WO2020020881A1 - Device and method for shaping plastic pre-forms to form plastic containers via pressure generation brought about by rotating a carrier - Google Patents

Device and method for shaping plastic pre-forms to form plastic containers via pressure generation brought about by rotating a carrier Download PDF

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WO2020020881A1
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energy
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drive
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Harald Steinberger
Andreas Vornehm
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for shaping plastic preforms into plastic containers.
  • Such devices and methods have long been known from the prior art. With such methods, plastic preforms are usually first blown into plastic containers by means of compressed air and then the containers blown in this way are filled with a filling material, in particular a beverage.
  • a filling material in particular a beverage.
  • devices and methods have recently become known in which plastic preforms are filled directly with the beverage to be filled and are also expanded in the process
  • the thermally preconditioned plastic preform is not expanded into a hollow body in at least two steps by means of a gas (traditionally compressed air), but rather the filling material to be filled is used directly as the pressure medium and the Preform expanded in at least one step.
  • a gas traditionally compressed air
  • blow-filling stations of this type are installed on rotating cassettes in order to achieve the medium and high output range. For this reason, the amount of energy required for this must be introduced into the rotating part of a machine using various rotary distributors and slip ring carriers.
  • the energy supply is relatively simple if the said pressure generating modules are stationary to the molding stations and the central energy supply, that is to say if the energy does not have to be transferred to moving or rotating parts. If, on the other hand, the forming stations are arranged on a movable and / or rotating part of the plant, the forming energy must be transferred to this part of the plant. Depending on the machine output, the total power required on the moving part can increase considerably and require larger and or additional transformers.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a device and a method which, even in processes referred to above as liquiform, enable an adequate supply of energy to the usually moving forming stations. According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.
  • the device has an energy converter device which converts a rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into drive energy for operating the pressure generating device.
  • the liquid is advantageously a drink and in particular the drink to be filled into the containers later.
  • a plurality of such forming stations is particularly preferably arranged on the rotatable carrier / rotating carousel.
  • Each of these shaping stations particularly preferably has a shaping shape within which the plastic preforms are expandable and, in particular, can be expanded by filling with the liquid product.
  • This form of forming can have several parts, for example two side parts and a bottom part, which together form the cavity within which the plastic preforms are expanded.
  • the shaping station has a rod-like body which can be inserted into the plastic preforms in order to stretch it in the longitudinal direction thereof.
  • This energy converter unit is to attach a toothed ring to a table top or the support, and to attach a geared pump, for example an axial piston pump, to the rotating part for each station, which pump then rolls through on the static ring gear is driven.
  • a geared pump for example an axial piston pump
  • the energy input into the rotating part does not take place via rotary distributors, but is ultimately applied by the drive for the rotary carousel and in particular is transferred mechanically to the pump located on the rotating part.
  • electrical energy transmission would also be possible, for example in which a dynamo device or a generator device is arranged on the rotary distributors, which in turn is driven by said rotary movement.
  • Pressure generating device a pump device.
  • This is particularly preferably an axial piston pump which is particularly preferably adjustable both in the delivery rate and in the delivery direction.
  • a drive and in particular an actuator is provided, which serves to arrange and / or adjust the pressure generating device.
  • This drive device can be, for example, a servo drive, the energy requirement of which can in turn be easily transferred using slip ring carriers - even of a small size.
  • the device therefore also has a transmission device for transmitting electrical energy, and in particular a slip ring arrangement.
  • the pressure generating device can also suck in cleaning agents and pump them backwards if necessary, for example by pumping through the entire product supply. It is also conceivable to fill the edges to the brim and then suck off a filling material, for example to a predetermined filling level of the filling body.
  • the device could provide a kind of product recovery.
  • an inductively operating energy transmission device could also be provided.
  • inductive slip rings could be provided.
  • permanent magnets could be provided stationary on the carriers, which in turn generate the electrical energy in the coils of the carrier.
  • An inductive energy transmission device which has energy transmission elements which consist of a group of energy transmission elements. elements is selected, which contains coils, permanent magnets and the like. At least one of these (inductive) energy transmission elements is preferably arranged such that it can move relative to another of these energy transmission elements. It would be conceivable for two coils to face each other, one of these coils being stationary and the other being movable and, in particular, rotatable. The stationary coil can induce voltage in the movable coil. This mode of operation is comparable to that of a transformer.
  • the present invention has been described here with reference to a shaping device for shaping plastic preforms into plastic containers.
  • the present invention can also be used for other machines, for example for so-called injection molding machines, which particularly preferably also have a large number of cavities which are arranged on a rotatable carrier, these cavities each for the production of plastic preforms.
  • the applicant therefore reserves the right to claim protection for a device for the production of plastic preforms with at least one forming station, to which a plastic material can be fed, and which produces plastic preforms from this plastic material.
  • This device also has a filling device which feeds the plastic medium to a molding tool.
  • a pressure generating device could also be provided here, which supplies the plastic material under pressure, the forming station being particularly preferably arranged on a rotatable carrier, and a drive device for driving the carrier.
  • this drive device is particularly preferably arranged stationary.
  • the device also has an energy converter device which converts a rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a drive energy for operating the pressure generating device and / or the filling device.
  • motor components are installed in addition to the main drive known from today's stretch blow molding machines.
  • a primary part such as a winding can be placed on the rotating part, such as the carrier, and magnets, which are connected to the stationary machine part, on the secondary part.
  • the drive device and in particular the main drive, sets the mold filling wheel in motion, tension is indicated in a winding (primary part).
  • inverters are provided on the movable part which particularly preferably regulate the power draw from the winding and make the energy available to the consumers on the rotating mold filling wheel or the carrier.
  • the system can be used to brake the carrier by converting the kinetic energy from the rotation into heat. This is conceivable, for example, by specifically influencing the current of the primary winding (d-current component) or in consumers such as the pressure generation from which the stretching drives specifically derive energy.
  • a central arrangement is conceivable in which a generator or dynamo sits in the center of the carrier or mold filling wheel.
  • the primary part rotates with the form filling wheel.
  • the secondary part is preferably fixed to the machine foundation.
  • One or more generators are provided, which are preferably arranged concentrically around the center of the mold filling wheel. It is conceivable that the primary parts are arranged fixed to the carrier. The secondary parts rotate on the one hand with the primary parts about the axis of the carrier and on the other hand also about their own axis. This creates a relative movement between the primary part and the secondary part. This relative movement can be generated, for example, by a toothing that exists between the secondary parts and the stationary machine foundation. This arrangement bears some resemblance to a planetary gear.
  • the dynamo or generator is built from modular components.
  • the shape size and the installation location being selected in such a way that a relative movement occurs between the primary parts rotating with the carrier and the stationary secondary parts.
  • This principle can be implemented, for example, with motor kits, similar to those for linear drives, which are known per se from the prior art.
  • the (at least one) pressure generating device is therefore arranged on the rotatable carrier / rotary carousel. It is conceivable that a pressure generating device is provided for several forming stations. However, it would also be possible for several pressure generating devices or pumps to be present. Furthermore, in a preferred embodiment it would be possible for a pressure generating device to be assigned to each forming station.
  • the energy converter device has a toothing that is non-rotatably coupled to the carrier and that is used to operate the pressure generating device at least indirectly. It is possible that the pressure generating device is driven directly by means of this toothing. However, it would also be possible for this toothing to drive a generator, which in turn generates the electrical energy for operating the pressure generating device.
  • this toothing which is embodied in particular as a ring gear
  • this toothing to be rotatable relative to the blowing and / or filling wheel, for example moving in the same direction or in opposite directions with respect to the latter.
  • the speed of the pressure generating devices (in particular pumps) coupled via the toothing can be adapted, that is to say in particular increased or reduced.
  • the rotational energy of the carrier and / or its drive device and / or a further stationary drive device is mechanically converted to rotational energy of the pressure generating device and / or of an element of the pressure generating device. It is conceivable that the pressure generating device is driven directly via the toothing.
  • the drive device which drives the main carrier could also have a further output shaft which drives said generator.
  • This output shaft could run concentrically with an axis of rotation of the carrier.
  • an additional drive device to be arranged which drives said generator device or else direct pressure generating device.
  • This further drive device could also again have an output shaft which coincides with the axis of rotation of the carrier.
  • At least one pressure generating device preferably a pump device and in particular a pump device, is provided, which is selected from a group of pump directions, which see hydraulic pumps, sinus pumps, axial piston pumps, bellows pumps, diaphragm pumps,
  • the filling device has a closing element which blocks the inflow of the liquid into the container in at least one position and permits this inflow in at least one position. In this way, the supply of the liquid to containers can be controlled. However, it would also be possible for control to take place directly via the respective pump device or pressure generating device.
  • the energy converter device has a gear device which converts a rotational movement of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a rotational movement of at least one element of the pressure generating device.
  • the energy converter device has a dynamo device and / or generator device which converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or the further stationary drive device into electrical energy which is at least partially used to operate the Pressure generating device can be used.
  • This embodiment is therefore proposed, since it does not directly convert the mechanical energy of the carrier into mechanical energy of the pressure generating device, but rather first generates electrical energy, which in turn is used to drive the pressure generating device.
  • the present invention is further directed to a method for expanding plastic preforms to plastic containers by means of a liquid medium, wherein at least one shaping station fills and expands the plastic preforms with the liquid medium, and at least one feed device feeds the liquid medium to the shaping station, the shaping station the liquid medium is filled into the plastic preforms by means of a filling device and the device supplies the liquid medium under pressure by means of a pressure generating device to the forming station, the forming station being arranged on a rotatable carrier and at least temporarily during the expansion along an essentially circular
  • Transport path moves and a drive device further drives this carrier for rotation.
  • an energy conversion device converts into drive energy for operating the pressure generating device. It is therefore also proposed on the process side that the rotational energy of the carrier present in the system is used indirectly or directly to drive the pressure generating devices.
  • the energy conversion device converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a rotational movement of at least one element of the pressure generating device and / or the energy conversion device converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device in electrical energy and this electrical energy is at least partially used to operate the pressure generating device.
  • the energy supply to the pressure generating device is thus preferably carried out by means of a rotary movement generated by the main drive motor.
  • the energy could be generated by means of a static ring gear on the stationary part of the machine and a gearwheel at each pressure generating device.
  • the transmission of the energy could also take place by means of, in particular, a rotationally dynamic sprocket (preferably in both directions of rotation) which is arranged on the stationary part of the machine and a drive wheel for each individual pressure generating device.
  • This rotationally dynamic sprocket could also be driven by means of a belt drive or chain drive or also an electric motor and / or a mechanical gear or a shaft.
  • an axial piston pump is particularly suitable as a pressure generating device, which can preferably be continuously adjusted from the delivery rate in the forward direction to zero delivery up to the delivery rate in the return direction.
  • Such an axial piston pump could be actuated, for example, by means of an (electric) linear motor.
  • the pump could also be operated by means of a rotary motor and an eccentric drive (in particular using a cam or a crank drive).
  • this axial piston pump could also be actuated by means of a rotary motor, which is preferably connected directly to the axial piston pump.
