DE69603044T2

DE69603044T2 - Vorbehandelte Vorformlinge im Nachwärmen einer Blasformvorrichtung

Info

Publication number: DE69603044T2
Application number: DE69603044T
Authority: DE
Inventors: Ronald W. Ingram
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2016-04-04
Also published as: EP0736367A3; EP0736367B2; ATE181693T1; DE69603044D1; DE69603044T3; US5607706A; JP2882773B2; EP0736367A2; EP0736367B1; ES2135129T3; ES2135129T5; US5718853A; JPH091641A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Vorbehandeln von Vorformlingen entsprechend dem ersten Teil von Anspruch 1 und insbesondere auf ein Blasformsystem, bei dem Vorformlinge so vorbehandelt werden, dass die Temperaturverteilung bei jedem Vorformling und bei einer Mehrzahl von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen und dem Blasformen einheitlich verteilt ist.
Einer der am meisten kritischen Prozessvariablen beim Blasform von einigen Werkstoffen ist die Temperatur des Vorformlings, wenn er geblasen werden soll. Diese Variable hat oft einen signifikanten Einfluss auf die meisten wichtigen physikalischen Eigenschaften des letztendlich geblasenen Gegenstandes. Sie kann auch drastisch die Produktivität beeinflussen, wobei das Arbeitsfenster von einige andere Verfahrensvariablen reduziert wird.
Idealerweise sollte die Vorformlingtemperatur so konsistent wie möglich sein von einen Vorformling zu dem nächsten, um die Produktionsrate zu maximieren, die physikalischen Eigenschaften der letztendlich hergestellten Gegenstände zu maximieren und den Ausschuss zu minimieren. Ein Temperaturunterschied von bis zu 3ºC wird im Allgemeinen keine ungünstigen Wirkungen auf das Verfahren haben. Es wurden verschiedene frühere Versuche unternommen, diese Schwankungen zu minimieren. Einige der relevantesten in dieser Hinsicht werden nachfolgend erörtert.
Die US-A 5 322 651 befasst sich mit den nachteiligen Wirkung von Schwankungen in der Umgebungslufttemperatur während der thermischen Behandlung von Vorformlingen unmittelbar vor dem Blasform zu dem letztendlichen Gegenstand. Die beschriebene Vorrichtung mischt Umgebungsluft mit der rezirkulierten Luft in den Ofen um die Temperatur der Luft, die durch den Ofen und über die Vorformlinge strömt, auf einem konstanten Level zu halten. Sie befasst sich nicht mit den nachteiligen Auswirkungen der Unterschiede in der Wärmemenge, die in den Vorformlingen während dem Tag enthalten ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Da in dem 2-Stufen-Verfahren nach dem Stand der Technik die Vorformlinge im allgemeinen Stunden oder Tage vor dem letztendlichen Blasformen in ihre letztendliche Form spritzgegossen werden und für eine wesentliche Zeitperiode gelagert werden, wird ihre Temperatur der Umgebungslagertemperatur angeglichen. Aus Fig. 2 der US-A 5 322 651 kann entnommen werden, dass Vorformlinge, welche in die Wiedererwärm-/Blasstufe eintreten, in der Temperatur bis zu 11ºC differieren können. Wie am Anfang der Spalte 2 der US-A 5 322 651 beschrieben, benutzten die Maschinen nach dem Stand der Technik einen Infrarotpyrometer, um die Oberflächentemperatur der Vorformlinge zu messen. Diese Messung wird dann dazu verwendet, um die thermische Behandlung der Vorformlinge zu steuern. Diese Vorrichtung beansprucht, das Erfordernis der Einstellung der die Infrarotwärme emittierenden Quellen in Spalte 4, Zeile 61 bis 65, zu eliminieren. Dies ist fraglich, da die Wärmemenge, welche in den Vorformlingen enthalten ist, während des Tages variieren wird, während die Wärme, die dem Vorformling zugeführt wird, konstant sein wird, da die wärmeemittierenden Quellen die gleiche Menge an Wärme zu jedem und allen Vorformlingen zuführen wird. Daraus werden Unterschiede im Wärmegehalt der Vorformlinge resultieren, welche den Vorbehandlungsofen verlassen, welche direkt proportional zu den Umgebungsluftunterschiede während des Tages sind, wodurch Gegenstände hergestellte werden, deren Eigenschaft während des Tages variieren.
Die US-A 4 140 464 offenbart eine Vorrichtung zum Spritzgiessen von Vorformlingen. Die Vorformlinge werden im wesentlichen mit ihrer Blastemperatur durch eine Handlingeinrichtung entnommen und in einem Lagerbereich für die Vorformlinge angeordnet, wo sie auf Blastemperatur gehalten werden, bis sie innerhalb des Zeitrahmens eines Spritzgiesszykluses geblasen werden. Da die Vorformlinge für eine sehr kurze Zeitperiode gelagert werden, wird der inhärente Temperaturunterschied von einem Vorformling zu dem nächsten beim Entnehmen aus der Spritzgiessform fortgesetzt und in den Vorformlingen zu erkennen sein, welche in die Blasstation eintreten.
Die US-A 4 063 867 zeigt eine Vorrichtung mit Mehrfachreihen von Spritzformkernen, welche die Vorformlinge tragen, während sie von der Spritzgiessstation zu einer Vorblasstation überführt werden. Die Vorformlinge werden dann zu einem Ofen gebracht, wo die Mehrfachreihen der Kerne für Mehrfach-Spritzformzyklen gelagert werden, und letztendlich zu der Blasstation. Die vorgeblasenen Vorformlinge werden in einem "Ofen" durch Blasen von heisser Luft über sie erwärmt, während sie von einem Ausdehnungsbereich einer Warmluftzufuhrleitung umschlossen sind. Der Zweck des Ofens ist es, die Vorformlinge in Vorbereitung für die Blasstation zu erwärmen.
Die Vorrichtung soll dazu dienen, irgendwelche Schwankungen des Wärmegehalts im Vorformling auszugleichen, wenn die Vorformlinge in dem Ofen "aufgeweicht" werden.
Das Patent befasst sich ausdrücklich mit dem einheitlichen Erwärmen einzelner Vorformlinge auf die Blastemperatur in einem Ofen. Es ignoriert das Problem der Schwankungen in der Umgebungstemperatur und der Schwankung des Wärmegehalts von einem Vorformling zu dem nächsten, erzeugt bei jedem Spritzgiesszyklus.
