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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Blasformen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren des
Kalt-Blasrohling-Typs und des Zwei-Stufen-Typs zum Blasformen von
Vorformlingen (Blasrohlingen) aus synthetischem Harz zu Behältern bekannt.
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Das Verfahren des Kalt-Blasrohling-Typs verwendet
normalerweise eine Vorformling-Spritzgießmaschine und eine getrennte
Blasformmaschine. Nach dem Spritzgießen wird die Temperatur von geformten
Vorformlingen zunächst
auf Raumtemperatur gesenkt. Die Vorformlinge werden dann zum Blasformen
in der Blasformmaschine wieder erwärmt.
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Insbesondere weist die Blasformmaschine einen
Vorformling-Heizabschnitt
und einen Blasformabschnitt auf. Der Vorformling-Heizabschnitt erwärmt die
Vorformlinge bis auf eine bestimmte Blasformtemperatur und anschließend blasformt
der Blasformabschnitt die Vorformlinge zu bestimmten fertigen Produkten.
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Bei der Blasformmaschine nach dem
Stand der Technik weist der Vorformling-Heizabschnitt Heizelemente
auf, die sich in der Richtung des Vorformlings-Transports erstrecken
und die in vertikaler Richtung angeordnet sind.
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Der Abstand zwischen benachbarten
Vorformlingen im Vorformling-Heizabschnitt unterscheidet sich von
dem Abstand zwischen benachbarten Vorformlingen in dem Blasformabschnitt.
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Insbesondere ist der Abstand zwischen
benachbarten Vorformlingen in dem Blasformabschnitt relativ groß, was von
der Größe der zu
formenden Produkte und der Breite des Blasformabschnittes abhängt. Umgekehrt
ist der Abstand zwischen benachbarten Vorformlingen im Vorformling-Heizabschnitt vorzugsweise
so klein wie möglich,
um den Nutzeffekt der Wärme
zu verbessern, da die Vorformlinge einer Erwärmung durch die Heizelemente
ausgesetzt sind, die sich in der Richtung des Vorformling-Transports
erstrecken. Daher wird der Abstand zwischen nebeneinander liegenden
Vorformlingen im Vorformling-Heizabschnitt so eingestellt, dass
er kleiner ist als der Abstand zwischen nebeneinander liegenden Vorformlingen
in dem Blasformabschnitt, so wie es in der japanischen Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
56-60227 offenbart ist.
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Die Blasformmaschine des Kalt-Blasrohling-Typs
nach dem Stand der Technik bedarf Mittel zum Ändern des Abstandes zwischen
benachbarten Vorformlingen im Vorformling-Heizabschnitt, da der Abstand
zwischen benachbarten Vorformlingen im Vorformling-Heizabschnitt
kleiner eingestellt sein sollte als in dem Blasformabschnitt. Dies
verkompliziert die Maschinenstruktur und erhöht ihre Größe, was darüber hinaus zu einer schwierigen
Wartung führt
und die Herstellungskosten erhöht.
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Die japanischen Patentanmeldungen
mit Veröffentlichungsnummern
57-182408 und 58-82733 schlagen vermutlich vor, die obigen Probleme
zu lösen,
ohne den Abstand zwischen benachbarten Vorformlingen in den Vorformling-Heizabschnitten
zu ändern.
Trotzdem werfen die beiden Fundstellen zum Stand der Technik ein
weiteres Problem dahingehend auf, dass die Heizelemente verschwenderisch angeordnet
sind und den Raum zwischen benachbarten Vorformlingen erwärmen, in
dem sich keine Vorformlinge befinden, da sich die Heizelemente in dem
Vorformling-Heizabschnitt in der Vorformling-Transportrichtung erstrecken
und in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Dies verringert den
Nutzeffekt der Wärme.
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Die japanische Patentanmeldung mit
Veröffentlichungsnummer
57-182408 schlägt
vor, die Vorformlinge durch eine Kette zu transportieren, die in vertikaler
Richtung umläuft.
Jedoch wirft der Stand der Technik noch ein weiteres Problem dahingehend auf,
dass er die Höhe
der Maschine extrem vergrößert.
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Die japanische Patentanmeldung mit
Veröffentlichungsnummer
58-82733 schlägt
vor, die Vorformlinge mittels eines Endlostransportkettenmechanismus
zu transportieren, der hauptsächlich
die längs verlaufenden
Läufe verwendet.
Allerdings hat solch ein Transportkettenmechanismus nutzlose Abschnitte
in der Transportbahn und verringert daher die Effizienz.
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In jedem Fall benötigt die Blasformmaschine einen
Mechanismus zum Greifen der Vorformlinge, was ihre Struktur verkompliziert.
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Aus der
EP 0 026 895 A1 ist eine
Vorrichtung zum Erwärmen
und anschließenden
Blasformen von Vorformlingen aus synthetischem Harz bekannt. Diese
bekannte Vorrichtung weist eine rechteckige Transportbahn auf, entlang
derer ein Vorformling-Zuführabschnitt,
ein Vorformling-Heizabschnitt, ein Blasformabschnitt und ein Produktentnahmeabschnitt
angeordnet sind. Die Transportbahn ist aus einer Vielzahl unabhängiger Träger zusammengesetzt, die
entlang der Transportbahn derart transportiert werden, dass sich
der Abstand zwischen den Vorformlingen während ihres Transports verändert. Dadurch
soll der von der Vorrichtung benötigte
Raum minimiert werden.
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Die
EP 0 266 804 A2 offenbart eine Vorrichtung
zum Erwärmen
und zum Blasformen von Vorformlingen, die einen Vorformling-Zuführabschnitt,
einen Vorformling-Heizabschnitt, einen Blasformabschnitt, einen
Produktentnahmeabschnitt und einen Transportabschnitt aufweist.
