WO2018224479A1 - Blasformanordnung zum umformen von kunststoffvorformlingen zu kunststoffbehältnissen mit kraftableitungselementen und verfahren hierzu sowie vorrichtung zum umformen von kunststoffvorformlingen mit verriegelungseinrichtung - Google Patents

Blasformanordnung zum umformen von kunststoffvorformlingen zu kunststoffbehältnissen mit kraftableitungselementen und verfahren hierzu sowie vorrichtung zum umformen von kunststoffvorformlingen mit verriegelungseinrichtung Download PDF

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mold
blow
locking device
carrier
carriers
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PCT/EP2018/064724
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Norbert Kindl
Frank Winzinger
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Krones Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • Blow mold assembly for forming plastic preforms to plastic containers with force dissipation elements and method thereof and apparatus for forming
  • the present invention relates to a blow mold assembly and method for forming plastic preforms into plastic containers, and also to a locking device for locking a blow mold assembly.
  • the blow mold which is shaping the plastic containers to be produced, is arranged within mold carriers which can be opened and closed for insertion and replacement of the blow molds and for removal of the formed plastic containers.
  • the mold carriers are arranged in particular on a common shaft bearing, about which the mold carriers for opening and closing the mold carrier are in particular pivotable and are locked before the blow molding process by means of a locking device.
  • a pressure of approximately 20-40 bar is created, which acts on the mold carriers, so that forces of up to 38 kN act on the individual bearings of the shaft bearing and the bearing of the lock.
  • a shaft bearing or a bearing of the lock is required, which can accommodate large static forces, although, for example, when opening the mold carrier only the low weight forces of the mold carrier act on the shaft bearing.
  • the object of the present invention is therefore to provide a blow mold arrangement, a (blow mold) lock and a method which make it possible to pass the force flow resulting from the expansion forces against the shaft bearing or the bearing of the lock or these bearings at least partially from those on To relieve the mold carrier acting expansion forces, so that the shaft bearing or the storage of the lock, compared to the prior art, can be made much simpler and cheaper.
  • a blow mold arrangement according to the invention for forming plastic preforms into plastic containers has at least a first mold carrier, a second mold carrier and a locking device by means of which the two mold carriers can be locked, wherein the mold carriers form a cavity for receiving at least two blow mold parts and at least one of the mold carriers relative to the other for the opening and closing of the blow mold assembly is movable, wherein the plastic preforms are expandable within the blow mold assembly to the plastic containers.
  • the blow molding device is preferably arranged exchangeable and / or detachable by means of a locking device on the mold carriers.
  • the two mold carriers are arranged on a common shaft bearing, such that a longitudinal axis of the shaft bearing simultaneously serves as a pivot axis of the mold carrier or parallel to this pivot axis is about which the mold carriers are pivotable for opening and closing the Blasforman ever.
  • the blow-molding arrangement has force-diverting elements, wherein expansion forces acting on the mold supports which arise during the expansion of the plastic preforms are at least partially receivable by the force-diverting elements.
  • a plurality of Blasforman extract is arranged on a common movable support.
  • This carrier is in particular a rotatable carrier.
  • a large number of such blow molding arrangements are arranged within a blow molding machine and particularly preferably within a stretch blow molding machine. This means that the plastic preforms are expanded by applying compressed air to the plastic containers.
  • the blow molds or blowing stations each have stretching rods which stretch the plastic preforms in their longitudinal direction.
  • the blow molding machine or the carrier and the blow mold arrangements are particularly preferably arranged within a clean room which delimits the blow molding machine from an unsterile environment. Drive devices for the closure, locking and / or opening of the blow molds are preferably outside of the clean room.
  • the movement of the locking device for locking and / or unlocking takes place via a guide cam and via at least one cam roller arranged on the locking device or on one of the mold carriers, which in particular interacts positively and / or non-positively with the guide cam.
  • a further guide curve for opening and / or closing the mold carrier can preferably also be provided.
  • the two mold carriers are arranged on a common shaft bearing, such that a longitudinal axis of the shaft bearing simultaneously serves as a pivot axis of the mold carrier about which the mold carriers are pivotable for opening and closing the blow mold and / or the force dissipation elements are so on the blow mold arranged so that the shaft bearing during the expansion at least partially, and preferably substantially completely relieved of the expansion forces and the expansion forces are particularly preferred past the shaft bearing.
  • the force dissipation elements are arranged on the blow mold arrangement, so that the resulting force flow is guided around the shaft bearing.
  • the force dissipation elements are advantageously arranged on the first mold carrier and / or the second mold carrier.
  • the shaft bearing is arranged between the force-diverting elements and the blow-molding device, and particularly preferably the force-diverting elements are spaced from the shaft bearing.
  • the locking device and the force dissipation elements are preferably arranged on opposite sides of the blow molding device or the mold carrier.
  • the expansion forces are partially absorbed by the force dissipation elements and partially by the locking device.
  • the shaft bearing therefore particularly preferably absorbs almost no expansion forces or it act during the expansion of the plastic preforms almost no expansion forces on the shaft bearing, but only on the locking device and the force dissipation elements.
  • the force-diverting elements can be contacted with one another in a force-locking and / or form-fitting manner when the blow-molding arrangement is closed.
  • the abutment surfaces of the individual force-diverting elements preferably come into contact with one another during the closing process of the locking device. Accordingly, when the blow-molding arrangement is open, the force-diverting elements are no longer in contact with one another and are preferably spaced apart from one another, in particular in a plane which is perpendicular to the longitudinal direction of the shaft bearing.
  • the force-diverting elements may be a plurality of stops and / or at least one stop bar.
  • the stops and the stop bar each have a stop surface, wherein the stop surfaces of the stops and the stop surface of the stop bar are preferably ternschlüssig with closed blow mold arrangement positively and / or non-positively ternbar bar.
  • bearing eyes with additional stop projections together with a screwed-on stop bar particularly preferably form a frictional and / or positive connection in addition to the actual locking device.
  • the pressure forces are taken on the one hand by the main lock as well as by the automatically non-positively and / or positively fitting attacks or their stop surfaces. Due to the deformation of the mold carrier occurring forces in the storage area must be compensated by a larger-sized storage air, so that they no longer act on the bearings.
  • the present invention is further directed to a device for forming plastic preforms with a locking device for locking a blow mold, wherein within the blow mold plastic preforms are expandable to plastic containers, wherein the blow molding arrangement comprises at least a first mold carrier and a second mold carrier, wherein preferably at least one the mold carrier is movable relative to the other to open and close the Blasforman ever and the two mold carriers can be locked by means of the locking device, wherein the locking device is pivotable about a first pivot axis and preferably at least one, preferably exactly one, more preferably both, mold carriers are arranged on a shaft bearing, so that a longitudinal axis of the shaft bearing another
  • Pivoting axis forms, about which at least one, preferably exactly one, more preferably both mold carriers for opening and closing the blow mold is pivotable or are.
  • the locking device is preferably designed such that the shaft bearing and / or the pivot bearing of the locking device during the expansion of the plastic preforms is relieved of the forces occurring in this case.
  • the locking device according to the invention to relieve the shaft bearing or bearing of the locking device during the expansion of the high statically acting forces, so that these bearings (or the shaft bearing), in contrast to the prior art, can be designed simpler and less expensive by the majority of the forces occurring during the expansion, preferably directly, from the locking device is receivable.
  • the locking device is arranged pivotably on one of the mold carriers.
  • a plurality of blow mold assemblies are disposed on a common rotatable support.
  • a clean room is advantageously provided within which the blow molds are arranged and in particular within of which the blow molds are transported, wherein this clean room is preferably bounded by at least one standing wall and a wall which moves relative to this wall.
  • the carrier on which the blow molds are arranged already have or form one of these walls and in particular the moving wall.
  • the clean room delimits the blow molds in particular from an unsterile environment.
  • the production or expansion (and the filling of the containers) of the preforms can take place within a space with a low-contamination environment.
  • This low-contamination environment which is preferably a clean room, can be made by one or combinations of the following measures:
  • the low-contamination environment is preferably set under an overpressure compared to the ambient atmosphere, for example, by air filtered through fine filter at least during production is blown into the room, so that little and preferably no germs can penetrate from the outside.
  • the drives for various movements of the cavity are preferably arranged outside of the clean room, such as the drives for opening and closing the cavity (mold) and / or for moving a stretch rod and / or for lifting or lowering a container and / or the movement of a blowing or filling nozzle (or loading device).
  • the inner wall of the room is preferably cleaned and / or sterilized at regular intervals, for example by spraying or steaming with caustic, acid, degerming liquid, hydrogen peroxide (gaseous or liquid).
  • the inner and outer sides of the cavities, blowing or filling nozzles and the stretching rods are preferably included in the cleaning and / or sterilization.
  • the inner walls of the blow molding machine are included.
  • the clean room is therefore preferably designed such that it can be cleaned (for example with a foam cleaning) and / or sterilized (for example with hydrogen peroxide).
  • the cleanability is preferably also provided for the blow molding stations and / or the closing mechanism.
  • the closing mechanism or the locking device is preferably at least partially made of material resistant to the cleaning agent, in particular of stainless steel or plastics.
  • the low-contamination environment is preferably sealed against the ambient atmosphere.
  • the seal may preferably be a water lock, that is, a sealing device, which may be a circulating channel filled with a liquid medium, such as water, or a rubber seal. Both said sealing devices in particular seal off a rotating part from a stationary part of the device.
  • the containers or preforms are sterilized prior to introduction into the low-contamination environment.
  • the locking device according to the invention is therefore particularly advantageous for applications within a clean room, as by this the shaft bearing can be configured with low maintenance and therefore no longer requires lubrication due to the still low of the shaft bearing forces to be absorbed.
  • This is particularly in the clean room advantage because you can rely on simple bearings, which only have to withstand low loads. Due to the low loads, constructive attention can be paid to good sterility. A good cleanability is also important for machines that have no clean room.
