DE102005045942A1 - Method and apparatus for blow molding containers - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Blasformung von Behältern. Ein Vorformling aus einem thermoplastischen Material wird nach einer thermischen Konditionierung innerhalb einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in den Behälter umgeformt. Eine Vorgabe der Positionierung der Reckstange erfolgt unter Verwendung einer Kurvensteuerung. Mindestens ein mit der Reckstange gekoppelter Abnehmer wird lediglich entlang eines Teilbereiches einer Durchführung einer Hubbewegung der Reckstange beidseitig entlang einer Kurvenbahn geführt.The method and the device are used for blow molding containers. After thermal conditioning, a preform made of a thermoplastic material is stretched by a stretching rod inside a blow mold and shaped into the container by the action of blowing pressure. The positioning of the stretching rod is specified using a cam control. At least one pickup coupled to the stretching rod is only guided along a curved path on both sides along a partial area of a lifting movement of the stretching rod.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem ein Vorformling aus einem thermoplastischen Material nach einer thermischen Konditionierung innerhalb einer Blasform von einer Reckstange gereckt und durch Blasdruckeinwirkung in den Behälter umgeformt wird.The The invention relates to a method for the blow molding of containers, in a preform made of a thermoplastic material after a thermal conditioning within a blow mold from a stretch rod is stretched and transformed by blowing pressure into the container.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern aus einem thermoplastischen Material, die mindestens eine mit einer Blasform versehene Blasstation aufweist und die mit einer Reckeinrichtung versehen ist, in deren Bereich eine Reckstange zur Beaufschlagung eines in die Blasform einsetzbaren Vorformlings angeordnet ist und bei der die Reckstange mit einer Hubsteuerung für die Durchführung einer Bewegungskoordinierung der Reckstange gekoppelt ist.The Invention relates to this In addition, a device for blow molding containers made of a thermoplastic Material containing at least one blowing station provided with a blow mold and which is provided with a stretching device, in whose Area a stretch rod for applying one in the blow mold usable preform is arranged and in which the stretch rod with a lift control for the implementation a motion coordination of the stretch rod is coupled.
Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, bei spielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat), innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Die einleitend erwähnte Einleitung des unter Druck stehenden Gases umfaßt auch die Druckgaseinleitung in die sich entwickelnde Behälterblase sowie die Druckgaseinleitung in den Vorformling zu Beginn des Blasvorganges.at a container molding by blowing pressure are preforms of a thermoplastic Material, for example preforms made of PET (polyethylene terephthalate), within a blow molding machine different processing stations fed. Typically, such a blow molding machine has a heating device and a blowing device, in the region of which previously tempered Preform expanded by biaxial orientation to a container becomes. The expansion takes place with the help of compressed air, which in the is initiated to expanding preform. The procedural Sequence in such an expansion of the preform is in the DE-OS 43 40 291 explained. The introductory mentioned Introduction of the pressurized gas also includes the introduction of compressed gas in the developing container bubble and the introduction of compressed gas into the preform at the beginning of the blowing process.
Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.Of the fundamental Construction of a blowing station for container molding is described in DE-OS 42 12 583. Possibilities for tempering The preforms are described in DE-OS 23 52 926.
Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bewährt hat sich insbesondere die Verwendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlingen und die Verwendung von Spreizdornen, die zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar sind, gehören ebenfalls zu den verfügbaren Konstruktionen.Within the blow molding apparatus, the preforms and the blown containers transported by means of different handling devices become. proven In particular, the use of transport thorns, to which the preforms are attached. But the preforms can be handled with other support devices. The usage grippers for handling preforms and use of expanding mandrels for mounting in a mouth region of the preform insertable are, belong also available Constructions.
Eine Handhabung von Behältern unter Verwendung von Übergaberädern wird beispielsweise in der DE-OS 199 06 438 bei einer Anordnung des Übergaberades zwischen einem Blasrad und einer Ausgabestrecke beschrieben.A Handling of containers using transfer wheels For example, in DE-OS 199 06 438 in an arrangement of the transfer wheel between a blowing wheel and an output path.
Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.The already explained Handling of the preforms takes place on the one hand in the so-called two-stage process, where the preforms initially in an injection molding process produced, then stored and later conditioned in temperature and inflated to a container become. On the other hand, an application in the so-called one-step process, in which the preforms immediately after their injection molding Manufacture and sufficient solidification suitable tempered and subsequently be inflated.