Der Transportabschnitt weist zwei Transportzweige auf, die miteinander
durch zwei Transferbahnen verbunden sind. In dieser Vorrichtung
werden die Vorformlinge ebenfalls mit einem sich ändernden
Abstand entlang dem Transportabschnitt transportiert.
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Aufgrund der verwendeten Transportmechanismen
sind der Aufbau und die Kontrolle der aus der
EP 0 026 895 A1 und der
EP 0 266 804 A2 bekannten Vorrichtungen
komplex.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Erwärmen und anschließenden Blasformen
zur Verfügung
zu stellen, deren Struktur einfach ist, die leicht zu warten ist
und die eine hohe Produktionseffizienz im Hinblick auf den von der
Vorrichtung benötigten
Raum hat.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gewöhnlich hat der Blasformabschnitt
einen Formwerkzeug-Zuhaltungsmechanismus mit großen Öffnungs- und Schließhublängen. Wenn
solch ein Zuhaltungsmechanismus auf einer längeren Seite der im Wesentlichen
rechteckigen Transportbahn angeordnet wird, müssen die kürzeren Seiten der Transportbahn
verlängert
werden, was den Einbauraum für
die Blasformmaschine vergrößert. Daher
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung der Blasformabschnitt an einer kürzeren Seite der Transportbahn
angeordnet, so dass die Länge
der längeren Seiten
wirksam verwendet werden kann, um den Einbauraum zu verringern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die Vorformling-Heizabschnitte an den drei Seiten der Transportbahn
angeordnet, mit Ausnahme der kürzeren
Seite, an der der Blasformabschnitt angeordnet ist. Somit ist es
möglich,
einen ausreichenden Abstand zwischen benachbarten Vorformling-Heizabschnitten
zur Verfügung
zu stellen und die nötige
Zeit, die für
den Anstieg der Vorformlingtemperatur und die Verteilung der Temperatur
notwendig ist, sicherzustellen.
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In solch einem Fall ist es bevorzugt,
dass der Vorformling-Transportabschnitt
Transportglieder zum Halten der Vorformlinge und der Produkte aufweist, sowie
eine Transportkette, an der die Transportglieder fest angebracht
sind, wobei sich die Transportglieder mit der Bewegung der Transportkette
bewegen.
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Mit solch einer Transportkette kann
die Transportbahn frei mit einem Signalantrieb ausgelegt werden,
was einen preisgünstigeren
und einfacheren Mechanismus zur Verfügung stellt. Da der Abstand zwischen
benachbarten Vorformlingen durch die Transportglieder beibehalten
wird, die fest an der Transportkette montiert sind, können die
konventionellen Mittel zum Ändern
des Abstands zwischen benachbarten Vorformlingen weggelassen werden. Dies
vereinfacht die Struktur des Blasformabschnittes, verringert dessen
Herstellungskosten und vereinfacht die Wartung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
erstreckt sich eine Heiz- und
Drehkette zum Erwärmen
und Drehen der Vorformlinge entlang der drei Seiten der Transportbahn,
an denen die Vorformling-Heizabschnitte angeordnet sind.
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In solch einem Fall kann ein einziger
Antrieb die Vorformlinge drehen, um sie gleichmäßig um den Umfang in den drei
Vorformling-Heizabschnitten zu erwärmen.
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Es ist weiter bevorzugt, dass die
Heiz- und Drehkette und die Transportkette all die Transportglieder
entlang der drei Seiten der Transportbahn drehen, an denen die Vorformling-Heizabschnitte
angeordnet sind, was zu einer Rotation der Vorformlinge führt.
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Dies kann einen zusätzlichen
Freiheitsgrad bei der Konstruktion und einen preisgünstigeren
und einfacheren Mechanismus zur Verfügung stellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es ferner bevorzugt, dass der Transportabschnitt Transportglieder
zum Halten der Vorformlinge und der Produkte aufweist, sowie eine
Transportkette, an der die Transportglieder fest angebracht sind,
vier erste Kettenräder,
die in den Ecken der Transportbahn angeordnet sind und in die Transportkette
eingreifen, und drei zweite Kettenräder, die in den zwei Ecken
der drei Seiten der Transportbahn, an denen die Vorformling-Heizabschnitte
angeordnet sind und in der Ecke, die oberstromig des Blasformabschnitts
ist, angeordnet sind und die in die Heiz- und Drehkette eingreifen, wobei
die ersten und zweiten Kettenräder,
die in denselben Ecken angeordnet sind, eine gemeinsame Welle aufweisen.
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Hierdurch können die Vorformlinge, die
in den Vorformling-Heizabschnitten
transportiert werden, zuverlässig
gedreht werden, und die Struktur kann weiter vereinfacht werden.
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Es ist ferner bevorzugt, dass der
Vorformling-Heizabschnitt, der an einer längeren oberstromigen Seite
der Transportbahn angeordet ist, auf die die kürzere Seite folgt, an der der
Blasformabschnitt angeordnet ist, Heizkörper aufweist, die sich in
einer Vorformling-Transportrichtung erstrecken und vertikal ausgerichtet
sind.
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Somit kann durch die Heizelemente
eine Temperaturverteilung entlang der Axialrichtung der Vorformlinge
erreicht werden. Obwohl solch eine Temperaturverteilung gemäß dem Stand
der Technik eine relativ große
Zeit in Anspruch nehmen würde, kann
die vorliegende Erfindung eine ausreichende Erwärmungszeit zur Verfügung stellen,
indem die Vorformlinge durch die Heizkörper erwärmt werden, die sich entlang
der längeren
Seite der Transportbahn in Vorformling-Transportrichtung erstrecken.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
es ferner bevorzugt, dass der Transportabschnitt die Vorformlinge
intermittierend transportiert, wobei der Vorformling-Heizabschnitt,
der an einer längeren
oberstromigen Seite der Transportbahn angeordnet ist, einen Heizkörper aufweist,
der sich auf jeder Seite der Transportbahn in einer Längsrichtung
des Vorformlings erstreckt und der an einer Position angeordnet ist,
an der jeder Vorformling intermittierend stoppt.