Die US-A 5 066 222 befasst sich mit dem Problemen einer einheitlichen Erwärmung eines Vorformlings durch seinen gesamten Querschnitt. Es lehrt ein Erwärmen der Aussenseite des Vorformlings auf eine Temperatur unterhalb der Blastemperatur und ein Kühlen der Aussenseite, um zu verhindern, dass die Aussenseite eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur erreicht, während bei der Innenwand eine weitere Erhöhung der Temperatur stattfindet als ein Ergebnis der Wärme, die hinzugefügt wird und in dem Körper des Vorformlings durch den ersten Aufwärmschritt enthalten ist. Des weiteren folgt ein Aufwärmen der Aussenseite auf eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur; es folgt eine Periode, in der die Temperaturen der Aussenseite und der Innenseite sich zu der gewünschten Blastemperatur annähern dürfen. Fig. 2 des Patentes zeigt klar, dass alle einlaufenden Vorformlinge die Anfangstemperatur To haben.
Der Schlüssel zu diesem Verfahren ist die Zeitvorgabe, die es erlaubt, dass sich die Temperaturen der Aussenseite und der Innenseite des Vorformlings auf einen gewünschten Wert annähern durch das Vorsehen einer äusseren Kühleinrichtung für den Vorformling, während die innere Oberfläche sich weiter aufwärmt. Die Lehre diese Patentes berücksichtigt nicht einlaufende Vorformlinge mit schwankenden Temperaturen oder Wärmegehalt.
Die Annahme ist, dass alle einlaufende Vorformlinge die gleich Temperatur To haben. Ein einlaufender Vorformling, der wärmer oder kühler als To ist, wird eine Kurve ähnlich Fig. 2 der US-A 5 066 222 für denjenigen Vorformling ergeben, welcher durch den Unterschied der aktuellen Eingangstemperatur des Vorformlings und To verschoben ist. Das bedeutet, dass die endgültige Temperatur der Vorformlinge, welche in die Blasstation eintreten, in diesem Umfang schwanken wird. Wie oben erwähnt, kann diese Differenz bis zu 11ºC betragen, wodurch es sehr schwer oder unmöglich gemacht wird, blasgeformte Gegenstände mit konsistenter akzeptabler Qualität zu produzieren.
Die US-A 5 206 039 offenbart eine Vorrichtung zur Konditionierung von Vorformlingen mit einem Vorbehandlungsbereich vor der Blasformvorrichtung. Der Vorbehandlungsbereich kann aus mehr als einer Vorbehandlungsstation bestehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest eine Kühl- und Heizstation erforderlich. Die offenbarte Vorrichtung weist einzelne Vorbehandlungsstationen auf, in denen der gesamte Ausstoss aus einem Spritzgiessmaschinenzyklus gemeinsam angeordnet wird. Der gesamte Ausstoss wird dann wieder aufgenommen und gemeinsam zu der nächsten Station übergeführt. Eine weitere Überführungseinrichtung entnimmt einen Teil der Vorformlinge von der zweiten Vorbehandlungsstation in die Blasstation. Jedes Mal, wenn die Vorformlinge bewegt werden, werden sie an ihren Hälsen angegriffen. Dieses wiederholt Greifen, Anheben, Bewegen und Loslassen erfordert eine Komplexität für die Vorrichtung und erhöht die Möglichkeit von Schäden an den fertigen Hälsen. Da die Vorformlinge in Gruppen entnommen werden, welche aus weniger Vorformlingen bestehen als die Anzahl, die in die vorige Vorbehandlungsstation plaziert wurde, wird jede Gruppe einer unterschiedlichen Vorbehandlung unterzogen. Dies bedeutet für das Verfahren eine weitere Variable, die sehr schwer zu kompensieren ist. Diese Vorrichtung befasst sich auch nicht mit der Schwankung des Wärmegehalts der Vorformlinge, welche in den Vorbehandlungsprozess eintreten. Das Verfahren hat nicht die Möglichkeit, die inhärenten Schwankungen in der Temperatur von einlaufenden Vorformlingen zu korrigieren.
Die US-A 5 326 258 offenbart eine Vorrichtung, um temperaturempfindliche Vorformlinge vor dem Blasformen zu erwärmen. Bei diesem Verfahren werden die Vorformlinge zuerst in eine Ausgleichsstation eingeführt, in der sie "einheitlich durchgängig ausgeglichen" werden. Danach werden sie mittels einem sich kontinuierlich bewegenden Förderer durch nachfolgende Heiz-/ Kühl-, Temperaturausgleichs-, Oberflächenbehandlungs- und Temperierungsstufen/stationen bewegt. Es gibt keine nähere Erläuterung bezüglich der anfänglichen Ausgleichstation. Ferner bezieht sich der Ausgleich auf die Sicherstellung, dass jeder einzelnen Vorformling eine einheitliche Temperatur über seinen gesamten Querschnitt aufweist. Dieses Ausgleichen erlaubt es der Wärmeenergie, die in jedem einzelnen Vorformling enthalten ist, sich über die gesamte Masse zu verteilen. Es wird nicht das Problem des "Ausgleichens" von Vorformlingen mit unterschiedlichem Wärmegehalt infolge der unterschiedlichen Kühlung in einer Spritzgiessform oder schwankenden Umgebungstemperaturen angesprochen. Das Patent lehrt nicht, wie das Ausgleichen erfolgt. Die Zeichnung scheint eine ungeeignete Einrichtung vorzusehen, um das Ausgleichen zu erreichen, welches erforderlich ist, einheitliche Temperaturen für alle Vorformlinge und innerhalb jedes Vorformlings sicherzustellen. Es besteht deshalb ein Bedürfnis für ein Blasformsystem, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Vereinheitlichung in der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge, die durch das System bewegt werden, aufweist.
Ein System für die Vorbehandlung von Vorformlingen entsprechenden dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der DE-A 39 08 219 gezeigt. Dieses System umfasst einen Bereich zum Aufnehmen der hergestellten Vorformlingen, Einrichtungen zum Bewegen der Vorformlinge zwischen dem Bereich und zu einem Blasformvorgang und Infraroteinrichtungen zum einheitlichen Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge, bevor diese Vorformlinge zu dem nachfolgenden Blasform geführt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vordringlichste Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem aufzuzeigen, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Einheitlichkeit der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge umfasst, die durch das System geschickt werden.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei dem überschüssige Wärme niederen Grades, welche von dem Wiedererwärmbereich abgegeben wird, in einen Vorbehandlungsbereich zum Vorbehandeln der Temperaturverteilung der Vorformlinge eingeleitet wird.
Eine wiederum andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei welchem die überschüssige Wärme dazu benutzt werden kann, die Vorformlinge als Teil eines Vorbehandlungsschrittes vorzuwärmen, um die Menge der Wärmeenergie zu reduzieren, die in einem Wiedererwärmungs- /Temperaturprofilbereich aufgebracht werden muss, wodurch das ganze System effizienter gemacht wird.
Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, welches die Ausgleichzeit für die Vorformlinge reduziert, wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei dem der Wärmegehalt der Vorformlinge, die in das System eintreten, relativ konsistenter ist als bei Systemen nach dem Stand der Technik.
Eine ebenfalls weitere Aufgabe ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, bei welchem die Anforderungen an die Luftkonditionierung für das Vorbehandeln der Vorformlinge durch die Benutzung eines Regulierungssystems für die Luftströmung minimiert ist.
Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen, welches bewirkt, dass die Vorformlinge weniger wärmeempfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen, wie bspw. saissonalen Temperaturschwankungen, sind.
Die oben genannten Aufgaben werden gelöst bei einem Blasformsystem entsprechend Anspruch 1. Das System umfasst einen Bereich zur Aufnahme von hergestellten Vorformlingen, eine Fördereinrichtung zum Bewegen der Vorformlinge durch den Bereich und zu einer Blasformstation, einen Wiedererwärmbereich mit entsprechenden Einrichtungen, verbunden mit der Fördereinrichtung, um die Vorformlinge zu übernehmen und um die Vorformlinge in Vorbereitung auf das Blasform aufzuheizen und Vorrichtungen zum Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge vor Verteilung der Vorformlinge auf die Einrichtungen des Wiedererwärmbereiches. Die Wiedererwärmeinrichtung wirkt auf die Vorformlinge so ein, dass die Wärmenergie, welche in jedem Vorformling vorhanden ist, im wesentlichen die selbe und einheitlich verteilt über jeden Vorformling ist.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung zum Vorbehandeln einen Lufttunnel, welcher der Fördereinrichtung vor der Einrichtung des Wiedererwärmbereiches zugeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, Luft aufzunehmen und einen Luftstrom gegen die Vorformlinge zu richten. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das System ferner Einrichtungen zum Einrichten und Regulieren des Luftstromes zwischen den Einrichtungen zum Vorbehandeln und den Einrichtungen des Wiedererwärmbereiches.
Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen ausgeführt, in denen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Elemente kennzeichnen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Gesamtübersicht der Blasformsystems gemäss der vorliegenden Erfindung einschliesslich des Vorformling-Absetzbereiches, des Vorbehandlungsbereiches, des Wiedererwärmbereich und einem Entnahmebereich.
Fig. 2 zeigt eine Seitenaufrissansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei der Vorbehandlungsbereich der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.
Fig. 3 ist eine Gesamtdraufsicht auf eine alternative Ausführungsform des Blasformsystems der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt ein Fliessschema für die Vorformlinge und die Luft gemäss dem System der vorliegenden Erfindung, welches in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt ein Fliessschema für die Vorformlinge und Preform die Luft gemäss dem System der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist.
Fig. 6 ist eine graphisches Darstellung der positiven Auswirkungen des Kühlens der Vorformlinge in turbulenter Luft im Gegensatz zum Kühlen der Vorformlinge in ruhender Umgebungsluft.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen im Detail ist in Fig. 1 eine Gesamtdraufsicht auf die Blasformmaschine mit Wiedererwärmung gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt, bezeichnet allgemein mit der Bezugszahl 10. Die Blasformmaschine mit Wiedererwärmung umfasst allgemein einen Eingangsbereich 12 für die Aufnahme von fertigen Vorformlingen, eine Fördereinrichtung 14 für das Bewegen der Vorformlinge durch einen Temperaturvorbehandlungsbereich 16 und daran anschliessend einen Wiedererwärmbereich 18. Die Maschine 10 umfasst ferner einen Blasformbereich 20, welcher die Vorformlinge von dem Wiedererwärmbereich erhält, und ein Luftbehandlungsssytem 22 zum Einrichten und Regulieren eines Luftstromes, welches Luft in den geeigneten Mischungen und Temperaturen für die verschiedenen Bereiche der Maschine bereitstellt.
Am Eingangsbereich 12 ist die Maschine 10 so ausgelegt, um die hergestellten Vorformlinge 24 von einer Quelle 26 zu übernehmen, welche zum Beispiel eine Spritzformmaschine oder eine Lager- und Zuführeinrichtung sein kann. Die Vorformlinge 24 werden von der Vorformlingquelle 26 über eine Produkthandlingeinrichtung 28 herangeführt, welche von beliebiger konventionellen Ausgestaltung sein kann. Entsprechend werden die Vorformlinge 24 dem Eingangsbereich 12 zum Bewegen durch den Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt.
Der Absatzbereich 12 ist ein Eingangsbereich für die Vorformlinge, wobei Paletten 30 Vorformlinge 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 erhalten. Nachdem vorzugsweise jede Palette 30 mit Vorformlingen 24 bestückt ist, wird die Palette 30 mittels der Fördereinrichtung 14 durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt. Der Eingangsbereich 12 ist bevorzugt vollständig durch ein Gehäuse 32 gekapselt, sodass irgendwelche anfänglichen Schwankungen im Wärmegehalt und der Temperatur der Vorformlinge 24 reduziert werden. Bevorzugt öffnet das Gehäuse 32 sich für eine Zeitperiode, die lang genug ist für die Produkthandlingseinrichtung 28, um Vorformlinge 24 auf eine oder mehrere Paletten 30 zu plazieren. Der Öffnungsmechanismus kann in der Form einer Gleittür (nicht gezeigt) sein, welche temporär den Zugang zu dem Eingangsbereich 12 erlaubt. Die Kapselung gewährleistet, dass alle Vorformlinge 24 von Anfang an den gleichen Konditionen unterliegen, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der letzte Vorformling, der auf der letzten Palette zum Eintritt in die Wiedererwärmoffen des Systems angeordnet wird, in Umgebungsluft für fast einen kompletten Spritzgiesszyklus länger als der erste Vorformling auf der ersten Palette gekühlt wird. Nach der Bestückung des Eingangsbereiches 12 werden die Vorformlinge 24 mittels der Fördereinrichtung 14 durch den Vorbehandlungsbereich 16 transportiert.