DE102007016027A1 - Container blow-molding method, involves providing rotational movement by engagement of profile elements in profile strand that runs along part of transportation path, where strand is guided in closed circulation along heating distance - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem ein Vorformling aus einem thermoplastischem Material nach einer thermischen Konditionierung entlang eines Transportweges im Bereich einer Heizstrecke innerhalb einer Blasform durch Blasdruckeinwirkung in den Behälter umgeformt wird und bei dem der Vorformling mindestens entlang eines Teiles seines Transportweges durch die Heizstrecke von einem Transportelement gehalten wird, das den Vorformling rotationsfähig haltert und bei dem eine Rotationsbewegung durch einen Eingriff eines Profilelementes in einen entlang des betreffenden Teiles des Transportweges verlaufenden Profilstrang vorgegeben wird.The The invention relates to a method for blow-molding containers, in which a preform made of a thermoplastic material after a thermal conditioning along a transport path in Area of a heating section within a blow mold by blowing pressure is transformed into the container and in which the preform at least along part of its transport route through the Heating section is held by a transport element, which is the preform rotatably supports and in which a rotational movement by an engagement of a profile element in one of the respective Part of the transport path extending profile strand is specified.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern aus einem thermoplastischen Material, die mindestens eine entlang eines Transportweges eines Vorformlings angeordnete Heizstrecke und eine mit einer Blasform versehene Blasstation aufweist, sowie bei der zur Halterung des Vorformlings auf mindestens einem Teil seines Transportweges durch die Heizstrecke ein Transportelement verwendet ist, das den Vorformling rotationsfähig haltert und das mit einem Profilelement in einen Profilstrang eingreift, der sich entlang des betreffenden Teiles des Transportweges erstreckt.The The invention further relates to a device for Blow molding containers made of a thermoplastic material, the at least one along a transport path of a preform arranged heating section and provided with a blow mold blowing station and in which for holding the preform on at least one Part of its transport path through the heating a transport element is used, which rotatably supports the preform and that engages with a profile element in a profile strand, which extends along the relevant part of the transport path.
Bei
einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden
Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise
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
Der
grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung
wird in der
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 apparatus for blow molding, the preforms as well as the blown containers using different ones Handling facilities are transported. proven In particular, the use of transport thorns, to which the preforms are attached. The preforms can but also be handled with other support devices. The usage grippers for handling preforms and use of expanding mandrels for holding in a mouth area of the preform are also included to the available constructions.
Eine
Handhabung von Behältern unter Verwendung von Übergaberädern
wird beispielsweise in der
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 procedure, in which the First, preforms in an injection molding process produced, then stored temporarily and later conditioned in temperature and to a container be inflated. On the other hand, an application in the so-called One-step process in which the preforms immediately after their injection molding production and a sufficient Solidification suitable tempered and then inflated become.
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. For blow molding stations that rotate Transport wheels are arranged, is a book-like Aufklappbarkeit the mold carrier frequently encountered. But it is also possible, relative to each other displaceable or different to use guided mold carriers. In fixed Blowing stations, which are particularly suitable for several Cavities for container forming, be typically parallel to each other arranged plates as a mold carrier used.
Vor einer Durchführung der Beheizung werden die Vorform linge typischerweise auf Transportdorne aufgesteckt, die den Vorformling entweder durch die gesamte Blasmaschine transportieren oder die lediglich im Bereich der Heizeinrichtung umlaufen. Bei einer stehenden Beheizung der Vorformlinge derart, daß die Mündungen der Vorformlinge in lotrechter Richtung nach unten orientiert sind, werden die Vorformlinge üblicherweise auf ein hülsenförmiges Halterungselement des Transportdornes aufgesteckt. Bei einer hängenden Beheizung der Vorformlinge, bei der diese mit ihren Mündungen in lotrechter Richtung nach oben orientiert sind, werden in der Regel Spreizdorne in die Mündungen der vorformlinge eingeführt, die die Vorformlinge festklemmen.In front an implementation of the heating are the preform linge typically attached to transport mandrels that form the preform either through the entire blower transport or the only circulate in the area of the heater. In a standing Heating the preforms such that the mouths the preforms are oriented downwards in the vertical direction, The preforms are usually on a sleeve-shaped Retaining element of the transport mandrel attached. In a hanging Heating the preforms, in which these with their mouths are oriented in a vertical direction upwards, are in the Rule spreading mandrels introduced into the mouths of the preforms, which clamp the preforms.