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Solche longitudinalen Heizkörper können die Erwärmungszeit
verkürzen
und können
ohne jegliche Störung
des Transports nahestmöglich
am Vorformling positioniert werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
es ferner bevorzugt, dass der Produktentnahmeabschnitt neben dem
Vorformling-Zuführabschnitt
am Anfang einer längeren
unterstromigen Seite der Transportbahn angeordnet ist, die in einer
Vorformling-Transportrichtung auf die kürzere Seite folgt, an der der
Blasformabschnitt angeordnet ist.
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Somit ist es möglich, die Wartung zu vereinfachen,
indem der Produktentnahmeabschnitt und der Vorformling-Zuführabschnitt
am Ende der längeren
unterstromigen Seite der Transportbahn angeordnet werden, anstelle
an der kürzeren
Seite, an der der Blasformabschnitt mit einer relativ komplizierten Struktur
vorgesehen ist.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
es ferner bevorzugt, dass die Transportkette Verbindungsglieder
und Hohlstifte aufweist, welche die Verbindungsglieder verbinden,
wobei jedes der Transportglieder einen Befestigungsstift aufweist,
der lösbar
in einen entsprechenden Hohlstift eingeführt ist, und mit der Transportkette
mittels des Befestigungsstiftes verbunden ist.
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Da die Transportglieder mit der Transportkette
lediglich durch die lösbaren
Befestigungsstifte verbunden sind, können die Positionen der Beförderungsglieder
leicht verändert
werden, um den Abstand zwischen den Transportgliedern zu ändern, indem
die Befestigungsstifte einfach relativ zu den Hohlstiften entnommen
und wieder eingeführt
werden.
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In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erwärmen und
anschließenden Blasformen
von Vorformlingen aus synthetischem Harz zur Verfügung, bei
dem:
der Transportabschnitt Transportglieder zum Halten der
Vorformlinge und der Produkte sowie eine Transportkette, an der
die Transportglieder fest angebracht sind, aufweist, und
jedes
der Transportglieder eine Basis aufweist, die in die Transportkette
eingreift, sowie einen Transportstift, der herausnehmbar an der
Basis angebracht ist, wobei der Transportstift in einen entsprechenden Vorformling
zum Halten des Vorformlings eingeführt wird.
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Wenn die Transportstifte lösbar an
den Basen der jeweiligen Transportglieder angebracht sind, können die
Transportstifte leicht durch neue Transportstifte ersetzt werden,
um andere Vorformlinge mit unterschiedlichem Durchmesser aufzunehmen.
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In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass
die Transportkette Verbindungsglieder und Hohlstifte aufweist, die
die Verbindungsglieder verbinden, wobei jedes der Transportglieder
einen Befestigungsstift aufweist, der herausnehmbar in einen zugehörigen. Hohlstift
eingeführt
wird, wobei die Basis jedes der Transportglieder mit der Transportkette durch
den Befestigungsstift verbunden ist.
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Somit können, wenn die Transportstifte durch
andere Transportstifte ersetzt werden, die Transportglieder verschiedener
Vorformlinge leicht aufnehmen. Zusätzlich kann das System die
Abstandsänderungen
aufgrund der Änderungen
der Positionen der Transportglieder leicht aufnehmen.
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In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erwärmen und
anschließenden
Blasformen von Vorformlingen aus synthetischem Harz zur Verfügung, wobei:
der
Transportabschnitt die Vorformlinge intermittierend transportiert;
die
Vorformling-Heizabschnitte erste und zweite Heizbereiche aufweisen;
der
erste Heizbereich einen Heizkörper
aufweist, der sich in einer Längsrichtung
der Vorformlinge erstreckt;
und der zweite Heizabschnitt Heizkörper aufweist, die
sich in einer Vorformling-Transportrichtung erstrecken und vertikal
ausgerichet sind.
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Der Heizkörper des ersten Heizbereiches, der
sich in Längsrichtung
der Vorformlinge erstreckt, dient dazu, die Vorformlinge auf eine
angemessene Blasformtemperatur oder auf eine Temperatur, die geringfügig niedriger
als die Blasformtemperatur ist, zu erwärmen. Die Heizkörper des
zweiten Heizbereichs, die sich in der Vorformling-Transportrichtung erstrecken
und vertikal ausgerichtet sind, stellen eine Temperaturverteilung
zur Verfügung,
die sich in Längsrichtung
der Vorformlinge erstreckt. Daher kann der sich longitudenal erstreckende
Heizkörper des
ersten Heizbereichs die Vorformling vollständig in der Längsrichtung
erwärmen.
Im Ergebnis kann der Heizkörper
im ersten Heizabschnitt effizienter benutzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erwärmen und
anschließen den
Blasformen von Vorformlingen aus synthetischem Harz zur Verfügung, wobei:
der
Transportabschnitt die Vorformlinge intermittierend transportiert;
und
die Vorformling-Heizabschnitte einen Heizkörper aufweisen, der sich auf
jeder Seite der Transportbahn in Längsrichtung des Vorformlings
erstreckt und an einer Position angeordnet ist, an der jeder Vorformling
intermittierend stoppt.
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Solch eine Anordnung kann die Erwärmungszeit
verkürzen
und die Heizkörper
nahestmöglich
ohne jede Behinderung an der Vorformling-Transportbahn positionieren
und somit den Nutzeffekt der Wärme
verbessern.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
es ferner bevorzugt, dass der Transportabschnitt die blaszuformenden
Vorformlinge gleichzeitig transportiert, wobei ein Abstand zwischen
benachbarten Vorformlingen beibehalten wird, der für einen
Blasformschritt geeignet ist.
