das an diesen Mechanismus anpassbare Werkzeug zur Betätigung der Bewegung der Greifvorrichtung aus ihrer oberen Position in ihre untere Position dargestellt ist, wobei dieses Werkzeug insbesondere in 5 perspektivisch dargestellt ist;
6 stellt perspektivisch ein an den Betätigungsmechanismus anpassbares Werkzeug zum Verbringen der Greifvorrichtung aus ihrer unteren Position in ihre obere Position dar;
die 7A bis 7D stellen schematisch im axialen Schnitt einen Vorgang dar, der das Greifen der Vorform gestattet;
die 8A bis 8D stellen auf die gleiche Weise einen Vorgang dar, der die Freigabe der Vorform gestattet; und
die 9 und 10 sind Ansichten ähnlich zu denjenigen der 3, die Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen.
Die Erfindung wird nun für den besonderen Fall eines Wärmebehandlungsofens für eine Vorform 10 aus thermoplastischem Material, beispielsweise aus PET, beschrieben. Die Vorform 10 wird durch Spritzformung hergestellt und weist einen Hals 12 auf, der direkt in seiner endgültigen Form ausgebildet wird, wobei der Hals 12 insbesondere einen radialen äußeren Bund 14 aufweist. Für die Klarheit der Beschreibung wird im ganzen folgenden Text angenommen, dass die Vorform 10 vertikal mit dem Hals oben angeordnet ist, wie dies zum Beispiel in den 1 und 2 dargestellt ist. Die zur Beschreibung der Erfindung verwendeten geometrischen Bezeichnungen ergeben sich aus dieser Konvention und sollen nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung verstanden werden.
In den 1 und 2 ist schematisch und teilweise die Greifvorrichtung 16 eines Transportglieds dargestellt, dessen Hauptkörper 18 hier nur sehr teilweise dargestellt ist. Der Hauptkörper 18 ist dazu bestimmt, mit zwei anderen ähnlichen Gliedern verbunden zu werden, wobei er relativ zu diesen um eine vertikale Achse gelenkig ist, um einen Teil einer Transportkette für Vorformen in dem Ofen zu bilden. In diesem Beispiel bewegt sich die Kette folglich im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene. Die Transportglieder und ihre Verbindungsarten können jedoch auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Sie können sogar unabhängig voneinander sein, unter der Bedingung jedoch, dass sie über synchronisierte Antriebsmittel verfügen, damit zwei Glieder zumindest auf Höhe der Greifzone der Vorform im gleichen Takt versetzt werden.
Die Greifvorrichtung 16 umfasst einen zylindrischen Schaft 20 mit vertikaler Achse A_n, der um seine Achse drehbar in einer Hülse 22 angebracht ist, die ihrerseits gleitend in dem Hauptkörper 18 längs der Achse A_n angebracht ist. Der Schaft 20 und die Hülse 22 sind axial kraftschlüssig miteinander verbunden, so dass die Greifvorrichtung 16 zwischen zwei Extrempositionen gleiten kann, nämlich einer in 1 dargestellten oberen entkuppelten Position und einer in 2 dargestellten unteren Greifposition.
Die Hülse 22, deren Form im großen und ganzen zylindrisch ist, umfasst zwei seitliche flache Stellen 24, die sich axial über die Länge der Bahn der Greifvorrichtung erstrecken und die einander gegenüberliegen. Das Glied umfasst Auflagen 26, die durch Federn 28 radial zur Anlage an den flachen Stellen 24 gebracht werden, um durch Bremsung die axiale Position der Hülse 22 und damit der Greifvorrichtung 16 beizuhalten.
An seinem oberen Ende umfasst der Schaft 20 einen Betätigungskopf 30, dessen allgemeine Form zylindrisch ist. An seiner Basis weist der Kopf 30 ein Zahnrad 32 auf, dessen Durchmesser größer als derjenige der Hülse 22 ist, um mit einer (nicht dargestellten) Zahnstange des Ofens zusammenzuwirken, um die Drehung des Schafts 20 um seine Achse A_n zu bewirken, wenn das Transportglied sich im Ofen verschiebt.