  • the locking device is a double hook latch which engages both mold carriers, so that the blow mold can be locked by a positive connection of the mold carrier and the double hook latch and / or preferably both the double hook latch and at least one mold carrier to a vertical pivot axis is pivotally mounted and a bearing of the pivot axis of the double hook latch is arranged on one of the mold carrier.
  • the locking device can bring about the best possible pressure of the mold carrier to each other during the blowing process on the lock.
  • the double hook lock according to the invention by means of this pressing, allows the mold carriers, in contrast to simple hook locks known from the prior art, in which the forces are transmitted directly to the pivot bearing of the lock, that the forces, in particular, the expansion forces, which during the explosion Pansion of plastic preforms on the mold carrier act distributed over the entire locking device.
  • the locking device contacts the first mold carrier and the second mold carrier positively on a first contact surface and a second contact surface.
  • the first contact surface is arranged on the first mold carrier and the second contact surface on the second mold carrier.
  • a contact surface is movable relative to the other contact surface. Furthermore, at least one of these contact surfaces preferably has an inclined surface, which is arranged such that a force pressing the two mold carrier parts together is produced by a relative movement between the two contact surfaces. In this embodiment, a tension of the two mold carriers takes place via an inclined plane.
  • this inclined plane or this inclined surface is arranged on a mold carrier.
  • the angle of an inclined surface by means of which the tension is generated, is very small, in particular between 0.1 ° and 20 °, preferably between 1 ° and 20 °, preferably between 2 ° and 10 °.
  • the angle is measured relative to the direction of movement of a contact surface, or arranged on the locking device cam roller.
  • the locking device also engages two contact surfaces of the mold carrier, wherein further preferably a guide curve is provided, which can move against the Blasforman extract at least partially during the expansion process.
  • This guide curve is preferably arranged in such a way that the blow mold arrangements are held in a closed state at least temporarily during the expansion process, in particular under the mechanical action of the guide curve. Accordingly, the guide curve mechanically acts on the locking device at least temporarily during the expansion process.
  • a pressure pad can be dispensed with.
  • a pressure pad is described in EP0565916B1.
  • the mold carrier assembly can be carried out pressure padless.
  • the locking device again has at least one contact surface on an inclined surface, so that the clamping of both mold carriers takes place via an inclined plane, which is preferably arranged on at least one mold carrier or a contact surface of a mold carrier, and particularly preferably two contact surfaces of the mold carrier.
  • the guide curve therefore braces the blow molds to one another during at least the complete time of pressurization during final blowing (finished blowing means that the bottle comes into contact or in abutment with the blow mold) and particularly preferably during pre-blowing, if the bottle is not yet in contact or not in touch with the blow mold.
  • finished blowing means that the bottle comes into contact or in abutment with the blow mold
  • pre-blowing if the bottle is not yet in contact or not in touch with the blow mold.
  • the guide curve is thus designed so that the Blasforman nieen this move during the complete expansion process, so also advantageous including any existing Vorblasvorgangs.
  • the device has the above-mentioned guide curve, which cooperates with the locking device and advantageously, yet another curve for opening and / or closing the mold carrier.
  • the above-mentioned guide curve it would be possible for the above-mentioned guide curve to first end along the transport path of the blow molding arrangement and / or for no more closing force to be applied, and then for this further guide curve to open and / or close the blow mold arrangement.
  • the guide curve itself can already exert a force in a region in which the container to be expanded is not yet in contact or in abutment with its blow mold.
  • a clamping device and in particular a spring is arranged on the locking device, which cooperates with the guide curve, wherein this spring in particular for tolerance compensation for irregularities in the circulating serves the guide curve.
  • the spring is preferably arranged between the guide curve and the locking device. The spring device can thereby load the locking device preferably to train and / or pressure.
  • the guide curve is preferably a circumferential guide curve, which particularly preferably extends along the carrier.
  • the guide curve extends in a circumferential angle of at least 180 ° and preferably over more than 240 °. This circumferential angle can be defined in particular with respect to an axis of rotation of the carrier around which the blow mold assemblies move.
  • this circumferential curve extends over a full circle of 360 °.
  • this guide curve can have a gradient in a transfer region of the containers. In this area, the guide curve preferably exerts no locking force.
  • the guide curve extends from an area in which a plastic preform is transferred into a blow mold arrangement, as far as seen in the transport direction, to a region in which the finished plastic container is removed from the blow mold arrangement.
  • the locking device a purely mechanical tension of the mold carrier without the use of a pressure pad.
  • Pressure pads are usually used to press the two blow molded parts in a closed state of the blow mold to each other in order to achieve in this way a more accurate production of the plastic containers and / or to keep resulting mold gaps low.
  • this procedure is sometimes technically relatively expensive.
  • the blow mold assembly is therefore formed free of pressure pad. This means that the individual blow molding arrangements have no pressure pad which is partially used in the prior art and which presses the blow mold parts towards one another.
  • the blow moldings are advantageous exclusively by the Locking device according to the invention, in particular purely mechanically, pressed together to counteract the internal pressure during the molding.
  • the guide curve is structured segmented and has at least three sub-segments, each having a circumferential angle of at least 10 °, preferably at least 20 ° and more preferably 60 °. But it is also conceivable that more than three segments are provided.
  • a roller cooperating with the guide curve could preferably consist of two parts which are arranged differently in height.
  • these segments of the guide curve are also arranged differently in height in this case.
  • the locking is also executed positively and is preferred but held only with a small force or no force in the locking position during the forming process.
  • the mold carrier arrangement in particular has a pressure pad.
  • the holding can be accomplished, for example, by a friction lining, a magnetic force, in particular two permanent magnets, and / or the abovementioned possibilities (motor, curve, preferred and / or spring, etc.).
  • This embodiment can also generally have the features just described, such as the oblique contact surfaces.
  • the double hook of the locking device is in particular pivotable about a vertical (directed to the center of the earth) pivot axis.
  • the device for forming plastic preforms has a wheel, on whose circumference a plurality of forming stations is arranged.
  • the conversion stations each have at least two mutually relatively movable mold carriers.
  • these In a closed state of the mold carriers or the blow molds arranged therein, these have a parting plane (contact surface to each other), which is arranged parallel to the axis of rotation of the wheel (in particular vertically) and which preferably in an angle> 1 ° to the tangent to the wheel is arranged.
  • the angle is 90 °, so that the parting plane intersects the axis of rotation of the wheel.
  • the plastic preforms can thus be transferred radially from the outside to a forming station. If the mold carriers are arranged on a common shaft around which at least one, preferably both, are pivotable, then this is preferably arranged radially within a common volume center of gravity of both mold carriers (in the closed state).
  • one of the mold carriers of a mold carrier arrangement of a forming station is stationary and immovable relative to the revolving wheel and only the other mold carrier is movable.
  • both mold carriers of a forming station can be designed to be movable relative to the wheel.
  • the double-hook latch is spaced further radially away from the axis of rotation than one of the mold carriers and optionally a common pivot axis of the mold carriers.
  • the double hook latch can only be arranged laterally from the mold carrier.
  • movement of the double-hook latch from an open position to a closed position has only one horizontal component.
  • This may be a rotation and / or pivoting and / or a linear movement without any vertical component.
  • the contact surface of a hook of the double-hook latching spans along a vertical axis at least 10%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 30% of the height of a mold carrier in the vertical direction.
  • the hook in the contact surface region may have at least two regions spaced apart in the vertical direction which come into contact with the mold carriers, a region being formed between the regions in which there is no contact between the hook and the mold carrier. In this way, the forces can be absorbed almost along the entire mold carrier height and at the same time some weight can be saved at the hook.
  • the double hook is arranged radially on the outside relative to the circulating carrier on a mold carrier.
  • the present invention is also directed to a device for forming plastic preforms with a locking device or to a blow mold, wherein the locking device is at least partially disposed in a clean room.
  • the locking device can be equipped with at least one or combinations of several or all features described above.
  • the locking device preferably contacts the first mold carrier and the second mold carrier in a form-fitting manner on a first contact surface and a second contact surface.
  • the present invention is further directed to a method of forming plastic preforms into plastic containers with a blow molding apparatus according to claim 1 comprising at least a first mold carrier, a second mold carrier and a locking device for locking the mold carriers, the mold carriers having a cavity for receiving form at least two blow moldings and at least one of the mold carrier is moved relative to the other to open and close the blow mold and the plastic preforms are expanded within the blow mold to the plastic containers.
  • the mold carriers are preferably arranged on a common shaft bearing, with the mold carriers being pivoted about a longitudinal axis of the shaft bearing for opening and closing the blow mold arrangement.
  • a force dissipation element which at least partially absorbs expansion forces acting on the mold carriers, which arise during the expansion of the plastic preforms, so that a shaft bearing during the expansion of the plastic preforms is at least partially and preferably substantially completely relieved of the expansion forces.
  • the locking device is preferably associated with a guide curve over which the movement of the locking device for locking and / or unlocking the locking device mold carrier executed is controlled.
  • the blow mold preferably has a cam roller, which cooperates with the guide curve in particular form-fitting and / or non-positively.
  • the movement of the locking device is a pivoting movement.
  • a further guide curve can also be provided, via which the mold carriers are opened and / or closed.
  • the containers are completely formed by liquid or partially (gas and liquid). In that case, features such as blowing wheel or inflation may also be related to fluid.
  • Fig. 1 shows a schematic structure of a blowing machine
  • Fig. 2 shows a blow mold arrangement according to the prior art
  • FIG. 4b shows a blow mold arrangement according to the invention in the opened state
  • Fig. 4c is a detailed representation of the force dissipation elements in the open state of
  • FIG. 5 shows a further illustration of a blow mold arrangement with a first locking device according to the invention
  • 6 shows a further illustration of a blow molding arrangement with a second locking device according to the invention
  • 7a is a schematic representation of a blow mold arrangement with guide curve
  • Fig. 7b is a schematic representation of a blow mold arrangement with guide curve.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a blow molding machine for converting plastic preforms to plastic containers.