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 stellt der Vorbehandlungsbereich 16 bevorzugt einen Tunnel dar, welcher den Boden, die Seiten und die Spitzen der Vorformlinge 24 auf der Fördereinrichtung 14 umschliesst. Die Enden 34 und 36 der Fördereinrichtung 14 sind offen, um den Ein- und Austritt der Paletten 30 zu erlauben. Der Vorbehandlungsbereich 16 erhält vorkonditionierte Luft von dem Luftbehandlungssystem 22 über eine Leitung 39 od. dgl.. Die Luft, welche über die Leitung 39 in dem Vorbehandlungsbereich 16 empfangen wird, weist bevorzugt eine einheitliche Temperatur auf und ist vorgesehen für die Benutzung zum Vorbehandeln durch das Luftbehandlungssystem 22. Die Luft wird bevorzugt geblasen oder anders durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt, wobei sie am Ende 36 eintritt und am Ende 34 austritt. Andere Luftflusswege können auch gewählt werden. Während die Luft durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt wird, werden die Vorformlinge 24 bevorzugt auf Dornen 41 gedreht, die auf den Paletten 30 vorgesehen sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Luft wird geblasen oder anders durch diesen Lufttunnel bewegt, der durch den Vorbehandlungsbereich 16 in konventioneller Methode ausgebildet ist, wodurch sichergestellt ist, dass sowohl Volumen und insbesondere die Eingangstemperatur konstant sind, wenn der Luftfluss über die Vorformlinge streicht. Die Vorformlinge werden bevorzugt gedreht, wenn sie durch den Vorbehandlungbereich 16 bewegt werden. Die Vorformlinge werden gedreht (gelegendlich oder fortwährend), während sie sich durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegen, um eine Behandlung aller Oberflächen sicherzustellen.
Der turbulente Luftfluss, welcher dem Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt wird, weist eine im wesentlichen konstante Temperatur beim Eintritt in den Bereich 16 auf und bewirkt eine Sicherstellung, dass die Wärmeenergie, welche in jedem Vorformling enthalten ist, bevorzugt im wesentlichen die gleiche ist wie bei den anderen Vorformlingen, dass die Wärmeenergie gleichmässig durch jeden einzelnen Vorformling hierdurch verteilt und dass die Temperatur von jedem Vorformling, der vorbehandelt wird, bevorzugt innerhalb von 0ºC bis 5ºC von denjenigen Vorformlingen liegt, die vorbehandelt worden sind und im spezielleren 0ºC bis 3ºC von allen anderen Vorformlingen, die vorbehandelt sind. Die Luft, welche in den Bereich 16 eintritt, liegt bei einer Temperatur zwischen der Umgebungs- und der Blastemperatur, was von der gewünschten Temperatur und der Menge von erhältlicher überschüssiger, aufgewärmter Luft abhängt, die aus dem Wiedererwärmbereich 18 kommt. Dies reduziert die Menge der Wärme, die in dem Wiedererwärmbereich 18 erforderlich ist. Dementsprechend beinhaltet jeder Vorformling der zu dem Wiedererwärmbereich 18 geführt wird, am Ausgangsende 36 im wesentlichen die gleiche Menge an Wärmeenergie wie jeder andere Vorformling, der das Ende 36 verlässt, wobei auch die Wärmeenergie gleichmässig verteilt ist. Das Austrittsende 36 soll so nahe wie möglich am Eintritt zum Wiedererwärmbereich 18 angeordnet sein, um einen unerwünschten Einfluss von Umgebungsbedingungen auf die Vorformlingtemperatur zu vermeiden.
Die exakte Geschwindigkeit des Luftflusses durch den Vorbehandlungsbereich 16 ist nicht kritisch, solange sie konsistent und turbulent ist. Bevorzugt ist der volumetrische Luftfluss konstant und entgegen der Richtung der Vorformlinge ausgerichtet, obwohl andere Luftflusswege auch vorgesehen sein können. Aus ökonomischen Gründen wird bevorzugt eine Quelle mit geringem Wärmegrad benutzt, um die Vorformlinge in dem Vorbehandlungsbereich 16 auf eine Temperatur vorzuwärmen, welche wesentlich über der Umgebungstemperatur aber wesentlich unter ihrer Blastemperatur liegt. Dieser geringe Wärmegrad ist bevorzugt aus, wie oben mehr im Detail erläutert, dem Wiedererwärmbereich 18 über das Luftbehandlungssystem 22 erhältlich. Wenn sie aus dem Austrittsende 36 austreten, werden die Paletten 30 mit vorbehandelten Vorformlingen 24 zu dem Wiedererwärmbereich 18 übergeführt.
Im Wiedererwärmbereich 18 werden die Vorformlingtemperaturen auf die gewünscht Blasformtemperatur erhöht, und sie können auch durch irgendeines aus einer Anzahl von Verfahren aus dem Stand der Technik profiliert werden. In dem Wiedererwärmbereich 18 ist bevorzugt eine Mehrzahl von Infrarotlampen 37 vorgesehen, um die Vorformlinge zu erwärmen, wenn sie den Wiedererwärmbereich passieren, wobei sie um ihre Längsachse auf den Paletten 30 drehen. Da die Energie, welche auf die Vorformlinge 24 in dem Wiedererwärmbereich 18 übertragen wird, allgemein wesentlich geringer ist, als die Energie, die dem Wiedererwärmbereich zum Erwärmen der Vorformlinge zugeführt wird, werden die Komponenten, welche den Wiedererwärmbereich 18 ausbilden, auch erwärmt. Wenn zugelassen würde, dass sich diese überschüssige Wärme ansammelt, hätte dies eine Überhitzung und Beschädigung der Komponenten des Wiedererwämbereiches und der Vorformlingoberflächen zur Folge. Die überschüssige Wärme wird von dem Wiedererwärmbereich über des Lufthandlingsystem 22 abgeführt und wird bevorzugt, wie oben erläutert, als geringgradige Wärmequellen zum Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge 24 in dem Vorbehandlungsbereich 16 benutzt. Die überschüssige Wärme aus dem Wiedererwärmbereich 18 wird bevorzugt in einer in Fig. 1 gezeigten Einkapselung 38 gesammelt. Die überschüssige Wärme wird aktiv aus der Einkapselung 38 durch das Lufthandlingsystem abgezogen.
Die Vorformlinge 24 auf den Paletten. 30 verlassen den Wiedererwärmbereich 18 am Ende 40, wie in Fig. 1 gezeigt, wo die Vorformlinge dann in einem Ausgleichsbereich 42 ausgeglichen werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, bevor sie in den Blasformbereich 20 eintreten, wo die Vorformlinge 24 in die gewünschte Form blasgeformt werden. Nach dem Blasformbereich 20 werden die blasgeformten Vorformlinge 24 auf Paletten 30 bevorzugt zu einem Entnahmebereich 44 bewegt, in dem die Vorformlinge 24 von den Paletten 30 abgenommen werden. Die leeren Paletten werden dann entlang einem Pfad 46 zu dem Eingangsbereich 12 zurückbewegt, wo die Paletten 30 eine weitere Anzahl von Vorformlingen 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 übernehmen sollen.