An seinem unteren Ende umfasst der Schaft 20 eine Greifklemmvorrichtung 34, die eine an den Hals 12 der Vorform 10 angepasste Form aufweist. Die hier dargestellte Klemmvorrichtung 34 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, ihre Form kann in der Praxis aber komplexer sein. Für den Fall, dass man die Vorform von außen zu greifen wünscht, würde die Klemmvorrichtung 34 beispielsweise durch eine Greifglocke ersetzt werden.
Um das Ergreifen der Vorform 10 am Eingang des Ofens auszuführen, muss die Klemmvorrichtung 34 axial nach unten ins Innere des Halses 12 der Vorform 10 eingekuppelt werden; dies erfolgt dadurch, dass die gesamte Greifvorrichtung 16 aus ihrer oberen Position in ihre untere Position bewegt wird.
Die Klemmvorrichtung wird durch Klemmen im Hals aufgenommen; dies bringt es mit sich, dass der Eingriff eine bestimmte Kraft längs der Achse A_n erfordert. Diese Kraft hängt insbesondere vom Klemmgrad ab, und sie kann bei bestimmten Anwendungen beispielsweise etwa 150 daN erreichen. Man beachte, dass die Übernahme der axialen Greifkraft durch die Vorform beispielsweise durch Anlage ihres Bundes 14 an einer von dem Transportglied abstehenden Anlagefläche 35 geschieht.
Sobald sie mit dem Hals 12 in Eingriff steht, kann die Klemmvorrichtung dann die Vorform 10 tragen und sie sogar um ihre Achse A_n in Drehung versetzen.
Am Ausgang des Ofens muss die Klemmvorrichtung 34 dahingegen axial nach oben abgelöst werden, dass sie die Vorform 10 freigibt. Da die Klemmvorrichtung dann die Neigung hat, die Vorform 10 mit sich nach oben zu nehmen, muss man Ausstoßmittel vorsehen, die sie nach oben blockieren. Hierzu umfasst das Transportglied einen rohrförmigen Ausstoßer 36 mit Achse A_n, der fest mit dem Hauptkörper 18 des Glieds verbunden ist und dessen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Halses 12 der Vorform 10 ist.
In der entkuppelten Position wird die Klemmvorrichtung 34 im Inneren des Ausstoßers 36 aufgenommen, während die Klemmvorrichtung 34 in der unteren Position unter dem unteren Ende des Ausstoßers 36 vorsteht. Dieser letztere ist so ausgebildet, dass sein unterer Rand gerade über dem oberen Rand des Halses 12 der Vorform 10 liegt.
Wenn die Vorform 10 durch die Klemmvorrichtung 34 nach oben mitgenommen wird, wird sie ferner am Ausstoßer 36 anstoßend blockieren. Wenn die Klemmvorrichtung ihre Aufwärtsbewegung fortsetzt, wird sie sich schließlich ganz von dem Hals 12 der Vorform abkoppeln und dieser letztere wird somit freigegeben. Der Ausstoßer könnte natürlich auch an dem Bund 14 zur Anlage kommen.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Mittel, die es gestatten, die Greifvorrichtung 16 zwischen ihrer oberen und unteren Position zu betätigen.
Der erfindungsgemäße Ofen umfasst insbesondere Mittel, die es gestatten, die Greifvorrichtung 16 aus ihrer oberen Position in ihre untere Position zu bringen, um das Ergreifen der Vorform zu bewirken, und am Ausgang des Ofens Mittel, die es gestatten, sie aus ihrer unteren Position in ihre obere Position zu bringen. Diese Mittel sind sehr ähnlich und umfassen im übrigen zwei identische Mechanismen 38, an die ein für die Betätigung der Aufwärtsbewegung oder die Betätigung der Abwärtsbewegung spezifisches Werkzeug angepasst wird.
Der gemeinsame Mechanismus 38 ist perspektivisch in 3 und im Schnitt in 4 dargestellt. In 4 ist auch ein spezifisches Drückwerkzeug 40 für die Betätigung der Abwärtsbewegung dargestellt, um das Ergreifen der Vorform 10 sicherzustellen.