  • the pressure generating device and in particular the pump could be actuated by means of a pneumatic or hydraulic actuator.
  • actuation of the pressure generating device by means of mechanical curves and / or switching cams would also be possible.
  • a control device is particularly preferably provided in order to control these pressure generating devices.
  • a “filling ramp” could be provided, which can be specified or controlled particularly preferably by software. This ramp can be traversed for different filling speeds.
  • the device has a securing device for the pressure generating device.
  • protection could be carried out by means of at least one pressure relief valve and / or a pressure switch and / or a short-circuit circuit.
  • the pump pressure could be designed for a maximum of 40 bar.
  • the securing device could also be a slip clutch or a clutch device which is arranged, for example, on a main drive shaft.
  • the protection could also take place by releasing an active member, for example between the driving sprocket and the axial piston pump, or by providing a clutch here. The same would be possible for a belt or chain drive.
  • the pressure generating device could have a backing pump, for example a feed pump, with this being particularly preferably a upstream pressure or supply pressure pump. This pump could supply the medium to be filled to the axial piston pump.
  • this feed pump is controlled separately from the axial piston pump with a pressure or quantity control.
  • this feed pump it would also be possible for this feed pump to be driven directly by a continuous main shaft of an axial piston pump (for example in a flange design). Control can also take place, for example, via a pressure valve (feed valve and possibly a feedback valve). Further advantages and embodiments result from the attached drawings.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a device according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a device according to the invention in a second embodiment
  • 3 shows a schematic representation of a device according to the invention in a third embodiment
  • FIG. 4 shows an illustration of a device according to the invention in a fourth embodiment
  • FIG. 5 shows a detailed illustration to illustrate the device shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a further illustration of an embodiment according to the invention
  • 7 shows a detailed illustration to illustrate a mechanical drive
  • FIG. 8 shows a further illustration of a mechanical drive.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention in a first embodiment.
  • a “blowing wheel” or “station support” 62 is arranged on a base support 60.
  • a large number of forming stations 2 are provided on this station carrier, but only two such stations are shown here.
  • these forming stations 2 are rotatably supported by means of roller bearings 56.
  • the reference numeral 6 denotes a supply line for supplying the liquid medium, which in the case of the pump solution is already under filling pressure, to a valve block 26 and ultimately to the filling device 12, which fills the plastic preforms (not shown) with the liquid.
  • a stretching rod 28 can be provided, which stretches the plastic preforms in their longitudinal direction.
  • An electric motor, and particularly preferably a linear motor, is preferably provided for moving this stretching rod.
  • the reference numeral 50 denotes a rotary distributor which distributes the liquid to be filled via line strings 52.
  • the reference numerals 4 and 42 identify a pressure generating device which is used to ultimately supply the liquid to the containers via the high-pressure line 6.
  • the pressure generating device is an axial piston pump. These have a gear 64. This gearwheel can roll relative to a counter gear which is arranged on the round part of the device, namely the carrier 62. It is possible that
  • Gear of the (axial piston) pump rolls on a rotating, dynamic ring gear of a carrier, for example a table top.
  • the gears 64 of the pressure generating device are also driven when the carrier 62 rotates and can thus pressurize the liquid.
  • the gear 64 is thus a component of the energy converter device in the embodiment shown in FIG. 1.
  • the pressure generating devices are driven directly by the rotation of the blowing wheel.
  • the blowing wheel is preferably provided with a drive device (not shown), in particular in the form of an electric motor.
  • the reference numeral 58 relates to a further, optionally available bearing, with the aid of which the gear wheel or the ring gear 64 can be rotatably supported with respect to the filling wheel or the carrier. In this way, as mentioned above, a speed of the pump device can be reduced or increased.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the present invention.
  • the individual forming stations are arranged rotating on the carrier 62.
  • a stationary drive motor 36 is additionally provided.
  • This drives a generator 82 via a shaft 38.
  • This generator can in turn supply the pressure generating devices with energy, but also possibly stretching rod movement units 84 or also a control device (not shown).
  • the rotation of a further stationary drive device namely the motor 36
  • the shaft 38 is driven directly by the drive motor which also drives the blowing wheel.
  • this drive motor could have a further shaft output.
  • the generator 82 is driven directly from the rotation of the carrier 62 (for example via a corresponding toothing).
  • Figure 3 shows a further embodiment of the device according to the invention.
  • a first transport device or a feed wheel 32 is shown here, which plastic preforms
  • a second transport device or a discharge wheel 34 conveys the filled and also expanded containers 25.
  • This system has a rotating system part I and also a stationary system part
  • the stationary system part II here contains a product feed line 64, via which the liquid to be filled is ultimately fed to the rotating part.
  • a rotary distributor (not shown) is provided, which distributes the liquid to the individual forming stations 2
  • Reference numerals 4 and 42 relate to the pressure generating device.
  • the reference numeral 45 denotes power electronics, which serve to control the pressure generating device.
  • the pressure generating device 4, 42 is supplied with electricity.
  • a secondary part 5 is provided here, which is arranged in a stationary manner.
  • the primary part 20 is arranged here centrally on the form filling wheel. This relative rotation generates the energy which in turn supplies the pumps.
  • the reference symbol 35 denotes a pressure storage device which is supplied by the pressure supply device.
  • the reference numeral 37 denotes a pressure ring distributor, which is also fed by the pressure generating device 4, 42.
  • Valves 26 are assigned to the individual stations, which serve for the liquid supply or for loading the plastic preforms. All forming stations are fed from the ring channel 37. The energy for operating the pump is again obtained here from the rotation of the support, designated in its entirety by 62.
  • FIG. 4 The embodiment shown in FIG. 4 is largely similar to the embodiment shown in FIG. 3.
  • a rotating system part and a fixed system part are also available here.
  • a generator device is provided here, but several of the parts are in turn arranged on the mold carrier in a rotating manner.
  • These primary parts are provided with the reference symbols 20a, 20b and 20c and the secondary parts with the reference symbols 5a, 5b, and 5c.
  • These individual generators are driven by the rotation of the station carrier and thus generate the electrical energy for feeding the pressure generating device 4, 42.
  • FIG. 5 shows a possible embodiment for driving the generator devices shown in FIG. 4 Have internal toothing or a ring gear 62a, which is in engagement with an external toothing 22 of the generator devices, which in turn drives a magnet carrier.
  • the internal toothing is with connected to the base support 60.
  • the generator devices are arranged on the station carrier. In this way, a rotary movement occurs in the generator when the molding wheel or the station carrier is rotated relative to the base carrier 60. In this variant, however, the rotation or the energy generation is also obtained from the rotation of the station carrier.
  • Figure 6 shows a further structure of the device according to the invention.
  • a large number of modular secondary parts 72 are also provided here. These secondary parts are arranged here in a stationary manner and can each have magnets which, due to the rotation of the mold carrier, move relative to stationary magnets and in this way generate the electrical energy for driving the pressure generating device.
  • the reference numeral 74 accordingly designates a modular primary part which is arranged on the carrier and thus rotatably.
  • the advantages of the embodiments shown are very good controllability and also the possibility of multi-quadrant operation. This means that the direction of the energy flow can be controlled. In addition, an improved scalability of the device is also possible. Furthermore, the magnetic elements described here, in particular the coils and the permanent magnets, can also be used as brakes for the mold filling wheel.
  • corresponding energy generation devices also have cooling elements, in particular but not exclusively, in order to cool coils.
  • FIG. 7 shows a roughly schematic illustration of a forming station 2, which runs here along a circular path.
  • a gear to be driven is also shown schematically, which can be driven, for example, by external teeth of a stationary gear (see arrow P1).
  • This gearwheel can drive a pump device such as an axial piston pump.
  • FIG. 8 shows a further roughly schematic representation of a device according to the invention.
  • a pump device or pressure generating device 4 Provided, which is rotatably arranged and which is driven by a stationary element 81 and a gear 84 arranged on the pressure generating device.
  • the pressure generating devices or pump devices are in turn driven directly by the rotating mold filling wheel or blowing wheel.

Abstract

The invention relates to a device (1) for expanding plastic pre-forms (10) to form plastic containers by means of a fluid medium, comprising at least one shaping station (2) which fills the plastic pre-forms with the fluid medium and expands same, and comprising at least one supply unit (6) which supplies the fluid medium to the shaping station (2), wherein the shaping station has a filling unit (12) which fills the fluid medium into the plastic pre-forms (10), and wherein the device has a pressure-generation unit (4) which supplies the fluid medium to the shaping station (2) under pressure, wherein the shaping station (2) is arranged on a rotatable carrier (62) and a drive unit (18) is provided for driving the carrier (8). According to the invention, the device (1) has an energy conversion unit (20), which converts a rotational energy of the carrier (62) and/or of the drive unit (18) and/or of a further stationary drive unit into a drive energy for operating the pressure-generation unit.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu  Device and method for forming plastic preforms
Kunststoffbehältnissen durch Drehen eines Trägers bewirkte Druckerzeugung  Plastic containers produced by rotating a carrier
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umfor- men von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Üblicherweise werden mit derartigen Verfahren zunächst Kunststoffvorformlinge mittels Druckluft zu Kunststoffbehält- nissen geblasen und anschließend die so geblasenen Behältnisse mit einem Füllgut, wie ins- besondere einem Getränk befüllt. In jüngerer Zeit sind jedoch auch Vorrichtungen und Ver- fahren bekannt geworden, bei denen Kunststoffvorformlinge unmittelbar mit dem abzufüllen- den Getränk befüllt und dabei auch expandiert werden The present invention relates to an apparatus and a method for shaping plastic preforms into plastic containers. Such devices and methods have long been known from the prior art. With such methods, plastic preforms are usually first blown into plastic containers by means of compressed air and then the containers blown in this way are filled with a filling material, in particular a beverage. However, devices and methods have recently become known in which plastic preforms are filled directly with the beverage to be filled and are also expanded in the process
Genauer gesagt, wird bei einer derartigen kombinierten Streckblas-Füllmaschine der ther- misch vorkonditionierte Kunststoffvorformling nicht wie bisher mittels eines Gases (traditio- nell Druckluft) in mindestens zwei Schritten zu einem Hohlkörper expandiert, sondern es wird als Druckmedium direkt das abzufüllende Füllgut verwendet und der Preform in mindestens einem Schritt expandiert. More precisely, in such a combined stretch blow molding machine, the thermally preconditioned plastic preform is not expanded into a hollow body in at least two steps by means of a gas (traditionally compressed air), but rather the filling material to be filled is used directly as the pressure medium and the Preform expanded in at least one step.