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Somit können die Vorformlinge effizienter
in einer Weise erwärmt
werden, die für
den Blasformzyklus geeignet ist.
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Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann für
ein Verfahren zum Erwärmen
und anschließenden
Blasformen von Vorformlingen aus synthetischem Harz verwendet werden,
das die Schritte aufweist:
Übergeben
von Vorformlingen entlang einer Transportbahn und sequenzielles
Zuführen
der Vorformlinge zu einem Blasformabschnitt;
Erwärmen der
Vorformlinge bis auf eine Blasformtemperatur in zumindest einem
Vorformling-Heizabschnitt; und
Blasformen der Vorformlinge
in Blasformwerkzeugen unter Verwendung eines komprimierten Fluids
zu Produkten; und wobei
der Vorformling-Heizschritt einen ersten
Heizschritt aufweist, bei dem im Wesentlichen die gesamten Vorformlinge
auf eine Temperatur erwärmt
werden, die gleich oder geringfügig
niedriger als die Blasformtemperatur ist; sowie
einen zweiten
Heizschritt zum Erwärmen
der Vorformlinge nach dem ersten Heizschritt, so dass diese in ihrer
Axialrichtung einen Temperaturgradienten aufweisen.
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Bei der Erwärmungsprozedur kann die Energie
effizienter verwendet werden, indem der Vorformling-Heizschritt
in einen ersten und einen zweiten Heizschritt aufgeteilt wird. Der
erste Heizschritt erwärmt
die gesamten Vorformlinge und der zweite Heizschritt stellt eine
Temperaturverteilung in Axialrichtung der Vorformlinge zur Verfügung.
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Bei diesem Verfahren ist es ferner
bevorzugt, dass der erste Heizschritt den Schritt des Erwärmens der
Vorformlinge mit Heizkörpern,
die sich in einer Längsrichtung
der Vorformlinge erstrecken, aufweist.
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Solche longitudinal verlaufenden
Heizelemente können
die Vorformlinge wirksamer erhitzen.
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Es ist bei diesem Verfahren auch
bevorzugt, dass der zweite Heizschritt den Schritt des Erwärmens der
Vorformlinge mit Heizkörpern
aufweist, die sich in einer Vorformling-Transportrichtung erstrecken
und vertikal ausgerichtet sind.
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Somit kann eine Temperaturverteilung
zuverlässig
in der Axialrichtung der Vorformlinge angewandt werden.
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Dieses Verfahren zum Blasformen kann
ferner die Schritte aufweisen:
Zurverfügungstellen einer Heiz- und
Drehkette zum Erwärmen
und Drehen der Vorformlinge, die sich entlang der drei Seiten der
Transportbahn erstreckt, an denen die Vorformling-Heizabschnitte
angeordnet sind; und
Erwärmen
und Drehen der Vorformlinge in den Vorformling-Heizabschnitten.
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Darüber hinaus ist bevorzugt, dass
das Verfahren zum Blasformen ferner die Schritte aufweist:
Zurverfügungstellen
von Heizkörpern,
die sich in einer Vorformling-Transportrichtung erstrecken und vertikal
ausgerichtet sind, an einer längeren
oberstromigen Seite der Transportbahn, auf die die kürzere Seite
folgt, an der der Blasformabschnitt angeordnet ist; und
Erwärmen der
Vorformlinge mit den Heizkörpern.
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Zusätzlich ist bevorzugt, dass
das Verfahren zum Blasformen die Schritte aufweist:
nebeneinander
Anordnen eines Vorformling-Zuführabschnitts
und eines Produktentnahmeabschnitts am Anfang einer längeren unterstromigen Seite
der Transportbahn der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die auf die
kürzere
Seite folgt, an der der Blasformabschnitt angeordnet ist; und
Zuführen der
Vorformlinge und Entnehmen der Produkte an der längeren unterstromigen Seite
der Transportbahn folgend der kürzeren
Seite, an der der Blasformabschnitt angeordnet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Blasformen, die entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
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2 ist
eine Frontansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung zum Blasformen.
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3 ist
eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Blasformen, die in den 1 und 2 gezeigt ist, von einem Blasformabschnitt.
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4 ist
eine vergrößerte Frontansicht
eines in 3 gezeigten
ersten Heizbereichs.
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5 ist
eine Draufsicht eines in 4 gezeigten
ersten Heizbereichs.
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6 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines in den 4 und 5 gezeigten Heizkörpers.
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines Transportabschnitts.
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8 ist
eine Querschnittsansicht eines Transportstiftes, der durch einen
neuen ersetzt wird.
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9 ist
eine Draufsicht von Transportgliedern, deren Abstand verändert wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail
beschrieben werden.
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Die 1 bis 9 zeigen eine Vorrichtung
zum Blasformen, die gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert sind.
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Die Vorrichtung zum Blasformen ist
vom Kalter-Blasrohling-Typ,
der die Vorformlinge, die von einer getrennten Spritzgießmaschine
geformt werden, erwärmt
und blasformt.
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Wie in 1 gezeigt
ist, weist die Vorrichtung zum Blasformen einen Vorformling-Zuführabschnitt 12,
Vorformling-Heizabschnitte 14,
einen Blasformabschnitt 16 und einen Produktentnahmeabschnitt 18 auf,
die alle an einer Maschinenbasis 10 entlang einem endlosen,
schleifenartigen Transportabschnitt 20 angeordnet sind.
