DE10212896A1

DE10212896A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Blasformung von Behältern

Info

Publication number: DE10212896A1
Application number: DE10212896A
Authority: DE
Inventors: Rolf Baumgarte
Original assignee: KHS Corpoplast GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2002-03-23
Filing date: 2002-03-23
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Blasformung von Behältern, die aus zuvor temperierten Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material hergestellt werden. Eine Umformung der Vorformlinge in Behälter erfolgt innerhalb einer Blasform durch Einwirkung eines unter Druck stehenden Mediums. Die Blasform besteht aus mindestens zwei Blasformsegmenten, die von Formträgern einer Blasstation positioniert werden. Die Blasstation wird entlang eines Teilbereiches des Transportweges unter Durchführung einer Bewegungskomponente in Transportrichtung und anschließend mit einer Bewegungskomponente entgegen der Transportrichtung positioniert. Während mindestens eines Teiles der Durchführung dieser Bewegungskomponenten erfolgt eine Positionierung der Blasformsegmente relativ zueinander.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material temperiert und anschließend innerhalb einer Blasform durch Einwirkung eines unter Druck stehenden Mediums zu Behältern umgeformt werden und bei dem die aus mindestens zwei Blasformsegmenten bestehende Blasform von Formträgern einer Blasstation positioniert wird sowie bei dem zunächst die Vorformlinge und anschließend die Behälter entlang eines Transportweges in einer Transportrichtung positioniert werden.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern, die mindestens eine Blasstation zur Umformung von thermoplastischen Vorformlingen in die Behälter aufweist und bei der die Blasstation mit mindestens zwei von Formträgern gehalterten Blasformsegmenten versehen ist sowie bei der für die Vorformlinge und die Behälter ein Transportweg vorgesehen ist.

Bei einer derartigen 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 DE-OS 43 40 291 erläutert.

Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert. Eine ortsfest positionierte Blasstation wird in der DE-OS 198 07 582 offenbart.

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.

Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.

Im Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen und bei denen in der Regel ein taktweiser Materialtransport vorgesehen ist, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet.

Bei getakteten Blasmaschinen erfolgt ein typischer Produktionsablauf derart, daß den ortsfest angeordneten Blasstationen getaktet die Vorformlinge zugeführt werden, die in die Behälter umgeformt werden sollen. Die Blasstationen werden hierbei zunächst geöffnet, um geblasene Behälter aus den Kavitäten entfernen und neue Vorformlinge im Bereich der Kavitäten positionieren zu können. Nach einem Schließen der Blasstationen erfolgt eine Druckluftbeaufschlagung der Vorformlinge und die Behälter werden erzeugt. Die eigentliche Prozeßzeit für die Umformung der Vorformlinge in die Behälter liegt typischerweise im Bereich von 1,5 Sekunden bis 2 Sekunden, die Zeit für die Öffnung und das Schließen der Blasstation sowie den Abtransport der geblasenen Behälter und die Zufuhr der Vorformlinge beträgt typischerweise zwischen 1 Sekunde und 1,5 Sekunden. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine Zykluszeit im Bereich um 3 Sekunden. Die Prozeßnebenzeiten liegen somit bei den Taktmaschinen unwesentlich unterhalb der eigentlichen Prozeßzeit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß bei gleicher Prozeßzeit eine verminderte Zykluszeit erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blasstation entlang eines Teilbereiches des Transportweges unter Durchführung einer Bewegungskomponente in Transportrichtung positioniert wird und daß während mindestens eines Teiles der Durchführung dieser Bewegungskomponente eine Positionierung der Blasformsegmente relativ zueinander durchgeführt wird.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine erhöhte Produktionskapazität bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blasstation entlang eines Teiles des Transportweges beweglich gelagert ist und daß die Blasstation mit mindestens einer Antriebseinrichtung derart gekoppelt ist, daß ein entlang des Transportweges verlaufender Bewegungsbereich der Blasstation überlagert zu einem quer zum Transportweg verlaufenden Bewegungsbereich der Blasstation angeordnet ist.