Bedingt durch die im Verhältnis zum vorkonditionierten Vorformling dramatisch niedrigere Temperatur des Füllguts wird der heiße Kunststoffvorformling in extrem kurzer Zeit aushär- ten. Das Problem bei dem angestrebten Verfahren ist, das Füllgut schneller in den Kunst- Stoffhohlkörper einzubringen, als dieser trotz der Temperaturunterschiede Zeit benötigt, aus- zuhärten. Aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin ist es bekannt, dass derartige Blas-Füll- Stationen zur Erreichung des mittleren und hohen Leistungsbereichs auf sich drehenden Ka russellen verbaut werden. Aus diesem Grund muss die hierfür benötigte Energiemenge mit- tels diverser Drehverteiler und Schleifringträger in den drehenden Teil eine Maschine einge- bracht werden. Due to the dramatically lower temperature of the filling material in relation to the pre-conditioned preform, the hot plastic preform will harden in an extremely short time. The problem with the desired process is to introduce the filling material into the plastic hollow body faster than it takes time despite the temperature differences to harden. From the applicant's internal prior art, it is known that blow-filling stations of this type are installed on rotating cassettes in order to achieve the medium and high output range. For this reason, the amount of energy required for this must be introduced into the rotating part of a machine using various rotary distributors and slip ring carriers.
Ab einer gewissen Baugröße sind jedoch diese Schleifringträger extrem teuer und auch sehr platzintensiv. In dem in diesem Zusammenhang auch als Liquiformprozess bezeichneten Prozess muss das abzuführende drucklose Produkt mit Energieaufwand in den Kunststoffvorformling ge- presst werden, um durch Umformung den Kunststoffbehälter zu produzieren. Das heißt, dass derartige Maschinen über Module verfügen müssen, die das zunächst drucklose Produkt mit Druck beaufschlagen und es Umformungsstation zur Verfügung stellen können. From a certain size, however, these slip ring carriers are extremely expensive and also very space-intensive. In the process also referred to in this context as the liquiform process, the pressure-free product to be discharged has to be pressed into the plastic preform with energy expenditure in order to produce the plastic container by forming. This means that such machines must have modules that can pressurize the initially unpressurized product and make it available to the forming station.
Die Energieversorgung ist relativ einfach, wenn die besagten Druckerzeugungsmodule orts- fest zu den Formstationen und der zentralen Energieversorgung sind, das heißt, wenn die Energie nicht auf bewegliche bzw. rotierende Teile übertragen werden muss. Werden die Formstationen hingegen auf einen beweglichen und/oder rotierenden Anlagenteil angeord- net, muss die Umformenergie auf diesen Anlagenteil transferiert werden. Je nach Maschi- nenausstoßleistung kann die erforderliche Gesamtleistung auf den bewegten Teil erheblich ansteigen und größere und oder zusätzliche Übertrager erfordern. The energy supply is relatively simple if the said pressure generating modules are stationary to the molding stations and the central energy supply, that is to say if the energy does not have to be transferred to moving or rotating parts. If, on the other hand, the forming stations are arranged on a movable and / or rotating part of the plant, the forming energy must be transferred to this part of the plant. Depending on the machine output, the total power required on the moving part can increase considerably and require larger and or additional transformers.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Ver- fahren zur Verfügung zu stellen, welches auch bei oben als Liquiform bezeichneten Prozes- sen eine ausreichende Energieversorgung der sich üblicherweise bewegenden Umfor- mungsstationen ermöglicht. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegen- stände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbil- dungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The present invention is therefore based on the object of providing a device and a method which, even in processes referred to above as liquiform, enable an adequate supply of energy to the usually moving forming stations. According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mittels eines flüssigen Mediums und insbesondere mittels eines Ge- tränks weist wenigstens eine Umformungsstation auf, welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt und expandiert, und wenigstens eine Zuführeinrichtung, wel- che der Umformungsstation das flüssige Medium zuführt, wobei die Umformungsstation eine Einfülleinrichtung aufweist, welche das flüssige Medium in die Kunststoffvorformlinge einfüllt, und wobei die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung aufweist, welche der Umfor- mungsstation das flüssige Medium unter Druck zuführt, wobei die Umformungsstation an ei- nem drehbaren Träger angeordnet ist, sowie eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Trägers vorgesehen ist. A device according to the invention for expanding plastic preforms to plastic containers by means of a liquid medium and in particular by means of a drink has at least one forming station which the plastic preforms with fills and expands the liquid medium, and at least one feed device which feeds the liquid medium to the forming station, the forming station having a filling device which fills the liquid medium into the plastic preforms, and the device having a pressure generating device which corresponds to the tion station supplies the liquid medium under pressure, the forming station being arranged on a rotatable carrier, and a drive device being provided for driving the carrier.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Energiewandlereinrichtung auf, welche eine Ro- tationsenergie des T rägers und/oder der Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren statio- när angeordneten Antriebseinrichtung in eine Antriebsenergie zum Betreiben der Drucker- zeugungsreinrichtung wandelt. According to the invention, the device has an energy converter device which converts a rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into drive energy for operating the pressure generating device.
Vorteilhaft handelt es sich bei der Flüssigkeit um ein Getränk und insbesondere um das in die Behältnisse später abzufüllende Getränk. The liquid is advantageously a drink and in particular the drink to be filled into the containers later.
Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von derartigen Umformungsstationen an dem drehba- ren Träger/Drehkarusell angeordnet. Besonders bevorzugt weist jede dieser Umformungsstationen eine Umformungsform auf, in- nerhalb derer die Kunststoffvorformlinge expandierbar sind, und insbesondere durch Befüllen mit dem flüssigen Produkt expandierbar sind. Dabei kann diese Umformungsform mehrere Teile, beispielsweise zwei Seitenteile und ein Bodenteil, aufweisen, welche gemeinsam den Hohlraum ausbilden, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge expandiert werden. A plurality of such forming stations is particularly preferably arranged on the rotatable carrier / rotating carousel. Each of these shaping stations particularly preferably has a shaping shape within which the plastic preforms are expandable and, in particular, can be expanded by filling with the liquid product. This form of forming can have several parts, for example two side parts and a bottom part, which together form the cavity within which the plastic preforms are expanded.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Umformungsstation einen stan- genartigen Körper auf, der in die Kunststoffvorformlinge einführbar ist, um diesen in dessen Längsrichtung zu dehnen. Eine Möglichkeit der Ausführung dieser Energiewandlereinheit besteht darin, an einer Tisch- platte bzw. dem Träger einen Zahnkranz anzubringen, und auf dem drehenden Teil für jede Station eine mit dem Zahnrad versehene Pumpe, etwa eine Axialkolbenpumpe anzubringen, die dann durch das sich abrollen auf dem statischen Zahnkranz angetrieben wird. Insbesondere erfolgt daher der Energieeintrag in den drehenden Teil nicht über Drehvertei- ler, sondern wird letztlich von dem Antrieb für das Drehkarusell aufgebracht und insbeson- dere auf mechanische Weise auf die sich auf dem Drehteil befindliche Pumpe übertragen. Es wäre jedoch auch eine elektrische Energieübertragung möglich, etwa in dem auf den Drehverteilern eine Dynamoeinrichtung bzw. eine Generatoreinrichtung angeordnet ist, wel- che wiederum durch die besagte Drehbewegung angetrieben wird. Bevorzugt ist die In a further advantageous embodiment, the shaping station has a rod-like body which can be inserted into the plastic preforms in order to stretch it in the longitudinal direction thereof. One way of executing this energy converter unit is to attach a toothed ring to a table top or the support, and to attach a geared pump, for example an axial piston pump, to the rotating part for each station, which pump then rolls through on the static ring gear is driven. In particular, therefore, the energy input into the rotating part does not take place via rotary distributors, but is ultimately applied by the drive for the rotary carousel and in particular is transferred mechanically to the pump located on the rotating part. However, electrical energy transmission would also be possible, for example in which a dynamo device or a generator device is arranged on the rotary distributors, which in turn is driven by said rotary movement. The is preferred
Druckerzeugungseinrichtung eine Pumpeneinrichtung. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Axialkolbenpumpe, die besonders bevorzugt sowohl in der Fördermenge als auch in der Förderrichtung verstellbar ist. Pressure generating device a pump device. This is particularly preferably an axial piston pump which is particularly preferably adjustable both in the delivery rate and in the delivery direction.
Besonders bevorzugt ist hierzu, d.h. zum Ansteuern dieser Pumpe ein Antrieb und insbeson- dere ein Stellantrieb vorgesehen, der zum Anordnen und/oder Verstellen der Druckerzeu- gungseinrichtung dient. Bei dieser Antriebseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Servoantrieb handeln, dessen Energiebedarf wiederum mit Schleifringträgern - auch gerin- ger Baugröße - problemlos übertragen werden kann. Bei einer besonders bevorzugten Aus- führungsform weist die Vorrichtung daher auch eine Übertragungseinrichtung zum Übertra- gen elektrischer Energie auf, und insbesondere eine Schleifringanordnung. Durch die Förderung in beide Richtungen kann die Druckerzeugungseinrichtung bei Bedarf auch Reinigungsmittel ansaugen und rückwärts pumpen, beispielsweise durch die komplette Produktversorgung pumpen. Auch das Randvollfüllen und abschließende Absaugen eines Füllguts, beispielsweise auf eine vorgegeben beliebige Füllhöhe des Füllkörpers, ist denkbar. Dabei könnte hier die Vorrichtung eine Art Produktrückgewinnung zur Verfügung stellen. It is particularly preferred for this, i.e. To drive this pump, a drive and in particular an actuator is provided, which serves to arrange and / or adjust the pressure generating device. This drive device can be, for example, a servo drive, the energy requirement of which can in turn be easily transferred using slip ring carriers - even of a small size. In a particularly preferred embodiment, the device therefore also has a transmission device for transmitting electrical energy, and in particular a slip ring arrangement. By conveying in both directions, the pressure generating device can also suck in cleaning agents and pump them backwards if necessary, for example by pumping through the entire product supply. It is also conceivable to fill the edges to the brim and then suck off a filling material, for example to a predetermined filling level of the filling body. Here, the device could provide a kind of product recovery.
Neben einer Schleifringmethode zur Übertragung elektrischer Energie könnte auch eine in- duktiv arbeitende Energieübertragungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise könnten „induktive Schleifringe“ vorgesehen sein. So könnten beispielsweise stationär an den Trä- gern Permanentmagneten vorgesehen sein, welche wiederum in den Spulen des Trägers die elektrische Energie erzeugen. In addition to a slip ring method for the transmission of electrical energy, an inductively operating energy transmission device could also be provided. For example, “inductive slip rings” could be provided. For example, permanent magnets could be provided stationary on the carriers, which in turn generate the electrical energy in the coils of the carrier.