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Der Transportabschnitt 20 bildet
eine im Wesentlichen rechteckige Transportbahn. Der Blasformabschnitt 16 ist
an einer kürzer
Seite der rechteckigen Transportbahn angeordnet. Die Vorformling-Heizabschnitte 14 hingegen
sind an den anderen drei Seiten angeordnet. Der Vorformling-Zuführabschnitt 12 und
der Produktentnahmeabschnitt 18 sind nebeneinander am Anfang
der längeren,
unterstromigen Seite der Transportbahn angeordnet, die in Vorformling-Transportrichtung
auf die kürze
Seite folgt, an der der Blasformabschnitt 16 angeordnet
ist. Der Vorformling-Zuführabschnitt 12 empfängt spritzgegossene
Vorformlinge 22 von einer Spritzgießmaschine (nicht gezeigt),
liefert die Vorformlinge dem Transportabschnitt 20 und
weist ein Paar Chuck-Mechanismen 24 zum Empfangen und Greifen
der Hälse
von zwei Vorformlingen 22 auf. Die Vorformlinge 22 werden
in einer Vorformling-Stapeleinrichtung (nicht gezeigt) gespeichert
und dann durch ein beliebiges Transportmittel, wie beispielsweise
einen Bandförderer,
in Anordnungsmittel eingebracht. Die Vorformlinge 22 werden
in den Anordnungsmitteln angeordnet, bevor sie von dem Chuck-Mechanismus 24 empfangen
werden. Der Chuck-Mechanismus 24 greift die Hälse der
beiden Vorformlinge 22 und dreht sie um, um die Vorformlinge 22 dem
Transportabschnitt 20 mit nach nach unten gerichteten Hälsen zuzuführen.
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Der Transportabschnitt 20 weist
ein Paar schleifenartiger Transportschienen 26 auf, entlang derer
die Vorformlinge 22 von dem Vorformling-Zuführabschnitt 12 der
Reihenfolge nach in die Vorformling-Heizabschnitte 14,
den Blasformabschnitt 16 und den Produktherausnahmeabschnitt 18 transportiert
werden, wie in 1 gezeigt.
Eine Vielzahl von Transportgliedern 28 steht mit einem
bestimmten Abstand in Eingriff mit den Transportschienen 26.
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Wie in den 6 und 7 gezeigt
ist, weist jedes der Transportglieder 28 ein festes Teilstück 30 auf,
das eine Basis bildet, sowie ein Unterbringungsbett 32,
das drehbar an dem festen Teilstück 30 montiert
ist, und einen Transportstift 42. Das feste Teilstück 30 ist
durch Gleitstücke 38 mit
den Transportschienen 26 in Eingriff und ebenfalls mit
einer Transportkette 36, die ein Transportkettenrad 34 umläuft.
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Das Transportkettenrad 34 ist
drehbar angetrieben, um die Transportglieder 28 entlang
der Transportbahn zu bewegen.
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Wie in 9 gezeigt
ist, weist die Transportkette 36 eine Vielzahl von Verbindungsgliedern 80 sowie
Hohlstifte 82 auf, die die Verbindungsglieder 80 drehbar
miteinander verbinden. Jeder der Hohlstifte 82 nimmt herausnehmbar
einen Befestigungsstift 84 auf. Somit ist das feste Teilstück 30 an
zwei Punkten mittels zweier Befestigungsstifte 84 mit der Transportkette 36 verbunden.
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Wenn die Befestigungsstifte 84 aus
den Hohlstiften 82 herausgezogen werden, kann das entsprechende
Transportglied 28 einfach von der Transportkette 36 entfernt
werden. Somit kann der Abstand im Zug der Transportglieder 28 einfach
verändert werden.
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Das Unterbringungsbett 32 ist
drehbar am festen Teilstück 30 montiert
und weist einen Transportstift 42 auf, der sich von dessen
Oberseite nach oben erstreckt. Der Transportstift 42 wird
in den Hals 40 eines Vorformlings 22 eingeführt, um
den Vorformling 22 auf dem Kopf stehend durch den Transportstift 42 zu
tragen.
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Wie in 8 gezeigt
ist, ist jeder der Transportstifte 42 in ein Loch 86 eingeführt, das
zentral durch das Unterbringungsbett 32 ausgebildet ist,
und steht mit dem Unterbringungsbett 32 am oberen Ende
in Eingriff. Das untere Ende des Transportstifts 42 empfängt ein
Eingriffsglied 92, beispielsweise eine Unterlegscheibe,
und installiert lösbar
ein Anti-Fall-Glied 88, beispielsweise einen O-Ring.
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Wenn das Eingriffsglied 92 und
das Anti-Fall-Glied 88 vom unteren Ende entfernt werden und
der Transportstift 42 angehoben wird, kann der Transportstift 42 leicht
aus dem Unterbringungsbett 32 entnommen werden. Wenn Vorformlinge
blasgeformt werden, die einen von den vorliegenden Vorformlingen
unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, können die Transportstifte 42,
wie es in 8 gezeigt
ist, durch Transportstifte 42a ersetzt werden, die einen
Durchmesser aufweisen, der dem Innendurchmesser der blaszuformenden
Vorformlinge entspricht. Anzumerken ist, dass die Eingriffsglieder 92 von
der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise benötigt werden.
Ohne jegliche Eingriffsglieder wäre
das Entfernen der Transportstifte 42 von den Transportgliedern 28 weiter
vereinfacht.
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Ein Drehkettenrad 44 ist
integral an jedem der Unterbringungsbetten 32 ausgebildet
und steht wirkend mit einer Kette 48 in Eingriff, die um
Kettenräder 46 herumgeführt ist
und sich entlang der drei Seiten der Transportbahn erstreckt, entlang
derer die Vorformling-Heizabschnitte 14 angeordnet sind. Wenn
ein Vorformling-Drehmotor 50 angetrieben wird, bewegt seine
Antriebskraft die Unterbringungsbetten 32, um die Vorformlinge 22 innerhalb
des Vorformling-Heizbereichs, der durch die Vorformling-Heizabschnitte 14 zur
Verfügung
gestellt wird, um ihre eigenen Drehachsen zu drehen.
