EP4469258A1

EP4469258A1 - Blasformanlagen sowie Verfahren zum Betrieb

Info

Publication number: EP4469258A1
Application number: EP23725173.1A
Authority: EP
Inventors: Rolf Baumgarte; Dieter Klatt
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2023-05-04
Publication date: 2024-12-04
Also published as: DE102022113491A1; WO2023232386A1; CN119053430A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blasformanlage zum Umformen von Vorformlingen aus Kunststoff zu Behältern mit zumindest einer Blasform (1) und einer der Blasform (1) zugeordneten Blaseinrichtung, wobei die Blasform (1) zumindest eine erste und eine zweite Blasformhälfte (2, 3) aufweist, welche zum Öffnen und/oder Schließen der Blasform (1) über eine Antriebseinrichtung (4) zueinander bewegbar sind und wobei die Antriebseinrichtung (4) ein elektrischer Antrieb ist. Erfindungsgemäß liegt die Antriebseinrichtung (4) über eine Kniehebelanordnung (7) zumindest auf die erste Blasformhälfte (2) einwirkt, wobei ein Schließzustand der Blasform (1) vor einem Totpunkt der Kniehebelanordnung (7).

Description

Beschreibung

Blasformanlagen sowie Verfahren zum Betrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blasformeinheit für eine Blasformanlage zum Umformen von Vorformlingen aus Kunststoff zu Behältern mit zumindest einer Blasform und einer der Blasform zugeordneten Blaseinrichtung, wobei die Blasform zumindest aus einer erste und einer zweite Blasform hälfte gebildet ist und wobei zumindest eine der Blasformhälften zum Öffnen und/oder Schließen der Blasform über eine als elektrischer Antrieb ausgebildete Antriebseinrichtung gekoppelt ist.

Derartige Blasformanlagen sind grundsätzlich aus der Praxis bekannt, wobei sich im Rahmen der Erfindung insbesondere auf Blasformanlagen für die Getränkeindustrie bezogen wird. Entsprechend handelt es sich bei den Behältern vorzugsweise um Getränkebehälter z. B. Getränkeflaschen. Derartige Getränkebehälter werden üblicherweise aus Vorformlingen aus Polyethylenterephthalat (PET) gefertigt, wobei die Vorformlinge bereits mit einer vordefinierten Form in der Blasform angeordnet und durch Beaufschlagung mit einem Innendruck plastisch verformt werden. Die Blasform ist hierbei so ausgebildet, dass diese einen Hohlraum für die Aufnahme der Vorformlinge bildet, wobei der Hohlraum eine Kontur aufweist, welche bereits der Kontur des herauszubildenden Behälters entspricht.

Insbesondere im Bereich der Getränkeindustrie sind üblicherweise mehrere Blasformen hintereinander an einem Transportkreisel angeordnet, sodass der Fertigungsprozess der Behälter im Wesentlichen kontinuierlich erfolgt, während die Blasformen über den Transportkreisel entlang einer Transportrichtung transportiert werden. Die Vorformlinge werden hierzu vereinzelt einer zugeordneten Blasform zugeführt und durch Schließen der Blasform innerhalb dieser angeordnet. Das Schließen der Blasform erfolgt durch eine Schließbewegung der Blasformhälften, wobei diese relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind. Nach dem Schließen der Blasform erfolgt sodann der eigentliche Blasprozess durch Beaufschlagung der Vorformlinge mit Druckluft über die Blaseinrichtung. Nach dem Umformen werden wird die Blasform durch Bewegung der Blasformhälften geöffnet und der herausgebildete Behälter entnommen.

Damit die einzelnen Bewegungen der Blasformhälften zueinander sowie des Transportkreisels synchronisiert ablaufen zu können, sind die einzelnen Bewegungen üblicherweise miteinander zwangsgekoppelt. Dies wird durch eine Antriebseinrichtung der Blasformhälften ermöglicht, welche kurvengesteuert ausgebildet ist. Bei einer Kurvensteuerung wird die Bewegung über eine entlang einer Führungsbahn abrollenden Führungsrolle bewirkt, wodurch sichergestellt wird, dass die einzelnen Bewegungen exakt an den vordefinierten Umfangsabschnitten z. B. eines Transportkreisels erfolgen. Demnach wird allein durch die Kurvensteuerung sichergestellt, dass die Blasform an der vorgegebenen Position öffnet und an einer weiteren vorgegebenen Position schließt.