Im Bereich der Heizstrecke besteht eine typische Anforderung darin, in einer Umfangsrichtung der Vorformlinge eine gleichmäßige Temperierung zu erreichen. Bei einer Spezialanwendung, dem sogenannten Preferential Heating, besteht hingegen eine Anforderung darin, eine exakt definierte ungleichmäßige Temperaturverteilung in einer Umfangsrichtung der Vorformlinge vorzugeben. Zur Unterstützung beider Anforderungen erweist es sich als zweckmäßig, die Vorformlinge entlang ihres Transportweges durch die Heizstrecke hindurch in eine Rotation zu versetzen. Diese Rotation kann zur Unterstützung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung gleichmäßig oder zur Unterstützung der Generierung eines vorgegebenen Wärmeprofils definiert ungleichmäßig sein.In the field of heating, there is a typical requirement in a circumferential direction the preforms to achieve a uniform temperature. In a special application, the so-called preferred heating, however, there is a requirement to specify a precisely defined non-uniform temperature distribution in a circumferential direction of the preforms. To support both requirements, it proves useful to put the preforms along their transport path through the heating section in a rotation. This rotation may be uniform to support a uniform temperature distribution, or may be unevenly defined to support the generation of a given thermal profile.
Eine Möglichkeit zur Einbringung derartiger Rotationsbewegungen in die Vorformlinge besteht darin, ein Tragelement für die Vorformlinge mit einem Zahnrad zu versehen, das in einer Kette abrollt, die sich entlang des Transportweges des Vorformlinges erstreckt. Eine derartige Kette kann unbeweglich angeordnet sein, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Vorformlinge direkt von deren Translationsgeschwindigkeit abhängt. Es ist aber ebenfalls bereits bekannt, eine derartige Kette mit einem Antrieb zu versehen, so daß die Kette entlang von Führungselementen umläuft.A Possibility to introduce such rotational movements in the preforms is a support element for to provide the preforms with a gear that is in a chain rolls, which extends along the transport path of the preform. Such a chain can be arranged immovable, so that the Peripheral speed of the preforms directly from their translation speed depends. But it is also already known, such Chain provided with a drive, so that the chain along of guide elements rotates.
Bei derartigen Ketten erfolgt eine Verlegung der Ketten typischerweise derart, daß ein Kettenvorlauf außenseitig entlang des Transportweges der Vorformlinge angeordnet ist und daß sich noch weiter außen liegend ein Rücklauf der Kette erstreckt. Die Hinlauf- und Rücklaufwege der Kette spannen hierdurch eine hufeisenförmige Grundstruktur auf, die die Heizstrecke im wesentlichen hufeisenförmig auf drei Seiten umgibt, wobei dieses Hufeisen in Richtung auf das mit der Heizstrecke versehene Blasmodul offen ist. Diese hufeisenförmige Grundstruktur ermöglicht eine Zuführung und Ableitung der Vorformlinge in das Heizmodul hinein bzw. vom Heizmodul weg ohne Beschränkungen des Bewegungsbereiches.at Such chains typically relocate the chains such that a chain advance along the outside the transport path of the preforms is arranged and that even further out, there is a return of the chain extends. Clamp the trace and return paths of the chain thereby a horseshoe-shaped basic structure, which is the heating section essentially horseshoe-shaped on three sides, this horseshoe towards the provided with the heating line Blow module is open. This horseshoe-shaped basic structure allows feeding and discharge of the preforms into the heating module or away from the heating module without restrictions of the range of motion.
Die im wesentlichen relativ zueinander parallele Verlegung des Hinlaufbereiches und des Rücklaufbereiches der Kette verursacht jedoch eine Kettenlänge, die einschließlich der erforderlichen Umlenkungen mehr als doppelt so groß ist, wie der eigentliche Nutzbereich, in dem ein Kontakt mit den Zahnrädern der Tragelemente stattfindet. Dies hat entsprechende Kosten für die Kette zur Folge, insbesondere resultiert jedoch ein entsprechendes Kettengewicht, das die dynamischen Eigenschaften des Gesamtsystems beeinträchtigt.The essentially relative to each other parallel laying the Hinlaufbereiches and the return area of the chain, however, causes one Chain length, including the required Deflections more than twice the size of the actual Useful area in which contact with the gears of the Supporting elements takes place. This has corresponding costs for the result of the chain, but in particular results in a corresponding Chain weight, which is the dynamic properties of the overall system impaired.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß mit geringem maschinenbaulichen Aufwand eine qualitativ hochwertige Beheizung bei gleichzeitig vermindertem maschinenbaulichen Aufwand unterstützt wird.task It is the object of the present invention to provide a method of the mentioned type to improve such that with little mechanical engineering effort a high quality heating at the same time reduced mechanical engineering effort is supported.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Profilstrang in einem geschlossenen Umlauf entlang der Heizstrecke geführt wird.These The object is achieved according to the invention that the profile strand in a closed circuit along the heating section is guided.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß hohe Durchsatzraten bei einem einfachen konstruktiven Aufbau unterstützt werden.Further Object of the present invention is to provide a device of Initially mentioned type such that high Throughput rates are supported in a simple structural design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Profilstrang einen geschlossenen Umlauf entlang der Heizstrecke aufweist.These The object is achieved according to the invention that the profile strand along a closed circuit the heating line has.