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Das Drehkettenrad 46 in
jeder Ecke der Transportbahn weist mit dem entsprechenden Transportkettenrad 34 eine
gemeinsame Welle 90 auf.
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Somit können die Vorformlinge 22 zuverlässig durch
den gesamten Heizbereich, der durch die Vorformling-Heizabschnitte 14 zur
Verfügung
gestellt wird, um ihre eigenen Achsen gedreht werden.
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In dieser Ausführungsform ist der Blasformabschnitt 16 dazu
ausgelegt, zwei Vorformlinge 22 zur gleichen Zeit blaszu formen.
Der Transportabschnitt 20 stellt einen Abstand l1 zwischen zwei benachbarten Vorformlingen 22 zur
Verfügung
(siehe 2), der gleich
dem Abstand zwischen zwei benachbarten Vorformlingen 22 ist,
die von dem Blasformabschnitt 16 gleichzeitig blasgeformt
werden.
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Ferner führt der Vorformling-Zuführabschnitt 12
dem Transportabschnitt 20 zwei Vorformlinge 22 zu,
wobei der Abstand l1 beibehalten wird.
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Der Transportabschnitt 20 transportiert
die Transportglieder 28 intermittierend mittels des Transport-Kettenrads 34 und
der Transportkette 36 mit einem vorgegebenen Transportabstand
l2, wobei der Abstand l1 zwischen
benachbarten Vorformlingen beibehalten wird. Der Transportabstand
l2 wird in Abhängigkeit des Bewegungsabstandes
der dem Blasformabschnitt 16 zugeführten Vorformlingen 22 bestimmt.
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Wenn der Abstand l1 zwischen
benachbarten Vorformlingen 22 in obiger Weise im Transportabschnitt 20 beibehalten
wird, benötigt
die Vorrichtung zum Blasformen keine Mittel zum Ändern des Abstands zwischen
benachbarten Vorformlingen 22. Das kann die Struktur der
Vorrichtung zum Blasformen vereinfachen, die Herstellungskosten
verringern und die Wartung vereinfachen.
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Wenn drei anstelle von zwei Vorformlingen zur
gleichen Zeit blasgeformt werden sollen, kann einfach ein Transportglied 28,
wie in 9 gezeigt, zwischen
zwei benachbarte Transportglieder 28 eingefügt werden.
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Die Vorformling-Heizabschnitte 14 erwärmen die
Vorformlinge 22, die vom Vorformling-Zuführabschnitt 12 zum
Transportabschnitt 20 mit einem bestimmten Transportabstand
l2 transportiert werden, bis auf eine Blasformtemperatur.
In dieser Ausführungsform
weisen die Vorformling-Heizabschnitte 14, wie in 1 gezeigt, erste und zweite
Heizbereiche 52, 54 auf. Der erste Heizbereich 52 erwärmt die
Vorformlinge 22 auf die Blasformtemperatur oder eine Temperatur,
die geringfügig
niedriger als die Blasformtemperatur ist, während der zweite Heizbereich 54 die
Vorformlinge 22 mit einer vertikalen Temperaturverteilung
versieht. Solch eine Anordnung kann die gesamte Energie des Heizschrittes
effektiver verwenden.
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Wie am besten aus 1 ersichtlich ist, ist der erste Heizbereich 52 in
einer L-förmigen
Konfiguration ausgebildet, die sich von einer längeren Seite zu einer kürzeren Seite
der Transportbahn erstreckt, die im Vorderbereich der Maschinenbasis 10 angeordnet
ist, wodurch eine ausreichende Heizzeit zur Verfügung gestellt wird. Der erste
Heizbereich 52 weist eine Vielzahl von Heizkörperpaaren 56 auf,
und jedes Paar hat zwei separate Heizkörper 56, die vertikal
und auf gegenüberliegenden
Seiten der Transportbahn angeordnet sind, um die Vorformling 22 an Positionen
zu erwärmen,
die dem Transportabstand l2 entsprechen
und an denen die Vorformlinge 22 intermittierend vom Transportabschnitt 20 gestoppt werden.
Jeder der Heizkörper 56 im
ersten Heizbereich 52 erstreckt sich parallel zu den Vorformlingen 22 in
deren Längsrichtung
und ist von einer Reflektorplatte 58 umgeben. Somit können die
Vorformlinge 22 in ihrer Längsrichtung über die
gesamte Länge
effektiv erwärmt
werden.
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Wenn sich Heizkörper, wie im Stand der Technik,
in der Vorformling-Transportrichtung erstrecken, erwärmen sie
verschwenderisch den Raum zwischen all den zwei benachbarten Vorformlingen 22,
in dem kein Vorformling vorhanden ist, da zwischen benachbarten
Vorformlingen der Abstand l1 besteht. Jedoch
kann die vorliegende Erfindung die Vorformlinge 22 effektiv
erwärmen,
indem die vertikalen und separaten Heizkörper 56 im ersten
Heizbereich 52 verwendet werden. Indem darüber hinaus diese
Heizkörper 56 an
Positionen angeordnet werden, an denen die Vorformlinge 22 intermittierend stoppen,
ist es möglich,
die Heizzeit zu reduzieren und die Heizkörper 56 nahestmöglich zur
Transportbahn anzuordnen, ohne den Vorformlingtransport irgendwie
zu behindern, was den Nutzeffekt der Wärme verbessert.
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Der Nutzeffekt der Wärme kann
weiter in einer Art verbessert werden, die für einen Blasformzyklus höchst geeignet
ist, indem intermittierend zwei Vorformlinge zur gleichen Zeit transportiert
werden, wobei der Abstand l1 zwischen zwei
gleichzeitig blaszuformenden Vorformlingen beibehalten wird.
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Die Heizkörper 56 im ersten
Heizbereich 52 sind fest an einer Heizkörper-Befestigungsplatte 57 montiert.