In der Praxis stellt sich allerdings vermehrt die Anforderung, die einzelnen Antriebseinrichtungen durch elektrische Antriebe zu ersetzen, da hierdurch Antriebe mit wesentlich geringeren Leistungsdaten eingesetzt werden können. Darüber hinaus ist es heutzutage auch möglich, mehrere elektrische Antriebe so miteinander anzusteuern und zu betreiben, dass sich eine ausreichende Synchronisation zwischen den einzelnen Komponenten einer Baugruppe erzielen lässt.

Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise aus der EP 2 199 061 A1 bekannt, bei der eine Vielzahl von Antriebseinheiten jeweils durch einen elektrischen Antrieb ersetzt werden sollen. Unter anderem wird in diesem Zusammenhang auch erläutert, dass es grundsätzlich möglich ist, die Schließbewegung bzw. Öffnungsbewegung der Blasform durch einen elektrischen Antrieb zu realisieren. Nach dem Schließen der Blasform wird diese sodann verriegelt, um ein unbeabsichtigtes Öffnen während des Blasprozesses zu verhindern. Eine solche Verriegelung erfolgt insbesondere durch einen separaten Stift, welcher ebenfalls mithilfe eines separaten elektrischen Antriebes eingebracht werden kann.

Vor dem eigentlichen Blasprozess ist es neben dem Schließen der Blasform aber auch erforderlich, dass das offene Spaltmaß zwischen den einzelnen Blasformhälften durch Beaufschlagung mit einem einwirkenden Druck in einem ausreichenden Maße reduziert wird, damit das Material der Vorformlinge nicht zwischen die Blasformhälften eindringen kann. Dies wird üblicherweise über eine separate Zuhalteeinrichtung realisiert, wozu innerhalb der Blasformhälften hohlraumbildende Formatteile angeordnet sind, welche gegenüber Abschnitten der Blasformhälften verstellt werden können. Dies erfolgt beispielsweise durch eine pneumatische oder hydraulische Vorrichtung, welche einen entsprechenden Druck zwischen den Formatteilen und den weiteren Abschnitten der Blasformhälften erzeugt, sodass die Formatteile der beiden Blasformhälften in einem ausreichenden Maße miteinander verpresst werden.

Auch die EP 2 199061 A1 sieht eine solche Zuhalteeinrichtung vor, indem mittels einer mechanischen Einrichtung die Formatteile miteinander verpresst werden können. Auch für das Betreiben der Zuhalteeinrichtung ist ein separater elektrischer Antrieb vorgesehen, sodass entsprechend mithilfe eines ersten elektrischen Antriebes eine Schließbewegung der Blasform und mit einem zweiten elektrischen Antrieb eine Zuhaltung der Blasform bewirkt wird.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben sich grundsätzlich bewährt. Allerdings hat sich gezeigt, dass gerade beim Einbinden von elektrischen Antrieben eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen miteinander synchronisiert werden müssen, um einen einwandfreien Betrieb der Blasformanlage zu ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Blasanlage anzugeben, welche sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen durch einen vereinfachten Aufbau und eine einfachere Betriebsweise auszeichnet.

Gegenstand und Lösung dieser Aufgabe ist eine Blasformeinheit gemäß Patentanspruch 1. Demnach ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung zum Öffnen und/oder Schließen der Blasform über eine Kniehebelanordnung zumindest auf die erste Blasformhälfte einwirkt, wobei ein Schließzustand der Blasform vor einem Totpunkt der Kniehebelanordnung liegt bzw. ein Schließzustand der Blasform erreicht ist, bevor ein Totpunkt der Kniehebelanordnung erreicht wurde.