Der Mechanismus 38 umfasst einen Rahmen 42, der dazu bestimmt ist, an einem Gestell des Ofens befestigt zu werden. An diesem Rahmen 42 ist ein winkelförmiger Arm 44 so angebracht, dass er in der Greifrichtung gleiten kann, das heißt im vorliegenden Fall in vertikaler Richtung. Hierzu wird eine Gleitverbindung verwendet, die einerseits von einer mit einer vertikalen Stütze 50 des Winkelstücks 44 fest verbundenen, festen, vertikalen Schiene 46 und andererseits von einem mit dem Rahmen 42 fest verbundenen festen Schlitten 48 gebildet wird.
Der Mechanismus umfasst Mittel, um eine Hin- und Herbewegung des Winkelstücks 44 in der axialen Greifrichtung zu bewirken. Im vorgeschlagenen Beispiel wird ein System mit Pleuelstange 84 und Kurbel 86 verwendet, das durch einen drehenden Elektromotor 88 mit horizontaler Achse angetrieben wird. Natürlich kann jedes andere bekannte Mittel verwendet werden, um dem Winkelstück 44 eine axiale Hin- und Herbewegung zu verleihen. So könnten die Bewegungen des Winkelstücks durch einen Zylinder betätigt werden.
Am unteren Ende seiner vertikalen Stütze umfasst der winkelstückförmige Arm 44 eine horizontale untere Platte 52, an deren Unterseite eine horizontale Schiene 54 befestigt ist, die einen Teil einer zweiten Gleitverbindung bildet. Ein beweglicher Schlitten 56 ist auf der horizontalen Schiene 54 so angebracht, dass er relativ zu dem Winkelstück 44 in einer horizontalen Richtung gleiten kann, die daher senkrecht zur vertikalen Greifrichtung der Vorform ist und die der Bewegungsrichtung der Transportkette der Vorformen entspricht.
Der bewegliche Schlitten 56 ist dazu bestimmt, das eine oder das andere der zwei spezifischen Werkzeuge 40, 60 zu tragen, die bezüglich der 5 und 6 ausführlich dargestellt sind.
Jedes dieser zwei Werkzeuge 40, 60 umfasst eine obere Platte 62, die mit Indexöffnungen 64 versehen ist, die dazu bestimmt sind Indexstifte 58 aufzunehmen, die sich von dem beweglichen Schlitten 56 axial nach unten erstrecken. Die Platte 62 ist an dem Schlitten 56 beispielsweise durch zwei (nicht dargestellte) Schrauben befestigt.
Jedes dieser zwei Werkzeuge 40, 60 umfasst auch eine Widerlagerplatte 66, die sich in einer vertikalen Ebene senkrecht zu der Gleitrichtung des beweglichen Schlittens 56 erstreckt und die dazu bestimmt ist, direkt an der unteren Platte 52 des Winkelstücks 44 befestigt zu werden. Die Widerlagerplatte 66 jedes Werkzeugs trägt zwei parallele Führungen 68, die sich in der Gleitrichtung des beweglichen Schlittens 56 erstrecken und die jeweils gleitend in einer Führungsöffnung aufgenommen sind, die die Platte 62 durchdringen. Die Führungen 68 dienen dazu, Druckschraubenfedern 70 zu tragen, die zwischen der Platte 62 und der Widerlagerplatte 66 eingesetzt sind, um sie voneinander zu trennen. Das freie Ende der Führungen 68 umfasst eine Verdickung, an der die Platte 62 unter der Einwirkung der Federn 70 zur Anlage kommt.
Wenn somit eines der zwei Werkzeuge 40, 60 auf dem beweglichen Schlitten 56 montiert ist, kann die Platte 62 in horizontaler Richtung relativ zum Winkelstück 44 gleiten. Unter der Einwirkung der Federn 70 wird sie jedoch in eine Ruheposition zurückgeholt, in der sie an den Verdickungen 72 der Führungen 68 zur Anlage kommt.