Durch die Anordnung und Positionierung der Blasstation derart, daß eine Beweglichkeit entlang des Transportweges gegeben ist, ist es möglich, eine erhebliche Verkürzung der Prozeßnebenzeiten zu erreichen. Insbesondere ist es möglich, bei einem Beginn der Öffnungsbewegung der Blasstation den oder die geblasenen Behälter gemeinsam mit der Blasstation in die vorgesehene Transportrichtung zu bewegen. Nach einer ausreichenden Öffnung der Blasstation derart, daß die geblasenen Behälter freigegeben sind, wird die Blasstation entgegen der Transportrichtung bewegt, wobei gleichzeitig der Transport der geblasenen Behälter und der Transport der nachfolgenden Vorformlinge fortgesetzt wird.

Nach einem Abschluß der Positionierung der Blasstation entgegen der Transportrichtung der Vorformlinge beginnt die Schließbewegung der Blasstation und die Blasstation wird gemeinsam mit den nächsten aufzublasenden Vorformlingen in die Endpositionierung zur Durchführung des Blasvorganges gebracht. Durch die zeitliche Überlagerung der Öffnungs- und Schließbewegungen der Blasstationen mit der Transportbewegung der Behälter bzw. der Vorformlinge ist es möglich, eine Reduktion der Prozeßnebenzeiten um etwa 50% zu erreichen. Die Gesamtzykluszeit kann hierdurch um etwa 20% bis 25% vermindert werden, was eine Leistungssteigerung in gleicher Größenordnung zur Folge hat.

Die vorgeschlagene Konstruktion vereinigt die jeweiligen Vorteile von ortsfesten Blasstationen sowie von Blasstationen, die auf rotierenden Blasrädern angeordnet sind.

Ein typischer Materialtransport erfolgt dadurch, daß die Bewegung der Transporteinrichtung taktweise mit Bewegungsphasen und Ruhephasen durchgeführt wird.

Insbesondere ist daran gedacht, daß innerhalb der Blasstation gleichzeitig mindestens zwei Vorformlinge zu Behältern umgeformt werden.

Zur Unterstützung einer reproduzierbaren Durchführung der Bewegungen bei gleichzeitig einfacher Antriebskonstruktion wird vorgeschlagen, daß ein gemeinsamer Antrieb für die Durchführung der Bewegung der Blasformsegmente in Transportrichtung sowie quer zur Transportrichtung verwendet wird.

Eine vorteilhafte zeitliche Koordinierung kann dadurch erfolgen, daß eine Öffnungsbewegung sowie eine anschließende Schließbewegung der Blasformsegmente etwa für die Dauer eines Zeitraumes durchgeführt werden, der einer Dauer des Transportes der geblasenen Behälter aus der Blasstation heraus und der Vorformlinge in die Blasstation hinein entspricht.

Zu einer weiteren Vereinfachung des Antriebskonzeptes bei gleichzeitig optimaler Bewegungssynchronisation trägt es bei, daß die Blasformsegmente und die Transporteinrichtung von einem gemeinsamen Antrieb positioniert werden.

Eine besonders hohe Reproduziergenauigkeit bei der Bewegungsdurchführung kann dadurch erreicht werden, daß die Positionierbewegung der Blasformsegmente mechanisch mit einer Positionierbewegung der Transporteinrichtung gekoppelt wird.

Eine kontinuierliche Durchführung der erforderlichen Bewegungen wird dadurch unterstützt, daß eine mechanische Kopplung der Bewegungen der Blasformsegmente und der Transporteinrichtung mindestens zum Teil durch Verwendung mindestens einer rotierenden Antriebsrolle durchgeführt wird, von der Schwenklager positioniert werden.

Eine andere Verfahrensvariante besteht darin, daß eine Positionierung der Blasformsegmente mindestens zum Teil unter Verwendung eines elektrischen Antriebes durchgeführt wird.

Zur Erleichterung einer Betriebsmittelzufuhr wird vorgeschlagen, daß die Blasverformung der Vorformlinge in Behälter innerhalb einer Arbeitsphase mit unbewegter Blasstation durchgeführt wird.

Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, daß die Blasstation in einem unbewegten Betriebszustand mit Druckluft zur Expansion der Vorformlinge in Behälter versorgt wird.

Eine Vorgabe der durchzuführenden Bewegungen über rotierende Antriebsrollen wird dadurch unterstützt, daß die Bewegungskopplung mindestens zum Teil durch eine mechanische Exzenterkopplung realisiert ist.

Insbesondere trägt zu einer relativ zueinander parallelen Positionierung der Formträger bei, daß die mechanische Kopplung für jeden Formträger mindestens zwei Antriebsrollen mit Schwenklagern aufweist, die parallelogrammartig mit den zugeordneten Formträgern gekoppelt sind.