Damit ist bevorzugt Eine induktive Energieübertragungseinrichtung vorgesehen, welche Energieübertragungselemente aufweist, welche aus einer Gruppe von Energieübertragungs- elementen ausgewählt ist, welche Spulen, Permanentmagneten und dergleichen enthält. Da- bei ist bevorzugt wenigstens eines dieser (induktiven) Energieübertragungselemente beweg- lich gegenüber einem anderen dieser Energieübertragungselemente angeordnet. Es wäre denkbar, dass sich zwei Spulen gegenüberstehen, wobei eine dieser Spulen orts- fest ist und die andere bewegbar und insbesondere drehbar angeordnet ist. Dabei kann die ortsfeste Spule in der beweglichen Spule Spannung induzieren. Diese Funktionsweise ist mit derjenigen eines Transformators vergleichbar Die vorliegende Erfindung wurde hier unter Bezugnahme auf eine Umformungseinrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen beschrieben. Es wird jedoch drauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch für andere Maschinen ver- wendet werden kann, etwa für sogenannte Spritzgießmaschinen, welche besonders bevor- zugt ebenfalls eine Vielzahl von Kavitäten aufweisen, die an einem drehbaren Träger ange- ordnet sind, wobei diese Kavitäten jeweils zum Erzeugen von Kunststoffvorformlingen die nen. An inductive energy transmission device is therefore preferably provided, which has energy transmission elements which consist of a group of energy transmission elements. elements is selected, which contains coils, permanent magnets and the like. At least one of these (inductive) energy transmission elements is preferably arranged such that it can move relative to another of these energy transmission elements. It would be conceivable for two coils to face each other, one of these coils being stationary and the other being movable and, in particular, rotatable. The stationary coil can induce voltage in the movable coil. This mode of operation is comparable to that of a transformer. The present invention has been described here with reference to a shaping device for shaping plastic preforms into plastic containers. However, it is pointed out that the present invention can also be used for other machines, for example for so-called injection molding machines, which particularly preferably also have a large number of cavities which are arranged on a rotatable carrier, these cavities each for the production of plastic preforms.
Die Anmelderin behält sich daher vor, Schutz zu beanspruchen, für eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffvorformlingen mit wenigstens einer Umformungsstation, der ein Kunststoffmaterial zuführbar ist, und welche aus diesem Kunststoff material Kunststoffvor- formlinge erzeugt. Dabei weist auch diese Vorrichtung eine Einfülleinrichtung auf, welche das Kunststoffmedium einem Formwerkzeug zuführt. The applicant therefore reserves the right to claim protection for a device for the production of plastic preforms with at least one forming station, to which a plastic material can be fed, and which produces plastic preforms from this plastic material. This device also has a filling device which feeds the plastic medium to a molding tool.
Auch könnte hier wiederum eine Druckerzeugungseinrichtung vorgesehen sein, welche das Kunststoffmaterial unter Druck zuführt, wobei besonders bevorzugt die Umformungsstation an einem drehbaren Träger angeordnet ist, sowie eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Trägers vorgesehen ist. Wie auch oben, ist besonders bevorzugt diese Antriebseinrich- tung stationär angeordnet. Im Rahmen dieser Erfindung weist ebenfalls die Vorrichtung eine Energiewandlereinrichtung auf, die eine Rotationsenergie des Trägers und/oder der Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in eine Antriebsenergie zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung und/oder der Einfülleinrichtung wandelt. Damit wird das Übertragen der den Formfüllvorgang benötigten Energie auf ein rotierendes Formfüllrad vorgeschlagen, wobei die Energie wie oben erwähnt mechanisch übertragen werden kann, aber auch mit Hilfe einer elektromagnetischen Kopplung wie beispielsweise einem Permanentmagneten, Synchronmotor und/oder Generator. Daneben ist es auch denk- bar, dass zusätzlich zu dem aus heutigen Streckblasmaschinen bekannten Hauptantrieb Mo- torkomponenten installiert werden. A pressure generating device could also be provided here, which supplies the plastic material under pressure, the forming station being particularly preferably arranged on a rotatable carrier, and a drive device for driving the carrier. As also above, this drive device is particularly preferably arranged stationary. Within the scope of this invention, the device also has an energy converter device which converts a rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a drive energy for operating the pressure generating device and / or the filling device. This suggests the transfer of the energy required for the mold filling process to a rotating mold filling wheel, wherein the energy can be transferred mechanically as mentioned above, but also with the aid of an electromagnetic coupling such as a permanent magnet, synchronous motor and / or generator. In addition, it is also conceivable that motor components are installed in addition to the main drive known from today's stretch blow molding machines.
So ist es denkbar, dass auf dem rotierenden Teil wie dem Träger ein Primärteil wie eine Wicklung platziert werden kann, und auf dem Sekundärteil Magnete, welche mit dem ortsfes- ten Maschinenteil verbunden sind. Versetzt nun die Antriebseinrichtung und insbesondere der Hauptantrieb das Formfüllrad in Bewegung, wird in eine Wicklung (Primärteil) Spannung indiziert. Dabei ist es denkbar und bevorzugt, dass auf dem beweglichen Teil Umrichter vor- gesehen sind, welche besonders bevorzugt die Leistungsabnahme aus der Wicklung regeln und die Energie den Verbrauchern auf dem rotierenden Formfüllrad bzw. dem Träger zur Verfügung stellen. It is thus conceivable that a primary part such as a winding can be placed on the rotating part, such as the carrier, and magnets, which are connected to the stationary machine part, on the secondary part. If the drive device, and in particular the main drive, sets the mold filling wheel in motion, tension is indicated in a winding (primary part). It is conceivable and preferred that inverters are provided on the movable part which particularly preferably regulate the power draw from the winding and make the energy available to the consumers on the rotating mold filling wheel or the carrier.
Neben der Versorgung der Komponenten auf dem Träger bzw. Formfüllrad mit Energie kann das System zum Bremsen des Trägers genutzt werden, indem die Bewegungsenergie aus der Drehung in Wärme umgewandelt wird. Dies ist beispielsweise denkbar, indem der Strom der Primärwicklung gezielt beeinflusst wird (d- Stromkomponente) oder in Verbraucher wie die Druckerzeugung der die Reckantriebe gezielt Energie abgeleitet wird. In addition to supplying the components on the carrier or mold filling wheel with energy, the system can be used to brake the carrier by converting the kinetic energy from the rotation into heat. This is conceivable, for example, by specifically influencing the current of the primary winding (d-current component) or in consumers such as the pressure generation from which the stretching drives specifically derive energy.
Hinsichtlich der Motorkomponenten sind mehrere Varianten und deren Anordnung denkbar. So ist beispielsweise eine zentrische Anordnung denkbar, bei der ein Generator bzw. Dy- namo im Zentrum des Trägers bzw. Formfüllrades sitzt. Der Primärteil (Wicklung) rotiert mit dem Formfüllrad. Der Sekundärteil (Erregung/Magnete) steht bevorzugt ortsfest zum Maschi- nenfundament. With regard to the engine components, several variants and their arrangement are conceivable. For example, a central arrangement is conceivable in which a generator or dynamo sits in the center of the carrier or mold filling wheel. The primary part (winding) rotates with the form filling wheel. The secondary part (excitation / magnets) is preferably fixed to the machine foundation.
Daneben wäre auch eine konzentrische Anordnung denkbar. Dabei ist ein oder mehrere Ge- neratoren vorgesehen, welche bevorzugt konzentrisch um das Zentrum des Formfüllrads an- geordnet sind. Dabei ist es denkbar, dass die Primärteile ortsfest zum Träger angeordnet sind. Die Sekundärteile drehen sich einerseits mit den Primärteilen um die Achse des Trä- gers und andererseits auch um die eigene Achse. Auf diese Weise entsteht eine Relativbewegung zwischen dem Primärteil und dem Sekun- därteil. Diese Relativbewegung kann zum Beispiel durch eine Verzahnung erzeugt werden, die zwischen den Sekundärteilen und dem ortsfesten Maschinenfundament besteht. Diese Anordnung weist in eine gewisse Ähnlichkeit mit einem Planetengetriebe auf. In addition, a concentric arrangement would also be conceivable. One or more generators are provided, which are preferably arranged concentrically around the center of the mold filling wheel. It is conceivable that the primary parts are arranged fixed to the carrier. The secondary parts rotate on the one hand with the primary parts about the axis of the carrier and on the other hand also about their own axis. This creates a relative movement between the primary part and the secondary part. This relative movement can be generated, for example, by a toothing that exists between the secondary parts and the stationary machine foundation. This arrangement bears some resemblance to a planetary gear.
Daneben wäre alternativ auch eine diskrete Anordnung denkbar. Hierbei wird der Dynamo oder Generator aus modularen Komponenten aufgebaut. Hier sind mehrere Kombinationen von Primär- und Sekundärreihen denkbar, wobei die Formgröße und der Einbauort derart ge- wählt werden, dass eine Relativbewegung zwischen dem mit dem Träger drehenden Primär- teilen und der ortsfesten Sekundärteile entsteht. Dieses Prinzip kann beispielsweise mit Mo- torbausätzen realisiert werden, ähnlich denjenigen für Linearantriebe, welche für sich ge- nommen aus dem Stand der Technik bekannt sind. In addition, a discrete arrangement would alternatively also be conceivable. Here, the dynamo or generator is built from modular components. Several combinations of primary and secondary rows are conceivable here, the shape size and the installation location being selected in such a way that a relative movement occurs between the primary parts rotating with the carrier and the stationary secondary parts. This principle can be implemented, for example, with motor kits, similar to those for linear drives, which are known per se from the prior art.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die (wenigstens eine) Druckerzeugungseinrich- tung daher an dem drehbaren Träger/Drehkarusell angeordnet. Dabei ist es denkbar, dass eine Druckerzeugungseinrichtung für mehrere Umformungsstationen vorgesehen ist. Es wäre jedoch auch möglich, dass mehrere Druckerzeugungseinrichtungen bzw. Pumpen vor- handen sind. Weiterhin wäre es bei einer bevorzugten Ausführungsform möglich, dass auf jeder Umformungsstation eine Druckerzeugungseinrichtung zugeordnet ist. In a preferred embodiment, the (at least one) pressure generating device is therefore arranged on the rotatable carrier / rotary carousel. It is conceivable that a pressure generating device is provided for several forming stations. However, it would also be possible for several pressure generating devices or pumps to be present. Furthermore, in a preferred embodiment it would be possible for a pressure generating device to be assigned to each forming station.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Energiewandlereinrichtung eine drehfest mit dem Träger gekoppelte Verzahnung auf, welche zum wenigstens mittelbaren Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung dient. Dabei ist es möglich, dass die Druckerzeu- gungseinrichtung direkt mittels dieser Verzahnung angetrieben wird. Es wäre jedoch auch möglich, dass diese Verzahnung einen Generator antreibt, der wiederum die elektrische Energie zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung erzeugt. In a further advantageous embodiment, the energy converter device has a toothing that is non-rotatably coupled to the carrier and that is used to operate the pressure generating device at least indirectly. It is possible that the pressure generating device is driven directly by means of this toothing. However, it would also be possible for this toothing to drive a generator, which in turn generates the electrical energy for operating the pressure generating device.