In den 4 und 5 ist ein Drückwerkzeug 40 dargestellt, das dazu bestimmt ist, die Bewegung einer Greifvorrichtung 16 nach unten zu betätigen, indem es einfach an der Oberseite des Betätigungskopfs 30 dieser letzteren zur Anlage kommt. Das Drückwerkzeug 40 weist einen röhrenförmigen Schaft 74 auf, der sich von der Platte 62 axial nach unten erstreckt und der auf seiner Innenfläche mit einem Feingewinde versehen ist, um die Befestigung und die genaue axiale Positionierung eines zylindrischen Anschlags 76 zu gestatten, dessen Unterseite dazu bestimmt ist, an dem Betätigungskopf 30 zur Anlage zu kommen, um dessen Abwärtsbewegung zu bewirken. Eine Kontermutter 78 gestattet es, den Anschlag 76 an dem Schaft 74 festzuklemmen, um eine Verstellung seiner axialen Position zu verhindern.
Das Gabelwerkzeug 60, das in 6 dargestellt ist, weist zwei Schenkel 80 in Form paralleler Platten auf, die sich von der Platte 62 vertikal nach unten erstrecken. Jeder Schenkel 80 umfasst an seinem unteren Ende eine innere transversale Randleiste 82, die sich in Richtung zum anderen Schenkel erstreckt. Der transversale Abstand und die Höhe der Schenkel 80 sind größer als die entsprechenden Abmessungen des Betätigungskopfs 30, so dass dieser letztere sich zwischen den zwei Schenkeln bewegen kann. Im Gegensatz dazu ist der transversale Abstand der zwei Randleisten größer als der Durchmesser des Hülse 22, aber kleiner als derjenige des Zahnrads 32, so dass, wenn der Kopf 30 zwischen den zwei Schenkeln 80 aufgenommen ist und wenn das Gabelwerkzeugs 60 nach oben bewegt wird, die Randleisten 82 mit einer Unterseite 33 des Kopfs 30 zusammenwirken, um diesen nach oben mitzunehmen.
Die Skizzen der 7A bis 7D gestatten es, die Funktionsweise der Betätigungsmittel gemäß der Erfindung für den Fall des Greifens der Vorrichtung zu veranschaulichen. In diesen Skizzen ist der Betätigungskopf 30 für zwei aufeinanderfolgende Glieder der Transportkette wiedergegeben. Die Greifvorrichtungen dieser zwei Glieder besitzen die Achsen A_n und A_n+1. Bei dem in 7A dargestellten Schritt befindet sich das Winkelstück 44 in einer anfänglichen oberen Position und es ist zu sehen, dass sich der Betätigungskopf 30 eines der Glieder der Bewegung zufolge der Transportkette nähert, das heißt bei Betrachtung der Figuren von links nach rechts. Die Unterseite des Schafts 76 des Drückwerkzeugs 40 liegt dann höher als der Betätigungskopf 30.
Ab diesem Moment bewirkt das System mit Pleuelstange und Kurbel den Beginn der Abwärtsbewegung des winkelstückförmigen Arms 44. Das Drückwerkzeug 40 befindet sich dann bezüglich des Winkelstücks in der Ruheposition, das heißt durch die Federn 70 nach links zum Anschlag gebracht.
Bei Schritt 7B ist zu sehen, dass das Glied der Transportkette sich bewegt hat, bis es teilweise im Lot des Drückwerkzeugs 40 zu liegen kommt. Dieser Zeitpunkt entspricht im Wesentlichen dem Moment, in dem die Unterseite des Drückers 40 in Kontakt mit dem Betätigungskopf 30 kommt. Man sieht, dass, der Drücker 40 und der Betätigungskopf 30, obwohl sie im Wesentlichen den gleichen Durchmesser haben, in Wirklichkeit nur auf der Hälfte ihrer jeweiligen Flächen zusammenwirken, denn der Kontakt entsteht, bevor ihre Achsen A_n und X-X übereinstimmen. Man erkennt, dass der Drücker 40 sich noch in der Ruheposition relativ zum Winkelstück 44 befindet.