Das Lufthandlingsystem 22, wie oben kurz beschrieben, wird dazu benutzt, um den Strom von Luft zu und von den verschiedenen Bereichen zu regulieren, insbesondere dem Eingangsbereich 12, dem Vorbehandlungsbereich 16 und dem Wiedererwärmbereich 18, und auch um Systemluft mit Umgebungsluft zu mischen, um individuell und unabhängig die Lufttemperatur, die zu jedem Bereich geführt wird, zu regulieren. Das Lufthandlingssystem 22 umfasst eine Mehrzahl von Einkapselungen 48, 50 und 52 und Leitungen, welche viele der Bereiche des Systems 10 in Strömungsverbindung halten.
Jede Einkapselung 48, 50 und 52 und/oder die dazwischen liegenden Luftströmungsleitungen haben eine konventionelle Ausgestaltung, welche Temperatur und Luftströmungssensoren 53, Steuerungsdrosseln 55 und/oder Gebläse 57 mit einem variablen oder bestimmten Ausstoss und eine Steuereinrichtung 61 umfasst, die mit den Sensoren 53 verbunden ist. Das System ermittelt Bedingungen, bestimmte Abweichungen von gewünschten Festwerten, bestimmt die erforderlichen Korrekturen und gibt Steuerungssignale zu den aktiven Elementen, um eine Korrektur der Temperatur, des Luftstromes und anderer Parameter der Luft zu bewirken. Die Anordnung von Gebläsen, Drosseln und Sensoren, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist nur beispielhaft, wobei unterschiedliche Anordnungen vorgesehen sein können, wie sie für unterschiedliche Bedingungen, die gewünscht werden, erforderlich sind.
Die Einkapselung 48 besitzt eine im wesentlichen offene Seite 54, die in Strömungsverbindung mit dem Wiedererwärmbereich 18 steht. Die Leitungen 56 und 64 verbinden die Einkapselung 48 mit der Umgebungsluft und die Leitung 58 verbindet die Einkapselung 48 mit der Einkapselung 32 des Eingangsbereiches 12. Bevorzugt wird Luft aus dem Eingangsbereich 12 mittels konventioneller Verfahren, wie bspw. Gebläse oder Vakuum od. dgl. abgezogen, und die Luft wird durch die Leitung 58 in die Einkapselung 48 verbracht. Umgebungsluft wird aus der Umgebung durch die Leitung 56 mittels einem der Gebläse 57 angesaugt und in der Einkapselung 48 mit der Luft, die aus der Einkapselung 32 des Eingangsbereiches 12 abgezogen wurde, gemischt. Überschüssige Luft in der Leitung 58 von der Einkapselung 32 wird über die Leitung 64 in die Atmosphäre entlassen, wenn die Luft aus der Einkapselung 32 zu warm für den Wiedererwärmbereich 18 im Hinblick auf die Bedingungen im Eingangsbereich 12 und die erforderlichen Bedingungen zum Wiedererwärmen ist. Demgemäss wird die Luft in der Einkapselung 48 vor ihrem Eintritt in den Wiedererwärmbereich 18 konditioniert, basierend auf den Anforderungen an die Luftkonditionierung in dem Wiedererwärmbereich 18, um eine Überhitzung der Elemente des Wiedererwärmbereiches 18 oder der Vorformlingoberfläche zu verhindern. Die Konditionierung der Luft in der Einkapselung 48 erfolgt durch die Verwendung der oben genannten Elemente, einschliesslich der inneren Technik des Lufthandlingsystems 22.
Die Einkapselung 50 steht in Verbindung mit der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 über eine offene Seite 59, welche bevorzugt in luftdichter Weise der Einkapselung 38 aufgesetzt ist. Die überschüssige Wärme in der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 wird durch eines der Gebläse 57 aus der Einkapselung 50 abgezogen unter der Überwachung der Temperatur- und Luftstromsensoren 53, Drosseln 55 und der Kontrolleinrichtung 61, und wird in die Einkapselung 52 über die Leitung 60 verbracht. Die Einkapselung 52 steht bevorzugt über die Leitung 62 in Verbindung mit der Umgebungsluft, wobei Umgebungsluft zum Mischen mit überschüssiger Wärme des Wiedererwärmbereiches 18 angesaugt wird, um die notwendigen Bedingungen der Luft in Bezug auf Temperatur od. dgl. für der Vorbehandlungsbereich 16 zu erreichen, wie sie durch die Temperatur- und Luftstromsensoren 53 bestimmt werden, die in der Einkapselung 52 angeordnet sind.
Die Wärme, welche durch zumindest eines der Gebläse 57 aus dem Wiedererwärmbereich 18 über die Einkapselung 50 abgezogen wird und in die Einkapselung 52 gebracht wird, wird bevorzugt mit Umgebungsluft aus der Leitung 62 gemischt, wobei die notwendigen Bedingungen der Luft durch die Benutzung der Steuerungselemente darin erzielt werden. Wenn Umgebungsluft von der Leitung 62 in die Einkapselung 52 eingeführt wird, muss einiges der aufgewärmten Luft aus der Einkapselung 38 in die Atmosphäre ausgestossen werden, um einen konstanten volumetrischen Strom von Luft mit einer gewünschten Temperatur aufrecht zu erhalten. Diese überschüssige Luft wird über die Leitung 66 vor dem Eintritt in die Einkapselung 52 ausgestossen. Das Einbringen von erwärmter Luft und Umgebungsluft und das Ausbringen von überschüssiger erwärmter Luft kann reguliert werden, um die optimalen Luftbedingungen zum Vorbehandeln zu behalten. Die geeignete vorbehandelte Luft wird dann über ein Gebläse 57 in die Leitung 39 gedrückt oder geblasen und zurück in den Vorbehandlungsbereich 16. Die Luft wird dann durch den Vorbehandlungsbereich 16 in und zwischen die Vorformlinge 24 in einer turbulenten Ausgestaltung gedrückt und am Austrittsende 34 durch die Leitung 58 ausgegeben, um des Verfahren, wie oben beschrieben, fortzusetzen.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt, wobei gleiche Bezugszahlen zwischen dem Ausführungsbeispiel 10 und dem Ausführungsbeispiel 110 dazu bestimmt sind, gleiche Elemente zu kennzeichnen, wobei das Ausführungsbeispiel 110 eine Beschreibung ähnlich derjenigen des Ausführungsbeispieles 10, wie oben beschreiben hat. Unterschiede in den Ausführungsbeispielen werden weiter unten erörtert. Die Leitung 158 verläuft direkt von der Einkapselung 132 des Eingangsbereiches 112 zu der Einkapselung 152. Die Einkapselung 48 und die Leitungen 56 und 64 sind nicht vorhanden. Das bedeutet, das die Konditionierung von Luft, welche in die Einkapselung 138 eintritt, nicht erforderlich ist und die Leitung 158 direkt Luft von der Einkapselung 132 in die Einkapselung 152 überführt. In diesem Ausführungsbeispiel kann Umgebungsluft in die Einkapselung 138 über die Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 angesaugt werden. Die Einkapselung 152 kann auch eine zusätzliche Ausdrückleitung 163 umfassen. Alle anderen Merkmale sind im wesentlichen wie oben zu Fig. 1 beschrieben.