  • plastic preforms 110 are first guided on a transport chain 104 and heated by means of a heating device 105. Subsequently, the thus-heated plastic preforms 1 10 are taken over by a feed star 1 12 and transferred to a plurality of blow mold assemblies 1.
  • This feed star 1 12 has a plurality of pivotable relative to this star arms 1 15, on each of which holding elements for holding the plastic preforms 1 10 are arranged.
  • the reference numeral 6 refers to a rotatable support on which a plurality of blow mold assemblies 1 (shown here only schematically four) are arranged, wherein the carrier 6 and arranged on this support 6 Blasforman kannen 1 are rotatable about a rotation axis D.
  • These blow mold assemblies 1 have a first mold carrier 2 and a second mold carrier 3.
  • blow molding parts are arranged so that when closing these mold support parts 2, 3, the blow moldings are closed and thus form a cavity 8 in its interior, which serves for expanding the plastic preforms 1 10.
  • the plastic preforms 1 10 are acted upon within this cavity 8 to expand them with a gaseous medium and in particular with compressed air.
  • the reference numeral 1 14 denotes a discharge star, with which the expanded plastic containers 1 1 1 can be removed.
  • FIG. 2 shows a blow molding arrangement according to the prior art.
  • the blow mold assembly 1 in turn on a first mold carrier 2 and a second mold carrier 3, which form a cavity 8 and are arranged on a common shaft bearing 10.
  • the expansion forces FE which during the expansion the plastic preforms on the mold carrier 2, 3 act in part (Fi) of a locking device 5 and part (F2) are absorbed by the shaft bearing 10, which is illustrated by the force flow K.
  • the reference numeral 4 designates a connection for supplying a gaseous and / or liquid medium, such as a tempering medium.
  • the device shown in FIG. 3 has force-diverting elements 12 which are arranged on the blow-molding arrangement 1 or the mold carriers 2, 3 such that the expansion forces FE are part (Fi) of the locking device 5 and in part (F3) are absorbed by the force dissipation elements 12, which in turn is represented by the force flow K.
  • the shaft bearing 10 is thus relieved in this representation of the blow mold 1 according to the invention by the attachment of force dissipation elements 12 so that the expansion forces FE are no longer absorbed by the shaft bearing 10.
  • the reference numeral 37 denotes a cam roller, via which the locking device 5 is moved to open and close the blow mold 1.
  • this cam roller 37 cooperates with a guide cam.
  • the locking device 5 shown here usually operates in such a way that a locking element is hooked by a guide cam, for example, and this locking state is maintained during the entire blowing process. In this way, however, no additional closing force can be applied to the blow moldings by the locking more, as is the case in the above-mentioned guide curve, which cooperates with a spring of the locking device. Due to this locking mechanism, as shown in the prior art of Fig. 2, the expansion forces are absorbed by the shaft bearing. In order to prevent this, therefore, force-discharge elements are provided in the blow-molding arrangement according to the invention according to FIG. 3, the forces arising during the expansion being derived from these elements and preferably being conducted past the shaft bearing.
  • FIG. 4a shows a further illustration of the blow mold arrangement 1 according to the invention in the closed state, wherein in this representation it can be seen in particular that the discharge elements 12 are a plurality of stops 13 and a stop bar 15 is, which are preferably arranged on the first mold carrier 2 and the second mold carrier 3.
  • the force dissipation elements 12 and the stop surfaces 14 and 16, which are shown in more detail in Figure 4b are positively and / or non-positively in contact.
  • the longitudinal axis L of the shaft bearing 10 is at the same time the pivot axis S of the two mold carriers 2, 3rd
  • FIGS. 4b and 4c the blow mold arrangement 1 according to the invention is shown in the open state.
  • the stop surfaces 14 of the stops 13 can be seen and the stop surface 16 of the stop bar 15, wherein in an open state of the blow mold 1, the stop surfaces 14 and 16 are not in contact.
  • further stops are provided instead of the stop bar.
  • two stop bars could be provided instead of the attacks.
  • FIGS. 5 and 6 show further illustrations of a blow mold arrangement 1.
  • This blow mold assembly 1 has a first mold carrier 2 and a second mold carrier 3.
  • the reference numeral 10 indicates a shaft bearing or a pivot bearing with respect to which the two mold carriers 2, 3 are pivotally mounted, wherein this bearing 10 extends perpendicular to the plane of the figure.
  • brackets 46, 48 are arranged, on which in turn by means of straight lines shown linkages (articulation levers) are pivotally mounted.
  • the reference numeral 72 denotes a cam roller which serves to open and close the two mold support parts 2, 3 and cooperates thereto by means of a further guide curve, not shown.
  • the reference numeral 75 denotes a rod connection, with which the cam roller 72 is connected to a stationary to the blowing wheel pivot bearing 74.
  • Reference numeral 77 denotes a rotary bearing movable with respect to the blowing wheel, by the movement of which (in FIGS. 5 and 6), for example, upwards, the mold support parts 2 and 3 can be opened.
  • the elements 72, 75 and 77 are advantageously fixedly connected to each other and rotatably mounted around the bearing 74.
  • the reference numeral 5 designates in its entirety a first locking device according to the invention, which is a double-hook lock 20 here.
  • the double hook latch 20 in this case has a pivotable locking lever, which is rotatable with respect to a pivot bearing 36 about an axis which is perpendicular to the plane of the figure here.
  • the pivot axis Si of the rotary bearing 36 is also perpendicular to a nem transport path of the transformation stations.
  • this locking lever is pivotally mounted on the second mold carrier 3.
  • a contact surface 32 and 33 is arranged on the first mold carrier 2 and the second mold carrier 3, which have an inclined plane or an inclined surface 32a and 33a, wherein by the pivoting movement of the double hook latch 20 shown here, a distortion of the two mold carrier 2, 3rd can be achieved.
  • the locking device 5 also has a spring 40, which is preferably a tension spring. This is required in particular if there is no circumferential guide curve, but the lock must be kept independent. Instead of or in addition to this spring, a magnetic holder is alternatively conceivable.
  • the reference numeral 37 refers to a further cam roller, which also serves here for moving the locking device 5 and in particular for opening and / or closing the lock.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a second locking device 5 according to the invention, which is likewise a double-hook lock 20 here.
  • the locking device here has a cam roller 39, which serves for the bracing of the mold carrier parts 2, 3 and a spring 38, which is in particular a compression spring, which the locking device 5 and Doppelhakenverriegelung 20 to the two mold carriers 2, 3 urged or urges the locking device in the direction of a locking position.
  • this cam roller 39 is used for clamping and the spring 38 advantageously as a tolerance compensation for a non-uniform circumferential guide curve, which is shown in more detail in Figs. 7a and 7b.
  • the locking device 5 on the first mold carrier 2 and the second mold carrier 3 each have a contact surface 32 and 33, which has an inclined plane or oblique surface 32a and 33a.
  • the cam rollers 34 and 35 are movable, whereby a distortion of the two mold carrier parts 2, 3 can be achieved by the pivoting movement of these cam rollers 34, 35 shown here.
  • Figures 7a and 7b show two possible embodiments of a blow mold assembly 1 with guide curve 50. Again, each of the feed star 1 12 and the discharge star 1 14 are shown, as well as the support 6, are arranged on the four Blasforman everen 1.
  • the guide cam 50 is formed continuously in the representation of FIG.
  • the guide curve 50 is interrupted, more precisely in the area which is located between the discharge star 1 14 and the feed star 1 12.
  • the guide curve 50 is advantageously arranged stationary in the embodiments shown here.
  • the reference character P indicates the transport path of the blow mold assemblies 1.

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Abstract

Blasformanordnung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einem ersten Formträger (2), einem zweiten Formträger (3) und einer Verriegelungseinrichtung (5) mittels welcher die beiden Formträger (2, 3) verriegelbar sind, wobei die Formträger (2,3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1) bewegbar ist,wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1) zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Erfindungsgemäß weist die Blasformanordnung (1) Kraftableitungselemente (12) auf, wobei auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (F E ), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen (12) aufnehmbar sind.

Description

Blasformanordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit Kraftableitungselementen und Verfahren hierzu sowie Vorrichtung zum Umformen von
Kunststoffvorformlingen mit Verriegelungseinrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blasformanordnung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und zudem auch auf eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer Blasformanordnung. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Blasformanordnungen ist dabei die Blasform, welche formgebend für die herzustellenden Kunststoffbehältnisse ist, innerhalb von Formträgern angeordnet, welche zum Einsetzen und zum Wechseln der Blasformen und zur Entnahme der umgeformten Kunststoffbehältnisse geöffnet und geschlossen werden können. Weiterhin sind die Formträger insbesondere an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Formträger insbesondere schwenkbar sind und werden vor dem Blasformvorgang mittels einer Verriegelungseinrichtung verriegelt. Die Kräfte, insbesondere die Expansionskräfte und die Verformungskräfte der Blasformeinrichtung, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirken werden von der Verriegelungseinrichtung bzw. der Lagerung der Verriegelungseinrichtung und der Wel- lenlagerung der Formträger aufgenommen. Insbesondere entsteht während des Blasformvorgangs ein Druck von ca. 20 - 40 bar, welcher auf die Formträger einwirkt, so dass auf die einzelnen Lager der Wellenlagerung und der Lagerung der Verriegelung Kräfte von bis zu 38 kN wirken. Um diese Expansionskräfte aufnehmen zu können ist eine Wellenlagerung bzw. eine Lagerung der Verriegelung erforderlich, welche große statische Kräfte aufnehmen können, obwohl beispielsweise beim Öffnen der Formträger nur die geringen Gewichtskräfte der Formträger auf die Wellenlagerung wirken.