Ab diesem Zeitpunkt übt, während sich die Abwärtsbewegung des Winkelstücks 44 fortsetzt, der Drücker auf den Betätigungskopf eine Schubkraft nach unten aus, wodurch es der Greifklemmvorrichtung 34 gestattet wird, ins Innere des Halses 12 der Vorform einzudringen. Während der ganzen Abwärtsbewegung des Drückers 40 und des Betätigungskopfs 30 fährt indessen dieser letztere damit fort, sich mit dem Glied der Transportkette in horizontaler Richtung zu bewegen, während das Winkelstück 44 sich nicht in dieser Richtung bewegen kann. Wie man in 7C sehen kann, wird der Drücker 40 dann auch aus einer Ruheposition durch den Kopf 30 durch das Gleiten des beweglichen Schlittens 56 relativ zum Winkelstück 44 versetzt, wobei die Federn 70 zusammengedrückt werden.
Beim vorgeschlagenen Beispiel erfolgt dieser Antrieb des Drückers 40 durch einfaches Anhaften der Unterseite des Drückers 40 an dem Kopf 30, ohne Gleiten des einen relativ zum anderen, wobei dieses Anhaften das Resultat der axialen Greifkraft ist, die notwendig ist, um den Eingriff der Klemmvorrichtung 34 in dem Hals der Vorform zu gestatten.
Wenn das Winkelstück 44 seine untere Endposition erreicht hat, beginnt das System mit Pleuelstange und Kurbel dann die Wiederaufstiegsbewegung. Folglich wird der Kontakt zwischen dem Drücker 40 und dem Betätigungskopf 30 unterbrochen, so dass dieser letztere, gebremst durch die Auflagen 26, seine äußerste untere Position zum Greifen der Vorform einnimmt. Es zeigt sich somit, dass die äußerste unteren Position der Greifvorrichtung 16 durch die untere Endposition des Drückers 40 bestimmt ist. Der Umstand, einen zweiteiligen Drücker zu haben, bei dem man die Position des zylindrischen Anschlags relativ zur Platte 62 einstellen kann, gestattet es somit, die äußerste untere Position der Greifvorrichtung 16 zu definieren, und damit die Distanz, auf der die Klemmvorrichtung 34 in den Hals der Vorform eingreift.
Wie man in 7D sehen kann, schieben die Federn 70 das Drückwerkzeug 40 in seine Ruheposition relativ zum Winkelstück 44 zurück, sobald der Kontakt mit dem Betätigungskopf unterbrochen wird, so dass sich der Mechanismus in seiner Anfangskonfiguration befindet. Man sieht zudem, dass der Betätigungskopf 30 des folgenden Glieds sich dann in einer Position befindet, um seinerseits durch den Drücker 40 nach unten verschoben zu werden.
Die 8A bis 8D veranschaulichen auf ähnliche Weise die Funktionsweise der Betätigungsmittel im Moment der Freigabe der Vorform.
In 8A ist der Mechanismus in der unteren Ausgangsposition dargestellt, bevor der Betätigungskopf 30 des ersten der zwei betreffenden Glieder die Höhe des Gabelwerkzeugs 60 erreicht. Man erkennt, dass die Randleisten 82 der Schenkel dann unter der Unterseite 33 des Kopfs 30 liegen, der sich dann in seiner äußersten unteren Position befindet. Auf diese Weise kann der Kopf 30 wegen der Bewegung der Transportkette zwischen den Schenkeln 80 zum Eingriff kommen.
In 8B ist die Kontaktposition des Winkelstücks 44 dargestellt, bei der die Randleisten 82 während ihrer Aufwärtsbewegung in Kontakt mit dem Kopfs 30 kommen. Auch dort kommt der Kontakt zustande, bevor der Kopf 30 exakt das Lot des Gabelwerkzeugs 60 erreicht.
In 8C hat das Winkelstück 44 seine obere Endposition erreicht, wobei der den Kopf 30 nach oben bis zu einer äußersten oberen Position mitnimmt. Zur gleichen Zeit nimmt der Kopf 30 wegen der zum Herausziehen der Klemmvorrichtung 34 notwendigen Kraft das Gabelwerkzeug 60 in horizontaler Richtung relativ zum Winkelstück 44 mit, wobei die Federn 70 zusammengedrückt werden.