Unter einem Kniehebel versteht man eine Anordnung aus zumindest zwei miteinander gelenkig verbundenen Hebelarmen, wobei durch die Länge der Hebelarme bzw. das Verhältnis der Längen der beiden Hebelarmen zueinander ein großer Hubweg bei geringer Druckkraft in einen kleinen Hubweg mit großer Druckkraft umgesetzt werden kann oder umgekehrt. Die Besonderheit ist ferner, dass dieses Übersetzungsverhältnis sich während der Bewegung kontinuierlich verschiebt, sodass beispielsweise zunächst ein großer Hubweg bei geringer Druckkraft und anschließend ein geringer Hubweg mit großer Druckkraft innerhalb einer Bewegung verwirklicht werden kann.

Gerade bei der Einbindung von elektrischen Antrieben sind die aufzubringenden Drehmomente häufig nicht ausreichend, um eine ausreichende Zuhaltung der Blasform zu gewährleisten. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann auf eine separate Zuhalteeinrichtung durch Einbindung einer entsprechenden Kniehebelanordnung verzichtet werden, sodass entsprechend über die eine Antriebseinrichtung sowohl ein Schließen bzw. Öffnen als auch eine Zuhaltung der Blasform bewirkt werden kann. Entsprechend wirkt die Kniehebelanordnung von außen auf die zumindest erste Blasform hälfte ein.

Von einem Totpunkt wird bei einer Kniehebelanordnung dann gesprochen, wenn die beiden Hebelarme entlang einer gemeinsamen Linie angeordnet sind bzw. die einzelnen Rotationssachsen der gelenkigen Anbindungspunkte auf einer Linie angeordnet sind. Die zumindest auf die erste Blasformhälfte einwirkende Druckkraft ist dann am größten, wenn ausgehend von einem Öffnungszustand die beiden Hebelarme vor dem Totpunkt zueinander angeordnet sind. In jedem Fall ist ein Überschreiten dieses Totpunktes zu vermeiden, da dann keine ausreichende Druckkraft zur Bewirkung einer Zuhaltung aufgebracht werden kann. Darüber hinaus wird auch ein Öffnen der Blasformhälften erschwert, da hierzu zunächst der Totpunkt durchlaufen werden müsste, was entsprechend mit dem Aufbringen einer hohen Kraft verbunden ist.

