WO2006058511A1 - Verfahren und vorrichtung zum transport von vorformlingen - Google Patents

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Rolf Baumgarte
Frank Lewin
Michael Linke
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Definitions

  • the invention relates to a method for the transport of preforms, which are supplied to a device for blow molding of containers, in which the preforms are stretched after thermal conditioning within at least one blow mold from a stretching rod and formed by blowing pressure into containers.
  • the invention further relates to a device for transporting preforms, which are supplied to a device for blow molding containers.
  • preforms made of a thermoplastic material for example preforms made of PET (polyethylene terephthalate) are fed to different processing stations within a blow molding machine.
  • a blow molding machine typically has a heating device and a blowing device, in the region of which previously tempered preform is expanded by biaxial orientation to a container. The expansion takes place with the aid of compressed air, which is introduced into the preform to be expanded.
  • the procedural sequence in such an expansion of the preform is explained in DE-OS 43 40 291.
  • the preforms as well as the blown containers can be transported by means of different handling devices.
  • the use of transport mandrels, onto which the preforms are plugged, has proven to be useful.
  • the preforms can also be handled with other support devices.
  • the use of gripping tongs for handling preforms and the use of expanding mandrels which can be inserted into a mouth region of the preform for holding are likewise among the available constructions.
  • a handling of containers using transfer wheels is described, for example, in DE-OS 199 06 438 with an arrangement of the transfer wheel between a blowing wheel and an output path.
  • blow molding stations different embodiments are known.
  • blow stations which are arranged on rotating transport wheels, a book-like unfoldability of the mold carrier is frequently encountered. But it is also possible to use relatively movable or differently guided mold carrier.
  • fixed blowing stations which are particularly suitable for receiving a plurality of cavities for container molding, typically plates arranged parallel to one another are used as mold carriers.
  • the preforms are typically fed to the blow molding machine via conveyor rails along which the preforms slide upwardly in a spatial orientation with mouth regions. Guiding the preforms as well as supporting the preforms is typically done using support rings that are disposed below a thread of the preforms.
  • the object of the present invention is to improve a method of the aforementioned type such that feeding the preforms to the blow molding machine can be done even at high flow rates while avoiding very high heights.
  • This object is achieved in that the preforms are acted upon for applying a feed force.
  • Another object of the present invention is to construct a device of the aforementioned type such that a high level of functionality is ensured at a low height.
  • a guide device for the preforms is arranged horizontally at least partially.
  • the use of a gas flow for generating the propulsion forces has the advantage that a required dynamic pressure can be generated in the input region of the blow molding machine without any friction occurring. Occurring frictional forces are generally considered to be disadvantageous since this causes abrasion in the region of the preforms. In particular, it is advantageous to let the gas flow act on the preforms in an environment of the mouth region.
  • a particular inventive idea is to be seen in the fact that the preforms outside the blow molding after removal from a supply and optionally sorting to specify a substantially same spatial orientation of the preforms, preferably with the respective mouth sections in the vertical direction upwards, a essentially horizontal conveyance of the preforms is carried out.
  • the substantially horizontal conveyance includes slight inclines or inclines, typically at an angle of +/- 10 degrees relative to the horizontal.
  • the gravity-independent conveying of the preforms along such a substantially horizontal feed rail can be carried out using the gas flow already mentioned or by mechanical means.
  • the mechanical conveying means it is particularly conceivable to load the preforms by means of a circulating conveying device which has suitable drivers.
  • a drive chain can be used, to which the respective drivers are attached.
  • a particularly gentle transport of the preforms can be done by the use of drivers, which have the preforms acting on rollers or wheels.
  • the already mentioned gas flow allows a non-contact drive of the preforms.
  • the required gas flow can be provided in a simple manner in that the feed force is generated by a compressed air flow.
  • An advantageous application of the feed forces takes place in that the feed force between an opening of the preforms and a support ring acts on the preforms.
  • the preforms be moved by the gas flow within a flow channel.
  • the preforms are transported by the gas flow in a direction substantially horizontally extending.
  • the provision of an additional mechanical dynamic pressure in an input region of the blow molding machine can be achieved by moving the preforms in a region of their transport path facing a blow molding machine on a transport path oriented obliquely downwards in the vertical direction.
  • a cost-effective production with simultaneous easy application-dependent configurability of the conveyor can be achieved in that the gas flow is passed through at least one positioned in a guide device insert in the direction of the preforms.
  • the preforms Before their blow molding, the preforms have a volume which is approximately 10 times smaller than the bottle-shaped containers present after the blow molding.
  • the method according to the invention and the device according to the invention make it possible to transport the preforms, which are heavy in relation to their volume, in a simple and at the same time gentle manner.