Ein preiswertes, belastungsfähiges sowie flexibles Antriebskonzept wird dadurch bereitgestellt, daß ein Antrieb für die Transporteinrichtung mindestens ein Umlenkrad sowie mindestens ein flexibles Verbindungselement aufweist.

Ebenfalls trägt es zu einer preiswerten und zugleich belastungsfähigen Realisierung bei, daß ein Antrieb für die Positionierbewegung der Blasstation mindestens eine Umlenkrolle und mindestens eine flexible Kopplung aufweist.

Eine einfache Bewegungskopplung kann dadurch erfolgen, daß eine Positioniereinrichtung für die Blasstation über eine Hebelanordnung mit einem zugeordneten Antrieb gekoppelt ist.

Eine optimale Koordinierung einer Bewegung der Transporteinrichtung mit einer Bewegung der Blasformsegmente bei gleichzeitig einfachem konstruktivem Aufbau wird dadurch erreicht, daß die Hebelanordnung mindestens zwei Hebel aufweist, deren jeweilige Drehachsen relativ zueinander mit einem Versatz versehen sind.

Eine Realisierung der vorgesehenen Bewegungsprofile wird ebenfalls dadurch unterstützt, daß die Hebel durch Eingriff eines Zapfens in eine Längsausnehmung miteinander gekoppelt sind.

Ein preiswerter Grundaufbau wird dadurch unterstützt, daß die Reckstange in Richtung des Transportweges unbeweglich angeordnet ist.

Ebenfalls trägt es zu einer preiswerten Konstruktion und einer über einen langen Zeitraum funktionssicheren Betriebsweise bei, daß der Anschlußkolben in Richtung des Transportweges unbeweglich angeordnet ist.