Wenngleich die Erfindung nicht auf eine bestimmte Ausgestaltungsform beschränkt ist, so sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass die Blasformhälften verschwenkbar zueinander zwischen dem Schließzustand und einem Öffnungszustand bewegbar sind. Diese Bewegungen meint im Rahmen der Erfindung ausschließlich eine Relativbewegung zueinander, wobei es unerheblich ist, ob beide Blasformhälften jeweils verschwenkbar ausgebildet sind oder nicht. Grundsätzlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass sowohl die erste als auch die zweite Blasform hälfte schwenkbeweglich ausgebildet sind, wobei dann die Kniehebelanordnung sowohl auf die erste als auf die zweite Blasform hälfte einwirkt. Alternativ ist es auch denkbar, eine erste Kniehebelanordnung für die erste Blasformhälfte und eine zweite Kniehebelanordnung für die zweite Blasformhälfte vorzusehen, wobei jede der Hebelanordnungen mit einem separaten elektrischen Antrieb als Antriebseinrichtung angetrieben wird. Die Kniehebelanordnungen können dann identisch zueinander ausgebildet sein.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht jedoch vor, dass die zweite Blasform hälfte unbeweglich ausgebildet ist. Mit einer unbeweglichen Ausbildung ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass bei einer Schwenkbewegung der beiden Blasformhälften zueinander ausschließlich eine Bewegung der ersten Blasform hälfte vorgesehen ist. Dementsprechend ist die zweite Blasformhälfte fest an einem Träger montiert, sodass die Öffnungs- und/oder Schließbewegung durch das Bewegen bzw. Verschenken der ersten Blasform hälfte bewirkt wird. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Blasformhälften selbst an einem bewegbaren Träger z. B. einem Transportkreisel angeordnet sind, sodass bezüglich einer Absolutbewegung auch die zweite Blasformhälfte beweglich ausgebildet ist. Durch die feste Montage an den Träger ist allerdings eine Bewegung an dem Träger ausgeschlossen. Eine solche Ausgestaltung ist besonders dahingehend von Vorteil, dass lediglich eine Antriebseinrichtung und eine Kniehebelanordnung erforderlich sind, sodass die Anzahl der miteinander zu synchronisierenden Komponenten gering gehalten werden kann. Allerdings muss gemäß einer solchen Ausgestaltung bezüglich der ersten Blasformhälfte eine größere Schwenkbewegung ermöglicht werden. Zudem ist auch ein größeres Drehmoment der Antriebseinrichtung erforderlich, da die erforderliche Druckkraft für die Zuhaltung nunmehr ausschließlich von einer Antriebseinrichtung bzw. einem elektrischen Antrieb bewirkt werden muss.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform sieht vor, dass der elektrische Antrieb ein Servomotor ist. Unter einem Servomotor werden spezielle Elektromotoren verstanden, die die Kontrolle der Winkelposition Ihrer Motorwelle sowie der Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Sie bestehen aus einem Elektromotor, der zusätzlich mit einem Sensor zur Positionsbestimmung ausgestattet ist. Durch die Möglichkeiten einer genauen Steuerung und Regelung ist es möglich, ein genaues Verschwenken der Blasformhälften über einen vordefinierten Winkelbereich zu ermöglichen. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Blasformhälften jeweils einen Blasformträger sowie einen dem Blasformträger) zugeordnetes Formteil aufweisen, wobei die Formteile in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme eines Vorformlings bilden. Derartige Formteile sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und ermöglichen eine vordefinierte Ausgestaltung des herauszubildenden Behälters. Durch die Einbindung separater Formteile ist es möglich, bei einem Formatwechsel zur Herstellung von unterschiedlich ausgebildeten Behältern lediglich das Formteil auszuwechseln, sodass beispielsweise die Antriebseinrichtungen bzw. die Kniehebelanordnung nicht von den Blasformhälften getrennt werden muss. Je nach herauszubildenden Behältern können dann Formatteile mit einer unterschiedlich großen Konturen oder unterschiedlich ausgebildeten Konturen in den Blasformhälften eingesetzt werden. Bei einer solchen Ausgestaltung wirkt die Kniehebelanordnung bevorzugt auf den Blasformträger bzw. auf die Blasformträger.

Bevorzugt sind die Formteile unbeweglich innerhalb der Blasformhälften angeordnet. Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird deutlich, dass zwischen den Formatteilen und den Blasformträgern bzw. zwischen den Formatteilen und der Kniehebelanordnung keine zusätzlichen Zuhalteeinrichtungen vorgesehen sind, welche eine Relativbewegung der Formatteile innerhalb der Blasformhälften erfordern. Der Aufbau ist daher grundsätzlich wesentlich einfacher als dies gemäß den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen der Fall ist. Auch bei einem Austausch der Formatteile ist nicht darauf zu achten, dass eine fehlerfreie Anbindung an eine Zuhalteeinrichtung erfolgt. Vielmehr können die Formteile in einfacher Art und Weise an den übrigen Abschnitten der Blasformhälften angeordnet und mit diesen fixiert werden. Der Austausch kann daher wesentlich schneller und effektiver erfolgen.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kniehebelanordnung einen ersten schwenkbeweglich an die Blasform und einen zweiten an die Antriebseinrichtung angeschlossenen Hebelarmen aufweisen, wobei der erste und der zweite Hebelarm ebenfalls schwenkbeweglich miteinander verbunden sind. Der zweite Hebelarm ist im Gegensatz zum ersten Hebelarm fest an der Antriebseinrichtung montiert, wobei eine Rotation des zweiten Hebelarms aufgrund einer Rotation der Antriebswelle des elektrischen Antriebes erfolgt. Die Anbindung des ersten Hebelarms an die Blasform erfolgt an einer ersten gelenkigen Anbindung. Und die Verbindung der beiden Hebelarme miteinander an einem zweiten gelenkigen Anbindungspunkt, wobei die Drehachsen der Anbindungspunkte parallel zu der Drehachse der Antriebswelle angeordnet sind. Gemäß einer solchen Ausgestaltung schließen die Hebelarme in dem Schließzustand einen Winkel zwischen 150° und 179°, bevorzugt zwischen 160° und 170°, ein. In dem Öffnungszustand beträgt der Winkel zwischen 10° und 70°, bevorzugt zwischen 20° und 50°. Der Totpunkt der Kniehebelanordnung ist hingegen bei einem Winkel von 180° erreicht, wobei die zuvor angegebenen Winkelbereiche sicherstellen, dass eine maximale Druckkraft auf die Blasformhälften zueinander bewirkt werden kann, sodass das von der Antriebseinwirkung einrichtende einwirkende Drehmoment eine maximale Zuhaltung der Blasform bewirken kann.