  • embodiments of the invention are shown schematically. Show it:
  • FIG. 1 is a perspective view of a blow molding station for the production of containers from preforms
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a blow mold, in which a preform is stretched and expanded
  • FIG. 3 shows a sketch to illustrate a basic structure of a device for blow-molding containers
  • FIG. 5 shows a side view of a device for transporting preforms connected to a blow molding machine, in which the preforms are transported along a guide device using a gas flow,
  • Fig. 7 is an enlarged perspective view of the conveyor in a partially disassembled state
  • Fig. 8 is a further partial view of the conveyor for the preforms in a partially sectioned side view. - S -
  • the apparatus for transporting preforms (1) feeds the preforms (1) to a blow molding machine which is designed as a device for forming preforms (1) into containers (2) and whose basic structure is shown in FIG. 1 and in FIG. 2 is illustrated.
  • the device for forming the container (2) consists essentially of a blowing station (3), which is provided with a blow mold (4) into which a preform (1) can be inserted.
  • the preform (1) may be an injection-molded part of polyethylene terephthalate.
  • the blow mold (4) consists of mold halves (5, 6) and a bottom part (7), which is a lifting device (8) is positionable.
  • the preform (1) can be held in the region of the blowing station (3) by a transport mandrel (9) which, together with the preform (1), passes through a plurality of treatment stations within the device. But it is also possible to use the preform (1), for example via pliers or other handling means directly into the blow mold (4).
  • a connecting piston (10) is arranged, which feeds the preform (1) compressed air and at the same time makes a seal relative to the transport mandrel (9).
  • a connecting piston (10) is arranged, which feeds the preform (1) compressed air and at the same time makes a seal relative to the transport mandrel (9).
  • a stretching of the preform (1) takes place in this embodiment by means of a stretch rod (11), which is positioned by a cylinder (12).
  • a mechanical positioning of the stretch rod (11) is carried out over curve segments, which are acted upon by Abgriff rollers.
  • the use of curve segments is particularly useful when a plurality of blowing stations (3) are arranged on a rotating blowing wheel
  • the stretching system is designed such that a tandem arrangement of two cylinders (12) is provided. From a primary cylinder (13), the stretch rod (11) is first moved to the area of a bottom (14) of the preform (1) before the beginning of the actual stretching operation.
  • the primary cylinder (13) with extended stretching rod together with a carriage (15) carrying the primary cylinder (13) is positioned by a secondary cylinder (16) or via a cam control.
  • the secondary cylinder (16) in such a cam-controlled manner that a current stretching position is predetermined by a guide roller (17) which slides along a curved path during the execution of the stretching operation.
  • the guide roller (17) is pressed against the guide track by the secondary cylinder (16).
  • the carriage (15) slides along two guide elements (18).
  • the carriers (19, 20) are locked relative to one another by means of a locking device (20).
  • Fig. 2 shows in addition to the blown container (2) and dashed lines drawn the preform (1) and schematically a developing container bladder (23).
  • Fig. 3 shows the basic structure of a blow molding machine, which is provided with a heating section (24) and a rotating blowing wheel (25). Starting from a preform input (26), the preforms become
  • radiant heaters (30) and blowers (31) are arranged to temper the preforms (1). After a sufficient temperature control of the preforms (1), they are transferred to the blowing wheel (25), in the region of which the blowing stations (3) are arranged. The finished blown containers (2) are fed by further transfer wheels to a delivery line (32).
  • thermoplastic material different plastics can be used.
  • PET, PEN or PP can be used.
  • the expansion of the preform (1) during the orientation process is carried out by compressed air supply.
  • the compressed air supply is in a Vorblasphase in which gas, for example compressed air, is supplied at a low pressure level and divided into a subsequent main blowing phase, is supplied to the gas at a higher pressure level.
  • gas for example compressed air
  • compressed air is typically used at a pressure in the interval of 10 bar to 25 bar and during the main blowing phase compressed air is supplied at a pressure in the interval of 25 bar to 40 bar.
  • the heating section (24) from a plurality of revolving transport elements (33) is formed, which are strung together like a chain and guided by guide wheels (34).
  • guide wheels (34) In particular, it is envisaged to open a substantially rectangular basic contour by the chain-like arrangement.
  • a single relatively large-sized guide wheel (34) and in the region of adjacent deflections two comparatively smaller dimensioned guide wheels (36) used In principle, however, any other guides are conceivable.
  • the arrangement shown to be particularly useful since in the region of the corresponding extent of the heating section (24) three deflecting wheels (34, 36) are positioned, and although in each case the smaller ones Deflection wheels (36) in the region of the transition to the linear curves of the heating section (24) and the larger deflection (34) in the immediate transfer area to the transfer wheel (29) and the input wheel (35).
  • chain-like transport elements (33) it is also possible, for example, to use a rotating heating wheel.
  • the fans (31) introduce cooling air into the region of cooling air ducts (39), which in each case oppose the associated radiant heaters (30) and emit the cooling air via outflow openings.