Im Stand der Technik sind daher sehr teure und stabile Wellenlagerungen bzw. Lagerungen der Verriegelung notwendig, welche zudem einen hohen Schmieraufwand erfordern und demnach im Hinblick auf eine kostengünstige und wartungsarme Vorrichtung nachteilig sind. Dabei stellt vor allem die für die Wellenlagerung erforderliche Schmierung einen erheblichen zusätzlichen Wartungsaufwand dar und ist zudem auch für sterile Blasformeinrichtungen nachteilig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Blasformanordnung, eine (Blasform-) Verriegelung und ein Verfahren bereitzustellen, welche es ermöglichen den durch die Expansionskräfte entstehenden Kraftfluss an der Wellenlagerung bzw. der Lagerung der Verriegelung vorbeizuleiten bzw. diese Lagerungen zumindest teilweise von den auf die Formträger wirkenden Expansionskräften zu entlasten, so dass die Wellenlagerung bzw. die Lagerung der Verriegelung, im Vergleich zum Stand der Technik, erheblich einfacher und kostengünstiger ausgestaltet werden kann. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Blasformanordnung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist wenigstens einen ersten Formträger, einen zweiten Formträger und eine Verriegelungseinrichtung auf, mittels welcher die beiden Formträger verriegelbar sind, wobei die Formträger einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist, wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Die Blasformeinrich- tung ist dabei vorzugsweise wechselbar und/oder lösbar mittels einer Arretierungseinrichtung an den Formträgern angeordnet. Bevorzugt sind dabei die beiden Formträger an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, derart, dass eine Längsachse der Wellenlagerung gleichzeitig als Schwenkachse der Formträger dient oder zu dieser Schwenkachse parallel ist, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar sind.
Erfindungsgemäß weist die Blasformanordnung Kraftableitungselemente auf, wobei auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvor- formlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen aufnehmbar sind.
Demnach wird sichergestellt, dass die während der Expansion hohen statisch wirkenden Kräfte nicht mehr bzw. nicht mehr überwiegend über die Wellenlagerung aufgenommen werden, so dass die Lagerung nur noch die Verschluss- und Gewichtskräfte der Formträger aufnehmen muss. Durch diese zusätzlichen Elemente im Bereich der Wellenlagerung wirken die Kräfte nicht mehr auf die Lager und Welle, sondern auf die automatisch anliegenden Anschlagflächen der Kraftableitungselemente in der Nähe, bevorzugt hinter, der Welle.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl von Blasformanordnungen an einem gemeinsamen beweglichen Träger angeordnet. Bei diesem Träger handelt es sich dabei insbesondere um einen drehbaren Träger. Vorteilhaft ist eine Vielzahl derartige Blasformanordnungen innerhalb einer Blasmaschine und besonders bevorzugt innerhalb einer Streckblas- maschine angeordnet. Dies bedeutet, dass die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit Druckluft zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Blasformen bzw. die Blasstationen jeweils Reckstangen auf, welche die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnen. Besonders bevorzugt ist die Blasmaschine bzw. sind der Träger und die Blasformanordnungen innerhalb eines Rein- raums angeordnet, welcher die Blasformmaschine gegenüber einer unsterilen Umgebung abgrenzt. Antriebseinrichtungen für die Verschließung, Verriegelung und/oder Öffnung der Blasformen befinden sich dabei bevorzugt außerhalb des Reinraums.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bewegung der Verriegelungsein- richtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln über eine Führungskurve und über wenigstens eine an der Verriegelungseinrichtung bzw. an einem der Formträger angeordnete Kurvenrolle, welche insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Führungskurve zusammenwirkt. Darüber hinaus kann bevorzugt auch eine weitere Führungskurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Formträger an einer gemeinsamen Wellenlagerung angeordnet, derart, dass eine Längsachse der Wellenlagerung gleichzeitig als Schwenkachse der Formträger dient, um welche die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar sind und/oder die Kraftableitungselemente sind derart an der Blasformanordnung angeordnet, so dass die Wellenlagerung während der Expansion zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften entlastbar ist und die Expansionskräfte sind besonders bevorzugt an der Wellenlagerung vorbeileitbar. Besonders bevorzugt sind die Kraftableitungselemente derart an der Blasformanordnung angeordnet, so dass der entstehende Kraftfluss um die Wellenlagerung herumgeführt wird. Vorteilhaft sind die Kraftableitungselemente an dem ersten Formträger und/oder dem zweiten Formträger angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die Wellenlagerung zwischen den Kraftableitungselementen und der Blasformeinrichtung angeordnet und besonders bevorzugt sind die Kraftableitungselemente von der Wellenlagerung beabstandet. Vorzugsweise sind demnach die Verriegelungseinrichtung und die Kraftableitungselemente an gegenüberliegenden Seiten der Blasformeinrichtung bzw. der Formträger angeordnet.
Die Vorteile und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik liegen demanch insbesondere darin, dass die während der Blasformung und insbesondere während der Expansion der Kunststoffvorformlinge enormen statisch wirkenden Kräfte nicht mehr über das Welle-Lager-System verlaufen und somit die Wellenlagerung, im Gegensatz zum Stand der Technik, einfacher und wartungsärmer ausgelegt werden kann. Diese vereinfachte Ausführung bedeutet einen nicht unerheblichen Kostenvorteil und ggf. einen Vorteil bzgl. des Bauraums. Darüber hinaus ist aufgrund der geringeren Kräfte, welche die Wellenlagerung durch die erfindungsgemäßen Kraftableitungselemente noch tragen muss, auch keine Schmierung bzw. nur noch eine sehr geringe Schmierung der Lagerung notwendig, was insbesondere im Hinblick auf die Sterilität und Sterilhaltung der Blasformanordnung und der Blasmaschine von Vorteil ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Expansionskräfte teilweise von den Kraftableitungselementen und teilweise von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar. Besonders bevorzugt nimmt die Wellenlagerung demnach nahezu keine Expansionskräfte mehr auf bzw. es wirken während der Expansion der Kunststoffvorformlinge nahezu keine Expansionskräfte mehr auf die Wellenlagerung, sondern nur auf die Verriegelungseinrichtung und die Kraftableitungselemente. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Kraftableitungselemente bei geschlossener Blasformanordnung kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander kontak- tierbar. Bevorzugt gelangen die Anschlagflächen der einzelnen Kraftableitungselemente beim Schließvorgang der Verriegelungseinrichtung miteinander in Kontakt. Entsprechend stehen die Kraftableitungselemente bei geöffneter Blasformanordnung nicht mehr miteinan- der in Kontakt und sind bevorzugt voneinander beabstandet, insbesondere in einer Ebene welche senkrecht zu der Längsrichtung der Wellenlagerung steht.
Bei den Kraftableitungselementen kann es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um mehrere Anschläge und/oder wenigstens eine Anschlagleiste handeln. Besonders bevorzugt weisen die Anschläge und die Anschlagleiste jeweils eine Anschlagfläche auf, wobei die Anschlagflächen der Anschläge und die Anschlagfläche der Anschlagleiste bei geschlossener Blasformanordnung bevorzugt formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander kontaktier- bar sind. Besonders bevorzugt bilden demnach Lageraugen mit zusätzlichen Anschlagfortsätzen zusammen mit einer aufgeschraubten Anschlagleiste eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zusätzlich zu der eigentlichen Verriegelungseinrichtung. Somit werden die Druckkräfte einerseits von der Hauptverriegelung als auch von den automatisch kraftschlüssig und/oder formschlüssig anliegenden Anschlägen bzw. deren Anschlagflächen übernommen. Durch die Verformung der Formträger auftretenden Kräfte im Bereich der Lagerung müssen durch eine größer ausgelegte Lagerluft ausgeglichen werden, so dass sie nicht mehr auf die Lager wirken.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunststoff- vorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer Blasformanordnung gerichtet, wobei innerhalb der Blasformanordnung Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, wobei die Blasformanordnung wenigstens einen ersten Formträger und einen zweiten Formträger aufweist, wobei bevorzugt zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist und die beiden Formträger mittels der Verriegelungseinrichtung verriegelbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist und bevorzugt zumindest ein, bevorzugt genau ein, besonders bevorzugt beide, Formträger derart an einer Wellenlagerung angeordnet sind, so dass eine Längsachse der Wellenlagerung eine weitere
Schwenkachse bildet, um welche zumindest ein, bevorzugt genau ein, besonders bevorzugt beide Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung schwenkbar ist bzw. sind.
Erfindungsgemäß sind auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, wenigstens teilweise und bevorzugt nahezu vollständig von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar. Bevorzugt ist die Verriegelungseinrichtung demnach derart ausgebildet, so dass die Wellenlagerung und/oder die Drehlagerung der Verriegelungseinrichtung während der Expansion der Kunststoffvorformlinge von den hierbei auftretenden Kräften entlastbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung wird demnach eine weitere Möglichkeit zur Verfügung gestellt um die Wellenlagerung bzw. Lagerung der Verriegelungseinrichtung während der Expansion von den hohen statisch wirkenden Kräfte zu entlasten, so dass diese Lagerungen (bzw. die Wellenlagerung), im Gegensatz zum Stand der Technik, einfacher und wartungsärmer ausgelegt werden kann, indem ein Großteil der während der Expansion auftretenden Kräfte, bevorzugt direkt, von der Verriegelungseinrichtung aufnehmbar ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bewegung der Verriegelungsein- richtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln über eine Führungskurve und wenigstens eine an der Verriegelungseinrichtung bzw. an einem der Formträger angeordnete Kurvenrolle, welche insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Führungskurve zusammenwirkt. Besonders bevorzugt ist die Verriegelungseinrichtung schwenkbar an einem der Formträger angeordnet. Darüber hinaus kann auch noch eine weitere Führungskurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger vorhanden sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Blasformanordnungen an einem gemeinsamen drehbaren Träger angeordnet. Weiterhin ist vorteilhaft ein Reinraum vorgesehen innerhalb dessen die Blasformen angeordnet sind und insbesondere innerhalb dessen die Blasformen transportiert werden, wobei dieser Reinraum bevorzugt von wenigstens einer stehenden Wandung und einer sich gegenüber dieser stehenden Wandung bewegenden Wandung begrenzt wird. Dabei kann beispielsweise der Träger, an dem die Blasformen angeordnet sind, bereits eine dieser Wandung und insbesondere die sich bewegende Wandung aufweisen bzw. ausbilden. Der Reinraum grenzt die Blasformen dabei insbesondere von einer unsterilen Umgebung ab.