Es wäre jedoch auch möglich, dass diese Verzahnung, die insbesondere als Zahnkranz aus- gebildet ist, drehbeweglich zu dem Blas- und/oder Füllrad ist, beispielsweise sich gleichläufig oder auch gegenläufig gegenüber diesem bewegt. Auf diese Weise kann die Drehzahl der über die Verzahnung gekoppelten Druckerzeugungseinrichtungen (insbesondere Pumpen) angepasst, also insbesondere erhöht oder reduziert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Rotationsenergie des Trägers und/oder dessen Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren stationär angeordneten An- triebseinrichtung mechanisch um Rotationsenergie der Druckerzeugungseinrichtung und/o- der eines Elements der Druckerzeugungseinrichtung gewandelt. Dabei ist es denkbar, dass über die Verzahnung unmittelbar die Druckerzeugungseinrichtung angetrieben wird. However, it would also be possible for this toothing, which is embodied in particular as a ring gear, to be rotatable relative to the blowing and / or filling wheel, for example moving in the same direction or in opposite directions with respect to the latter. In this way, the speed of the pressure generating devices (in particular pumps) coupled via the toothing can be adapted, that is to say in particular increased or reduced. In a further advantageous embodiment, the rotational energy of the carrier and / or its drive device and / or a further stationary drive device is mechanically converted to rotational energy of the pressure generating device and / or of an element of the pressure generating device. It is conceivable that the pressure generating device is driven directly via the toothing.
Wie oben erwähnt, sind mehrere Vorgehensweisen denkbar. So kann direkt die Drehung des Trägers oder eines mit diesem gekoppelten Rades verwendet werden. Auch könnte die An- triebeinrichtung, welche den Hauptträger antreibt, eine weitere Abtriebswelle aufweisen, wel- che den besagten Generator antreibet. Diese Abtriebswelle könnte dabei konzentrisch mit einer Drehachse des Trägers verlaufen. Bei einer weiteren Ausführungsform wäre es auch denkbar, dass eine zusätzliche Antriebseinrichtung angeordnet ist, welche die besagte Ge- neratoreinrichtung oder aber direkte Druckerzeugungseinrichtung antreibt. Diese weitere An- triebseinrichtung könnte dabei ebenfalls wieder eine Abtriebswelle aufweisen, welche mit der Drehachse des Trägers zusammenfällt. As mentioned above, several approaches are possible. So the rotation of the carrier or a wheel coupled to it can be used directly. The drive device which drives the main carrier could also have a further output shaft which drives said generator. This output shaft could run concentrically with an axis of rotation of the carrier. In a further embodiment, it would also be conceivable for an additional drive device to be arranged which drives said generator device or else direct pressure generating device. This further drive device could also again have an output shaft which coincides with the axis of rotation of the carrier.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens eine Druckerzeugungsein- richtung, bevorzugt eine Pumpeneinrichtung und insbesondere eine Pumpeneinrichtung vor- gesehen, welche aus einer Gruppe von Pumpenrichtungen ausgewählt ist, welche hydrauli- sehe Pumpen, Sinuspumpen, Axialkolbenpumpen, Blasebalgpumpen, Mebranpumpen,In a further advantageous embodiment, at least one pressure generating device, preferably a pump device and in particular a pump device, is provided, which is selected from a group of pump directions, which see hydraulic pumps, sinus pumps, axial piston pumps, bellows pumps, diaphragm pumps,
Scrollpumpen, Rotationskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Förderschnecken, Im- pellerpumpen, Kettenpumpen, Ringkolbenpumpen, Schlauchpumpen, Schraubenspindel- pumpen, Schüttelpumpen, Zahnriemenpumpen und dergleichen enthält. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist Einfülleinrichtung ein Verschließele- ment auf, welches in wenigstens einer Stellung einen Zufluss der Flüssigkeit in das Behältnis sperrt und in wenigstens einer Stellung diesen Zufluss zulässt. Auf diese Weise kann die Zu- führung der Flüssigkeit zu Behältnissen gesteuert werden. Es wäre jedoch auch möglich, dass eine Steuerung unmittelbar über die jeweilige Pumpen- einrichtung bzw. Druckerzeugungseinrichtung erfolgt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Energiewandlereinrichtung eine Getriebeeinrichtung auf, welche eine Rotationsbewegung des Trägers und/oder der Antriebs- einrichtung und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in eine Rota- tionsbewegung wenigstens eines Elements der Druckerzeugungseinrichtung wandelt. Contains scroll pumps, rotary piston pumps, eccentric screw pumps, screw conveyors, impeller pumps, chain pumps, ring piston pumps, peristaltic pumps, screw pumps, shaking pumps, toothed belt pumps and the like. In a further advantageous embodiment, the filling device has a closing element which blocks the inflow of the liquid into the container in at least one position and permits this inflow in at least one position. In this way, the supply of the liquid to containers can be controlled. However, it would also be possible for control to take place directly via the respective pump device or pressure generating device. In a further advantageous embodiment, the energy converter device has a gear device which converts a rotational movement of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a rotational movement of at least one element of the pressure generating device.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Energiewandlereinrichtung eine Dynamoeinrichtung und/oder Generatoreinrichtung auf, welche die Rotationsenergie des Träger und/oder der Antriebseinrichtung und/oder der weiteren stationär angeordneten An- triebseinrichtung in eine elektrische Energie umwandelt, welche zumindest teilweise zum Be- treiben der Druckerzeugungseinrichtung verwendbar ist. In a further advantageous embodiment, the energy converter device has a dynamo device and / or generator device which converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or the further stationary drive device into electrical energy which is at least partially used to operate the Pressure generating device can be used.
Diese Ausgestaltung wird daher vorgeschlagen, da sie nicht unmittelbar die mechanische Energie des Trägers in eine mechanische Energie der Druckerzeugungseinrichtung gewan- delt wird, sondern zunächst elektrische Energie erzeugt wird, die wiederum verwendet wird, um die Druckerzeugungseinrichtung anzutreiben. This embodiment is therefore proposed, since it does not directly convert the mechanical energy of the carrier into mechanical energy of the pressure generating device, but rather first generates electrical energy, which in turn is used to drive the pressure generating device.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Expandieren von Kunststoff- vorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mittels eines flüssigen Mediums gerichtet, wobei wenigstens eine Umformungsstation die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt und expandiert, und wenigstens eine Zuführeinrichtung der Umformungsstation das flüssige Medium zuführt, wobei die Umformungsstation mittels einer Einfülleinrichtung das flüssige Medium in die Kunststoffvorformlinge einfüllt und wobei die Vorrichtung mittels einer Druckerzeugungseinrichtung der Umformungsstation das flüssige Medium unter Druck zu- führt, wobei die Umformungsstation an einem drehbaren Träger angeordnet ist und sich we- nigstens zeitweise während der Expansion entlang eines im Wesentlichen kreisförmigenThe present invention is further directed to a method for expanding plastic preforms to plastic containers by means of a liquid medium, wherein at least one shaping station fills and expands the plastic preforms with the liquid medium, and at least one feed device feeds the liquid medium to the shaping station, the shaping station the liquid medium is filled into the plastic preforms by means of a filling device and the device supplies the liquid medium under pressure by means of a pressure generating device to the forming station, the forming station being arranged on a rotatable carrier and at least temporarily during the expansion along an essentially circular
Transportpfads bewegt und wobei weiterhin eine Antriebseinrichtung diesen Träger zur Rota- tion antreibt. Transport path moves and a drive device further drives this carrier for rotation.
Erfindungsgemäß wandelt eine Energiewandeleinrichtung, eine Rotationsenergie des Trä- gers und/oder der Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren stationär angeordneten An- triebseinrichtung in eine Antriebsenergie zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung. Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass die im System vorhandene Rotati- onsenergie des Trägers mittelbar oder unmittelbar verwendet wird, um die Druckerzeugungs- einrichtungen anzutreiben. According to the invention, an energy conversion device, a rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or another stationary drive device converts into drive energy for operating the pressure generating device. It is therefore also proposed on the process side that the rotational energy of the carrier present in the system is used indirectly or directly to drive the pressure generating devices.
Bei einem bevorzugten Verfahren wandelt die Energiewandeleinrichtung die Rotationsener- gie des T rägers und/ oder der Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren stationär angeord- neten Antriebseinrichtung unmittelbar in eine Drehbewegung wenigstens eines Elements der Druckerzeugungseinrichtung und/oder die Energiewandeleinrichtung wandelt die Rotationse- nergie des Trägers und/oder der Antriebseinrichtung und/oder einer weiteren stationär ange- ordneten Antriebseinrichtung in elektrische Energie und diese elektrische Energie wird we- nigstens teilweise zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung verwendet.  In a preferred method, the energy conversion device converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device into a rotational movement of at least one element of the pressure generating device and / or the energy conversion device converts the rotational energy of the carrier and / or the drive device and / or a further stationary drive device in electrical energy and this electrical energy is at least partially used to operate the pressure generating device.
Wie oben erwähnt, ist es allgemein möglich, dass die Energie mittels eines statischen Zahn- kranzes auf den stehenden Teil der Maschine und eines Zahnrades an jeder Druckerzeu- gungseinrichtung übertragen wird. Anstelle eines Zahnkranzes könnte jedoch auch ein Rie- menantrieb vorgesehen sein oder auch ein Kettenantrieb, um die Energie auf die Drucker- zeugungseinrichtung zu übertragen. As mentioned above, it is generally possible for the energy to be transmitted to the stationary part of the machine and a gearwheel at each pressure generating device by means of a static ring gear. Instead of a sprocket, however, a belt drive or a chain drive could also be provided in order to transmit the energy to the pressure generating device.
Damit erfolgt die Energieversorgung der Druckerzeugungseinrichtung beispielsweise Pumpe bevorzugt mittels einer vom Hauptantriebsmotor erzeugten Drehbewegung. Dabei könnte die Energie mittels eines statischen Zahnkranzes auf dem stehenden Teil der Maschine und ei- nes Zahnrades an jeder Druckerzeugungseinrichtung erfolgen. The energy supply to the pressure generating device, for example a pump, is thus preferably carried out by means of a rotary movement generated by the main drive motor. The energy could be generated by means of a static ring gear on the stationary part of the machine and a gearwheel at each pressure generating device.
Daneben könnte auch die Übertragung der Energie mittels eines insbesondere drehdynami- schen Zahnkranzes erfolgen (bevorzugt in beide Drehrichtungen), der auf dem stehenden Teil der Maschine angeordnet ist sowie einem Antriebsrad bei jeder einzelnen Druckerzeu- gungseinrichtung. Auch dieser drehdynamische Zahnkranz könnte mittels eines Riemenan- triebs oder Kettenantriebs oder auch eines Elektromotors und/oder einem mechanischen Ge- triebe oder einer Welle angetrieben werden. Wie oben erwähnt, eignet sich als Druckerzeugungseinrichtung insbesondere eine Axialkol- benpumpe, die bevorzugt stufenlos von der Fördermenge in die Vorlaufrichtung über eine Nullförderung bis hin zur Fördermenge in Rücklaufrichtung verstellt werden kann. Dabei könnte eine derartige Axialkolbenpumpe beispielsweise mittels eines (elektrischen) Li- nearmotors betätigt werden. Daneben könnte die Pumpe auch mittels eines Drehmotors und eines Exzenterantriebs (insb. unter Verwendung einer Nocke oder eines Kurbeltriebs) betä- tigt werden. In addition, the transmission of the energy could also take place by means of, in particular, a rotationally dynamic sprocket (preferably in both directions of rotation) which is arranged on the stationary part of the machine and a drive wheel for each individual pressure generating device. This rotationally dynamic sprocket could also be driven by means of a belt drive or chain drive or also an electric motor and / or a mechanical gear or a shaft. As mentioned above, an axial piston pump is particularly suitable as a pressure generating device, which can preferably be continuously adjusted from the delivery rate in the forward direction to zero delivery up to the delivery rate in the return direction. Such an axial piston pump could be actuated, for example, by means of an (electric) linear motor. In addition, the pump could also be operated by means of a rotary motor and an eccentric drive (in particular using a cam or a crank drive).