  • the cooling air ducts (39) can provide reflectors for the heating radiation in the area opposite the radiant heaters (30), and it is likewise possible to realize cooling of the radiant heaters (30) via the discharged cooling air.
  • Fig. 5 shows a side view of a preform conveying apparatus (1) connected to the blow molding apparatus of containers (2).
  • the device for transporting preforms (1) has a conveyor line (40) which is coupled to at least one gas flow source (41).
  • the gas flow source (41) may be formed, for example, as a fan.
  • the conveying path (40) extends substantially in a horizontal direction.
  • the conveyor line (40) is formed essentially of a guide device (42) and feet (43), which specify a suitable vertical positioning of the guide device (42).
  • the conveying path (40) is connected to a sorting device (45) for the preforms (1).
  • the preforms (1) are transported by a vertical conveyor (46).
  • the preforms (1) are stored in the area of a storage container (47).
  • the sorting device (45) has, starting from the steep conveyor (46) in the direction of the conveying path (40) on a slight slope, typically in a range of about 10 ° degrees.
  • Fig. 6 shows an enlarged cross section through the guide means (42).
  • the guide device (42) essentially consists of a flow channel (48) arranged in a middle region and two supply channels (49) arranged next to the flow channel (48).
  • the supply channels (49) are connected via discharge openings (50) to the flow channel (48).
  • gas flow from the gas flow sources (41) is introduced in the flow channels (48) used for propulsion of the preforms (1).
  • the preforms (1) project into the flow channel (48) with mouth regions (51).
  • a support of the preforms (1) is carried out using support elements (52) below a support ring (53) of the preforms (1).
  • a thread (54) is typically arranged in the preforms (1).
  • the support elements (52) are provided with a bevel (55) in the area of their extension facing the preform (1). In particular, this prevents jamming on lateral tilting of the preforms (1).
  • Fig. 7 shows a perspective view of the guide means (42) in a partially disassembled state.
  • the guide device (52) In a conveying direction (56) of the preforms (1), the guide device (52) is delimited by an end cover (57).
  • the end cap (57) has a recess (58) to allow passage of the preforms (1).
  • Fig. 7 illustrates that the exhaust ports (50) are provided using inserts (59).
  • the Einlegmaschine (59) can be produced as inexpensive stampings from strip sheets.
  • the Einlegmaschine (59) are provided with slots (60) which are inclined in the conveying direction (56). Due to the oblique arrangement of the slots (60), the gas flow is introduced into the flow channel (48) with a movement component aligned in the conveying direction (56) and thus exerts a driving force aligned in the conveying direction (56) on the preforms (1).
  • the arrangement of the slots (60) of the inserts (59), the inserts (59) are provided with a comb-like structure.
  • a base strip (61) running continuously in the conveying direction (56) carries the spacer elements separating the slots (60)
  • the slots (60) extend from the base strip (61) and have the preforms (1) arranged facing open end portions for providing the outflow openings (50).
  • Fig. 8 shows a further perspective view of the guide device (42) in a partially disassembled state in a partially sectioned illustration.
  • the F ⁇ rderetti (56) is oriented in this illustration opposite to the figure in Fig. 7 in the plane of the drawing from left to right. Due to the partially cut representation of a side part
  • Fig. 8 illustrates in particular that a relatively large number of outflow openings (50) along the longitudinal extent of the guide means (42) are arranged.
  • the number of outflow openings (50) corresponds approximately to the number of preforms (1) located within the guide device (42).
  • a ratio of the number of preforms (1) to the number of outflow openings (50) is in the range of 0.5 to 2.0. This range represents a good compromise between the most uniform possible introduction of the propulsive forces and a simple mechanical manufacturing.
  • Fig. 5 shows a substantially horizontal course of the guide means (42).
  • an additional mechanical dynamic pressure of the preforms (1) is provided in the entry area of the blow molding machine (44).

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zum Transport von Vorformlingen (40) zu einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern. Im Bereich der Einrichtung zur Blasformung von Behältern werden die Vorformlinge nach einer thermischen Konditionierung innerhalb mindestens einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in Behälter umgeformt. Die Vorformlinge werden während ihres Transportes in der Umgebung eines Mündungsbereiches (51) zur Aufbringung einer Vorschubkraft beaufschlagt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Transport von Vorformlin- gen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport von Vorformlingen, die einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern zugeführt werden, in der die Vorformlinge nach einer thermischen Konditionierung innerhalb mindestens einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in Behälter umgeformt werden.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Transport von Vorformlingen, die einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern zugeführt werden.
Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylente- rephthalat) , innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert.
Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.
Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bewährt hat sich insbesondere die Verwendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlin- gen und die Verwendung von Spreizdornen, die zur Halte- rung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar sind, gehören ebenfalls zu den verfügbaren Konstruktionen.
Eine Handhabung von Behältern unter Verwendung von Obergaberädern wird beispielsweise in der DE-OS 199 06 438 bei einer Anordnung des Übergaberades zwischen einem Blasrad und einer Ausgabestrecke beschrieben.
Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.
Im Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet.
Die Vorformlinge werden der Blasmaschine typischerweise über Förderschienen zugeführt, entlang derer die Vorformlinge in einer räumlichen Orientierung mit Mündungsbereichen nach oben entlanggleiten. Eine Führung der Vorformlinge sowie eine Abstützung der Vorformlinge erfolgt typischerweise unter Verwendung von Stützringen, die unterhalb eines Gewindes der Vorformlinge angeordnet sind.
Entlang der Zuführschienen gleiten die Vorformlinge aufgrund der Einwirkung der herrschenden Schwerkraft- Um bei Blasmaschinen mit einer hohen Produktionskapazität eine zuverlässige Zuführung der Vorformlinge zu gewährleisten, werden relativ lange Zuführschienen verwendet, um trotz der bei einer Bewegung der Vorformlinge entlang der Führungsschienen auftretenden Reibungs- kräfte einen ausreichenden Staudruck der Vorformlinge im Eingangsbereich zur Blasmaschine zu erreichen. Die erforderliche Länge der Zuführschiene führt zu erheblichen Bauhöhen, die es erforderlich machen, zur Versorgung der Zuführschienen verwendete Steilförderer entweder ebenfalls mit einer großen Höhendimensionierung zu versehen oder diese auf speziellen Gestellen anzuordnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine Zuführung der Vorformlinge zur Blasmaschine auch bei großen Fördermengen unter Vermeidung sehr hoher Bauhöhen erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorformlinge zur Aufbringung einer Vorschubkraft beaufschlagt werden.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß bei einer geringen Bauhöhe eine hohe Funktionalität gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Führungseinrichtung für die Vorformlinge mindestens bereichsweise horizontal angeordnet ist.
Durch den Transport der Vorformlinge entlang der Führungseinrichtung unter Verwendung der Vortriebskraft ist es möglich, eine resultierende Bauhöhe erheblich zu vermindern, da nicht mehr die Schwerkraft zum Vorwärts- transport der Vorformlinge ausgenutzt wird. Gegenüber einer grundsätzlich ebenfalls denkbaren Verwendung von Förderbändern oder anderer umlaufender Fördereinrich- tungen weist insbesondere die Verwendung einer Gasströmung zur Erzeugung der Vortriebskräfte den Vorteil auf, daß ohne eine auftretende Reibung ein erforderlicher Staudruck im Eingangsbereich der Blasmaschine erzeugt werden kann. Auftretende Reibungskräfte werden im allgemeinen als nachteilig angesehen, da hierdurch ein Abrieb im Bereich der Vorformlinge verursacht wird. Vorteilhaft ist es insbesondere, die Gasströmung in einer Umgebung des Mündungsbereiches auf die Vorformlinge einwirken zu lassen.
Ein besonderer erfindungsgemäßer Gedanke ist darin zu sehen, daß die Vorformlinge außerhalb der Blasmaschine nach einer Entnahme aus einem Vorrat und einer gegebenenfalls erfolgenden Sortierung zur Vorgabe einer im wesentlichen gleichen räumlichen Orientierung der Vorformlinge, vorzugsweise mit den jeweiligen Mündungsabschnitten in lotrechter Richtung nach oben gewandt, eine im wesentlichen horizontale Förderung der Vorformlinge durchgeführt wird. Die im wesentlichen horizontale Förderung schließt dabei leichte Steigungen oder Gefälle, typischerweise in einem Winkelbereich von +/- 10° Grad relativ zur Horizontalen ein.
Die schwerkraftunabhängige Förderung der Vorformlinge entlang einer derartigen im wesentlichen horizontalen Zuführschiene kann unter Verwendung der bereits erwähnten Gasströmung oder durch mechanische Fördermittel erfolgen. Hinsichtlich der mechanischen Fördermittel ist insbesondere daran gedacht, die Vorformlinge über eine umlaufende Fördereinrichtung zu beaufschlagen, die geeignete Mitnehmer aufweist. Beispielsweise kann eine Antriebskette verwendet werden, an der die betreffenden Mitnehmer befestigt sind. Ein besonders schonender Transport der Vorformlinge kann durch die Verwendung von Mitnehmern erfolgen, die die Vorformlinge beaufschlagende Rollen oder Räder besitzen. Die bereits erwähnte Gasströmung ermöglicht einen berührungslosen Antrieb der Vorformlinge.
Die erforderliche Gasströmung kann in einfacher Weise dadurch bereitgestellt werden, daß die Vorschubkraft durch eine Druckluftströmung erzeugt wird.
Eine vorteilhafte Aufbringung der Vorschubkräfte erfolgt dadurch, daß die Vorschubkraft zwischen einer Mündung der Vorformlinge und einem Stützring auf die Vorformlinge einwirkt.