Im Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet.in the With regard to the blowing stations used are different embodiments known. At blow stations, which are arranged on rotating transport wheels are, a book-like Aufklappbarkeit the mold carriers are frequently encountered. But it is also possible to use relatively displaceable or differently guided mold carriers. at fixed blow molding stations, which are particularly suitable for multiple cavities for container molding are typically arranged parallel to each other Plates as mold carriers used.
Die Durchführung der Bewegungskoordinierung der Reckstange kann nach unterschiedlichen Prinzipien erfolgen. Bekannt ist es beispielsweise, die Reckstange unter Verwendung von Kurvenrollen zu positionieren, die entlang von Kurvenbahnen geführt sind. Eine besonders hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Reckvorganges läßt sich bei derartigen Kurvensteuerungen realisieren, wenn die Kurvenrollen zweiseitig geführt sind und hierdurch einer exakt definierten Bahn folgen. Derartige Kurvensteuerungen weisen aber den Nachteil auf, daß schwere und räumlich groß dimensionierte Kurvenbahnen verwendet werden müssen, die in der Regel aus Kurvenbahnen verwendet werden müssen, die in der Regel aus Stahl gefertigt sind. Eine Umrüstung des Recksystems zur Durchführung abgeänderter Reckbewegungen verursacht einen hohen Aufwand.The execution The motion coordination of the stretch rod can be based on different principles respectively. It is known, for example, the stretch rod using of cam rollers to position along curved paths guided are. A particularly high accuracy and reproducibility of the Stretching process can be realize in such curve controls when the cam rollers guided on two sides and thereby follow a precisely defined path. such However, cam controls have the disadvantage that heavy and spatially large dimensioned Curved tracks must be used which usually must be used from curved tracks, the usually made of steel. A conversion of the stretching system to perform modified stretching movements causes a lot of effort.
Es sind ebenfalls Kurvensteuerungen bekannt, bei denen die Kurvenrollen lediglich einseitig geführt werden und unter Verwendung von Pneumatikzylindern gegen die einseitige Führungsbahn gedrückt werden. Es liegt hier zwar eine vereinfachte und somit preiswertere und leichtere Konstruktion vor, in Abhängigkeit von den auftretenden Reckkräften kann die Kurvenrolle aber entgegen der belastenden pneumatischen Spannkraft von der Kurvenbahn abheben und der Reckvorgang verläßt hierdurch die vorgegebene Prozeßcharakteristik. Hieraus resultiert eine verschlechterte Qualität der geblasenen Behälter.There are also curve controls are known in which the cam rollers are guided only on one side and are pressed using pneumatic cylinders against the one-sided guideway. Although there is a simplified and therefore cheaper and lighter construction before, depending on the stretching forces occurring the cam roller but can stand against the loading pneumatic clamping force of the cam track and the stretching process thus leaves the specified process characteristic. This results in a deteriorated quality of blown containers.
Sehr genaue Recksysteme können unter Verwendung von elektrischen Linearmotoren bereitgestellt werden. Linearmotoren der erforderlichen Leistungsstärke sind derzeit jedoch noch sehr teuer und beanspruchen darüber hinaus einen großen Bauraum.Very exact stretching systems can be provided using linear electric motors. However, linear motors of the required power are currently still very expensive and claim it In addition, a large space.
Sämtliche bislang bekannt gewordenen Systeme zur Koordinierung der Durchführung eines Reckvorganges weisen somit eine Reihe von Vor- und Nachteilen auf, eine optimale Erfüllung der gestellten Anforderungen bei einer Minimierung der verbleibenden Nachteile konnte bislang aber noch nicht erreicht werden.All Previously known systems for coordinating the execution of a stretching process thus have a number of advantages and disadvantages, an optimal fulfillment the requirements with a minimization of the remaining However, disadvantages have not yet been achieved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart anzugeben, daß eine einfach adaptierbare, preiswerte und zugleich leichte Steuereinrichtung für das Recksystem bereitgestellt wird.task It is therefore an object of the present invention to provide a method of the invention specify such a way that an easily adaptable, inexpensive and at the same time provided lightweight control device for the stretching system becomes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorgabe der Positionierung der Reckstange unter Verwendung einer Kurvensteuerung durchgeführt wird, bei der eine mit der Reckstange gekoppelte Kurvenrolle lediglich entlang eines Teilbereiches einer Durchführung einer Hubbewegung der Reckstange beidseitig entlang einer Kurvenbahn geführt wird.These Task is inventively characterized solved, that one Specification of the positioning of the stretch rod using a Curve control performed in which a cam roller coupled to the stretch rod is merely along a portion of a carrying out a lifting movement of Stretching rod is guided on both sides along a curved path.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu gestalten, daß eine kompakte und zugleich einfach adaptierbare Reckstangensteuerung bereitgestellt wird.Further Object of the present invention is to provide a device of initially mentioned type to make that a compact and easy adaptable stretch bar control is provided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reckstange mit einer Kurvensteuerung gekoppelt ist, die eine mit der Reckstange verbundene Kurvenrolle aufweist, die lediglich entlang eines Teilbereiches eines Steuerweges beidseitig entlang einer Kurvenbahn geführt ist.These Task is inventively characterized solved, that the Drawbar coupled with a curve control, which is a with the stretch rod has connected cam roller, the only along a partial area of a control path on both sides along a curved path guided is.