Die Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele gemäss den Fig. 1 und 3 wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt, näher erläutert. Unterschiede in den Arbeitsweisen zwischen den beiden Ausführungsbeispielen sind speziell aufgezeigt für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 unter Bezugnahme nur auf Fig. 4 und für das Ausführungsbeispiel für Fig. 3 unter Bezugnahme nur auf Fig. 5. Die durchgehenden schwarzen Pfeile repräsentieren die Luftbewegung durch das System und die hohlen Pfeile repräsentieren die Bewegung der Kunststoffgegenstände durch das System. Wenn nicht anders hervorgehoben, beziehen sich die Zahlen- und Buchstaben-Bezeichnungen für das Ausführungsbeispiel für die Fig. 1 und 4 auch auf die gleich gekennzeichneten Elemente des Ausführungsbeispiels gemäss den Fig. 3 und 5.
Im Arbeitsschritt A1 erhält der Eingangsbereich 12 fertiggestellte Vorformlinge 24 von der Vorformlingsquelle 26 mittels der Produkthandlingeinrichtung oder Quelle 28 und Luft wird aus dem Eingangsbereich abgezogen. Die abgezogene Luft aus dem Eingangsbereich 12 wird für jedes Ausführungsbeispiel unterschiedlich gehandhabt und solche Unterschiede werden speziell in den nachfolgenden Absätzen behandelt. In Stufe A2 werden die hergestellten Vorformlinge 24 durch die Vorbehandlungsabschnitte in dem Bereich 16 mittels der Fördereinrichtung 14 bewegt, wobei die aufbereitete und vorbehandelte Luft von dem Lufthandlingsystem 22 bevorzugt durch ein Gebläse od. dgl. in einer turbulenten Art und Weise zwischen die Vorformlinge 24 in Stufe A3 bewegt wird. Durch die Einführung von Luft in einer Kondition, die notwendig ist, um eine einheitliche Konditionierung der Vorformlinge zu erreichen, wird für die Vorformlinge erreicht, dass sie eine Wärmeenergie beinhalten, die im wesentlichen die selbe für alle Vorformlinge ist. Eine Wärmeenergie, welche gleichmässig verteilt über jeden individuellen Vorformling ist, und eine Temperatur eines jeden Vorformlings, welche nicht mehr variiert als 0ºC bis 3ºC von derjenigen der anderen Vorformlinge.
Nach der Vorbehandlung werden die Vorformlinge 24 in Stufe A4 auf Paletten 30 in den Wiedererwärm-/Profilzustand in dem Wiedererwärmbereich 18 gebracht, in der die Vorformlinge auf eine Blasformtemperatur erwärmt werden. Schaden für die Vorformlingoberfläche durch Überhitzung wird durch die Verwendung des Lufthandlingsystems 22 vermieden, durch welches überschüssige warme Luft in Stufe A5 aus der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 in dem Umfang abgezogen wird, welcher noch erlaubt, die Vorformlinge 24 auf die erforderliche Temperatur zum Blasform zu bringen.
Während dem Wiedererwärmen der Vorformlinge in beiden Ausführungsformen wird überschüssige Wärme in der Einkapselung 38 gebildet, welche über das Lufthandlingsystem 22 abgezogen wird, um Schaden für die Oberfläche der Vorformlinge und für die Komponeten des Wiedererwärmbereiches zu vermeiden. Erwärmte Luft wird aus dem Wiedererwärmbereich 18 in Stufe A5 über die offene Seite 59 der Einkapselung oder eines Luftmischer/- abzweigers 50 abgezogen, wobei die Sensoren 53, wie oben beschrieben, die Konditionierung bestimmen, die für die erwärmte Luft zum Gebrauch in dem Vorbehandlungsbereich benötigt wird. In Stufe A6 wird die Luft dann vorzugsweise durch die Leitung 60 in die Einkapselung 52 gebracht, wobei Umgebungsluft mit ihr in Stufe A7 durch die Leitung 62 vermischt wird, soweit dies zum Erreichen der Vorbehandlungsparameter notwendig ist, welche eine geeignete, abgestimmte Luftmischung bedeuten. Um eine ausgeglichene Strömung einer abgestimmten Luft aufrechtzuerhalten, kann der Überschuss von heisser Luft, welcher aus der Einkapselung 50 stammt, in die Umgebung in Stufe AU durch einen Luftauslass ausgestossen werden. Wenn die Parameter erreicht sind, wird die Luft durch die Leitung 39 in die Vorbehandlungsstufe und den Vorbehandlungsbereich 16 zwischen die Vorformlinge eingedrückt oder eingeblasen, wie dies oben zu Stufe A3 beschrieben ist.
Nach dem Wiedererwärmen in dem Wiedererwärmungsbereich 13 werden die Vorformlinge zu dem Ausgleichsbereich 42 überführt, damit sie dort abgeglichen werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, bevor sie zu dem Flaschenblasbereich 20 in Stufe A9 bewegt werden. Die Vorformlinge werden in die geeignete Form blasgeformt und in Stufe A10 nachfolgend von den Paletten 30 abgenommen, um einer nachfolgenden Flaschenbehandlung unterzogen zu werden, und so, dass die Palette 30 in den Eingangsbereich 12 in einem Zustand zur Aufnahme weiterer Vorformlinge eintreten kann.
Wie oben erwähnt, bewirkt das Lufthandlingsystem 22 die Konditionierung und Verteilung der Luft zu und zwischen den verschiedenen Bereichen in einer geringfügig unterschiedlichen Art und Weise für jedes Ausführungsbeispiel.
Für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 nur und unter Bezugnahme auf Fig. 4: Während die Vorformlinge durch das System bewegt werden, wird Luft vorzugsweise über die Leitung 58 in die Stufe A1 von dem Eingangsbereich 12 abgezogen und zurückgebracht und in eine Luftmischer/- abzweigeinrichtung oder Einkapselung 48 in Stufe B11 gebracht, wo die Luft vorzugsweise in Stufe B12 mit Umgebungsluft gemischt wird, die über die Leitung 5E erhältlich ist. Um ein Luftgleichgewicht aufrechtzuerhalten, wird einiges an Luft aus dem Eingangsbereich 12 in die Atmosphäre über eine Austragseinheit 64 in Stufe B13 ausgestossen. Dementsprechend wird in Stufe B12 die Luft gemischt, um die gewünscht Kondition der Luft zum Einführen in den Vorwärmbereich 18 zu erhalten. Solch eine Luftkonditionierung wird durch aktive Elemente innerhalb der Einkapselung 48 erreicht, wie die Temperatur- und. Luftströmungssensoren 53, gesteuerte Drosseln 55 und/oder Gebläse 57 und eine Kontrolleinrichtung 61, welche zusammen funktionieren, um die Konditionen zu ermitteln, Abweichungen von den gewünschten Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen und Steuersignale ausgeben, um die geeigneten Elemente zur Durchführung der Korrekturen zu aktivieren. Nach der geeigneten Konditionierung der Luft wird die Luft in Stufe B14 mittels eines Gebläses 57 od. dgl. in die Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 durch die offene Seite 54 der Einkapselung 48 gedrückt. Die Stufen B11 bis B14 geschehen im wesentlichen gleichzeitig mit den Stufen A1 bis A10. Nach Stufe B14 wird das Verfahren bei Stufe A5 fortgeführt, wie oben erläutert.