Zur Vermeidung von Anpreßkräften zwischen den Vorform- lingen und den verwendeten Führungsschienen erweist es sich als vorteilhaft, daß die Vorschubkraft außenseitig auf die Vorformlinge einwirkt.
Zur optimalen Strömungsausnutzung wird vorgeschlagen, daß die Vorformlinge von der Gasströmung innerhalb eines Strömungskanals bewegt werden.
Eine vorteilhafte Krafterzeugung bei gleichzeitig einfacher mechanischer Konstruktion wird dadurch ermöglicht, daß die Gasströmung in einer Förderrichtung der Vorformlinge schräg auf die Vorformlinge ausgerichtet wird.
Zu einer gleichmäßigen Bereitstellung von Vortriebskräften entlang eines Transportweges der Vorformlinge trägt es bei, daß die Gasströmung entlang des Transportweges der Vorformlinge aus einer Mehrzahl von Aus- Strömöffnungen heraus in Richtung auf die Vorforrαlinge geleitet wird.
Zur Erreichung einer geringen Bauhöhe der Gesamtvorrichtung erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, daß die Vorformlinge von der Gasströmung in einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Richtung transportiert werden.
Die Bereitstellung eines zusätzlichen mechanischen Staudruckes in einem Eingangsbereich der Blasmaschine kann dadurch erreicht werden, daß die Vorformlinge in einem einer Blasmaschine zugewandten Bereich ihres Transportweges auf einem in lotrechter Richtung schräg nach unten orientierten Transportweg bewegt werden.
Eine preiswerte Fertigung bei gleichzeitig einfacher anwendungsabhängiger Konfigurierbarkeit der Fördereinrichtung kann dadurch erreicht werden, daß die Gasströmung durch mindestens ein in einer Führungseinrichtung positioniertes Einlegeteil in Richtung auf die Vorformlinge geleitet wird.
Die Verwendung der Gasströmung zur Erzeugung der Vorschubkraft ermöglicht es in überraschender Weise, auch die relativ kompakt ausgebildeten Vorformlinge zu transportieren. Die Vorformlinge weisen vor ihrer Blas- verformung ein etwa um den Faktor 10 geringeres Volumen als die nach der Blasverformung vorliegenden flaschen- förmigen Behälter auf. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen es, auch die in Relation zu ihrem Volumen schweren Vorformlinge in einfacher und zugleich schonender Weise zu transportieren. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vorform- lingen,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,
Fig. 3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern,
Fig. 4 eine modifizierte Heizstrecke mit vergrößerter Heizkapazität,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer mit einer Blasmaschine verbundenen Vorrichtung zum Transport von Vor- formlingen, bei der die Vorformlinge entlang einer Leiteinrichtung unter Verwendung einer Gasströmung transportiert werden,
Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt durch die Fördereinrichtung für die Vorformlinge,
Fig. 7 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Fördereinrichtung in einem teilweise demontierten Zustand und
Fig. 8 eine weitere teilweise Darstellung der Fördereinrichtung für die Vorformlinge in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. - S -
Die Vorrichtung zum Transport von Vorformlingen (1) führt die Vorformlinge (1) einer Blasmaschine zu, die als eine Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen (1) in Behälter (2) ausgebildet ist und deren prinzipieller Aufbau in Fig. 1 und in Fig. 2 veranschaulicht ist.
Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (2) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3), die mit einer Blasform (4) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetzbar ist. Der Vorformling (1) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. Zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4) und zur Ermδglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und einem Bodenteil (7) , das von einer Hubvorrichtung (8) positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (3) von einem Transportdorn (9) gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine Mehrzahl von Behandlungsstationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es ist aber auch möglich, den Vorformling (1) beispielsweise über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (4) einzusetzen.
Zur Ermöglichung einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (9) ein Anschlußkolben (10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (9) vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.
Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Reckstange (11) , die von einem Zylinder (12) positioniert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine mechanische Positionierung der Reckstange (11) über Kurvensegmente durchgeführt, die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Blasstationen (3) auf einem rotierenden Blasrad angeordnet sind
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Recksystem derart ausgebildet, daß eine Tandem- Anordnung von zwei Zylindern (12) bereitgestellt ist. Von einem Primärzylinder (13) wird die Reckstange (11) zunächst vor Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens (14) des Vorformlings (1) gefahren. Während des eigentlichen Reckvorganges wird der Primärzylinder (13) mit ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primärzylinder (13) tragenden Schlitten (15) von einem Sekundärzylinder (16) oder über eine Kurvensteuerung positioniert. Insbesondere ist daran gedacht, den Sekundärzylinder (16) derart kurvengesteuert einzusetzen, daß von einer Führungsrolle (17) , die während der Durchführung des Reckvorganges an einer Kurvenbahn entlang gleitet, eine aktuelle Reckposition vorgegeben wird. Die Führungsrolle (17) wird vom Sekundärzylinder (16) gegen die Führungs- bahn gedrückt. Der Schlitten (15) gleitet entlang von zwei Führungselementen (18) .