Durch die lediglich teilweise beidseitige Führung der Kurvenrolle wird das Baugewicht der Kurvensteuerung erheblich vermindert. Die Kurvensteuerung kann darüber hinaus preiswerter gefertigt und schneller montiert und demontiert werden. Die örtliche Lokalisierung der zweiseitigen Führung der Kurvenrolle erfolgt entlang des vorgesehenen Steuerweges derart, daß im Bereich besonders großer zu erwartender Reckkräfte bzw. im Bereich großer zu erwartender Änderungen der Reckkräfte die beiderseitige Zwangsführung der Kurvenrolle gewährleistet ist.By the only partially two-sided leadership of the cam roller is the construction weight of the cam control significantly reduced. The curve control can over it also made cheaper and faster assembled and disassembled become. The local Localization of the two-sided leadership the cam follower takes place along the intended control path in such a way that in the Area especially large expected stretching forces or in the area of large expected changes the stretching forces the mutual obsession ensured the cam roller is.
Eine besonders kritische Phase der Durchführung des Reckvorganges wird dadurch kontrolliert, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit einem Boden des Vorformlings beidseitig geführt wird.A particularly critical phase of the execution of the stretching process is controlled by the fact that the Customer after a contact of the stretch rod with a bottom of the preform guided on both sides becomes.
In der Regel erweist es sich als ausreichend, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings maximal entlang 80 Prozent des sich anschließenden Reckweges beidseitig geführt wird.In As a rule, it proves to be sufficient that the customer after a contact the stretch rod with the bottom of the preform maximum along 80 Percent of the ensuing Reckweges guided on both sides becomes.
Die Dimensionierung der Steuerkurven kann dadurch reduziert werden, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings maximal entlang 50 Prozent des sich anschließenden Reckweges beidseitig geführt wird.The Dimensioning of the cams can be reduced by that the Customer after contact of the stretch rod with the bottom of the preform maximum along 50 percent of the subsequent stretching path on both sides guided becomes.
Eine extrem kompakte Kurvensteuerung wird dadurch bereitgestellt, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings maximal entlang 30 Prozent des sich anschließenden Reckweges beidseitig geführt wird.A extremely compact cam control is provided by the fact that the customer after contact of the stretch rod with the bottom of the preform maximum along 30 percent of the subsequent stretching path on both sides guided becomes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings maximal entlang 20 mm des sich anschließenden Reckweges beidseitig geführt wird.According to one another embodiment is provided that the Customer after contact of the stretch rod with the bottom of the preform maximum along 20 mm of the subsequent stretching path on both sides guided becomes.
Gering dimensionierte Steuerkurven können auch dadurch bereitgestellt werden, daß der Abnehmer nach einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings maximal entlang 10 mm des sich anschließenden Reckweges beidseitig geführt wird.Low sized cams can also be provided by the customer after a contact the stretch rod with the bottom of the preform maximally along 10 mm of the subsequent Reckweges is performed on both sides.
Eine definierte Führung im Einlaufbereich des Abnehmers in die Kurvenbahn wird dadurch unterstützt, daß der Adapter vor einem Kontakt der Reckstange mit dem Boden des Vorformlings entlang eines Vorlaufbereiches beidseitig geführt wird.A defined leadership in the inlet region of the customer in the curved path is supported by the fact that the adapter before contact of the stretch rod with the bottom of the preform is guided on both sides along a flow area.