In einem solchen Schließzustand beträgt die von der Kniehebelanordnung auf die Blasform einwirkende Kraft bevorzugt zwischen 30.000N und 100.000N, besonders bevorzugt zwischen 40.000N und 80.000 N.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht ferner vor, dass die Blasformhälften zwischen dem Öffnungszustand und dem Schließzustand über einen Winkel zwischen 20° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 40° und 70° verschwenkbar sind. Der Winkel ist hierbei so bemessen, dass einerseits die Vorformlinge besonders gut eingesetzt und die fertig ausgebildeten Behälter entnommen werden können. Darüber hinaus wird der Winkel bewusst so klein wie möglich gehalten, um die Zeitdauer für den Öffnungs- und Schließprozess gering zu halten.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass die Blasform ein Bodenteil aufweist, welches gegenüber den Blasformhälften über eine Bodenantriebseinrichtung bewegbar insbesondere verschwenkbar ist. Demnach wird über die Blasformhälften lediglich die seitliche Außenkontur der Behälter bestimmt, wohingegen die Ausgestaltung des Bodens über ein separates Bodenteil erfolgt. Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird der Hohlraum für die Aufnahme der Vorformlinge zumindest über die zwei Blasformhälften sowie das Bodenteil bestimmt. Das Verschenken des Bodenteil erfolgt über eine separate Bodenantriebseinrichtung, welche analog zu der Antriebseinrichtungen für die Blasformhälften ebenfalls als elektrischer Antrieb ausgebildet sein kann.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht jedoch vor, dass die Bodenantriebseinrichtung kurvengesteuert ist. Entsprechend muss dann keine separate Synchronisierung zwischen den weiteren Antriebseinrichtungen erfolgen. Alternativ ist es aber auch denkbar, eine pneumatische oder hydraulische Bodenantriebseinrichtung vorzusehen. Ausgehend von einem verschwenkbaren Bodenteil ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Schwenkachse schräg insbesondere senkrecht zur Schwenkachse der Blasformhälften angeordnet ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Blasanlage, wobei eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Blasformeinheiten in Umfangsrichtung an einem Transportkreisel angeordnet sind. Eine solche Ausgestaltung entspricht einer üblichen Blasformanlage in der Getränkeindustrie, welche bereits einleitend umfassend erläutert wurde.

Entsprechend sind mehrere identisch ausgebildete Blasformeinheiten in Umfangsrichtung angeordnet, welche unabhängig voneinander geöffnet und/oder geschlossen werden können, wobei sich der Öffnungs- und Schließprozess an der Winkelposition der Blasformeinheit an dem Transportkreise orientiert. Bevorzugt weisen alle Blasformen eine identische Ausgestaltung auf, sodass dann für jede der Blasformen eine entsprechende als elektrischer Antrieb ausgebildete Antriebseinrichtung sowie eine Kniehebelanordnung vorgesehen ist.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Umformen eines Vorformlings aus Kunststoff zu einem Behälter in einer erfindungsgemäßen Blasformanlage gemäß Patentanspruch 15. Demnach wird zunächst ein Vorformling zumindest abschnittsweise innerhalb der Blasformeinheit angeordnet. Üblicherweise steht ein Kopfbereich der Vorformlinge gegenüber der Blasform vor. Dieser Kopfbereich weist bereits ein Außengewinde für die Aufnahme einer Verschlusskappe auf und bedarf keiner plastischen Umformung. In einem anschließenden Schließschritt wird sodann die Blasform durch Bewegen insbesondere Verschwenken der Blasformhälften zueinander verschlossen und anschließend in einem Verformungsschritt der Innenraum des Vorformlings durch die Blaseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt.

Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn der Schließschritt und der Verformungsschritt unmittelbar aneinander anschließen. Hierdurch wird deutlich, dass kein zusätzlicher Zuhalteschritt erforderlich ist, welcher zwischen dem Schließschritt und dem Verformungsschritt ein Verpressen der Blasformhälften bzw. der Formatteile innerhalb der Blasformhälften zueinander unabhängig von der Schließbewegung bewirkt.

Bevorzugt ist zudem, wenn in dem Schließschritt das Bodenteil gegenüber den Blasformhälften bewegt, insbesondere verschwenkt wird, sodass in dem Schließschritt durch Verschwenken der Blasformhälften zueinander sowie des Bodenteils die Blasform geschlossen wird.

Nach dem Verformungsschritt wird die Blasform sodann in einem Öffnungsschritt durch Bewegen insbesondere Verschwenken der Blasformhälften zueinander geöffnet und anschließend der herausgebildete Behälter entnommen.

Ausgehend von einer Ausgestaltung, bei der die Blasformen an einem Transportkreisel angeordnet sind, werden die Vorformlinge während des Schließschrittes, des Verformungsschrittes und/oder des Öffnungsschrittes entlang einer Transportrichtung bewegt, wobei die Transportrichtung vorzugsweise entlang einer Kurvenbahn insbesondere einer als Kreissegment ausgebildeten Kurvenbahn angeordnet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Blasformanlage

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes aus der erfindungsgemäßen Blasanlage in einem Öffnungszustand

Fig. 3 der Ausschnitt gemäß der Fig. 1 in einem Schließzustand

Fig. 4A, 4B schematische Darstellungen des Ausschnittes gemäß den Fig. 1 , 2 in einer Draufsicht.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Blasanlage. Hierbei werden Behälter 18 zunächst über eine Zuführung 13 einem Vereinzelungsstern 18 zugeführt und sodann an eine Heizvorrichtung 15 übergeben. In der Heizvorrichtung 15 werden die Behälter 18 auf eine Temperatur erwärmt, welche eine plastische Verformung ermöglicht. Sodann werden die Behälter 18 über eine Greiferanordnung 16 in eine Blasformeinheit 1 eingebracht, wobei eine Vielzahl von Blasformeinheiten 1 an einem rotierbar angetriebenen Träger 17 in Umfangsrichtung angeordnet sind.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Blasformeinheit 1 in einer perspektivischen Darstellung. Demnach ist die Blasform aus einer ersten und eine zweite Blasform hälfte 2, 3 gebildet, welche zum Öffnen und/oder Schließen der Blasform zueinander verschwenkbar sind. Das Verschwenken erfolgt gemäß der Ausgestaltung der Fig. 2 durch ein Verschwenken entlang der Schwenkachse S, wobei lediglich die erste Blasform hälfte 2 schwenkbar ausgebildet ist, während die zweite Blasformhälfte 3 unbeweglich innerhalb der in der Fig. 2 gezeigten Einrichtung angeordnet ist. Demnach wird ein Öffnen und/oder Schließen allein durch Verschwenken der ersten Blasform hälfte 2 bewirkt.

Zum Verschwenken der ersten Blasform hälfte 2 ist eine Antriebseinrichtungen 4 vorgesehen, welche als elektrischer Antrieb ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei dem in der Fig. 2 gezeigten Beispiel um einen als Servomotor ausgebildeten elektrischen Antrieb. Dieser elektrische Antrieb weist eine Drehachse D auf, über die ein Öffnen und/oder Schließen der Blasform bewirkt werden kann.

Im Zuge des Blasprozesses wird ein Vorformling innerhalb der Blasform angeordnet und sodann über die Antriebseinrichtung 4 die Blasform durch Verschwenken der ersten Blasformhälfte 2 verschlossen. Während des eigentlichen Blasprozesses, welcher zu einer plastischen Verformung des Vorformlings führt, ist es erforderlich, dass das Spaltmaß der Blasformhälften 2,

3 auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß der Fig. 2 weisen die Blasformhälften 2, 3 jeweils Blasformträger 11 ,12 sowie innerhalb der Blasformträger 11 , 12 angeordnete Formatteile 5, 6 auf, welche in einem Schließzustand aneinander anliegen. Dies wird insbesondere anhand der Fig. 3 deutlich, welche die Blasformeinheit 1 in einem geschlossenen Zustand zeigt.