Eine einfache Koordinierung der Bewegung der Blasformhälften und der Positionierung eines Bodenteiles wird dadurch unterstützt, daß die Hubvorrichtung für das Bodenteil gemeinsam mit den Formhälften in Richtung des Transportweges beweglich sowie quer zum Transportweg unbeweglich angeordnet ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen, die mit einer Positioniereinrichtung für Blasformteile sowie einer Reckeinrichtung versehen ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,
Fig. 3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Blasstation mit positionierbarer Bodenform in einem geöffneten Zustand,
Fig. 5 die Blasstation gemäß Fig. 4 in einem geschlossenen Zustand,
Fig. 6 eine vergrößerte teilweise Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einer Umgebung der Blasstation,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Blasstation gemäß Fig. 6 in einem geöffneten Zustand,
Fig. 8 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Blasstation mit zwei Kavitäten unmittelbar nach einer Blasverformung der Vorformlinge in Behälter,
Fig. 10 die Blasstation gemäß Fig. 9 nach einer teilweisen Durchführung einer Öffnungsbewegung sowie einer teilweisen Durchführung einer Positionierung der Blasstation in Transportrichtung der geblasenen Behälter,
Fig. 11 die Blasstation gemäß Fig. 10 in einem für eine Freigabe der Behälter ausreichend geöffnetem Zustand sowie bei einer maximalen Positionierung der Blasstation in Transportrichtung,
Fig. 12 die Blasstation gemäß Fig. 11 nach einer teilweisen Durchführung einer Bewegung entgegen der Transportrichtung der Behälter,
Fig. 13 die Blasstation gemäß Fig. 12 nach einer Fortsetzung der Rückwärtsbewegung, bei einer Positionierung der Blasstation in einem Bereich wie in Fig. 9
Fig. 14 die Blasstation gemäß Fig. 13 nach einer Fortsetzung der Rückwärtsbewegung,
Fig. 15 die Blasstation gemäß Fig. 14, nach einem Abschluß der Rückwärtsbewegung entgegen der Transportrichtung sowie in einem teilweise bereits wieder geschlossenem Zustand,
Fig. 16 die Blasstation gemäß Fig. 15 in einem nahezu geschlossenen Zustand und kurz vor Erreichen der Grundpositionierung und
Fig. 17 die Blasstation gemäß Fig. 16 in einer Positionierung entsprechend Fig. 9 sowie unmittelbar vor einem Beginn der Blasverformung der Vorformlinge in die Behälter.
Der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen (1) in Behälter (2) ist in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt.
Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (2) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3), die mit einer Blasform (4) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetzbar ist. Der Vorformling (1) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. Zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4) und zur Ermöglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und einem Bodenteil (7), das von einer Hubvorrichtung (8) positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (3) von einem Transportdorn (9) gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine Mehrzahl von Behandlungsstationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es ist aber auch möglich, den Vorformling (1) beispielsweise über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (4) einzusetzen.
Zur Ermöglichung einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (9) ein Anschlußkolben (10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (9) vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.
Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt mit Hilfe einer Reckstange (11), die von einem Zylinder (12) positioniert wird. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, eine mechanische Positionierung der Reckstange (11) oder eine Positionierung unter Verwendung von Servomotoren durchzuführen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Recksystem derart ausgebildet, daß eine Tandern-Anordnung von zwei Zylindern (12) bereitgestellt ist. Von einem Primärzylinder (13) wird die Reckstange (11) zunächst vor Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens (14) des Vorformlings (1) gefahren. Während des eigentlichen Reckvorganges wird der Primärzylinder (13) mit ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primärzylinder (13) tragenden Schlitten (15) von einem Sekundärzylinder (16) positioniert. Grundsätzlich ist aber auch ein Wechsel der Betätigungsreihenfolge der beiden Zylinder (13, 16) realisierbar.