Wenn die Heizkörper-Befestigungsplatte 57 um
das Drehgelenk 59 herum nach hinten oder nach vorne schräggestellt
wird, kann den Vorformlingen 22 in ihrer Axialrichtung
ein Temperaturgradient aufgeprägt
werden. Darüber
hinaus können
Unterschiede der Wärmeverteilung
zwischen den Heizkörpern 56 korrigiert
werden, indem die Neigung der Heizkörper-Befestigungsplatten 57 kontrolliert
wird.
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Beispielsweise tendiert die Temperatur
eines stabartigen Heizelements dazu, an seinem mittleren Teil am
höchsten
und an jedem Ende niedriger zu sein.
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Wenn die Heizkörper-Befestigungsplatten 57 schräg sind,
um die Enden der Heizkörper 56 näher an die
Hälse 40 der
Vorformlinge 22 heranzubringen, kann verhindert werden,
dass die Temperatur nahe der Hälse 40 niedriger
ist als die Temperatur der anderen Vorformling-Bereiche. Darüber hinaus
kann die Temperatur, abhängig
von der Wanddicke der Vorformlinge 22, so eingestellt werden,
dass sie allmählich
zu den Hälsen 40 der
Vorformlinge zunimmt.
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Wie es am besten in den 1 und 3 ersichtlich ist, ist der zweite Heizbereich 54 an
einer längeren
oberstromigen Seite der Transportbahn angeordnet, die sich auf der
Rückseite
der Maschinenbasis 10 befindet und auf die eine kürzere Seite
der Transportbahn folgt, an der der Blasformabschnitt 16 angeordnet
ist. Wie in 3 gezeigt
ist, weist der zweite Heizbereich 54 eine Heizbox 60 sowie
Heizkörper 62a, 62b, 62c und 62d auf,
die an einer Seite der Transportbahn in der Heizbox 60 angeordnet
sind, sich in der Vorformling-Transportrichtung erstrecken und vertikal
angeordnet sind. Indem die Temperatur der Heizkörper 62a, 62b, 62c und 62d eingestellt wird,
kann auf die Vorformlinge 22 eine vertikale Temperaturverteilung
aufgeprägt
werden.
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Der Blasformabschnitt 16 blasformt
die Vorformlinge 22 zu Fertigprodukten, nachdem sie von den
Vorformling-Heizabschnitten 14 erwärmt wurden. Der Blasformabschnitt 16 weist
zwei Blasformwerkzeuge 64 mit mehrteiligen Werkzeugen mit Formhöhlungsoberflächen auf
sowie zwei Blasformwerkzeug-Zuhaltungseinrichtungen 66,
jeweils zum Öffnen
und Schließen
der entsprechenden Blasformwerkzeuge 64.
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Der Produktentnahmeabschnitt 18 nimmt
die Produkte 68 heraus, die vom Blasformabschnitt 16 blasgeformt
wurden, und ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, dem Vorformling-Zuführabschnitt 12 benachbart
angeordnet. Wie am besten aus 3 ersichtlich
ist, weist der Produktentnahmeabschnitt 18 ein Paar Chuck-Mechanismen 70 auf, so
wie im Vorformling-Zuführabschnitt 12.
Die Chuck-Mechanismen 70 empfangen und greifen die Hälse 40 der
auf dem Kopf stehenden Produkte 68, die von den Transportgliedern 28 transportiert
werden, und die dann umgedreht werden, um die Produkte 68 mit
nach oben gericheten Hälsen 40 auf
ein Herausnahme-Fördermittel 72 zuzuführen.
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Ein Verfahren zum Blasformen, das
mit der Vorrichtung zum Blasformen durchgeführt werden kann, die sich auf
die vorliegende Ausführungsform bezieht,
wird nachstehend beschrieben.
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Zunächst werden Vorformlinge 22 durch
eine Spritzgießmaschine
(nicht gezeigt) spritzgegossen. Die spritzgegossenen Vorformlinge 22 werden
in einer Vorformling-Stapeleinrichtung untergebracht. Die Vorformlinge 22 werden
dann von der Vorformling-Stapeleinrichtung über ein beliebiges, geeignetes
Transportmittel, wie beispielsweise einen Bandförderer (nicht gezeigt), in
Anordnungsmittel (nicht gezeigt) eingebracht. Nachdem die Vorformlinge 22 durch
die Anordnungsmittel angeordnet sind, werden sie dem Vorformling-Zuführabschnitt 12 in
einer aufrechten Position zugeführt.
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Im Vorformling-Zuführabschnitt 12 greift
der Chuck-Mechanismus 24 die Hälse zweier Vorformlinge 22,
die um den Abstand 11, entsprechend dem Abstand zwischen
benachbarten Vorformlingen im Blasformschritt, beabstandet sind.
Die Chuck-Mechanismen 24 werden dann herumgedreht, so dass die
Hälse der
Vorformlinge 22 nach unten zeigen. Die invertierten Vorformlinge 22 werden
dann dem Transportabschnitt 20 übergeben.
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Im Transportabschnitt 20 werden
zwei Transportglieder 28, die durch den Abstand 11 getrennt sind,
gegenüber
dem Vorformling-Zuführabschnitt 12 angeordnet.
Der Transportstift 42, der sich in jedem der beiden Transportglieder 28 von
der Oberseite des Unterbringungsbettes 32 nach oben erstreckt, wird
dann in den Hals 40 des entsprechenden Vorformlings 22 eingeführt. Somit
wird der Vorformling 22 in einer invertierten Position
am entsprechenden Transportglied 28 gehalten.
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Anschließend bewegt sich die Transportkette 36 durch
das Transport-Kettenrad 34 intermittierend um einen Abstand
l2. Somit bewegen sich die mit der Transportkette 36 in
Eingriff stehenden Transportglieder 28 ebenfalls um einen
Abstand l2, um die Vorformlinge 22 auf
die Vorformling-Heizabschnitte 14 zuzutransportieren.