Um ausreichende Druckkräfte für eine Zuhaltung zu ermöglichen, welche die beiden Formteile 5, 6 mit einer ausreichenden Druckkraft aneinander presst, ist eine Kniehebelanordnung 7 vorgesehen, welche das von der Antriebseinrichtung

4 erzeugte Drehmoment verstärkt, sodass von außen in einem ausreichenden Maße eine Druckkraft auf die Blasformträger 11 , 12 und damit auf die Blasformhälften 2 ,3 ausgeübt wird, welche sich entsprechend auf die Formteile 5, 6 überträgt und zu einem geringen Spaltmaß zwischen den Formatteile und 5, 6 führt. Eine separate Zuhalteeinrichtung ist demnach nicht erforderlich, sodass die Formatteile 5, 6 innerhalb der Blasformhälften 2, 3 festgelegt werden können. Eine Relativverstellung innerhalb der Blasformhälften 2, 3 ist nicht erforderlich.

Anhand der Fig. 2 und 3 ist ferner ersichtlich, dass die Blasform 1 auch über ein sogenanntes Bodenteil 8 verfügt, welches schwenkbeweglich zu der ersten und der zweiten Blasformhälfte 2, 3 angeordnet ist und wobei die Blasform auch ein Verschwenken des Bodenteils 8 erfordert. Dieses Bodenteil 8 ist über eine nicht dargestellte Bodenantriebseinrichtung verschwenkbar angetrieben, wobei diese Bodenantriebseinrichtungen separat von der Antriebseinrichtungen der Blasformhälften kurvengesteuert ausgebildet ist.

Die Funktion der Kniehebelanordnung 7 wird insbesondere aus den Fig. 4A und 4B deutlich hervor, wobei die Fig. 4A eine schematische Darstellung der Blasformanlage in einem Öffnungszustand und die Fig. 4B in einem Schließzustand zeigt. Die Kniehebelanordnung 7 weist einen ersten schwenkbeweglich an die erste Blasform hälfte 2 und einen zweiten an die Antriebseinrichtungen 4 angeschlossenen Hebelarm 9, 10 auf, wobei der erste Hebelarm 9 über eine erste Rotationssachse R1 an der ersten Blasform hälfte 2 und mit einer zweiten Rotationssachse R2 an dem zweiten Hebelarm 10 gelenkig angebunden ist. Demnach sind auch der erste und der zweite Hebelarm 9, 10 schwenkbeweglich miteinander verbunden. Der zweite Hebelarm 10 schließt unmittelbar in einer Drehachse D an die Antriebswelle der Antriebseinrichtung 4 an, sodass durch Rotation der Antriebswelle ein Verschwenken des zweiten Hebelarmes 10 bewirkt wird.

Zum Schließen der Blasformeinheit 1 rotiert der zweite Hebelarm 10 entlang der in der Fig. 4A gezeigten Pfeilrichtung bis die beiden Formatteile 5, 6 gemäß der Fig. 4B aneinander anliegen. Die beiden Hebelarme 9, 10 schließen hierbei in der Schließstellung einen Winkel zwischen 150 und 179° ein, welcher vor dem Totpunkt der Kniehebelanordnung 7 liegt. Dieser Totpunkt ist in der Fig. 3B dargestellt durch die direkte Verbindungslinie zwischen der Rotationssachse R1 und der Drehachse D. Entsprechend würden im Totpunkt alle drei Achsen R1 , R2 und D auf einer Linie liegen bzw. der erste und der zweite Hebelarm 9, 10 einen Winkel von 180° einschließen. Durch eine Ausgestaltung, bei der der Schließzustand der Blasformeinheit 1 vor dem Totpunkt der Kniehebelanordnung 7 liegt können besonders hohe Druckkräfte auf die erste Blasformhälfte einwirken, sodass die beiden Formteile 5, 6 möglichst spaltfrei miteinander verpresst werden.