Nach einem Schließen der im Bereich von Trägern (19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6) erfolgt eine Verriegelung der Träger (19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung oder durch eine Zuhaltkraft des Positioniersystems für die Formträger (19, 20).
Zur Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) ist gemäß Fig. 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22) im Bereich der Blasform (4) vorgesehen. Fig. 2 zeigt zusätzlich zum geblasenen Behälter (2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1) und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23).
Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.
Die Expansion des Vorformlings (1) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die Druckluftzuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
Fig. 3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24) sowie einer Blasstation (3) versehen ist. Die Blasstation (3) ist mit einer Blasform (4) ausgestattet, die zwei Kavitäten (25, 26) zur gleichzeitigen Herstellung von zwei Behältern (2) aufweist. Grundsätzlich können aber auch eine Mehrzahl von Blasstationen (3) verwendet werden und/oder es können unterschiedliche Anzahlen von Kavitäten (25, 26) bereitgestellt werden.
Ausgehend von einer Vorformlingseingabe (27) werden die Vorformlinge (1) von einer Übergabeeinrichtung (28) im Bereich einer umlaufenden Transporteinrichtung (29) positioniert. Die Vorformlingseingabe (27) ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Zuführschiene ausgebildet, entlang derer die Vorformlinge (1) mit ihren Mündungsabschnitten (21) in lotrechter Richtung nach oben orientiert entlang bewegt werden. Die Übergabeeinrichtung (28) führt eine Wendung der Vorformlinge (1) um 180° durch und setzt die Vorformlinge (1) mit ihren Mündungsabschnitten (21) in lotrechter Richtung nach unten orientiert im Bereich der Transporteinrichtung (29) ab. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Transporteinrichtung (29) als eine Transportkette ausgebildet, die eine Mehrzahl von Transportdornen (9) haltert, auf die die Vorformlinge (1) aufgesetzt werden. Die Transporteinrichtung (29) spannt einen im wesentlichen rechteckförmigen Transportweg (30) auf, entlang dessen zunächst die Vorformlinge (1) und anschließend die geblasenen Behälter (2) in einer Transportrichtung (31) bewegt werden. Der Transportweg (30) wird über vier Umlenkräder (32, 33, 34, 35) aufgespannt.
Im Bereich der Heizstrecke (24) sind Heizeinrichtungen (36) angeordnet. Die Heizeinrichtungen (36) können beispielsweise als Infrarot-Strahler realisiert sein. Darüber hinaus sind im Bereich der Heizstrecke (24) Gebläse (37) angeordnet, um eine Überhitzung von Oberflächen der Vorformlinge (1) zu verhindern. Aus der Darstellung in Fig. 3 ist zu erkennen, daß ein Abstand der Vorformlinge (1) im Bereich der Übergabeeinrichtung (28) sowie im Bereich der Blasstation (3) größer als im Bereich der Heizstrecke (24) realisiert ist. Dies hat den Vorteil, daß die Vorformlinge (1) mit geringen Abständen relativ zueinander an den Heizeinrichtungen (36) vorbeigeführt werden können und daß hierdurch ein hoher Wirkungsgrad bei der Beheizung erreicht wird.
Gerätetechnisch wird die Abstandsveränderung der Vorformlinge (1) beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Konstruktion der Transporteinrichtung (29) als Spreizkette realisiert. Einzelne Kettenelemente (38) sind im Bereich der Transportdorne (9) sowie im Bereich von Zwischengelenken (39) verschwenkbar miteinander verbunden, so daß durch ein Verschwenken der Kettenelemente (38) ein Zusammenfalten der Transportkette erfolgen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Umlenkräder (32, 33, 34, 35) angetrieben. Dies kann beispielsweise durch eine Kopplung unter Verwendung eines Verbindungselementes (40) erfolgen, das aus einem oder mehreren Ketten oder Zahnriemen realisiert sein kann. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Realisierung des Verbindungselementes (40) durch drei Teilelemente.
Die geblasenen Behälter werden nach ihrer Entfernung aus der Blasstation (3) von einer Übergabeeinrichtung (41) im Bereich einer Ausgabestrecke (42) positioniert. Die Ausgabestrecke (42) kann beispielsweise als eine Luftförderstrecke realisiert sein, entlang derer die Behälter (2) durch ein Gebläse (43) transportiert werden. Die Übergabeeinrichtung (41) ist als eine Wendeeinrichtung ausgebildet, die die Behälter (2) um 180° dreht, so daß ein Transport entlang der Ausgabestrecke (42) mit den Mündungsabschnitten (21) in lotrechter Richtung nach oben erfolgt.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Blasstation (3) in einem geöffneten Zustand. Es ist zu erkennen, daß die Formhälften (5, 6) von Formträgern (44, 45) gehaltert werden, die über Schwenklager (46, 47) mit Exzenterelementen (48, 49) verbunden sind. Die Exzenterelemente (48, 49) sind über Schwenklager (50, 51) mit Basisträgern (52, 53) verbunden. Durch die Schwenklager (50, 51) ragen mit den Exzenterelementen (48, 49) verbundene Antriebswellen (54, 55) heraus, die Antriebsrollen (56, 57) tragen.