Nach einem Schließen der im Bereich von Trägern (19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6) erfolgt eine Verriegelung der Träger (19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung (20) .
Zur Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) ist gemäß Fig. 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22) im Bereich der Blasform (4) vorgesehen.
Fig. 2 zeigt zusätzlich zum geblasenen Behälter (2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1) und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23) .
Fig. 3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24) sowie einem rotierenden Blasrad (25) versehen ist. Ausgehend von einer Vorformlingseingabe (26) werden die Vorformlinge
(1) von Übergaberädern (27, 28, 29) in den Bereich der Heizstrecke (24) transportiert. Entlang der Heizstrecke
(24) sind Heizstrahler (30) sowie Gebläse (31) angeordnet, um die Vorformlinge (1) zu temperieren. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1) werden diese an das Blasrad (25) übergeben, in dessen Bereich die Blasstationen (3) angeordnet sind. Die fertig geblasenen Behälter (2) werden von weiteren ■übergaberädern einer Ausgabestrecke (32) zugeführt.
Um einen Vorformling (1) derart in einen Behälter (2) umformen zu können, daß der Behälter (2) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters (2) abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge (1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimen-sionierungsvorschriften erzielt werden.
Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP. Die Expansion des Vorformlings (1) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die DruckluftZuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
Aus Fig. 3 ist ebenfalls erkennbar, daß bei der dargestellten Ausführungsform die Heizstrecke (24) aus einer Vielzahl umlaufender Transportelemente (33) ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht und entlang von Umlenkrädern (34) geführt sind. Insbesondere ist daran gedacht, durch die kettenartige Anordnung eine im wesentlichen rechteckförmige Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden im Bereich der dem Übergaberad (29) und einem Eingaberad (35) zugewandten Ausdehnung der Heizstrecke (24) ein einzelnes relativ groß dimensioniertes Umlenkrad (34) und im Bereich von benachbarten Umlenkungen zwei vergleichsweise kleiner dimensionierte Umlenkräder (36) verwendet. Grundsätzlich sind aber auch beliebige andere Führungen denkbar.
Zur Ermöglichung einer möglichst dichten Anordnung des Übergaberades (29) und des Eingaberades (35) relativ zueinander erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Heizstrecke (24) drei Umlenkräder (34, 36) positioniert sind, und zwar jeweils die kleineren Umlenkräder (36) im Bereich der Überleitung zu den linearen Verläufen der Heizstrecke (24) und das größere Umlenkrad (34) im unmittelbaren Übergabebereich zum Übergaberad (29) und zum Eingaberad (35) . Alternativ zur Verwendung von kettenartigen Transportelementen (33) ist es beispielsweise auch möglich, ein rotierendes Heizrad zu verwenden.
Nach einem fertigen Blasen der Behälter (2) werden diese von einem Entnahmerad (37) aus dem Bereich der Blasstationen (3) herausgeführt und über das Übergaberad (28) und ein Ausgaberad (38) zur Ausgabestrecke (32) transportiert.
In der in Fig. 4 dargestellten modifizierten Heizstrek- ke (24) können durch die größere Anzahl von Heizstrahlern (30) eine größere Menge von Vorformlingen (1) je Zeiteinheit temperiert werden. Die Gebläse (31) leiten hier Kühlluft in den Bereich von Kühlluftkanälen (39) ein, die den zugeordneten Heizstrahlern (30) jeweils gegenüberliegen und über Ausströmöffnungen die Kühlluft abgeben. Durch die Anordnung der Ausströmrichtungen wird eine Strömungsrichtung für die Kühlluft im wesentlichen quer zu einer Transportrichtung der Vorformlinge (1) realisiert. Die Kühlluftkanäle (39) können im Bereich von den Heizstrahlern (30) gegenüberliegenden Oberflächen Reflektoren für die Heizstrahlung bereitstellen, ebenfalls ist es möglich, über die abgegebene Kühlluft auch eine Kühlung der Heizstrahler (30) zu realisieren.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Förderung von Vorformlingen (1) , die mit der Vorrichtung zur Blasformung von Behältern (2) verbunden ist. Die Vorrichtung zum Transport von Vorformlingen (1) weist eine Förderstrecke (40) auf, die mit mindestens einer Gasströmungsquelle (41) gekoppelt ist. Die Gasströmungsquelle (41) kann beispielsweise als ein Gebläse ausgebildet sein. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Förderstrecke (40) im wesentlichen in einer horizontalen Richtung.