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In den Vorformling-Heizabschnitten 14 erwärmt der
erste Heizbereich 52 die Vorformlinge 22 bis auf
eine Blasformtemperatur oder eine Temperatur, die geringfügig unter
der Blasformtemperatur liegt. Der erste Heizbereich 52 weist
separate Heizkörper 56 auf,
die an Positionen, an denen die Vorformlinge 22 intermittierend
mit einem Abstand stoppen, der dem Transportabstand l2 entspricht,
im Transportabschnitt 20 und auf den gegenüberliegenden
Seiten der Transportbahn angeordnet sind. Die Heizkörper 56 erstrecken
sich entlang der Länge
der Vorformlinge 22. Daher können die Heizkörper 56 die gesamten
Vorformlinge 22 zuverlässig
in einer kurzen Zeit und in einer Art erwärmen, die für den Blasformzyklus geeignet
ist, indem blaszuformende Vorformlinge gleichzeitig intermittierend
transportiert werden. Da der erste Heizbereich 52 relativ
lang ist, können
die Vorformlinge 22 ausreichend und zuverlässig erwärmt werden.
Wenn die Heizkörper 56 im ersten
Heizbereich 52 in geeigneter Weise geneigt sind, können die
Vorformlinge 22 in ihrer Axialrichtung einen gewünschten
Temperaturgradient aufwei sen und die Wärmeverteilung in den Heizkörpern 56 kann
korrigiert werden.
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Durch intermittierendes Transportieren
der Vorformlinge 22 können
diese somit zuverlässig durch
die separaten Heizkörper 56 erwärmt werden, bevor
die Vorformlinge 22 durch den Transportabschnitt 20 auf
den zweiten Heizbereich 54 zu transportiert werden.
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Im zweiten Heizbereich 54 sind
die vier Heizkörper 62a, 62b, 62c und 62d,
die sich in der Vorformling-Transportrichtung erstrecken, vertikal
angeordnet. Wenn die Temperatur dieser Heizkörper 62a, 62b, 62c und 62d in
geeigneter Weise eingestellt ist, kann den Vorformlingen 22 in
Längsrichtung
zuverlässig
die Temperaturverteilung aufgeprägt
werden.
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Wenn die Vorformlinge 22 mittels
des Transportabschnitts 20 durch die Vorformling-Heizabschnitte 14 bewegt
werden, werden die Vorformlinge 22 durch die Unterbringungsbetten 32 um
ihre Achse gedreht, wobei die Unterbringungsbetten 32 durch das
Drehkettenrad 44 drehbar angetrieben werden, welches wiederum
von einer Kette 48 um die Kettenräder 46 herum angetrieben
wird. Somit können
die Vorformlinge 22 zuverlässig und auch um ihre Umfangsrichtung
herum erwärmt
werden.
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Die Vorformlinge 22 werden
durch den ersten Heizbereich 52 der Vorformling-Heizabschnitte 14 erwärmt und
durch den zweiten Heizbereich 54 der vertikalen Temperaturverteilung
unterworfen. Dann werden die Vorformlinge 22 mittels des
Transportabschnitts 20 zum Blasformabschnitt 16 transportiert.
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Im Blasformabschnitt 16 öffnen die
Blasformwerkzeug-Zuhaltungseinrichtungen 66 die Blasformwerkzeuge 64.
Die invertierten Vorformlinge 22 werden von den geöffneten
Blasformwerkzeugen 64 empfangen. Dann schließen die
Blasformwerkzeug-Zuhaltungseinrichtungen 66 und spannen
die Blasformwerkzeuge 64 ein. Anschließend wird Blasluft in die Vorformlinge 22 geleitet,
um sie zu Produkten 68 blaszuformen. Wie beschrieben blasformt
der Blasformabschnitt 16 zwei Vorformlinge 22 zur
gleichen Zeit.
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Nach dem Blasformschritt öffnen die
Blasformwerkzeug-Zuhaltungseinrichtungen 66 die Blasformwerkzeuge 64 wieder.
Der Transportabschnitt 20 wird dann intermittierend angetrieben,
um die Produkte 68 zum Produktentnahmeabschnitt 18 zu
bewegen.
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Im Produktentnahmeabschnitt 18 greifen
die Chuck-Mechanismen 70 die Hälse 40 der invertierten Produkte 68.
Der Produktentnahmeabschnitt 18 wird dann herumgedreht
und die Chuck-Mechanismen 70 werden geöffnet, um die aufrechten Produkte 68 dem Herausnahme-Fördermittel 72 zu übergeben.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf ihre zuvor genannten Ausführungsformen
beschränkt, sondern
kann in einer vielfältig
geänderten
und modifizierten Form verkörpert
werden, ohne vom Bereich der Erfindung, so wie er in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.
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Beispielsweise kann die Zahl der
Vorformlinge, die zur gleichen Zeit blasgeformt werden sollen, ausgewählt werden.
In den zuvor genannten Ausführungsformen
werden zwei oder drei Vorformlinge gleichzeitig blasgeformt. Anstelle
hiervon können
einer oder mehr als vier Vorformlinge gleichzeitig blasgeformt werden.
In solch einem Fall kann der Abstand zwischen benachbarten Vorformlingen
während
des Transports relativ zum Abstand zwischen benachbarten Vorformlingen
im Blasformschritt eingestellt werden.
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Darüber hinaus können die
Kette-und-Kettenrad-Leistungsübertragungsmechanismen,
die in den zuvor genannten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, durch andere Leistungsübertragungsmechanismen
ersetzt werden, wie beispielsweise eine Kombination eines Keilriemens
und eines Zahnriemens mit Riemenscheiben.