Ab diesem Zeitpunkt bewirkt das System mit Pleuelstange und Kurbel von neuem die Abwärtsbewegung des Winkelstücks 44 und damit die Unterbrechung des Kontakts zwischen den Randleisten 82 und dem Kopf 30, der dank der Auflagen 26 in seiner oberen Position bleibt. Im Gegensatz dazu bringen die Federn 70 dann das Gabelwerkzeug 60 in seine Ruheposition zurück. Das Gabelwerkzeug kann trotzdem wieder seine untere Ausgangsposition einnehmen, bevor der folgende Betätigungskopf mit Achse A_n+1 sich in der Kontaktposition befindet.
Beim vorgeschlagenen Beispiel dreht der elektrische Motor 88 mit konstanter Geschwindigkeit, so dass die Aufstiegsdauer und die Abstiegsdauer der Werkzeuge 40, 60 identisch sind. Es könnte indessen vorgesehen werden, dass der Motor so betätigt wird, dass eine der Aufwärts- oder Abwärtsbewegungen schneller erfolgt als die andere, um beispielsweise jedes Risiko einer Störung des Werkzeugs durch den folgenden Kopf während der Rückkehrbewegung zu vermeiden. Diese Möglichkeit könnte auch verwendet werden, um eine vorbestimmte Geschwindigkeit der Bewegung der Greifvorrichtung unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Förderkette zu erhalten, die beispielsweise mit der Taktrate der mit dem Ofen verknüpften Blasformmaschine verbunden ist.
Die 9 und 10 veranschaulichen zwei mit den Lehren der Erfindung konforme Mechanismen, bei denen aber die Zwischenglieder, durch die der Mechanismus auf den Kopf 30 des Schafts 20 einwirkt, nicht gleitend auf dem Arm 44 angebracht sind, sondern von zumindest einer Rolle gebildet werden, die um eine horizontale Achse drehbar auf dem Arm 44 angebracht sind, um auf dem Kopf 30 des Schafts 20 zu rollen.
In 9 ist zu sehen, dass unter der unteren Platte 52 des Arms 44 ein Werkzeug angebracht ist, um die Greifvorrichtung 16 aus seiner oberen Position in seine untere Position zu bringen. Dieses Werkzeug besteht aus einer einfachen Rolle 98, die an einem Gabelbügel 96 um eine horizontale Achse Y-Y drehbar angebracht ist, die gleichzeitig zur axialen Greifrichtung und zur Bewegungsrichtung der Förderkette ist. Der Gabelbügel 98 ist fest an der unteren Platte 52 angebracht.
Auf diese Weise kommt die Rolle 98, wenn der Arm 44 aus seiner oberen Position in seine untere Position gebracht wird, an dem Betätigungskopf 30 zur Anlage. Sobald der Kontakt hergestellt ist, kann die Rolle 98 den Schaft 20 nach unten schieben. Zugleich rollt wegen der Bewegung des Glieds 18 die Rolle 98 auf dem Kopf 30, ohne irgendeine Störkraft auf das Glied auszuüben.
In 10 ist ein Werkzeug 89 dargestellt, das dazu bestimmt ist, direkt unter der unteren Platte 52 des Arms 44 befestigt, die Aufwärtsbewegung der Greifvorrichtung zurück in seine obere Position sicherzustellen. Dieses Werkzeug 89 weist eine zu dem weiter oben beschriebenen Gabelwerkzeug 60 ähnliche Form auf und umfasst daher zwei parallele Schenkel 90, von denen jeder an seinem unteren Ende mit einer inneren, transversalen Randleiste 92 versehen ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Werkzeug 89 zwar relativ zum Arm 44 ortsfest, aber die Randleisten 92 der Schenkel 90 sind jeweils mit zwei Rollen 94 versehen, die um ihre Achsen drehbar angebracht sind, die gleichzeitig zur axialen Greifrichtung und zur Bewegungsrichtung der Förderkette senkrecht sind. Diese Rollen 94, die unter der Oberseite der Randleisten 92 zum Vorschein kommen, sind dazu bestimmt, in Kontakt mit der Unterseite 33 des Kopfs 30 zu kommen.