Die Förderstrecke (40) ist im wesentlichen aus einer Führungseinrichtung (42) sowie Standfüßen (43) ausgebildet, die eine geeignete Vertikalpositionierung der Führungseinrichtung (42) vorgeben. Im Bereich ihrer einer Blasmaschine (44) abgewandten Ausdehnung ist die Förderstrecke (40) mit einer Sortiereinrichtung (45) für die Vorformlinge (1) verbunden. Zur Sortiereinrichtung (45) werden die Vorformlinge (1) von einem Steilförderer (46) transportiert. Vor ihrer Zuführung zum Steilförderer (46) werden die Vorformlinge (1) im Bereich eines Vorratsbehälters (47) aufbewahrt. Die Sortiereinrichtung (45) weist ausgehend vom Steilförderer (46) in Richtung auf die Förderstrecke (40) ein leichtes Gefälle auf, typischerweise in einem Bereich von etwa 10 °Grad.
Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch die Führungseinrichtung (42) . Es ist zu erkennen, daß die Führungseinrichtung (42) im wesentlichen aus einem in einem mittleren Bereich angeordneten Strömungskanal (48) sowie zwei jeweils neben dem Strömungskanal (48) angeordneten Versorgungskanälen (49) ausgebildet ist. Die Versorgungskanäle (49) sind über Ausströmöffnungen (50) mit dem Strömungskanal (48) verbunden. In die Strömungskanäle (48) wird die zum Vortrieb der Vorformlinge (1) verwendete Gasströmung von den Gasströmungs- quellen (41) eingeleitet. Die Vorformlinge (1) ragen mit Mündungsbereichen (51) in den Strömungskanal (48) hinein. Eine Abstützung der Vorformlinge (1) erfolgt unter Verwendung von Stützelementen (52) unterhalb eines Stützringes (53) der Vorformlinge (1) . Außenseitig am Mündungsbereich (51) ist bei den Vorformlingen (1) typischerweise ein Gewinde (54) angeordnet.
Zur Gewährleistung einer möglichst reibungsarmen Führung der Vorformlinge (1) sind die Stützelemente (52) im Bereich ihrer dem Vorformling (1) zugewandten Ausdehnung mit einer Anschrägung (55) versehen. Insbesondere wird hierdurch bei einem seitlichen Verkippen der Vorformlinge (1) ein Festklemmen vermieden.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung der Führungseinrichtung (42) in einem teilweise demontierten Zustand. In einer Förderrichtung (56) der Vorformlinge (1) wird die Führungseinrichtung (52) von einem Enddek- kel (57) begrenzt. Der Enddeckel (57) weist eine Ausnehmung (58) auf, um einen Durchlaß der Vorformlinge (1) zu ermöglichen.
Insbesondere veranschaulicht Fig. 7, daß die Ausströmöffnungen (50) unter Verwendung von Einlegeteilen (59) bereitgestellt werden. Die Einlegteile (59) können als preiswerte Stanzteile aus Streifenblechen hergestellt werden. Die Einlegteile (59) sind mit Schlitzen (60) versehen, die in Förderrichtung (56) schräg verlaufen. Durch die schräge Anordnung der Schlitze (60) wird die Gasströmung mit einer in Förderrichtung (56) ausgerichteten Bewegungskomponente in den Strömungskanal (48) eingeleitet und übt somit eine in Förderrichtung (56) ausgerichtete Vortriebskraft auf die Vorformlinge (1) aus. Durch die Anordnung der Schlitze (60) der Einlegeteile (59) werden die Einlegeteile (59) mit einer kammartigen Struktur, versehen. Ein durchgehend in Förderrichtung (56) verlaufender Basisstreifen (61) trägt dabei die Schlitze (60) voneinander trennende Distanzelemente
(62) . Die Schlitze (60) verlaufen ausgehend vom Basisstreifen (61) und besitzen den Vorformlingen (1) zugewandt angeordnete offene Endbereiche zur Bereitstellung der Ausströmöffnungen (50) .
Fig. 8 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der Führungseinrichtung (42) in einem teilweise demontierten Zustand in einer teilweise geschnittenen Abbildung. Die Fδrderrichtung (56) ist bei dieser Darstellung entgegen der Abbildung in Fig. 7 in der Zeichnungsebene von links nach rechts orientiert. Durch die teilweise geschnittene Darstellung eines Seitenteiles
(63) der Führungseinrichtung (42) ist ein Blick auf die in Fδrderrichtung (56) hintereinander angeordneten Vor- formlinge (1) möglich.