Insbesondere kann die Herstellung bzw. Expansion (und das Befüllen der Behälter) der Vor- formlinge innerhalb eines Raums mit kontaminationsarmer Umgebung stattfinden. Diese kontaminationsarme Umgebung, bei der es sich bevorzugt um einen Reinraum handelt, kann durch eine oder Kombinationen der folgenden Maßnahmen hergestellt werden:
Die kontaminationsarme Umgebung wird vorzugsweise unter einen Überdruck im Vergleich zur Umgebungsatmosphäre gesetzt, indem beispielsweise durch Feinfilter filtrierte Luft zumindest während der Produktion in den Raum eingeblasen wird, so dass wenig und bevorzugt keine Keime von außen eindringen können.
Die Antriebe für verschiedenste Bewegungen der Kavität (Blasform bzw. Formträger) sind bevorzugt außerhalb des Reinraums angeordnet, so beispielsweise die Antriebe für das Öffnen und Schließen der Kavität (Form) und/oder die für das Bewegen einer Reckstange und/oder die für ein Anheben oder Senken eines Behälters und/oder die die Bewegung einer Blas- oder Fülldüse (bzw. Beaufschlagungsvorrichtung).
Die innere Wandung des Raums wird bevorzugt in regelmäßigen Abständen gereinigt und/oder sterilisiert, beispielsweise über ein Bespritzen oder Bedampfen mit Lauge, Säure, Entkeimungsflüssigkeit, Wasserstoffperoxid (gasförmig oder flüssig). Bevorzugt werden bei der Reinigung und/oder Sterilisation die Innen- und Außenseiten der Kavitäten, Blas- oder Fülldüsen und der Reckstangen miteinbezogen. Insbesondere werden aber auch die inneren Wandungen der Blasformmaschine einbezogen. Der Reinraum ist demnach bevorzugt derart ausgebildet, dass er reinigbar (beispielsweise mit einer Schaumreinigung) und/oder sterilisierbar (beispielsweise mit Wasserstoffperoxid) ist. Die Reinigbarkeit ist bevorzugt auch für die Blasstationen und/oder den Verschließmechanismus vorgesehen. Hierzu ist der Verschließmechanismus bzw. die Verriegelungseinrichtung vorzugsweise wenigstens bereichsweise aus gegen die Reinigungsmittel resistentem Material gefertigt sein, insbesondere aus Edelstahl oder Kunststoffen. Die kontaminationsarme Umgebung wird vorzugsweise gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet. Bei einem Rundläufer kann es sich bei der Dichtung bevorzugt um ein Wasserschloss, das heißt eine Dichtungseinrichtung, welche einen umlaufenden Kanal, der mit einem flüssigen Medium wie beispielsweise Wasser, gefüllt ist, handeln, oder um eine Gummidichtung. Beide genannten Dichtungseinrichtungen dichten dabei insbesondere einen drehenden Teil gegenüber einem stehenden Teil der Vorrichtung ab. Besonders bevorzugt werden die Behälter bzw. Vorformlinge vor einem Einbringen in die kontaminationsarme Umgebung sterilisiert.
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung ist demnach insbesondere für Anwendungen innerhalb eines Reinraums vorteilhaft, da durch diese die Wellenlagerung wartungsärmer ausgestaltet werden kann und demnach durch die noch von der Wellenlagerung geringen aufzunehmenden Kräfte auch keine Schmierung mehr erfordert. Dies ist insbesondere im Reinraum von Vorteil, da man so auf einfache Lager zurückgreifen kann, welche nur niedrige Belastungen aushalten müssen. Durch die niedrigen Belastungen kann konstruktiv das Augenmerk auf eine gute Sterilisierbarkeit gelegt werden. Eine gute Reinigbarkeit ist aber auch bei Maschinen wichtig, welche keinen Reinraum aufweisen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Verriegelungseinrichtung um eine Doppelhakenverriegelung, welche an beiden Formträgern angreift, so dass die Blasformanordnung durch eine formschlüssige Verbindung der Formträger und der Doppelhakenverriegelung verriegelbar ist und/oder bevorzugt sowohl die Doppelhakenverriegelung als auch zumindest ein Formträger um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist und ein Lager der Schwenkachse der Doppelhakenverriegelung an einem der Formträger angeordnet ist.
Die Verriegelungseinrichtung kann eine möglichst gute Pressung der Formträger zueinander während des Blasprozesses zusätzlich über die Verriegelung herbeiführen.
Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Doppelhakenverriegelung durch diese Pressung der Formträger, im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten einfachen Hakenverriegelungen, bei denen die Kräfte direkt auf das Drehlager der Verriegelung übertragen werden, dass die Kräfte insbesondere die Expansionskräfte, welche während der Ex- pansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirken über die gesamte Verriegelungseinrichtung verteilt werden. Dadurch, dass diese Kräfte teilweise und nahezu vollständig von der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung aufgenommen werden, wird zudem auch erreicht, dass eine Lagerung der Verriegelung entlastet wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kontaktiert die Verriegelungseinrichtung den ersten Formträger und den zweiten Formträger formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche und einer zweiten Kontaktfläche. Bevorzugt ist dabei die erste Kontaktfläche an dem ersten Formträger angeordnet und die zweite Kontaktfläche an dem zweiten Formträger.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dabei eine Kontaktfläche gegenüber der anderen Kontaktfläche beweglich. Weiterhin weist bevorzugt wenigstens eine dieser Kontaktflächen eine Schrägfläche auf, welche derart angeordnet ist, dass durch eine Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktflächen eine die beiden Formträgerteile zusammen pres- sende Kraft erzeugt wird. Bei dieser Ausführungsform erfolgt dabei eine Verspannung der beiden Formträger über eine schiefe Ebene. Vorteilhaft ist dabei diese schiefe Ebene bzw. diese Schrägfläche an einem Formträger angeordnet.
Insbesondere ist der Winkel einer Schrägfläche, mittels der die Verspannung erzeugt wird, sehr klein, insbesondere zwischen 0,1 ° und 20°, bevorzugt zwischen 1 ° und 20°, bevorzugt zwischen 2° und 10°. Der Winkel wird dabei gegenüber der Bewegungsrichtung einer Kontaktfläche, bzw. einer an der Verriegelungseinrichtung angeordneten Kurvenrolle gemessen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung greift die Ver- riegelungseinrichtung ebenfalls an zwei Kontaktflächen der Formträger an, wobei weiterhin bevorzugt eine Führungskurve vorgesehen ist, der gegenüber sich die Blasformanordnungen zumindest teilweise während des Expansionsvorgangs bewegen können. Bevorzugt ist diese Führungskurve derart angeordnet, dass die Blasformanordnungen wenigstens zeitweise während des Expansionsvorgangs unter insbesondere mechanischer Einwirkung der Füh- rungskurve in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Die Führungskurve wirkt demnach wenigstens zeitweise während des Expansionsvorgangs mechanisch auf die Verriegelungseinrichtung ein. Vorteilhaft befinden sich die dafür entsprechenden Antriebe, das heißt insbesondere die Führungskurve selbst außerhalb des Reinraums und insbesondere unterhalb einer Reinraumgrenze. Wird die Verriegelung aktiv über einen Antrieb (Motor, Kurve, bevorzugt und/oder Feder etc.) auf die Formträger bzw. ihre Schrägfläche(n) während des Blasprozesses gedrückt, kann auf ein Druckkissen verzichtet werden. Ein Beispiel für ein Druckkissen ist in der EP0565916B1 beschrieben. In anderen Worten kann die Formträgeranordnung druckkissenlos ausgeführt werden.
Besonders bevorzugt weist demnach auch in dieser Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung wiederum wenigstens eine Kontaktfläche eine Schrägfläche auf, so dass auch hier die Verspannung beider Formträger über eine schiefe Ebene erfolgt, welche bevorzugt an wenigstens einen Formträger bzw. einer Kontaktfläche eines Formträgers angeordnet ist und besonders bevorzugt an beiden Kontaktflächen der Formträger.
Die Führungskurve verspannt daher die Blasformen zueinander während zumindest der kompletten Zeit einer Druckbeaufschlagung beim Fertigblasen (Fertigblasen heißt, dass die Flasche in Kontakt bzw. in Anschlag mit der Blasform kommt) und besonders bevorzugt auch beim Vorblasen, wenn die Flasche noch nicht in Kontakt bzw. nicht in Anschlag mit der Blasform ist. Vorteilhaft ist die Führungskurve demnach derart ausgebildet, dass sich die Blasformanordnungen dieser gegenüber während des vollständigen Expansionsvorgangs bewegen, also vorteilhaft auch einschließlich eines eventuell vorhandenen Vorblasvorgangs.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung die oben besagte Führungskurve auf, welche mit der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt und vorteilhaft, noch eine weitere Kurve zum Öffnen und/oder Schließen der Formträger. So wäre es beispielsweise möglich, dass zunächst die oben erwähnte Führungskurve entlang des Trans- portpfades der Blasformanordnung endet und/oder keine Schließkraft mehr aufbringt und anschließend diese weitere Führungskurve die Blasformanordnung öffnet und/oder schließt. Die Führungskurve selbst kann dabei wie oben erwähnt auch bereits in einem Bereich eine Kraft ausüben, in dem das zu expandierende Behältnis noch nicht in Kontakt bzw. im Anschlag mit seiner Blasform ist.