Für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3, bei dem die Konditionierung der Luft, die in die Einkapselung 138 eintritt, nicht erforderlich ist, wie dies oben beschrieben wird, und unter Bezugnahme auf Fig. 5 führt die Leitung 158 in die Stufe C11 zurückgeführte Luft aus der Einkapselung 132 direkt in die Einkapselung 152. In diesem. Fall wird Umgebungsluft in die Einkapselung 138 nur durch Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 in Stufe C12 angesaugt.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird eine Luftaufbereitung durch die aktiven Elemente innerhalb der Einkapselungen durchgeführt, wie die Temperatur- und Luftstromsensoren 153, gesteuerte Drosseln 155 und/oder Gebläse 157 und eine Steuereinrichtung 161, welche zusammenwirken, um die Kondition zu ermitteln, Abweichungen von den gewünschten Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen und Steuersignale abzugeben, um die geeigneten Elemente zum Bewirken der Korrektur zu aktivieren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird genügend heisse Luft von dem Wiedererwärmbereich 118 während der Stufe A5 in der Einkapselung 152 eingemischt, um eine konstante Temperatur beim Eintritt in die Leitung 139 aufrecht zu erhalten. Der Rest der warmen Luft wird in die Atmosphäre durch die Leitung 166 während der Stufe A8 ausgedrückt. Dies wird durch den Betrieb des Dämpfers in Leitung 160 bewirkt, um die überschüssige heisse Luft abzuzweigen, oder durch eine andere Einrichtung. Das Gebläse 147 in der Leitung 160 sollte einen konstanten Strom an Luft aus dem Wiedererwärmbereich abziehen, um Unterschiede in dem Wiedererwärmbereich zu minimieren. Die Luft, welche in die Einkapselung 152 durch die Leitung 158 in Stufe A6 eintritt, wird typischerweise kühler sein, als die gewünschte Lufttemperatur in Leitung 139. Dies gilt besonders dann, wenn die Vorbehandlungstemperatur und die Luft von Stufe C11 eine signifikant höhere Temperatur gegenüber der Umgebung aufweist. Andererseits, wenn die Vorbehandlungstemperaturen bei oder nahe der Umgebung liegen und die Vorformlinge direkt von einer Spritzgiessmaschine oder über eine andere Quelle für "warme" Vorformlinge übernommen werden, dann wird die Luft in der Leitung 158 während der Stufe C11 heisser sein als die gewünschte Luft in Leitung 139. Dies wird den Ausstoss sowohl der gesamten Luft in Stufe A8, welche von der Einkapselung 150 durch die Leitung 166 kommt, als auch von einiger Luft aus der Leitung 158 durch die Leitung 163 in Stufe C13 erforderlich machen, was die gewünschte, abgestimmte Luftmischung und die Einführung von Umgebungsluft über die Leitung 162 in Stufe A7 in die Einkapselung 152 bewirkt.
Bezugnehmend nun auf Fig. 6 zeigt die Graphik dort eine Temperaturkonvergenz der Vorformlinge mit einem anfänglichen Temperaturunterschied von ungefähr 10ºC unter zwei Bedingungen. Kurve A zeigt, dass die Zeit, die erforderlich ist, um die Temperaturdifferenz auf 2ºC zu bringen, ungefähr 400 Sekunden oder 6 bis 7 Minuten in stiller Luft, insbesondere ohne eine Vorbehandlungsstufe beträgt. Kurve B zeigt, dass ein 2ºC-Unterschied in ungefähr 150 Sekunden oder 2,5 Minuten mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, welche der Vorbehandlungsbereich anwendet. Dies reduziert den Lagerbestand der Vorformlinge und die erforderliche Grösse des Vorbehandlungsbereiches um die gewünschte Temperaturdifferenz zu erreichen.
Der wesentliche Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem erreicht wird, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Vereinheitlichung der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge aufweist, die durch das System geschickt werden. Ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem gezeigt wird, bei dem überschüssige Wärme niedrigeren Grades, welche in einem Wiedererwärmungsbereich benutzt wird, in einem Vorbehandlungsbereich zum Ausgleichen der Temperatur der Vorformlinge auf einen gewünschten Wert vor dem Wiedererwärmen auf Blastemperatur beeinhaltet ist. Noch ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Ausgleichzeit für die Vorformlinge reduziert. Ein ebenfalls weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Energieeffizienz erhöht. Noch ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem aufgezeigt wird, bei dem der Wärmegehalt der Vorformlinge, welche in das System eintreten, relativ konsistenter ist als bei früheren Systemen. Noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem vorgegeben wird, welches minimierte luftkonditionierte Erfordernisse zum Vorbehandeln der Vorformlinge durch die Verwendung eines Luftstromregulierungssystems aufweist.
Und noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Blasformsystem aufgezeigt wird, welches Vorformlinge erzeugt, die weniger thermisch empfindlich gegenüber Umwelteinflüsse sind, wie bspw. saisonalen Temperaturschwankungen.
Es soll klar gestellt werden, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und gezeigten Darstellungen beschränkt ist, die als eher illustrativ für die besten Ausführungsformen der Erfindung beachtet werden, und welche Änderungen in Form, Grösse, Anordnung von Teilen und Einzelheiten der Arbeitsweise zugänglich sind. Die Erfindung soll ziemlich alle solche Änderungen umfassen, welche in dem Bereich liegen, der von den Ansprüchen vorgegeben wird.