Fig. 5 zeigt die Blasstation (3) gemäß Fig. 4 in einem geschlossenen Zustand. Das Bodenteil (7) wurde abgesenkt und die Formhälften (5, 6) wurden aufeinander zubewegt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Absenkung des Bodenteiles (7) durch eine Querverschiebung der Hubvorrichtung (8). Eine Kurvenrolle (58) des Bodenteiles (7) gleitet hierbei entlang einer Steuerkurve (59) und führt die Positionierung des Bodenteiles (7) durch. Das Schließen der Blasstation (3) erfolgt durch eine Verschwenkung der Formträger (44, 45) um die Schwenklager (46, 47, 50, 51) herum. Zur Unterstützung einer Durchführung von reproduzierbaren Bewegungen der Formträger (44, 45) sind die Basisträger (52, 53) von einem Rahmen (60) miteinander verbunden. Zur Unterstützung einer Verspannung der Formhälften (5, 6) relativ zueinander ist zwischen der Formhälfte (6) und dem Formträger (45) eine Vorspanneinheit (61) angeordnet, die beispielsweise als ein pneumatisch verspannbares Druckelement ausgebildet sein kann.
Fig. 6 zeigt die Blasstation (3) gemäß Fig. 3 in einer vergrößerten Darstellung. Die Blasstation (3) ist im dargestellten Betriebszustand geschlossen. Es ist insbesondere zu erkennen, daß jedem der Formträger (44, 45) zwei Exzenterelemente (48, 49) zugeordnet sind. Bei einer Verschwenkung der Exzenterelemente (48, 49) um die zugeordneten Drehachsen erfolgt hierdurch eine parallelogrammartige Verstellung der Formträger (44, 45). Hierdurch wird gewährleistet, daß in jedem Verschwenkungszustand die Formträger (44, 45) relativ zueinander parallel ausgerichtet sind.
Fig. 6 veranschaulicht ebenfalls, daß im Bereich des Umlenkrades (33) eine Entfaltung der Transporteinrichtung (49) nach einem Abschluß des Durchlaufes durch die Heizstrecke (24) vorgesehen ist. Im Bereich der Blasstation (3) weisen hierdurch die Transportdorne (9) ihre maximale Entfernung relativ zueinander auf, um eine Zuführung der Vorformlinge (1) zu den Kavitäten (25, 26) mit dem vorgesehenen Abstand zwischen den Längsachsen der Vorformlinge (1) zu ermöglichen.
Fig. 7 zeigt die Blasstation (3) gemäß Fig. 6 in einem teilweise geöffneten Zustand. Abweichend von einer üblichen vorgesehenen Betriebsweise wurde bei der in Fig. 7 dargestellten Positionierung lediglich der linke Formträger (44) unter Verwendung der Exzenterelemente (48) im geöffneten Zustand positioniert. Der rechts eingezeichnete Formträger (45) wurde hingegen noch nicht in die geöffnete Positionierung überführt. Bei einem tatsächlichen Betrieb ist hingegen vorgesehen, daß beide Formträger (44, 45) gleichzeitig und gegensinnig positioniert werden.
Aus der Querschnittdarstellung in Fig. 8 ist erkennbar, daß beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Kavitäten (25, 26) nebeneinander angeordnet sind, um gleichzeitig zwei Behälter (2) zu formen. Die beiden den Kavitäten (25, 26) zugeordneten Bodenteile (7) werden von einer gemeinsamen Hubvorrichtung (8) positioniert. Grundsätzlich können im Bereich der Blasstation (3) auch lediglich eine Kavität oder mehr als zwei Kavitäten angeordnet werden.
Zur Veranschaulichung der Durchführung einer Positionierung der Formhälften (5, 6) sowie der zugeordneten Formträger (44, 45) ist in Fig. 9 eine schematische Darstellung der Blasstation (3) wiedergegeben. Beim in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Transportrichtung (31) in der Zeichnungsebene von unten nach oben. Über eine mechanische Kopplung (62) ist das Umlenkrad (34) mit einer Hebelanordnung (63) gekoppelt. Die Kopplung (62) kann beispielsweise als ein Zahnriemen ausgebildet sein. Die Hebelanordnung (63) besteht aus zwei Hebeln (64, 65), die jeweils um zugeordnete Schwenklager (66, 67) drehbar gelagert sind. Die Schwenklager (66, 67) weisen relativ zueinander einen Achsenabstand (68) auf.
Die Kopplung (62) verbindet das Umlenkrad (34) derart mit dem Schwenklager (66), das bei einer Rotation des Umlenkrades (34) auch eine Rotation des Hebels (64) um das Schwenklager (66) herum verursacht wird. Der Hebel (64) greift mit einem Zapfen (69) in einen Längsschlitz (70) des Hebels (65) ein, der sich in Richtung einer Hebellängsachse erstreckt. Das Schwenklager (67) des Hebels (65) ist über eine Kopplung (71) mit einer der Antriebsrollen (56, 57) des zugeordneten Formträgers (44, 45) verbunden. Die Kopplung (71) kann als ein Zahnriemen ausgebildet sein.