Besonders bevorzugt ist dabei an der Verriegelungseinrichtung eine Spaneinrichtung und insbesondere eine Feder angeordnet, welche mit der Führungskurve zusammenwirkt, wobei diese Feder insbesondere zum Toleranzausgleich für Ungleichmäßigkeiten in der umlaufen- den Führungskurve dient. Dadurch können beispielsweise die Fertigungskosten für die Führungskurve erheblich gesenkt werden, da diese höhere Toleranzgrenzen aufweist bzw. mit erheblich höheren Toleranzgrenzen gefertigt werden kann. Die Feder ist dabei vorzugsweise zwischen der Führungskurve und der Verriegelungseinrichtung angeordnet. Die Federein- richtung kann dabei die Verriegelungseinrichtung bevorzugt auf Zug und/oder auf Druck belasten.
Bei der Führungskurve handelt es sich bevorzugt um eine umlaufende Führungskurve, welche sich besonders bevorzugt entlang des Trägers erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich die Führungskurve dabei in einem Umlaufwinkel von mindestens 180° und bevorzugt über mehr als 240°. Dieser Umfangswinkel kann dabei insbesondere bezüglich einer Drehachse des Trägers, um die sich die Blasformanordnungen bewegen, definiert werden.
Auf diese Weise wird die Blasform während des gesamten Blasvorgangs verriegelt bzw. ver- spannt. Vorteilhaft erstreckt sich diese umlaufende Kurve über einen Vollkreis von 360°. Besonders bevorzugt kann diese Führungskurve in einem Übergabebereich der Behältnisse eine Steigung aufweisen. In diesem Bereich übt die Führungskurve bevorzugt keine Verriegelungskraft aus. Insbesondere erstreckt sich die Führungskurve von einem Bereich, in dem ein Kunststoffvorformling in eine Blasformanordnung übergeben wird, bis - in Transportrich- tung gesehen - zu einem Bereich, in dem das fertige Kunststoffbehältnis aus der Blasformanordnung entnommen wird.
Es wird daher durch die Verriegelungseinrichtung eine rein mechanische Verspannung der Formträger ohne die Verwendung eines Druckkissens vorgeschlagen. Druckkissen werden üblicherweise eingesetzt um die beiden Blasformteile in einem geschlossenen Zustand der Blasform aufeinander zu pressen, um auf diese Weise eine genauere Fertigung der Kunststoffbehältnisse zu erreichen und/oder entstehende Formspalte gering zu halten. Diese Vorgehensweise ist jedoch teilweise technisch relativ aufwendig. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Blasformanordnung daher druckkissenfrei ausgebildet. Dies bedeutet, dass die einzelnen Blasformanordnungen kein im Stand der Technik teilweise angewandtes Druckkissen aufweisen, welches die Blasformteile aufeinander zupresst. In anderen Worten werden die Blasformteile vorteilhaft ausschließlich durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung, insbesondere rein mechanisch, zusammenge- presst, um dem Innendruck bei der Formung entgegenzuwirken. Dies ist nicht zwingend notwendig, jedoch kann damit eine Kostenersparnis erreicht werden oder auch ein zusätzlicher Abdichtungs- und/oder Reinigungsaufwand bei Reinraumanwendungen vermieden werden. Insbesondere können auf diese Weise Reinraumbedingungen leichter aufrechterhalten werden. Es wäre ebenso keine Sterilisation der Luftwege zu dem Druckkissen notwendig und auch ist es nicht erforderlich zusätzlich ein Druckkissen anzuschließen und abzudichten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Führungskurve segmentiert aufge- baut und weist mindestens drei Teilsegmente auf, welche jeweils einen Umfangswinkel von wenigstens 10°, bevorzugt wenigstens 20° und besonders bevorzugt 60° aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass mehr als drei Segmente vorgesehen sind. Bevorzugt könnte hierzu eine mit der Führungskurve zusammenwirkende Rolle aus zwei Teilen bestehen, welche in der Höhe unterschiedlich angeordnet sind. Vorteilhaft sind in diesem Falle diese Segmente der Führungskurve ebenfalls in der Höhe unterschiedlich angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform wird die Verriegelung ebenfalls formschlüssig ausgeführt und wird bevorzugt aber nur mit einer geringen Kraft oder gar keiner Kraft in der Verriegelungsposition während des Umformungsprozesses gehalten. Hierbei weist die Formträger- anordnung insbesondere ein Druckkissen auf. Das Halten kann beispielsweise durch einen Reibbelag, eine Magnetkraft, insbesondere zweier Permanentmagnete, und/oder die oben genannten Möglichkeiten (Motor, Kurve, bevorzugt und/oder Feder etc.) bewerkstelligt werden. Diese Ausführungsform kann im Allgemeinen auch die gerade beschriebenen Merkmale wie die schrägen Kontaktflächen aufweisen.
Der Doppelhaken der Verriegelungseinrichtung ist insbesondere um eine vertikale (zum Erdmittelpunkt gerichtete) Schwenkachse schwenkbar.
Insbesondere weist die Vorrichtung zur Umformung von Kunststoffvorformlingen ein Rad auf, an dessen Umfang eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist. Die Umformungsstationen weisen insbesondere jeweils mindestens zwei zueinander relativ bewegliche Formträger auf. In einem geschlossen Zustand der Formträger bzw. der darin angeordneten Blasformen weisen diese eine Trennebene (Kontaktfläche zueinander) auf, welche parallel zur Drehachse des Rades angeordnet ist (insbesondere vertikal) und welche bevorzugt in einem Winkel >1 ° zur Tangente an das Rad angeordnet ist. Bevorzugt ist der Winkel 90°, so dass die Trennebene die Drehachse des Rades schneidet. Die Kunststoffvorformlinge können somit radial von außen an eine Umformungsstation übergeben werden. Sind die Formträger an einer gemeinsamen Welle angeordnet, um welche zumindest einer, bevorzugt beide, schwenkbar sind, so ist diese bevorzugt radial innerhalb eines gemeinsamen Volumenschwerpunktes beider Formträger (im geschlossenen Zustand) angeordnet.
Es kann sein, dass einer der Formträger einer Formträgeranordnung einer Umformungsstation stationär und unbeweglich relativ zum umlaufenden Rad angeordnet ist und nur der an- dere Formträger bewegbar ist. Alternativ können beide Formträger einer Umformungsstation relativbeweglich zum Rad ausgestaltet sein.
Insbesondere ist die Doppelhakenverriegelung radial nach außen weiter von der Drehachse beabstandet als einer der Formträger und ggf. eine gemeinsame Schwenkachse der Form- träger.
Insbesondere kann die Doppelhakenverriegelung lediglich seitlich vom Formträger angeordnet sein. Insbesondere weist eine Bewegung der Doppelhakenverriegelung von einer offenen Position in eine geschlossene Position lediglich eine horizontale Komponente auf. Dabei kann es sich um ein Drehen und/oder Schwenken und/oder um eine lineare Bewegung ohne jegliche vertikale Komponente handeln. Insbesondere überspannt die Kontaktfläche eines Hakens der Doppelhakenverriegelung entlang einer vertikalen Achse mindestens 10%, bevorzugt mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 30% der Höhe eines Formträgers in vertikaler Richtung.
Insbesondere kann der Haken im Kontaktflächenbereich mindestens zwei, in vertikaler Rich- tung voneinander beabstandete Bereiche aufweisen, welche in Kontakt mit den Formträgern treten, wobei zwischen den Bereichen ein Bereich ausgebildet wird, in welchem kein Kontakt zwischen Haken und Formträger vorhanden ist. Auf diese Weise können die Kräfte nahezu entlang der kompletten Formträgerhöhe aufgenommen werden und gleichzeitig kann etwas Gewicht beim Haken eingespart werden. Insbesondere ist der Doppelhaken relativ zum umlaufenden Träger radial außen an einem Formträger angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist dabei auch auf eine Vorrichtung zum Umformen von Kunst- stoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung oder auf eine Blasformanordnung gerichtet, wobei die Verriegelungseinrichtung zumindest bereichsweise in einem Reinraum angeordnet ist. Die Verriegelungseinrichtung kann dabei mit mindestens einem oder Kombinationen mehrerer oder aller obig beschriebenen Merkmalen ausgestattet sein. Bevorzugt kontaktiert die Verriegelungseinrichtung den ersten Formträger und den zweiten Formträger formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche und einer zweiten Kontaktfläche.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Umformen von Kunst- stoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Blasformeinrichtung nach Anspruch 1 gerichtet, welche wenigstens einen ersten Formträger, einen zweiten Formträger und eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Formträger umfasst, wobei die Formträger einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegt wird und die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden. Bevorzugt sind die Formträger dabei an einer gemein- samen Wellenlagerung angeordnet, wobei die Formträger zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung um eine Längsachse der Wellenlagerung geschwenkt werden.
Erfindungsgemäß ist dabei ein Kraftableitungselement vorgesehen, welches auf die Formträger wirkende Expansionskräfte, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise aufnimmt, so dass eine Wellenlagerung während der Expansion der Kunststoffvorformlinge zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften entlastet wird.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass Kraftableitungselemente vorgese- hen sind, welche derart an der Blasformanordnung angeordnet sind, so dass die bei der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger wirkenden Kräfte an der Wellenlagerung vorbeigeleitet werden, wodurch die Wellenlagerung, im Vergleich zum Stand der Technik, erheblich einfacher und auch wartungsfreundlicher ausgestaltet sein kann, was wiederum zu einer enormen Kosteneinsparung führt. Der Verriegelungseinrichtung ist dabei bevorzugt eine Führungskurve zugeordnet über welche die Bewegung der Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegelung der Verriegelungseinrichtung Formträger ausgeführt gesteuert wird. Hierzu weist die Blasformanordnung bevorzugt eine Kurvenrolle auf, welche mit der Führungskurve insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt. Insbesondere handelt es sich bei der Bewegung der Verriegelungseinrichtung um eine Schwenkbewegung. Darüber hinaus kann auch noch eine weitere Führungskurve vorgesehen sein, über welche die Formträger geöffnet und/oder geschlossen werden.