Wenn der Arm 44 die Aufwärtsbewegung einer Greifvorrichtung bewirkt, ermöglichen es die Rollen 94 dem Kopf 30 dank des Umstands, dass der Kontakt zwischen den Rollen 94 und dem Kopf 30 durch Rollen und nicht durch Gleiten erfolgt, daher, sich relativ zum Arm 44 in der Bewegungsrichtung der Förderkette zu bewegen, ohne dass diese Relativbewegung irgendeine Kraft ausübt, die der Bewegung der Kette entgegenwirkt.
Es zeigt sich, dass der Mechanismus gemäß der Erfindung es gestattet, die Greifvorrichtung jedes Mechanismus auf schnelle Weise mit erheblicher zu betätigen, ohne eine Störkraft auf die Transportkette auszuüben.

Claims

Ofen zur Wärmekonditionierung für eine Herstellungsanlage für Behälter aus thermoplastischem Material durch Blasformen von der Art, die eine Transportgliederkette mit Greifvorrichtungen (16) umfasst, von denen jede dazu vorgesehen ist, einen Rohling (10) des Behälters zu tragen, um ihn sich längs einer Bahn im Inneren des Ofens bewegen zu lassen, von der Art, bei der die Kette in einer kontinuierlichen Bewegung längs ihrer Bahn angetrieben wird, von der Art, bei der jede Greifvorrichtung (16) relativ zu dem Glied (18), das sie trägt, axial beweglich ist, wenn sie von einer äußersten entkuppelten Position in eine äußerste Greifposition gebracht wird, axial am Hals (12) des Rohlings (10) in Eingriff zu kommen, und von der Art, bei der Mittel zur Betätigung der Verschiebungen der Greifvorrichtungen zwischen ihren entkuppelten und Greifpositionen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel für die Verschiebungen der Greifvorrichtungen zumindest einen Mechanismus aufweisen, der mit einem Arm (44) versehen ist, der längs einer Bahn beweglich ist, die im Wesentlichen parallel zur axialen Greifrichtung (A_n) ist, und der ein Zwischenglied (40, 60, 94, 98) trägt, das dazu bestimmt ist, in Kontakt mit der Greifvorrichtung (16) zu kommen, und dass das Zwischenglied (40, 60, 94, 98) beweglich an dem Arm (44) angebracht ist, so dass es einen rutschfreien Kontakt mit der Greifvorrichtung (16) ermöglicht, während es relativ zu dem Arm (44) längs der axialen Greifrichtung unbeweglich bleibt.
Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (44) auf seiner Bahn in Form einer zwischen einer Anfangsposition und einer Endposition hin- und hergehenden Bewegung betätigt wird, und dass in einer zwischen seiner Anfangs- und Endposition liegenden Kontaktposition des Arms das Zwischenglied (40, 60, 94, 98) in Kontakt mit der Greifvorrichtung (30, 16) kommt, die in einer ihrer äußersten Positionen ist, und sie in die andere ihrer äußersten Positionen drängt, die der Endposition des Arms (44) entspricht.
Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (40, 60) an dem Arm (44) in Richtung parallel zu der Bewegung der Glieder der Kette bewegliche Weise angebracht ist.
Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (40, 60) elastisch in eine Ruheposition relativ zum Arm (44) zurückgeführt wird, und dass wegen der Verschiebung des entsprechenden Kettenglieds (18) zwischen dem Moment, in dem der Arm in Kontakt mit dem Zwischenglied kommt, und dem Moment, in dem der Arm seine Endposition erreicht, das Zwischenglied (40, 60) durch die Greifvorrichtung (30, 16), mit dem es Kontakt hat, aus seiner Ruheposition entfernt wird.
Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kontaktposition und der Endposition des Arms (44) die Greifvorrichtung (30, 16) durch Haftung mit dem Zwischenglied (40, 60) zusammenwirkt, um es aus seiner Ruheposition relativ zum Arm (44) entfernen.