Aus Fig. 10 ist zu erkennen, daß aufgrund einer Transportbewegung des Umlenkrades (34) über die Kopplung (62) eine Verschwenkung des Hebels (64) hervorgerufen wird. Durch das Eingreifen des Zapfens (69) in den Längsschlitz (70) des Hebels (65) wird auch der Hebel (65) um sein Schwenklager (67) verdreht. Die Drehung des Hebels (65) verursacht eine Bewegung der Kopplung (71) und hierdurch wird eine Drehung der Antriebsrolle (57) verursacht. Die Antriebsrolle (57) ruft eine Verschwenkung des Exzenterelementes (49) um das Schwenklager (51) herum hervor. Hierdurch wird auch eine Drehbewegung des Schwenklagers (47) um das Schwenklager (51) herum hervorgerufen. Durch diese Schwenkbewegung führt die Blasstation (3) sowohl eine Translationsbewegung in Transportrichtung (31) als auch eine Bewegung quer zur Transportrichtung (31) durch, so daß eine Öffnungsbewegung der Formhälften (5, 6) hervorgerufen wird. Über eine geeignete mechanische Kopplung werden eine gleichsinnige Bewegung der Formträger (44, 45) in Transportrichtung (31) sowie eine gegensinnige Bewegung der Formträger (44, 45) quer zur Transportrichtung (31) hervorgerufen.
Gemäß der Darstellung in Fig. 11 erfolgt eine Fortsetzung der Bewegung der Transporteinrichtung (29) in Transportrichtung (31) und hierdurch hervorgerufen eine weitere Verschwenkung der Hebelanordnung (63). Aufgrund der vorliegenden mechanischen Kopplungen ist eine maximale Positionierung der Blasstation (3) in Transportrichtung (31) erfolgt und die geblasenen Behälter (2) sind vollständig von den Formhälften (5, 6) freigegeben.
Gemäß der Darstellung in Fig. 12 wurde die Bewegung der Transporteinrichtung (29) in Transportrichtung (31) weiter fortgesetzt und die Schwenklager (46, 47) haben ihre in der Zeichnungsebene maximale obere Positionierung durchlaufen und verursachen bei der Rückbewegung auch eine Rückbewegung der Formträger (44, 45) bei gleichzeitiger Fortsetzung der Abstandsvergrößerung zwischen den Formträgern (44, 45).
Gemäß dem in Fig. 13 erreichten Positionierzustand nehmen die Schwenklager (46, 47) quer zur Transportrichtung (31) ihren maximalen Abstand ein und hierdurch befinden sich auch die Formhälften (5, 6) in einem maximalen Öffnungszustand der Blasstation (3).
Als Folge der weiteren Vorwärtsbewegung der Transporteinrichtung (29) und der hierdurch hervorgerufenen weiteren Verschwenkung der Hebelanordnung (63) sowie der Antriebsrollen (56, 57) erfolgte gemäß der Darstellung in Fig. 14 bereits wieder eine Annäherung der Formhälften (5, 6) aufeinander zu bei gleichzeitiger Fortsetzung der Positionierbewegung der Blasformhälften (5, 6) entgegen der Transportrichtung (31).
Gemäß der Darstellung in Fig. 15 haben die Formhälften (5, 6) ihre in der Zeichnungsebene maximale untere Positionierung und somit ihre am weitesten entgegen der Transportrichtung (31) verschobene Positionierung erreicht und gegenüber der Darstellung in Fig. 14 wurde die Schließbewegung weiter fortgesetzt. Die geblasenen Behälter (2) sind gemäß dieser Positionierung bereits vollständig aus dem Bereich der Formhälften (5, 6) entfernt und neue in Behälter (2) umzuformende Vorformlinge (1) befinden sich bereits wieder im Bereich zwischen den sich schließenden Formhälften (5, 6).
Gemäß der Darstellung in Fig. 16 ist die Schließbewegung der Formhälften (5, 6) nahezu abgeschlossen und die Vorformlinge (1) sind bereits zentrisch zur Mittelachse der jeweiligen Kavitäten der Blasform (4) positioniert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 17 ist die Blasstation (3) wieder vollständig geschlossen und die Schwenklager (46, 47) haben ihre maximal aneinander angenäherte Positionierung eingenommen. Die Darstellung in Fig. 17 entspricht der Ausgangspositionierung in Fig. 9, so daß der beschriebene Prozeßzyklus erneut durchlaufen wird.
Vor einer erneuten Überführung der Formhälften (5, 6) in die Positionierung gemäß Fig. 10 befindet sich die Transporteinrichtung (29) und somit auch die hieran gekoppelte Hebelanordnung (63) sowie die Formträger (44, 45) solange in Ruhe, bis die Expansion der Vorformlinge (1) in die Behälter (2) abgeschlossen wurde und die Behälter (2) eine ausreichende Formstabilität durch Abkühlung aufweisen, um eine Öffnungsbewegung der Blasstation (3) einleiten zu können.