Es kann auch sein, dass in der Vorrichtung die Behältnisse komplett mittels Flüssigkeit oder teilweise (Gas und Flüssigkeit) ausgeformt werden. In dem Fall können Merkmale wie Blasrad oder aufblasen auch auf Flüssigkeit bezogen sein.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Blasmaschine;
Fig. 2 eine Blasformanordnung nach dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Blasformanordnung;
Fig. 4a eine erfindungsgemäße Blasformanordnung in geschlossenem Zustand;
Fig. 4b eine erfindungsgemäße Blasformanordnung in geöffnetem Zustand;
Fig. 4c eine Detaildarstellung der Kraftableitungselemente im geöffneten Zustand der
Blasformanordnung;
Fig. 5 eine weitere Darstellung einer Blasformanordnung mit einer ersten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung; Fig. 6 eine weitere Darstellung einer Blasformanordnung mit einer zweiten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung;
Fig. 7a eine schematische Darstellung einer Blasformanordnung mit Führungskurve;
und
Fig. 7b eine schematische Darstellung einer Blasformanordnung mit Führungskurve.
Figur 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Blasmaschine zum Umformen von Kunst- stoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Dabei werden Kunststoffvorformlinge 1 10 zunächst an einer Transportkette 104 geführt und mittels einer Erwärmungseinrichtung 105 erwärmt. Anschließend werden die so erwärmten Kunststoffvorformlinge 1 10 von einem Zuführstern 1 12 übernommen und an eine Vielzahl von Blasformanordnungen 1 übergeben. Dieser Zuführstern 1 12 weist dabei eine Vielzahl von gegenüber diesem Stern schwenkbaren Armen 1 15 auf, an denen jeweils Halteelemente zum Halten der Kunststoffvorformlinge 1 10 angeordnet sind.
Das Bezugszeichen 6 bezieht sich auf einen drehbaren Träger, an dem eine Vielzahl von Blasformanordnungen 1 (hier schematisch nur vier gezeigt) angeordnet sind, wobei der Träger 6 und die an diesem Träger 6 angeordneten Blasformanordnungen 1 um eine Drehachse D drehbar sind. Diese Blasformanordnungen 1 weisen dabei einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf. An diesen Formträgerteilen sind (nicht gezeigte) Blasformteile angeordnet, so dass bei einem Schließen dieser Formträgerteile 2, 3 auch die Blasformteile geschlossen werden und so in ihrem Inneren einen Hohlraum 8 bilden, der zum Expandieren der Kunststoffvorformlinge 1 10 dient. Insbesondere werden die Kunststoffvorformlinge 1 10 innerhalb dieses Hohlraums 8 zu deren Expansion mit einem gasförmigen Medium und insbesondere mit Druckluft beaufschlagt. Das Bezugszeichen 1 14 kennzeichnet einen Abführstern, mit dem die expandierten Kunststoffbehältnisse 1 1 1 abtransportiert werden können.
Figur 2 zeigt eine Blasformanordnung nach dem Stand der Technik. Dabei weist die Blasformanordnung 1 wiederum einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf, welche einen Hohlraum 8 ausbilden und an einer gemeinsamen Wellenlagerung 10 angeordnet sind. Dabei ist erkennbar, dass die Expansionskräfte FE, welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge auf die Formträger 2, 3 wirken zum Teil (Fi) von einer Verriegelungseinrichtung 5 und zum Teil (F2) von der Wellenlagerung 10 aufgenommen werden, was durch den Kraftfluss K verdeutlicht wird. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet dabei einen An- schluss zum Zuführen eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums, wie beispielsweise eines Temperiermediums.
Im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der Figur 2 weist die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung Kraftableitungselemente 12 auf, welche derart an der Blasformanordnung 1 bzw. der Formträger 2, 3 angeordnet sind, so dass die Expansionskräfte FE zum Teil (Fi) von der Verriegelungseinrichtung 5 und zum Teil (F3) von den Kraftableitungselementen 12 aufgenommen werden, was wiederum durch den Kraftfluss K dargestellt wird. Die Wellenlagerung 10 wird demnach in dieser erfindungsgemäßen Darstellung der Blasformanordnung 1 durch die Anbringung von Kraftableitungselementen 12 derart entlastet, so dass die Expansionskräfte FE nicht mehr von der Wellenlagerung 10 aufgenommen werden.
Das Bezugszeichen 37 kennzeichnet eine Kurvenrolle, über welche die Verriegelungseinrichtung 5 zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung 1 bewegt wird. Dazu wirkt diese Kurvenrolle 37 mit einer Führungskurve zusammen. Die hier gezeigte Verriegelungseinrichtung 5 arbeitet üblicherweise derart, dass durch eine Führungskurve ein Verriegelungsele- ment beispielsweise eingehakt wird, und dieser Sperrzustand während des gesamten Blasvorgangs aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann jedoch durch die Verriegelung keine zusätzliche Schließkraft auf die Blasformteile mehr aufgebracht werden, wie dies bei der oben erwähnten Führungskurve, welche mit einer Feder der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt, der Fall ist. Aufgrund dieses Verriegelungsmechanismus werden, wie im Stand der Technik der Fig. 2 gezeigt, die Expansionskräfte von der Wellenlagerung aufgenommen. Um dies zu verhindern, sind daher in der erfindungsgemäßen Blasformanordnung gemäß der Fig. 3 Kraftableitungselemente vorgesehen, wobei die bei der Expansion entstehenden Kräfte auf diese Elemente abgeleitet werden und bevorzugt an der Wellenlagerung vorbeigeleitet werden.
Die Figur 4a zeigt eine weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Blasformanordnung 1 in geschlossenem Zustand, wobei in dieser Darstellung insbesondere erkennbar ist, dass es sich bei den Ableitungselementen 12 um mehrere Anschläge 13 und eine Anschlagleiste 15 handelt, welche bevorzugt an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 angeordnet sind. In einem geschlossenen Zustand der Blasformanordnung 1 sind die Kraftableitungselemente 12 bzw. die Anschlagflächen 14 und 16, welche in Fig.4b näher dargestellt sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander in Kontakt. Die Längsachse L der Wellenlagerung 10 ist dabei gleichzeitig die Schwenkachse S der beiden Formträger 2, 3.
In den Figuren 4b und 4c ist die erfindungsgemäße Blasformanordnung 1 in geöffnetem Zustand dargestellt. Insbesondere sind hier die Anschlagflächen 14 der Anschläge 13 erkennbar und die Anschlagfläche 16 der Anschlagleiste 15, wobei in einem geöffneten Zustand der Blasformanordnung 1 die Anschlagflächen 14 und 16 nicht miteinander in Kontakt stehen. Es ist dabei auch denkbar, dass anstatt der Anschlagleiste weitere Anschläge vorgesehen sind. Auch könnten anstatt der Anschläge zwei Anschlagleisten vorgesehen sein.
Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere Darstellungen einer Blasformanordnung 1 . Diese Blasformanordnung 1 weist dabei einen ersten Formträger 2 und einen zweiten Formträger 3 auf. Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet dabei eine Wellenlagerung bzw. ein Drehlager bezüglich dessen die beiden Formträger 2, 3 schwenkbar gelagert sind, wobei sich diese Lagerung 10 senkrecht zu der Figurenebene erstreckt. An den jeweiligen Formträger 2, 3 sind Halterungen 46, 48 angeordnet, an denen wiederum durch gerade Striche gezeigte Anlenkungen (Anlenkhebel) schwenkbar angeordnet sind. Das Bezugszeichen 72 kennzeichnet eine Kurvenrolle, die zum Öffnen und Schließen der beiden Formträgerteile 2, 3 dient und dazu mittels einer nicht gezeigten weiteren Führungskurve zusammenwirkt. Das Bezugszeichen 75 kennzeichnet eine Stangenverbindung, mit der die Kurvenrolle 72 mit einem zu dem Blasrad stationären Drehlager 74 verbunden ist. Das Bezugszeichen 77 kennzeichnet ein bezüglich des Blasrades bewegliches Drehlager, durch dessen Bewegung (in Fig. 5 und 6) beispielsweise nach oben die Formträgerteile 2 und 3 geöffnet werden können. Die Elemente 72, 75 und 77 sind vorteilhaft fest miteinander verbunden und drehbar um das Lager 74 befestigt.
Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine erste erfindungsgemäße Ver- riegelungseinrichtung, bei welcher es sich hier um eine Doppelhakenverriegelung 20 handelt. Die Doppelhackenverriegelung 20 weist dabei einen schwenkbaren Verriegelungshebel auf, der bezüglich eines Drehlagers 36 um eine Achse drehbar ist, die hier senkrecht zu der Figurenebene ist. Damit ist die Schwenkachse Si des Drehlagers 36 hier auch senkrecht zu ei- nem Transportpfad der Umformungsstationen. Damit ist dieser Verriegelungshebel schwenkbar an dem zweiten Formträger 3 angeordnet. Weiterhin ist an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 jeweils eine Kontaktfläche 32 und 33 angeordnet, welche eine schiefe Ebene bzw. eine Schrägfläche 32a und 33a aufweisen, wobei durch die hier gezeigte Schwenkbewegung der Doppelhakenverriegelung 20 ein Verspannen der beiden Formträger 2, 3 erreicht werden kann.