Daneben könnte diese Axialkolbenpumpe auch mittels eines Drehmotors betätigt werden, der bevorzugt unmittelbar mit der Axialkolbenpumpe verbunden ist. In addition, this axial piston pump could also be actuated by means of a rotary motor, which is preferably connected directly to the axial piston pump.
Daneben wäre es auch denkbar, dass die Druckerzeugungseinrichtung und insbesondere die Pumpe mittels eines pneumatischen oder hydraulischen Stellglieds betätigt wird. Dane- ben wäre auch eine Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung mittels mechanischer Kur- ven und/oder Schaltnocken möglich. Besonders bevorzugt ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, um diese Druckerzeugungseinrichtungen anzusteuern. Dabei könnte beispiels- weise eine„Füllrampe“ vorgesehen sein, welche besonders bevorzugt von einer Software vorgegeben oder gesteuert sein kann. Diese Rampe kann dabei für unterschiedliche Füllge- schwindigkeiten abgefahren werden. In addition, it would also be conceivable for the pressure generating device and in particular the pump to be actuated by means of a pneumatic or hydraulic actuator. In addition, actuation of the pressure generating device by means of mechanical curves and / or switching cams would also be possible. A control device is particularly preferably provided in order to control these pressure generating devices. In this case, for example, a “filling ramp” could be provided, which can be specified or controlled particularly preferably by software. This ramp can be traversed for different filling speeds.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Absicherungs- Vorrichtung für die Druckerzeugungseinrichtung auf. So könnte beispielsweise eine Absiche- rung mittels wenigstens eines Überdruckventils, und/oder eines Druckschalters und/oder ei- ner Kurzschlussschaltung vorgenommen werden. So könnte beispielsweise der Pumpen- druck auf 40 bar maximal ausgelegt sein. In a further advantageous embodiment, the device has a securing device for the pressure generating device. For example, protection could be carried out by means of at least one pressure relief valve and / or a pressure switch and / or a short-circuit circuit. For example, the pump pressure could be designed for a maximum of 40 bar.
Daneben könnte es sich bei der Absicherungseinrichtung auch um eine Rutschkupplung o- der eine Kupplungseinrichtung handeln, die beispielsweise an einer Hauptantriebswelle an- geordnet ist. In addition, the securing device could also be a slip clutch or a clutch device which is arranged, for example, on a main drive shaft.
Auch könnte die Absicherung dadurch erfolgen, dass ein Wirkglied beispielsweise zwischen dem antreibenden Zahnkranz und der Axialkolbenpumpe losgelassen wird bzw. hier eine Kupplung vorgesehen ist. Das gleiche wäre auch für einen Riemen oder Kettenantrieb mög- lieh. The protection could also take place by releasing an active member, for example between the driving sprocket and the axial piston pump, or by providing a clutch here. The same would be possible for a belt or chain drive.
Weiterhin wäre es auch möglich, dass Folgefunktionen wie etwa ein Notstopp oder eine Fla- schenausleitung aufgrund der Auslösung einer Selbstsicherungsmaßnahme wie oben be- schrieben durchgeführt werden. Weiterhin könnte die Druckerzeugungseinrichtung eine Vorpumpe aufweisen, beispielsweise eine Speisepumpe, wobei es sich besonders bevorzugt hier um eine Vordruck- oder Versor- gungsdruckpumpe handelt. Diese Pumpe könnte der Axialkolbenpumpe das abzufüllende Medium zuführen. Furthermore, it would also be possible for follow-up functions such as an emergency stop or bottle rejection to be carried out as described above as a result of the triggering of a self-securing measure. Furthermore, the pressure generating device could have a backing pump, for example a feed pump, with this being particularly preferably a upstream pressure or supply pressure pump. This pump could supply the medium to be filled to the axial piston pump.
Dabei ist es möglich, dass diese Speisepumpe separat von der Axialkolbenpumpe mit einer Druck- oder Mengensteuerung gesteuert wird. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wäre es auch möglich, dass auch diese Speisepumpe direkt von einer durchgehenden Hauptwelle einer Axialkolbenpumpe (bei- spielsweise in Flanschbauweise) angetrieben wird. Eine Steuerung kann beispielsweise auch über ein Druckventil (Einspeise- und eventuell Rückspeiseventil) erfolgen. Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. It is possible that this feed pump is controlled separately from the axial piston pump with a pressure or quantity control. In a further advantageous embodiment, it would also be possible for this feed pump to be driven directly by a continuous main shaft of an axial piston pump (for example in a flange design). Control can also take place, for example, via a pressure valve (feed valve and possibly a feedback valve). Further advantages and embodiments result from the attached drawings.
Darin zeigen: In it show:
Fig. 1 Einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform; 1 shows a schematic structure of a device according to the invention in a first embodiment;
Fig. 2 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform; Fig. 3 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer dritten Ausführungsform; 2 shows a schematic representation of a device according to the invention in a second embodiment; 3 shows a schematic representation of a device according to the invention in a third embodiment;
Fig. 4 Eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vierten Ausführungs- form; 4 shows an illustration of a device according to the invention in a fourth embodiment;
Fig. 5 Eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung der in Figur 4 gezeigten Vorrichtung; 5 shows a detailed illustration to illustrate the device shown in FIG. 4;
Fig. 6 Eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; Fig. 7 Eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung eines mechanischen Antriebs; und Fig. 8 Eine weitere Darstellung eines mechanischen Antriebs. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform. Dabei ist an einem Grundträger 60 ein„Blasrad“ bzw.„Stationsträ- ger“ 62 angeordnet. An diesem Stationsträger ist hier eine Vielzahl von Umformungsstatio- nen 2 vorgesehen, wobei jedoch hier lediglich zwei derartige Stationen gezeigt sind. Diese Umformungsstationen 2 sind ebenso wie der Träger 62 drehbar mittels Wälzlagern 56 gela- gert. 6 shows a further illustration of an embodiment according to the invention; 7 shows a detailed illustration to illustrate a mechanical drive; and FIG. 8 shows a further illustration of a mechanical drive. Figure 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention in a first embodiment. In this case, a “blowing wheel” or “station support” 62 is arranged on a base support 60. A large number of forming stations 2 are provided on this station carrier, but only two such stations are shown here. Like the carrier 62, these forming stations 2 are rotatably supported by means of roller bearings 56.
Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Zuführleitung zum Zuführen des flüssigen im Fall der Pumpenlösung bereits unter Abfülldruck stehenden Mediums an einen Ventilblock 26 und letztlich an die Einfülleinrichtung 12, welche die (nicht gezeigten) Kunststoffvorformlinge mit der Flüssigkeit befüllt. Daneben kann eine Reckstange 28 vorgesehen sein, welche die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung dehnt. Zum Bewegen dieser Reckstange ist be- vorzugt ein Elektromotor und besonders bevorzugt ein Linearmotor vorgesehen. The reference numeral 6 denotes a supply line for supplying the liquid medium, which in the case of the pump solution is already under filling pressure, to a valve block 26 and ultimately to the filling device 12, which fills the plastic preforms (not shown) with the liquid. In addition, a stretching rod 28 can be provided, which stretches the plastic preforms in their longitudinal direction. An electric motor, and particularly preferably a linear motor, is preferably provided for moving this stretching rod.
Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet einen Drehverteiler, der die abzufüllende Flüssigkeit über Leitungsstränge 52 verteilt. Die Bezugszeichen 4 und 42 kennzeichnen eine Drucker- zeugungseinrichtung, welche dazu dient, die Flüssigkeit über die Hochdruckleitung 6 letztlich den Behältnissen zuzuführen. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Druckerzeugungseinrichtung um Axialkolbenpumpen. Diese weisen ein Zahnrad 64 auf. Dieses Zahnrad kann gegenüber einem Gegenrad, welches an dem runden Teil der Vor- richtung, nämlich dem Träger 62 angeordnet ist, abrollen. Dabei ist es möglich dass dasThe reference numeral 50 denotes a rotary distributor which distributes the liquid to be filled via line strings 52. The reference numerals 4 and 42 identify a pressure generating device which is used to ultimately supply the liquid to the containers via the high-pressure line 6. In the embodiment shown in FIG. 1, the pressure generating device is an axial piston pump. These have a gear 64. This gearwheel can roll relative to a counter gear which is arranged on the round part of the device, namely the carrier 62. It is possible that
Zahnrad der (Axialkolben)pumpe an einem drehdynamischen Zahnkranz eines Trägers, bei- spielsweise einer Tischplatte abrollt. Auf diese Weise werden bei einer Drehbewegung des Trägers 62 auch die Zahnräder 64 der Druckerzeugungseinrichtung angetrieben und können so die Flüssigkeit unter Druck setzen. Das Zahnrad 64 ist damit bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ein Bestandteil der Energiewandlereinrichtung. Gear of the (axial piston) pump rolls on a rotating, dynamic ring gear of a carrier, for example a table top. In this way, the gears 64 of the pressure generating device are also driven when the carrier 62 rotates and can thus pressurize the liquid. The gear 64 is thus a component of the energy converter device in the embodiment shown in FIG. 1.
Auf diese Weise werden bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform die Druckerzeugungs- einrichtungen unmittelbar durch die Drehung des Blasrades angetrieben. Zum Antreiben des Blasrads ist bevorzugt eine (nicht gezeigte) Antriebseinrichtung, insbesondere in Form eines Elektromotors vorgesehen. In this way, in the embodiment shown in FIG. 1, the pressure generating devices are driven directly by the rotation of the blowing wheel. To drive the The blowing wheel is preferably provided with a drive device (not shown), in particular in the form of an electric motor.
Das Bezugszeichen 58 bezieht sich auf ein weiteres, optional vorhandenes Lager, mit des- sen Hilfe das Zahnrad bzw. der Zahnkranz 64 drehbar gegenüber dem Füllrad bzw. dem Träger gelagert werden kann. Auf diese Weise kann, wie oben erwähnt, eine Drehzahl der Pumpeneinrichtung reduziert oder erhöht werden. The reference numeral 58 relates to a further, optionally available bearing, with the aid of which the gear wheel or the ring gear 64 can be rotatably supported with respect to the filling wheel or the carrier. In this way, as mentioned above, a speed of the pump device can be reduced or increased.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch hier sind die einzelnen Umformungsstationen rotierend auf dem Träger 62 angeordnet. Bei dieser Ausfüh- rungsform ist zusätzlich ein stationär angeordneter Antriebsmotor 36 vorgesehen. Dieser treibt über eine Welle 38 einen Generator 82 an. Dieser Generator kann wiederum die Druckerzeugungseinrichtungen mit Energie versorgen, aber auch gegebenenfalls Reckstan- genbewegungseinheiten 84 oder auch eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt). Figure 2 shows a further embodiment of the present invention. Here, too, the individual forming stations are arranged rotating on the carrier 62. In this embodiment, a stationary drive motor 36 is additionally provided. This drives a generator 82 via a shaft 38. This generator can in turn supply the pressure generating devices with energy, but also possibly stretching rod movement units 84 or also a control device (not shown).