Durch die Verlegung des Profilstranges als geschlossenen Umlauf entlang der Heizstrecke kann gegenüber den Konstruktionen gemäß dem Stand der Technik eine erhebliche Verkürzung der Gesamtlänge des Profilstranges erreicht werden. Hieraus resultiert zum einen eine Verminderung der Herstellungskosten, darüber hinaus werden aufgrund des verbesserten Baugewichtes auch die dynamischen Eigenschaften verbessert. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Profilstrang bei einer andauernden Benutzung durch Dehnung eine Verlängerung erfährt und hierdurch die Präzision von Bewegungsvorgaben leidet. Aufgrund der verkürzten Gesamtlänge wirken sich deshalb Dehnungen der Kette bei einer absoluten Betrachtung der durch die Drehung hinzukommenden Länge weniger stark aus.By the laying of the profile strand as a closed circulation along the heating section can be compared to the constructions according to Prior art, a significant reduction in the overall length of the profile strand can be achieved. This results on the one hand a reduction in manufacturing costs, beyond are due to the improved construction weight and the dynamic properties improved. Another advantage is the fact that the Profile strand in a continuous use by stretching one Extension experiences and thereby the precision suffers from movement prescriptions. Due to the shortened overall length Therefore, stretching the chain in an absolute consideration the added length of the rotation less strong out.
Eine mechanisch stark belastbare Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß die Rotationsbewegung des Vorformlings durch den Eingriff eines Kettenrades in den Profilstrang vorgegeben wird.A mechanically strong loadable embodiment is characterized provided that the rotational movement of the preform is predetermined by the engagement of a sprocket in the profile strand.
Zu einem störungsarmen Betrieb trägt es bei, daß die Rotationsbewegung des Vorformlings durch einen Eingriff des Profilelementes in eine Kette vorgegeben wird.To a low-noise operation, it helps that the Rotational movement of the preform by an engagement of the profile element is given in a chain.
Verbesserte Möglichkeiten zur Vorgabe einer Rotationsgeschwindigkeit der Vorformlinge können dadurch erreicht werden, daß der Profilstrang umlaufend angetrieben ist.improved Possibilities for specifying a rotational speed The preforms can be achieved in that the Profile strand is driven circumferentially.
Eine sehr kompakte Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß der Profilstrang relativ zu einem Transportweg der Vorformlinge im Bereich der Heizstrecke innenseitig positioniert wird.A very compact embodiment is provided by that the profile strand relative to a transport of the Preforms are positioned on the inside of the heating section becomes.
Alternativ ist auch daran gedacht, daß der Profilstrang relativ zu einem Transportweg der Vorformlinge im Bereich der Heizstrecke außenseitig positioniert wird.alternative is also thought that the profile strand relative to a transport path of the preforms in the heating section on the outside is positioned.
Eine gleichmäßige Temperaturverteilung in einer Umfangsrichtung der Vorformlinge wird dadurch unterstützt, daß der Profilstrang mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird.A uniform temperature distribution in a circumferential direction of the preforms is supported by the fact that the profile strand with a con constant rotational speed is driven.
Die Erzeugung eines vorgegebenen Temperaturprofils in einer Umfangsrichtung der Vorformlinge kann dadurch unterstützt werden, daß der Profilstrang mit einer variierenden Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird.The Generation of a predetermined temperature profile in a circumferential direction The preforms can be supported by the fact that the Profile strand driven at a varying rotational speed becomes.
Ein einfaches Konstruktionsprinzip wird dadurch realisiert, daß der Profilstrang entlang seines gesamten Umlaufweges im Bereich der Heizstrecke einzügig und ohne Verlaufswendepunkte verlegt wird.One simple design principle is realized in that the Profilstrang along its entire circulation path in the area of Heating track is laid single and without turning points.
Zur Minimierung einer Länge des Profilstranges trägt es bei, daß der Profilstrang im Bereich der Heizstrecke entlang einer im wesentlichen rechteckförmigen und mit gerundeten Umlenkungsbereichen versehenen Grundstruktur geführt wird.to Minimization of a length of the profile strand carries it in that the profile strand in the region of the heating line along a substantially rectangular and with rounded deflection areas provided basic structure out becomes.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In The drawings are 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 be different plastics be used. Useful are, 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
Zur
Ermöglichung der Einbringung von Rotationsbewegungen in
die Vorformlinge (
Der
Profilstrang (
Gemäß einer
anderen Ausführungsform ist es aber auch möglich,
den Profilstrang (
Gemäß dem
Ausführungsbeispiel in
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