Der erste Hebelarm 9 ist bevorzugt länger als der zweite Hebelarm 10. Die von der Kniehebelanordnung 7 auf die Blasform 1 einwirkende Kraft beträgt in dem Schließzustand bevorzugt zwischen 30.000N und 100.000N. Darüber hinaus zeigt die Fig. 4A, dass die Blasformhälften 2, 3 zwischen dem Öffnungszustand und dem Schließzustand über einen Winkel zwischen 0° und 90° verschwenkbar sind.

Claims

Patentansprüche

1. Blasformeinheit (1 ) für eine Blasformanlage zum Umformen von Vorformlingen aus Kunststoff zu Behältern mit zumindest einer Blasform und einer der Blasform zugeordneten Blaseinrichtung, wobei die Blasform zumindest aus einer erste und einer zweite Blasformhälfte (2, 3) gebildet ist und wobei zumindest eine der Blasformhälften (2, 3) zum Öffnen und/oder Schließen der Blasform über eine als elektrischer Antrieb ausgebildete Antriebseinrichtung (4) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (4) über eine Kniehebelanordnung (7) zumindest auf die erste Blasformhälfte (2) einwirkt, wobei ein Schließzustand der Blasform (1 ) vor einem Totpunkt der Kniehebelanordnung (7) liegt.

2. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blasformhälften (2, 3) verschwenkbar zueinander zwischen dem Schließzustand und einem Öffnungszustand bewegbar sind.

3. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Blasformhälfte (2, 3) schwenkbeweglich ausgebildet sind.

4. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Blasform hälfte (3) unbeweglich ausgebildet ist.

5. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb ein Servomotor ist.

6. Blasformeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasformhälften (2, 3) jeweils einen Blasformträger (11 , 12) sowie einen dem Blasformträger (11 , 12) zugeordnetes Formteil (5, 6) aufweisen, wobei die Formteile (2, 3) in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme eines Vorformlings bilden.

7. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (5, 6) unbeweglich innerhalb der Blasformträger (11 , 12) angeordnet sind.

8. Blasformeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebelanordnung (7) einen ersten schwenkbeweglich an die Blasform und einen zweiten an die Antriebseinrichtung (4) angeschlossenen Hebelarm (9, 10) aufweist, wobei der erste und der zweite Hebelarm (9, 10) schwenkbeweglich miteinander verbunden sind und wobei die Hebelarme (9, 10) in dem Schließzustand einen Winkel zwischen 150 und 179 ° einschließen.

9. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Länge des ersten und des zweiten Hebelarms (9, 10) zwischen 1 und 4 beträgt.

10. Blasformeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kniehebelanordnung (7) auf die Blasform einwirkende Kraft in dem Schließzustand zwischen 30.000N und 100.000N beträgt.

11 . Blasformeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasformhälften (2, 3) zwischen dem Öffnungszustand und dem Schließzustand über einen Winkel zwischen 0° und 90° verschwenkbar sind.

12. Blasformeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blasform ein Bodenteil (8) aufweist, welches gegenüber den Blasformhälften (2, 3) über eine Bodenantriebseinrichtung bewegbar ist.

13. Blasformeinheit (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenantriebseinrichtung kurvengesteuert ist.

14. Blasformanlage mit einer Vielzahl von Blasformeinheiten (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Blasformeinheiten (1 ) in Umfangsrichtung an einem Transportkreisel angeordnet sind.

15. Verfahren zum Umformen eines Vorformlings aus Kunststoff zu einem Behälter in einer Blasformanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

- wobei ein Vorformling zumindest abschnittsweise innerhalb der Blasformeinheit (1 ) angeordnet wird,

- wobei in einem Schließschritt die Blasformeinheit (1 ) durch

Bewegen der Blasformhälften (2, 3) zueinander verschlossen werden,

- wobei anschließend in einem Verformungsschritt die Blaseinrichtung einen Innenraum des Vorformlings mit einem Druck beaufschlagt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schließschritt und der Verformungsschritt unmittelbar aneinander anschließen.

17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei in dem Schließschritt das Bodenteil (8) gegenüber den Blasformhälften (2, 3) bewegt wird.