Claims

1. Verfahren zur Blasformung von Behältern, bei dem Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material temperiert und anschließend innerhalb einer Blasform durch Einwirkung eines unter Druck stehenden Mediums zu Behältern umgeformt werden und bei dem die aus mindestens zwei Blasformsegmenten bestehende Blasform von Formträgern einer Blasstation positioniert wird sowie bei dem zumindest die Vorformlinge und anschließend die Behälter entlang eines Transportweges in einer Transportrichtung positioniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasstation (3) entlang eines Teilbereiches des Transportweges (30) unter Durchführung einer Bewegungskomponente in Transportrichtung (31) und anschließend mit einer Bewegungskomponente entgegen der Transportrichtung (31) positioniert wird und daß während mindestens eines Teiles der Durchführung dieser Bewegungskomponenten eine Positionierung der Blasformsegmente relativ zueinander durchgeführt wird.

2. Verfähren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Transporteinrichtung (29) taktweise mit Bewegungsphasen und Ruhephasen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Blasstation (3) gleichzeitig mindestens zwei vorformlinge (1) zu Behältern (2) umgeformt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Antrieb für die Durchführung der Bewegung der Blasformsegmente in Transportrichtung (31) sowie quer zur Transportrichtung (31) verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnungsbewegung sowie eine anschließende Schließbewegung der Blasformsegmente etwa für die Dauer eines Zeitraumes durchgeführt werden, der einer Dauer des Transportes der geblasenen Behälter (2) aus der Blasstation (3) heraus und der Vorformlinge (1) in die Blasstation (3) hinein entspricht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasformsegmente und die Transporteinrichtung (29) von einem gemeinsamen Antrieb positioniert werden.

7. verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierbewegung der Blasformsegmente mechanisch mit einer Positionierbewegung der Transporteinrichtung (29) gekoppelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Kopplung der Bewegungen der Blasformsegmente und der Transporteinrichtung (29) mindestens zum Teil durch Verwendung mindestens einer rotierenden Antriebsrolle (56, 57) durchgeführt wird, von der Schwenklager (46, 47) positioniert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierung der Blasformsegmente mindestens zum Teil unter Verwendung eines elektrischen Antriebes durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasverformung der Vorformlinge (1) in Behälter (2) innerhalb einer Arbeitsphase mit unbewegter Blasstation (3) durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasstation (3) in einem unbewegten Betriebszustand mit Druckluft zur Expansion der Vorformlinge (1) in Behälter (2) versorgt wird.

12. Vorrichtung zur Blasformung von Behältern, die mindestens eine Blasstation zur Umformung von thermoplastischen Vorformlingen in die Behälter aufweist und bei der die Blasstation mit mindestens zwei von Formträgern gehalterten Blasformsegmenten versehen ist, sowie bei der für die Vorformlinge und die Behälter ein Transportweg vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasstation (3) entlang eines Teiles des Transportweges (30) beweglich gelagert ist und daß die Blasstation (3) mit mindestens einer Antriebseinrichtung derart gekoppelt ist, daß ein entlang des Transportweges (30) verlaufender Bewegungsbereich der Blasstation (3) überlagert zu einem quer zum Transportweg (30) verlaufenden Bewegungsbereich der Blasstation (3) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung der Behälter (2) sowie der Vorformlinge (1) eine Transporteinrichtung (29) verwendet ist, die einen Taktantrieb aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasstation (3) mindestens zwei Kavitäten zur Behälterformung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungskopplung für die Bewegungen der Blasformsegmente in Richtung des Transportweges sowie quer zum Transportweg vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungskopplung zwischen den Blasformsegmenten und der Transporteinrichtung (29) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungskopplungen mindestens zum Teil mechanisch realisiert sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegungskopplung mindestens eine rotierende Antriebsrolle (56, 57) verwendet wird, die ein Schwenklager (46, 47) positioniert.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungskopplung mindestens zum Teil durch eine mechanische Exzenterkopplung realisiert ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kopplung für jeden Formträger (19, 20) mindestens zwei Antriebsrollen (56, 57) mit Schwenklagern (46, 47) aufweist, die parallelogrammartig mit den zugeordneten Formträgern (44, 45) gekoppelt sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb für die Transporteinrichtung (29) mindestens ein Umlenkrad (32, 33, 34, 35) sowie mindestens ein flexibles Verbindungselement (40) aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb für die Positionierbewegung der Blasstation (3) mindestens eine Umlenkrolle und mindestens eine flexible Kopplung (62, 71) aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positioniereinrichtung für die Blasstation (3) über eine Hebelanordnung (63) mit einem zugeordneten Antrieb gekoppelt ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung (63) mindestens zwei Hebel (64, 65) aufweist, deren jeweilige Drehachsen relativ zueinander mit einem Versatz versehen sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (64, 65) durch Eingriff eines Zapfens (69) in eine Längsausnehmung (70) miteinander gekoppelt sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckstange (11) in Richtung des Transportweges (30) unbeweglich angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkolben (10) in Richtung des Transportweges (30) unbeweglich angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (8) für das Bodenteil (7) gemeinsam mit den Formhälften (5, 6) in Richtung des Transportweges (30) beweglich sowie quer zum Transportweg (30) unbeweglich angeordnet ist.