Zur Anpassung an unterschiedlich lange Vorformlinge wird vorgeschlagen, daß der für die beidseitige Führung des Ab nehmers vorgesehene Abschnitt entlang der Kurvenbahn verschieblich angeordnet wird.to Adaptation to different length preforms is proposed that the for the two-sided leadership Ab Abnehmers provided section along the cam track slidably is arranged.
Eine Kombination unterschiedlicher Antriebssysteme erfolgt dadurch, daß die Reckstange zusätzlich zur Positionierung durch den Abnehmer pneumatisch positioniert wird.A Combination of different drive systems takes place in that the stretching rod in addition to Positioning is positioned pneumatically by the customer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch möglich, daß die Reckstange zusätzlich zur Positionierung durch den Abnehmer elektrisch positioniert wird.According to one Another variant is it also possible that the Stretch rod in addition to Positioning is electrically positioned by the customer.
Darüber hinaus ist auch daran gedacht, daß die Reckstange zusätzlich zur Positionierung durch den Abnehmer hydraulisch positioniert wird.In addition, it is also thought that the stretching bar is hydraulically positioned in addition to positioning by the taker.
Eine einfache mechanische Realisierung kann dadurch erfolgen, daß der Abnehmer durch mindestens eine Kurvenrolle entlang der Kurvenbahn geführt wird.A simple mechanical realization can be done by the customer is guided by at least one cam roller along the curved path.
Ein kompakter Vorrichtungsaufbau wird dadurch unterstützt, daß der Abnehmer durch einen direkten Kontakt zwischen der Kurvenrolle und der Kurvenbahn geführt wird.One compact device construction is supported by the fact that the customer by a direct contact between the cam roller and the cam track guided becomes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch möglich, daß der Abnehmer durch eine indirekte Rollenführung entlang der Kurvenbahn positioniert wird.According to one Another variant is it also possible that the Customer by an indirect roller guide along the curved path is positioned.
Zur Vermeidung von Drehrichtungsumkehrungen durch einen alternierenden Kontakt der Kurvenrolle mit zwei Führungsbahnen wird vorgeschlagen, daß der Abnehmer von mindestens zwei Kurvenrollen entlang der Kurvenbahn positioniert wird.to Avoiding reversals of rotation by alternating Contact of the cam follower with two guideways is proposed that the Pickup of at least two cam rollers along the curved path is positioned.
Ein kompakter und einfach zu montierender Vorrichtungsaufbau wird dadurch erreicht, daß der Abnehmer durch mindes tens zwei übereinander angeordnete Kurvenrollen entlang der Kurvenbahn positioniert wird.One compact and easy-to-install fixture construction is thereby achieved that the customer by at least two on top of each other arranged cam rollers along the curved path is positioned.
Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit ist vorgesehen, daß eine zusätzliche nicht mechanische Positioniereinrichtung für die Reckstange abschaltbar ausgebildet ist.to further increase the operational safety is provided that an additional non-mechanical positioning for the Reckstange is designed to be switched off.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In The drawings are exemplary embodiments of the invention shown schematically. Show it:
Der
prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen
(
Die
Vorrichtung zur Formung des Behälters (
Zur
Ermöglichung
einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (
Eine
Reckung des Vorformlings (
Bei
der in
Nach
einem Schließen
der im Bereich von Trägern
(
Zur
Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (
Um
einen Vorformling (
Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.When thermoplastic material can different plastics are used. Can be used for example PET, PEN or PP.
Die
Expansion des Vorformlings (
Aus
Zur
Ermöglichung
einer möglichst
dichten Anordnung des Übergaberades
(
Nach
einem fertigen Blasen der Behälter
(
In
der in
Das
in
Eine
typische Durchführung
des Blasvorganges kann am einfachsten anhand von
Nach
der in
Die
Reckstange (
Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß
Eine
Kolbenstange (
Zur
Unterstützung
einer Anpaßbarkeit
des zu durchlaufenden Reckweges an unterschiedliche Geometrien von
Vorformlingen (
Zur
Unterstützung
einer weiteren Anpaßbarkeit
der Kurvensteuerung an jeweils vorliegende Anwendungsanforderungen
ist vorgesehen, die Primärkurve
(
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
in
Alternativ
ist es auch möglich,
den Pneumatikzylinder (
Aus
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