Damit wird bevorzugt bei der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung die Drehung einer weiteren stationären Antriebseinrichtung, nämlich des Motors 36 verwendet, um einen Generator 82 anzutreiben. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Welle 38 direkt von dem Antriebsmotor, der auch das Blasrad antreibt, angetrieben wird. So könnte dieser Antriebsmotor einen wei- teren Wellenausgang aufweisen. Daneben wäre es jedoch auch denkbar und bevorzugt, dass der Generator 82 direkt aus der Drehung des Trägers 62 angetrieben wird (etwa über eine entsprechende Verzahnung). In the embodiment shown in FIG. 2, the rotation of a further stationary drive device, namely the motor 36, is therefore preferably used to drive a generator 82. However, it would also be possible for the shaft 38 to be driven directly by the drive motor which also drives the blowing wheel. For example, this drive motor could have a further shaft output. In addition, however, it would also be conceivable and preferred that the generator 82 is driven directly from the rotation of the carrier 62 (for example via a corresponding toothing).
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist eine erste Transporteinrichtung bzw. ein Zuführrad 32 dargestellt, welche KunststoffvorformlingeFigure 3 shows a further embodiment of the device according to the invention. A first transport device or a feed wheel 32 is shown here, which plastic preforms
10 der eigentlichen Umformungseinrichtung zuführt. Eine zweite Transporteinrichtung bzw. ein Abführrad 34 fördert die befüllten und auch expandierten Behältnisse 25 ab. Diese An- lage weist dabei einen rotierenden Anlagenteil I auf sowie auch einen ortsfesten Anlagenteil10 feeds the actual forming device. A second transport device or a discharge wheel 34 conveys the filled and also expanded containers 25. This system has a rotating system part I and also a stationary system part
11 Der ortsfeste Anlagenteil II enthält hier eine Produktzuleitung 64, über welche letztlich dem drehenden Teil die abzufüllende Flüssigkeit zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist ein (nicht gezeigter) Drehverteiler vorgesehen, der die Flüssigkeit auf die einzelnen Umformungsstatio- nen 2 verteilt Die Bezugszeichen 4 und 42 beziehen sich auf die Druckerzeugungseinrichtung. Das Be- zugszeichen 45 kennzeichnet eine Leistungselektronik, welche zum Steuern der Druckerzeu- gungseinrichtung dient. Bei der in Figur 3 gezeigten Darstellung wird die Druckerzeugungseinrichtung 4, 42 elektrisch versorgt. Zu diesem Zweck ist hier ein Sekundärteil 5 vorgesehen, welches orts- fest angeordnet ist. Das Primärteil 20 ist hier zentrisch auf Adern Formfüllrad angeordnet. Durch diese Relativdrehung wird die Energie erzeugt, welche die Pumpen wiederum ver- sorgt. 11 The stationary system part II here contains a product feed line 64, via which the liquid to be filled is ultimately fed to the rotating part. For this purpose, a rotary distributor (not shown) is provided, which distributes the liquid to the individual forming stations 2 Reference numerals 4 and 42 relate to the pressure generating device. The reference numeral 45 denotes power electronics, which serve to control the pressure generating device. In the illustration shown in FIG. 3, the pressure generating device 4, 42 is supplied with electricity. For this purpose, a secondary part 5 is provided here, which is arranged in a stationary manner. The primary part 20 is arranged here centrally on the form filling wheel. This relative rotation generates the energy which in turn supplies the pumps.
Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet eine Druckspeichereinrichtung, welche von der Druck- versorgungseinrichtung versorgt wird. Das Bezugszeichen 37 kennzeichnet einen Druckring- verteiler, der ebenfalls von der Druckerzeugungseinrichtung 4, 42 gespeist wird. Den einzelnen Stationen sind jeweils Ventile 26 zugeordnet, die für die Flüssigkeitsversor- gung bzw. zum Beaufschlagen der Kunststoffvorformlinge dienen. Dabei werden aus dem Ringkanal 37 sämtliche Umformungsstationen gespeist. Die Energie zum Betreiben der Pumpe wird wiederum auch hier aus der Drehung des in seiner Gesamtheit mit 62 bezeich- neten Trägers gewonnen. The reference symbol 35 denotes a pressure storage device which is supplied by the pressure supply device. The reference numeral 37 denotes a pressure ring distributor, which is also fed by the pressure generating device 4, 42. Valves 26 are assigned to the individual stations, which serve for the liquid supply or for loading the plastic preforms. All forming stations are fed from the ring channel 37. The energy for operating the pump is again obtained here from the rotation of the support, designated in its entirety by 62.
Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform ähnelt zu großen Teilen der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform. Auch hier ist ein rotierender Anlagenteil und ein ortsfester Anlagenteil vor- handen. Allerdings ist hier nicht nur eine Generatoreinrichtung vorgesehen, sondern mehrere der Teile wiederum drehend auf dem Formträger angeordnet. Diese Primärteile sind mit dem Bezugszeichen 20a, 20b und 20c versehen und die Sekundärteile mit den Bezugszeichen 5a, 5b, und 5c. Durch die Drehung des Stationsträgers werden hier diese einzelnen Genera- toren angetrieben und erzeugen so die elektrische Energie zum Speisen der Druckerzeu- gungseinrichtung 4, 42. Figur 5 zeigt eine mögliche Ausgestaltung zum Antreiben der in Figur 4 gezeigten Genera- toreinrichtungen Dabei kann der Stationsträger eine Innenverzahnung bzw. einen Zahnkranz 62a aufweisen, die mit einer Außenverzahnung 22 der Generatoreinrichtungen in Eingriff steht, welche wiederum einen Magnetenträger antreibt. Dabei ist die Innenverzahnung mit dem Grundträger 60 verbunden. Die Generatoreinrichtungen sind auf dem Stationsträger an- geordnet. Auf diese Weise entsteht eine Drehbewegung in dem Generator, wenn das Form- rad bzw. der Stationsträger gegenüber dem Grundträger 60 gedreht wird. Allerdings wird auch bei dieser gezeigten Variante die Drehung bzw. die Energiegewinnung aus der Drehung des Stationsträgers gewonnen. The embodiment shown in FIG. 4 is largely similar to the embodiment shown in FIG. 3. A rotating system part and a fixed system part are also available here. However, not only a generator device is provided here, but several of the parts are in turn arranged on the mold carrier in a rotating manner. These primary parts are provided with the reference symbols 20a, 20b and 20c and the secondary parts with the reference symbols 5a, 5b, and 5c. These individual generators are driven by the rotation of the station carrier and thus generate the electrical energy for feeding the pressure generating device 4, 42. FIG. 5 shows a possible embodiment for driving the generator devices shown in FIG. 4 Have internal toothing or a ring gear 62a, which is in engagement with an external toothing 22 of the generator devices, which in turn drives a magnet carrier. The internal toothing is with connected to the base support 60. The generator devices are arranged on the station carrier. In this way, a rotary movement occurs in the generator when the molding wheel or the station carrier is rotated relative to the base carrier 60. In this variant, however, the rotation or the energy generation is also obtained from the rotation of the station carrier.
Figur 6 zeigt einen weiteren Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auch hier ist eine Vielzahl von modularen Sekundärteilen 72 vorgesehen. Diese Sekundärteile sind hier orts- fest angeordnet und können jeweils Magnete aufweisen, welche sich bedingt durch die Dre- hung des Formträgers gegenüber ruhenden Magneten bewegen und auf diese Weise die elektrische Energie zum Antreiben der Druckerzeugungseinrichtung erzeugen. Das Bezugs- zeichen 74 kennzeichnet entsprechend einen modularen Primärteil, der auf dem Träger und damit drehbar angeordnet ist. Figure 6 shows a further structure of the device according to the invention. A large number of modular secondary parts 72 are also provided here. These secondary parts are arranged here in a stationary manner and can each have magnets which, due to the rotation of the mold carrier, move relative to stationary magnets and in this way generate the electrical energy for driving the pressure generating device. The reference numeral 74 accordingly designates a modular primary part which is arranged on the carrier and thus rotatably.
Die Vorteile der gezeigten Ausführungsformen bestehen in einer sehr guten Regelbarkeit und auch in der Möglichkeit eines Mehrquadrantenbetriebs. Dies bedeutet, dass die Rich- tung des Energieflusses steuerbar ist. Daneben ist auch eine verbesserte Skalierbarkeit der Vorrichtung möglich. Weiterhin sind die hier beschriebenen Magnetelemente, insbesondere die Spulen und die Permanentmagneten, auch als Bremsen für das Formfüllrad verwendbar. The advantages of the embodiments shown are very good controllability and also the possibility of multi-quadrant operation. This means that the direction of the energy flow can be controlled. In addition, an improved scalability of the device is also possible. Furthermore, the magnetic elements described here, in particular the coils and the permanent magnets, can also be used as brakes for the mold filling wheel.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen entsprechende Energieerzeugungseinrich- tungen auch Kühlelemente auf, insbesondere aber nicht ausschließlich, um Spulen zu küh- len. In a preferred embodiment, corresponding energy generation devices also have cooling elements, in particular but not exclusively, in order to cool coils.
Figur 7 zeigt eine grob schematische Darstellung einer Umformungsstation 2, die hier ent- lang eines kreisförmigen Pfades umläuft. Schematisch dargestellt ist auch ein anzutreiben- des Zahnrad, welches beispielsweise über eine Außenverzahnung eines stationären Zahnra- des angetrieben werden kann (vgl. Pfeil P1 ). Dieses Zahnrad kann etwa eine Pumpenein- richtung wie eine Axialkolbenpumpe antreiben. FIG. 7 shows a roughly schematic illustration of a forming station 2, which runs here along a circular path. A gear to be driven is also shown schematically, which can be driven, for example, by external teeth of a stationary gear (see arrow P1). This gearwheel can drive a pump device such as an axial piston pump.
Figur 8 zeigt eine weitere grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung. Auch hier ist wiederum eine Pumpeinrichtung bzw. Druckerzeugungseinrichtung 4, 42 vorgesehen, welche drehend angeordnet ist und welche von einem stationären Element 81 und einem an der Druckerzeugungseinrichtung angeordneten Zahnrad 84 angetrieben wird. FIG. 8 shows a further roughly schematic representation of a device according to the invention. Here again there is a pump device or pressure generating device 4, 42 Provided, which is rotatably arranged and which is driven by a stationary element 81 and a gear 84 arranged on the pressure generating device.