Die Verriegelungseinrichtung 5 weist darüber hinaus eine Feder 40 auf, bei der es sich bevorzugt um eine Zugfeder handelt. Diese wird insbesondere dann benötigt, wenn keine um- laufende Führungskurve vorhanden ist, sondern sich die Verriegelung selbstständig halten muss. Anstelle oder zusätzlich zu dieser Feder ist alternativ auch eine magnetische Halterung denkbar.
Das Bezugszeichen 37 bezieht sich auf eine weitere Kurvenrolle, die hier ebenfalls zur Be- wegung der Verriegelungseinrichtung 5 und insbesondere zum Öffnen und/oder Schließen der Verriegelung dient.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung 5, bei der es sich hier ebenfalls um eine Doppelhakenverriegelung 20 han- delt. Im Gegensatz zu der in Figur 5 gezeigten Verriegelungseinrichtung weist die Verriegelungseinrichtung hier eine Kurvenrolle 39 auf, die für das Verspannen der Formträgerteile 2, 3 dient und eine Feder 38, bei der es sich insbesondere um eine Druckfeder handelt, welche die Verriegelungseinrichtung 5 bzw. die Doppelhakenverriegelung 20 auf die beiden Formträger 2, 3 zudrängt bzw. die Verriegelungseinrichtung in Richtung einer Verriegelungsstellung drängt. Damit dient diese Kurvenrolle 39 zum Verspannen und die Feder 38 vorteilhaft als Toleranzausgleich für eine ungleichmäßig umlaufende Führungskurve, welche in den Fig. 7a und 7b näher gezeigt wird.
Weiterhin ist auch in dieser Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung 5 an dem ersten Formträger 2 und dem zweiten Formträger 3 jeweils eine Kontaktfläche 32 und 33 angeordnet, welche eine schiefe Ebene bzw. Schrägfläche 32a und 33a aufweist. Bezüglich dieser schiefen Ebenen sind die Kurvenrollen 34 und 35 bewegbar, wobei durch die hier gezeigte Schwenkbewegung dieser Kurvenrollen 34, 35 ein Verspannen der beiden Formträgerteile 2, 3 erreicht werden kann. Die Figuren 7 a und 7b zeigen jeweils zwei mögliche Ausführungsformen einer Blasformanordnung 1 mit Führungskurve 50. Auch hier sind jeweils der Zuführstern 1 12 und der Abführstern 1 14 dargestellt, sowie auch der Träger 6, an dem vier Blasformanordnungen 1 angeordnet sind. Die Führungskurve 50 ist bei der Darstellung der Fig. 7a durchgehend ausgebildet, weist jedoch zwei Steigungsabschnitte 52, 54 auf, die zum Schwenken der Verriegelungseinrichtung 5 dienen. Bei der in Fig. 7b dargestellten Ausführungsform ist die Führungskurve 50 unterbrochen, genauer gesagt in dem Bereich, der sich zwischen dem Abführstern 1 14 und dem Zuführstern 1 12 befindet. Die Führungskurve 50 ist bei den hier gezeigten Ausführungsformen vorteilhaft stationär angeordnet. Das Bezugszeichen P kennzeichnet den Transportpfad der Blasformanordnungen 1 .
Darüber hinaus wäre es auch denkbar die Führungskurve zur Betätigung der Verriegelung nur im Bereich der Ein- und Auslaufsterne vorzusehen. In dieser Ausführungsform könnten zum Festhalten der Verriegelung in der Schließposition während des Rests der Umdrehung des Trägers bzw. des Blasrads vom Einlaufstern zum Auslaufstern Federn, Magneten oder Reibbeläge verwendet werden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
1 Blasformanordnung
2 erster Formträger
3 zweiter Formträger
4 Anschluss
5 Verriegelungseinrichtung 6 Träger
8 Hohlraum
10 Wellenlagerung
12 Kraftableitungselemente
13 Anschläge
14 Anschlagflächen der Anschläge 13
15 Anschlagleiste
16 Anschlagfläche der Anschlagleiste 15
20 Doppelhakenverriegelung
32 erste Kontaktfläche
32a schiefe Ebene
33 zweite Kontaktfläche
33a schiefe Ebene
34 erste Verriegelungsrolle
35 zweite Verriegelungsrolle
36 Drehlager
37 Kurvenrolle
38 Feder
39 Kurvenrolle
40 Feder
46 erste Halterung
48 zweite Halterung
50 Führungskurve
52 Steigungsabschnitt
54 Übergangselement
72 Kurvenrolle
74 Drehlager
75 Stangenverbindung
77 Drehlager
100 Blasmaschine
104 Transportkette
105 Erwärmungseinrichtung
1 10 Kunststoffvorformling
1 1 1 Kunststoffbehältnis 1 12 Zuführstern
1 14 Abführstern
1 15 schwenkbare Arme
D Drehachse
FE Expansionskräfte
Fi Kraft, welche auf Verriegelungseinrichtung 5 wirkt
F2 Kraft, welche auf Wellenlagerung 10 wirkt
F3 Kraft, welche auf Kraftableitungselemente 12 wirkt
K Kraftfluss
L Längsachse der Wellenlagerung 10
P Transportpfad
S Schwenkachse der Formträger 2, 3
S1 erste Schwenkachse

Claims

Patentansprüche
Blasformanordnung (1 ) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit wenigstens einem ersten Formträger
(2), einem zweiten Formträger (3) und einer Verriegelungseinrichtung (5) mittels welcher die beiden Formträger (2, 3) verriegelbar sind, wobei die Formträger (2, 3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2,3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1 ) bewegbar ist, wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1 ) zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blasformanordnung (1 ) Kraftableitungselemente (12) aufweist, wobei auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (FE), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise von den Kraftableitungselementen (12) aufnehmbar sind.
Blasformanordnung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Formträger (2, 3) an einer gemeinsamen Wellenlagerung (10) angeordnet sind, derart, dass eine Längsachse (L) der Wellenlagerung (10) gleichzeitig als Schwenkachse (S) der Formträger (2, 3) dient, um welche die Formträger (2,
3) zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1 ) schwenkbar sind und/oder die Kraftableitungselemente (12) derart an der Blasformanordnung (1 ) angeordnet sind, so dass die Wellenlagerung (10) während der Expansion zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften (FE) entlastbar ist.
Blasformanordnung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskräfte (FE) teilweise von den Kraftableitungselementen (12) und teilweise von der Verriegelungseinrichtung (5) aufnehmbar sind.
4. Blasformanordnung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kraftableitungselemente (12) bei geschlossener Blasformanordnung (1 ) kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander kontaktierbar sind.
5. Blasformanordnung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kraftableitungselemente (12) bei geöffneter Blasformanordnung (1 ) nicht miteinander in Kontakt stehen.
6. Blasformanordnung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den Kraftableitungselementen (12) um mehrere Anschläge (13) und/oder wenigstens eine Anschlagleiste (15) handelt.
7. Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung (5) zum Verriegeln einer Blasformanordnung (1 ) innerhalb der Kunststoffvor- formlinge zu Kunststoffbehältnissen expandierbar sind, wobei die Blasformanordnung (1 ) wenigstens einen ersten Formträger (2) und einen zweiten Formträger (3) aufweist, wobei zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegbar ist und die beiden Formträger (2, 3) mittels der Verriegelungseinrichtung (5) verriegelbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung (5) um eine erste Schwenkachse (Si) schwenkbar ist und
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (FE), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, wenigstens teilweise und bevorzugt nahezu vollständig von der Verriegelungseinrichtung (5) aufnehmbar sind.
8. Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Formträger (2, 3) derart an einer Wellenlagerung (10) angeordnet ist, so dass eine Längsachse (L) der Wellenlagerung (10) eine weitere Schwenkachse (S) bildet, um welche zumindest ein Formträger (2, 3) zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung (1 ) schwenkbar ist.
9. Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelungseinrichtung (5) den ersten Formträger (2) und den zweiten Formträger (3) formschlüssig an einer ersten Kontaktfläche (32) und einer zweiten Kontaktfläche (33) kontaktiert.
10. Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Verriegelungseinrichtung (5) um eine Doppelhakenverriegelung (20) handelt, welche an beiden Formträgern (2,3) angreift, so dass die Blasformanordnung (1 ) durch eine formschlüssige Verbindung der Formträger (2, 3) und der Doppelhakenverriegelung (20) verriegelbar ist und/oder sowohl die Doppelhakenverriegelung (20) als auch zumindest ein Formträger um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist und ein Lager der Schwenkachse der Doppelhakenverriegelung an einem der Formträger (2, 3) angeordnet ist.
1 1 . Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen mit einer Verriegelungseinrichtung oder Blasformanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelungseinrichtung (5) zumindest bereichsweise in einem Reinraum angeordnet ist.
12. Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit einer Blasformeinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , welche wenigstens einen ersten Formträger (2), einen zweiten Formträger (3) und eine Verriegelungseinrichtung (5) zum Verriegeln der Formträger (2, 3) umfasst, wobei die Formträger (2, 3) einen Hohlraum (8) zur Aufnahme wenigstens zweier Blasformteile ausbilden und zumindest einer der Formträger (2, 3) relativ zum anderen zum Öffnen und Schließen der Blasformanordnung bewegt wird und die Kunststoffvorformlinge innerhalb der Blasformanordnung (1 ) zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Kraftableitungselement (12) vorgesehen ist, welches auf die Formträger (2, 3) wirkende Expansionskräfte (FE), welche während der Expansion der Kunststoffvorformlinge entstehen, zumindest teilweise aufnimmt, so dass eine Wellenlagerung (10) während der Expansion der Kunststoffvorformlinge zumindest teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig von den Expansionskräften (FE) entlastet wird.
PCT/EP2018/064724 2017-06-07 2018-06-05 Blasformanordnung zum umformen von kunststoffvorformlingen zu kunststoffbehältnissen mit kraftableitungselementen und verfahren hierzu sowie vorrichtung zum umformen von kunststoffvorformlingen mit verriegelungseinrichtung WO2018224479A1 (de)

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