Ofen nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rückkehrbewegung des Arms (44) aus seiner Endposition in seine Anfangsposition das Zwischenglied (40, 60) durch elastische Rückstellmittel (70) in seine Ruheposition zurückgeführt wird.
Ofen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (40, 60) auf dem Arm in Richtung der Bewegung der Glieder der Kette gleitend angebracht ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied aus zumindest einer Rolle (94, 98) besteht, die auf dem Arm um eine zur axialen Greifrichtung und zur Bewegungsrichtung der Glieder (18) der Kette senkrechten Achse (Y-Y) drehbar angebracht ist.
Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Moment, in dem das Zwischenglied (94, 98) Kontakt mit der Greifvorrichtung bekommt, und dem Moment, in dem der Arm (44) seine Endposition erreicht, die Greifvorrichtung (30, 16) durch Haftung mit dem Zwischenglied (40, 60) zusammenwirkt, um die Rolle um ihre Achse in Drehung zu versetzen.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (16) einen Schaft (20) umfasst, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied (18) geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden (34, 30) mit dem Rohling (10) beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, dass der Mechanismus eine Schubkraft auf den Schaft (20) ausübt und dass das Zwischenglied (40, 98) an einer Fläche (30) des Schafts (20) zur Anlage kommt, die im Wesentlichen eben und zur axialen Richtung senkrecht ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (16) einen Schaft (20) umfasst, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied (18) geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden (34, 30) mit dem Rohling (10) beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, dass der Mechanismus eine Zugkraft auf den Schaft (20) ausübt, dass das Zwischenglied (60) die Form eines U-Profils aufweist, das zwei parallele Schenkel (80) aufweist, deren Enden (82) zum Inneren hin umgeschlagen sind, um einen Schlitz zu begrenzen, der den Durchtritt des Schafts (20) gestattet, dass der Schaft (20) der Greifvorrichtungen einen Betätigungskopf (30) trägt, der dazu bestimmt ist, sich zwischen den zwei Schenkeln (80) des Profils zu bewegen, und der eine Breite aufweist, die größer als die Breite des Schlitzes ist, so dass, wenn das Zwischenglied (60) axial durch den Arm (44) verschoben wird, die umgeschlagenen Enden (82) des Profils mit dem Kopf (30) zusammenwirken, um die axiale Verschiebung der Greifvorrichtung (16) zu betätigen.
Ofen nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung einen Schaft (20) umfasst, dessen Mittelteil axial in dem zugehörigen Glied (18) geführt wird und dessen zwei gegenüberliegende Enden (34, 30) mit dem Rohling (10) beziehungsweise mit dem Mechanismus zusammenwirken, dass der Mechanismus eine Zugkraft auf den Schaft (20) ausübt, dass der Arm (44) die Form eines U-Profils aufweist, das zwei parallele Schenkel (90) aufweist, deren Enden (92) zum Inneren hin umgeschlagen sind, um einen Schlitz zu begrenzen, der den Durchtritt des Schafts (20) gestattet, dass jedes der zwei umgeschlagenene Enden (92) zumindest eine Rolle (94) trägt, dass der Schaft (20) der Greifvorrichtungen einen Betätigungskopf (30) trägt, der dazu bestimmt ist, sich zwischen den zwei Schenkeln (90) des Profils zu bewegen, und der eine Breite aufweist, die größer als die Breite des Schlitzes ist, so dass, wenn der Arm (44) axial verschoben wird, die Rollen (94) der umgeschlagenen Enden (92) des Profils mit dem Kopf (30) zusammenwirken, um die axiale Verschiebung der Greifvorrichtung (16) zu betätigen.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hin- und Herbewegung des Arms (44) durch ein System mit Pleuelstange (84) und Kurbel (86) betätigt wird.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel für die Verschiebung der Greifmittel zwei Mechanismen umfassen, deren eines die Verschiebung der Greifmittel (16) aus ihrer äußersten entkuppelten Position in ihre äußerste Greifposition betätigt und deren anderes die umgekehrte Verschiebung betätigt.