Bei den in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen erfolgt daher wiederum ein di- rekter Antrieb der Druckerzeugungseinrichtungen bzw. Pumpeinrichtungen durch das sich drehende Formfüllrad bzw. Blasrad. In the embodiments shown in FIGS. 7 and 8, the pressure generating devices or pump devices are in turn driven directly by the rotating mold filling wheel or blowing wheel.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merk- male als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination ge- genüber dem Stand der T echnik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur be- schriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteil- haft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombina- tion mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können. The applicant reserves the right to claim all of the features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are new to the state of the art, individually or in combination. It is also pointed out that features that may be advantageous in themselves were also described in the individual figures. The person skilled in the art immediately recognizes that a certain feature described in a figure can be advantageous even without the adoption of further features from this figure. The person skilled in the art also recognizes that advantages can also result from a combination of several features shown in individual or in different figures.
Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass solche Merkmale, welche im Hinblick auf die Vorrichtung beschrieben wurden auch im Hinblick auf das beschriebene Verfahren Anwen- dung finden. So ergibt sich beispielsweise aus dem Vorhandensein einer Transporteinrich- tung zum Transportieren von Behältnissen, dass im Rahmen des Verfahrens auch Behält- nisse mittels dieser Transporteinrichtung transportiert werden. Umgekehrt ergibt sich auch aus Verfahrensmerkmalen, dass vorrichtungsseitig entsprechende Einrichtungen als offen- bart gelten. It is further pointed out that features which have been described with regard to the device are also used with regard to the described method. For example, the presence of a transport device for transporting containers means that containers are also transported using this transport device as part of the method. Conversely, it also follows from procedural features that corresponding devices are considered to be disclosed on the device side.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung 1 device
2 Umformungsstationen  2 forming stations
4 Druckerzeugungseinrichtung  4 pressure generating device
5 Sekundärteil  5 secondary part
5a-c ortsfestes Sekundärteil  5a-c stationary secondary part
6 Zuführleitung  6 supply line
10 Kunststoffvorformlinge 12 Einfülleinrichtung 10 plastic preforms 12 filling device
20 Primärteil  20 primary part
20a-c Primärteile  20a-c primary parts
22 Außenverzahnung  22 external teeth
25 befüllte Behältnisse 25 filled containers
26 Ventilblock  26 valve block
28 Reckstange  28 horizontal bar
32 erste Transporteinrichtung 32 first transport device
34 Abführrad 34 discharge wheel
35 Druckspeichereinrichtung35 pressure storage device
36 Antriebsmotor 36 drive motor
37 Druckringverteiler  37 pressure ring distributor
38 Welle  38 wave
42 Druckerzeugungseinrichtung 45 Leistungselektronik  42 Pressure generating device 45 Power electronics
50 Drehverteiler  50 rotary distributors
52 Leitungsstränge  52 wiring harnesses
56 Wälzlager  56 rolling bearings
58 Wälzlager  58 roller bearings
60 Grundträger 60 basic carriers
62 Blasrad, Stationsträger 62 Blow wheel, station carrier
62a Innenverzahnung 62a internal toothing
64 Zahnrad  64 gear
64 Produktzuleitung  64 Product supply
72 Sekundteil 72 second part
74 Primärteil  74 primary part
81 stationäres Element 81 stationary element
82 Generator 82 generator
84 Zahnrad  84 gear
I rotierender AnlagenteilI rotating system part
II ortsfester Anlagenteil II stationary plant part

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1 ) zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbe- hältnissen mittels eines flüssigen Mediums mit wenigstens einer Umformungsstation (2), welche die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt und expan- diert mit wenigstens einer Zuführeinrichtung (6) welche der Umformungsstation (2) das flüssige Medium zuführt, wobei die Umformungsstation eine Einfülleinrichtung (12) aufweist, welche das flüssige Medium in die Kunststoffvorformlinge (10) einfüllt, und wobei die Vorrichtung eine Druckerzeugungseinrichtung (4, 42) aufweist, welche der Umformungsstation (2) das flüssige Medium unter Druck zuführt, wobei die Um- formungsstation (2) an einem drehbaren Träger (62) angeordnet ist sowie eine An- triebseinrichtung (18) zum Antreiben des Trägers (62) vorgesehen ist 1. Device (1) for expanding plastic preforms (10) into plastic containers by means of a liquid medium with at least one forming station (2), which fills the plastic preforms with the liquid medium and expands with at least one feed device (6) which one Forming station (2) feeds the liquid medium, the forming station having a filling device (12) which fills the liquid medium into the plastic preforms (10), and wherein the device has a pressure generating device (4, 42) which the forming station (2) the liquid medium is supplied under pressure, the forming station (2) being arranged on a rotatable carrier (62) and a drive device (18) for driving the carrier (62) being provided
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Vorrichtung (1 ) eine Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) auf- weist, welche eine Rotationsenergie des Trägers (62) und/oder der Antriebseinrich- tung (36) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in eine Antriebsenergie zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung wandelt.  the device (1) has an energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) which has a rotational energy of the carrier (62) and / or the drive device (36) and / or one converts another stationary drive device into a drive energy for operating the pressure generating device.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Druckerzeugungseinrichtung (4, 42) an dem drehbaren Träger (62) angeordnet ist.  the pressure generating device (4, 42) is arranged on the rotatable carrier (62).
3. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 3. Device (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch kennzeichnet, dass  characterized in that
die Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) eine drehfest mit dem Träger (8) gekoppelte Verzahnung aufweist, welche zum wenigstens mittelbaren Be- treiben der Druckerzeugungseinrichtung dient. the energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) has a toothing that is non-rotatably coupled to the carrier (8) and that is used for at least indirect operation of the pressure generating device.
4. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that
die Rotationsenergie des Trägers (62) und/oder der Antriebseinrichtung (18) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung mechanisch in eine Rotati- onsenergie der Druckerkzeugungseinrichtung (4, 42) gewandelt wird.  the rotational energy of the carrier (62) and / or the drive device (18) and / or a further stationary drive device is mechanically converted into a rotational energy of the pressure generating device (4, 42).
5. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 5. The device (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
wenigstens eine Druckerzeugungseinheit (4, 42) eine Pumpeneinrichtung ist und ins- besondere eine Pumpeneinrichtung, welche aus einer Gruppe von Pumpeneinrich- tungen ausgewählt ist, welche hydraulische Pumpen, Sinuspumpen, Axialkolbenpum- pen, Blasebalgpumpen, Membranpumpen, Scrollpumpen, Rotationskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Förderschnecken, Impellerpumpen, Kettenpumpen Ringkolbenpumpen, Schlauchpumpen, Schraubenspindelpumpen, Schüttelpumpen, Zahnriemenpumpen und dergleichen enthält.  at least one pressure generating unit (4, 42) is a pump device and in particular a pump device which is selected from a group of pump devices which include hydraulic pumps, sinus pumps, axial piston pumps, bellows pumps, diaphragm pumps, scroll pumps, rotary piston pumps, eccentric screw pumps, screw conveyors , Impeller pumps, chain pumps, ring pumps, peristaltic pumps, screw pumps, shaking pumps, toothed belt pumps and the like.
6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 6. The device (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Einfülleinrichtung (12) ein Verschließelement aufweist, welches in wenigstens ei- ner Stellung einen Zufluss der Flüssigkeit in das Behältnis sperrt und in wenigstens einer Stellung diesen Zufluss zulässt.  the filling device (12) has a closing element which blocks the inflow of the liquid into the container in at least one position and permits this inflow in at least one position.
7. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 7. The device (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) eine Generatoreinrich- tung aufweist, welche die Rotationsenergie des Trägers (62) und/oder der Antriebs- einrichtung (18) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in eine elektrische Energie umwandelt, welche zumindest teilweise zum Betrieben der Druckerzeugungseinrichtung verwendbar ist.  the energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) has a generator device which arranges the rotational energy of the carrier (62) and / or the drive device (18) and / or another stationary device Converts drive device into electrical energy, which is at least partially usable for operating the pressure generating device.
8. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 8. The device (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) eine Getriebeeinrichtung aufweist, welche eine Rotationsbewegung des Trägers (62) und/oder der Antriebsein- richtung (18) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in einer Rotationsbewegung wenigstens eines Elements der Druckerzeugungseinrich- tung wandelt. the energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) is a gear device which converts a rotational movement of the carrier (62) and / or the drive device (18) and / or a further stationary drive device into a rotational movement of at least one element of the pressure generating device.
9. Verfahren zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnis- sen mittels eines flüssigen Mediums wobei wenigstens eine Umformungsstation (2) die Kunststoffvorformlinge mit dem flüssigen Medium befüllt und expandiert und we nigstens eine Zuführeinrichtung (6) der Umformungsstation (2) das flüssige Medium zuführt, wobei die Umformungsstation mittels einer Einfülleinrichtung (12) das flüs sige Medium in die Kunststoffvorformlinge (10) einfüllt, und wobei die Vorrichtung mit- tels einer Druckerzeugungseinrichtung (4) der Umformungsstation (2) das flüssige Medium unter Druck zuführt, wobei die Umformungsstation (2) an einem drehbaren Träger (62) angeordnet ist und sich wenigstens zeitweise während der Expansion entlang eines im Wesentlichen kreisförmigen Transportpfads bewegt und eine An- triebseinrichtung (18) diesen Träger zur Rotation antreibt 9. A method for expanding plastic preforms (10) to plastic containers by means of a liquid medium, at least one forming station (2) filling and expanding the plastic preforms with the liquid medium and at least one feed device (6) for the forming station (2) the liquid medium feeds, the forming station by means of a filling device (12) fills the liquid medium into the plastic preforms (10), and the device by means of a pressure generating device (4) feeds the liquid medium to the forming station (2), the forming station (2) is arranged on a rotatable carrier (62) and moves at least temporarily during the expansion along an essentially circular transport path and a drive device (18) drives this carrier for rotation
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) eine Rotationsenergie des Trägers (62) und/oder der Antriebseinrichtung (18) und/oder einer weiteren stati- onär angeordneten Antriebseinrichtung in eine Antriebsenergie zum Betreiben der an energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) a rotational energy of the carrier (62) and / or the drive device (18) and / or a further stationary drive device into a drive energy for operating the
Druckerzeugungseinrichtung wandelt. Pressure generating device converts.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Energiewandlereinrichtung (20, 20a, b,c, 64, 72, 74, 82) die Rotationsenergie des the energy converter device (20, 20a, b, c, 64, 72, 74, 82) the rotational energy of the
Trägers (62) und/oder der Antriebseinrichtung (18) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung unmittelbar in einer Drehbewegung wenigstens ei- nes Elements der Druckerzeugungseinrichtung wandelt und/oder die Energiewandler- einrichtung (20) die Rotationsenergie des Trägers (62) und/oder der Antriebseinrich- tung (18) und/oder einer weiteren stationär angeordneten Antriebseinrichtung in elektrische Energie wandelt und diese elektrische Energie wenigstens teilweise zum Betreiben der Druckerzeugungseinrichtung verwendet wird. Carrier (62) and / or the drive device (18) and / or a further stationary drive device converts directly in a rotational movement of at least one element of the pressure generating device and / or the energy converter device (20) converts the rotational energy of the carrier (62) and / or converts the drive device (18) and / or another stationary drive device into electrical energy and this electrical energy is used at least partially to operate the pressure generating device.
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