Fig. 8 veranschaulicht insbesondere, daß eine relativ große Anzahl von Ausströmöffnungen (50) entlang der Längsausdehnung der Führungseinrichtung (42) angeordnet sind. Zur gleichmäßigen Aufbringung von Vorschubkräften erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, wenn die Anzahl der Ausströmöffnungen (50) etwa der Anzahl der innerhalb der Führungseinrichtung (42) befindlichen Vorformlinge (1) entspricht. Bevorzugt ist ein Verhältnis der Anzahl von Vorformlingen (1) zur Anzahl der Ausströmöffnungen (50) im Bereich von 0,5 bis 2,0. Dieser Bereich stellt einen guten Kompromiß zwischen einer möglichst gleichmäßigen Einbringung der Vortriebskräfte und einer einfachen mechanischen Fertigung dar. Hinsichtlich der räumlichen Orientierung der Führungs- einrichtung (42) sind unterschiedliche Varianten realisierbar. Fig. 5 zeigt einen im wesentlichen horizontalen Verlauf der Führungseinrichtung (42) . Denkbar ist es ebenfalls, ein leichtes Gefälle von der Sortiereinrichtung (45) in Richtung auf die Blasmaschine (44) vorzusehen, um die pneumatische Förderung durch eine zusätzliche Schwerkrafteinwirkung zu unterstützen. Bei Verwendung ausreichend starker Gasströmungsquellen (41) ist es grundsätzlich aber auch möglich, zur weiteren Reduzierung der Bauhöhe einen Anstieg der Führungseinrichtung (42) ausgehend von der Sortiereinrichtung (45) in Richtung auf die Blasmaschine (44) vorzusehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante verläuft die Führungseinrichtung (42) ausgehend von der Sortiereinrichtung (45) zunächst im wesentlichen horizontal und mündet im Bereich der der Blasmaschine (44) zugewandten Ausdehnung in eine Gefällestrecke ein. Hierdurch wird im Eingangsbereich der Blasmaschine (44) ein zusätzlicher mechanischer Staudruck der Vorformlinge (1) bereitgestellt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Transport von Vorformlingen, die einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern zugeführt werden, in der die Vorformlinge nach einer thermischen Konditionierung innerhalb mindestens einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in Behälter umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) entlang einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Zuführeinrichtung transportiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) zur Aufbringung einer Vorschubkraft mit einer Gasströmung beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkraft durch eine Druckluftströmung erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkraft zwischen einer Mündung der Vorformlinge (1) und einem Stützring (53) auf die Vorformlinge (1) einwirkt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkraft außenseitig auf die Vorformlinge (1) einwirkt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge von der Gasströmung innerhalb eines Strömungskanals bewegt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmung in einer Förderrichtung (56) der Vorformlinge (1) schräg auf die Vorformlinge (1) ausgerichtet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmung entlang des Transportweges der Vorformlinge (1) aus einer Mehrzahl von Ausströmöffnungen (50) heraus in Richtung auf die Vorformlinge (1) geleitet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) von der Gasströmung in einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Richtung transportiert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) in einem einer Blasmaschine (44) zugewandten Bereich ihres Transportweges auf einem in lotrechter Richtung schräg nach unten orientierten Transportweg bewegt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmung durch mindestens ein in einer Führungseinrichtung (42) positioniertes Einlegeteil (59) in Richtung auf die Vorformlinge (1) geleitet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (1) von einem mechanischen Vortrieb beaufschlagt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge von einem Mitnehmer vorwärts bewegt werden, der von einer umlaufenden Transporteinrichtung positioniert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebskräfte auf die Vorformlinge (1) von mindestens einer Rolle übertragen werden.
15. Vorrichtung zum Transport von Vorfoπnlingen, die einer Einrichtung zur Blasformung von Behältern zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungseinrichtung (42) für die Vorformlinge (1) mindestens bereichsweise horizontal angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Führungseinrichtung (42) mindestens eine Ausströmöffnung für eine die Vorformlinge (1) beaufschlagende Gasströmung angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (50) über einen Versorgungskanal (49) mit mindestens einer Gasströmungsquelle (41) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (50) auf einem Höhenniveau zwischen einer Mündung und einem Stützring (53) der zu transportierenden Vorformlinge (1) positioniert ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (50) auf eine Außenseite der zu transportierende
Vorformlinge (1) ausgerichtet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (50) entlang eines Strömungskanals (48) angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (50) relativ zu einer Förderrichtung (56) der Vor- formlinge (1) eine schräg nach vorne orientiere Ausrichtung aufweisen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Transportweges der Vorformlinge (1) eine Mehrzahl von Ausströmöffnungen (50) angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungseinrichtung (42) für die Vorformlinge (1) im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrich- tung (42) im Bereich ihrer einer Blasmaschine (44) zugewandten Ausdehnung einen in lotrechter Richtung schräg nach unten orientierten Endbereich aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Führungseinrichtung (42) mindestens ein die Ausströmöffnung begrenzendes Einlegeteil (59) angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (42) für die Vorformlinge (1) und die Blasmaschine (44) zu einer gemeinsamen Einrichtung miteinander verbunden sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Führungs- einrichtung (42) ein mechanische Vortrieb für die Vorformlinge (1) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Führungs- einrichtung (42) ein von einer umlaufenden Transporteinrichtung angetriebener Mitnehmer für die Vorformlinge (1) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer mindestens eine die Vorformlinge (1) beaufschlagende Rolle aufweist.
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