Claims

1. System für die Vorbehandlung von Vorformlingen (24, 124) vor dem Wiedererwärmen dieser Vorformlinge (24, 124) für ein nachfolgendes Blasformen mit

einem Bereich (12, 112) zur Aufnahme der fertiger Vorformlinge (24, 124);

einer Einrichtung zum Bewegen dieser Vorformlinge (24, 124) von diesem Bereich (12, 112) zu einer Blasformvorrichtung;

einer Einrichtung zum vergleichmässigenden Vorbehandeln der Temperatur dieser Vorformlinge (24, 124) vor dem.

Wiedererwärmen dieser Vorformlinge (24, 124) für das nachfolgende Blasformen, wobei diese Vorbehandlung durch die Wärmeenergie bestimmt ist, die in jedem Vorformling (24, 124) enthalten ist, die im wesentlichen die gleiche ist, wobei die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmässig in jedem Vorformling (24, 124) verteilt ist;

dadurch gekennzeichnet,

dass das vergleichmässigende Behandlen der Temperatur der Vorformlinge auch auf die Temperaturunterschiede der Vorformlinge von einem zum andern bezogen wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Vorbehandlung einen Tunnel (32, 132) umfasst, der benachbart zu einem Abschnitt der Fördereinrichtung (14, 114) angeordnet ist, und der sc ausgelegt ist, um Luft aufzunehmen und einen Luftstrom gegen die Vorformlinge (24, 124) vor dem Wiedererwärmen dieser Vorformlinge (24, 124) zu richten, wobei dieser Luftstrom die Wärmeenergie in den Vorformlingen (24, 124) dazu veranlasst, gleichmässig verteilt zu werden, bevor sie aus der Vorbehandlungseinrichtung austreten.

3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet ferner durch eine Einrichtung zum Bewegen der Luft durch den Tunnel (32, 132).

4. System nach Anspruch 3, gekennzeichnet ferner durch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer turbulenten Luftströmung in dem Tunnel (32, 132).

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen eines turbulenten Luftstromes eine Mehrzahl von Dornen (41) umfasst, die auf der Fördereinrichtung (14, 114) angeordnet und dazu geeignet sind, die Vorformlinge (24, 124) anzugreifen und zu drehen, um eine gleichmässige Behandlung auf allen Oberflächen sicherzustellen.

6. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet ferner durch einen Wiedererwärmbereich (18, 118), nachfolgend auf den Vorbehandlungsbereich (12, 112), verbunden mit der Fördereinrichtung (14, 114), um die Vorformlinge (24, 124) von dem Vorbehandlungsbereich (12, 112) zu übernehmen, und um diese Vorformlinge (24, 124) zur Vorbereitung auf das nachfolgende Blasformen zu erwärmen.

7. System nach Anspruch 6, gekennzeichnet ferner durch eine Einrichtung zum Herstellen und Regulieren eines Luftstrome zwischen dem Vorbehandlungsbereich (12, 112) und dem Wiedererwärmbereich (18, 118).

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Herstellen und Regulieren den Wiedererwärmbereich (18, 118) mit dem Vorbehandlungsbereich (12, 112) im Luftaustausch verbindet und eine Einrichtung zum Übertragen eines Wärmeüberschusses, der aus der Wiedererwärmung der Vorformlinge (24, 124) in den Wiedererwärmbereich (18, 118) resultiert, in den Vorbehandlungsbereich (12, 112) umfasst, um ihn zur Unterstützung bei der Vorbehandlung der Temperatur der Vorformlinge (24, 124) zu benutzen.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Herstellen und Regulieren ferner in Fluidverbindung mit der Umgebungsluft steht, und dass die Vorrichtung zum Übertragen ferner dazu bestimmt ist, die Umgebungsluft mit dem Wärmeüberschuss zu verbinden, um die gewünschte Lufttemperatur zur vergleichmässigenden Vorbehandlung der Vorformlinge (24, 124) einzurichten.

10. System nach wenigstens einem der Anprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wiedererwärmbereich (18, 118) eine Mehrzahl von Infrarotlampen (37, 137) angeordnet ist.

11. System nach wenigstens einem der Anprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Hersteller und Regulieren folgende Merkmale umfasst:

Eine Leitung (39, 58, 60; 139, 158, 160), die sich zwischen dem Wiedererwärmbereich (18, 118) und dem Vorbehandlungsbereich (12, 112), diese miteinander verbindend, erstreckt, wobei die Leitung (39, 58, 60; 139, 158, 160) eine Mehrzahl von Temperatur- und Luftstromsensoreinrichtungen (53, 153) zum Unterstützen der Vorbehandlung dieser Luft umfasst;

Einrichtungen, welche zumindest eine gesteuerte Drossel (55) und/oder Gebläse (57, 157) umfassen, die in der Leitung (39, 58, 60; 139, 158, 160)zum Führen der Luft zu dem Vorbehandlungsbereich (12, 112) und zum Einstellen der Luft angeordnet sind, um die gewünschten Bedingungen zu erreichen; und

eine Steuereinrichtung (61, 161), welche mit der Sensoreinrichtung (53, 153) verbunden ist, um die Drosseln (55) und Gebläse (57, 157) dazu zu bringen, die Luftbedingungen in Abhängigkeit von den Bedingungen einzustellen, die durch die Sensoreinrichtungen (53, 153) ermittelt werden.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (58, 60; 160) in Fluidkommunikation mit der Umgebungsluft verbunden ist, wobei die Einrichtungen so ausgelegt sind, dass die Umgebungsluft mit der Luft gemischt wird, um die Luft in einen geeigneten Zustand zum Vorbehandeln der Vorformlinge (24, 124) zu bringen.

13. System nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet ferner durch eine Einkapselung (38, 48, 50, 52; 138, 150, 152), die um den Wiedererwärmbereich (18, 118) zum Sammeln der überschüssigen Wärme, die in diesem Wiedererwärmbereich (18, 118) erzeugt wird, angeordnet ist, wobei die Einkapselung (38, 138) in Fluidkommunikation mit der Leitung (39, 58, 60; 139, 158, 160) steht.

14. System nach zumindest einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Temperaturunterschied von einem der Vorformlinge (24, 124) zu einem anderen der Vorformlinge (24, 124) bei 5ºC oder weniger durch die Vorbehandlungseinrichtung aufrecht erhalten wird.

15. System nach wenigstens einem der Anprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (12, 112) eine Einkapselung (32, 132) zum Halten der Vorformlinge (24, 124) unter ähnlichen Bedingungen umfasst, wobei die Einkapselung (32, 132) so ausgelegt ist, um zur Aufnahme von zusätzlichen Vorformlingen (24, 124) geöffnet zu werden.

16. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1-15, gekennzeichnet ferner durch Paletten (30, 130) zum Tragen der Vorformlinge (24, 124) auf der Fördereinrichtung (14, 114).

17. Verfahren zum Vorbehandeln von Vorformlingen (24, 124) für ein Blasformen, welches folgende Schritte umfasst:

Übernahme der Vorformlinge (24, 124) von einer Vorformlingqelle (26, 126) auf einen Fördermechanismus (14, 114);

Transport dieser Vorformlinge (24, 124) zum Vorbehandeln und nachfolgenden Wiedererwärmen und Formen;

Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge (24, 124) vor dem Wiedererwärmen der Vorformlinge, wobei die Vorbehandlung durch die Wärmeenergie bestimmt wird, die in jedem Vorformling (24, 124) vorhanden ist, die im wesentlichen die gleiche ist, wobei die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmässig über jeden Vorformling (24, 124) verteilt wird;

dadurch gekennzeichnet, dass die vergleichmässigende Vorbehandlung der Temperatur der Vorformlinge auch auf die Temperaturunterschiede der Vorformlinge untereinander bezogen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Vorbehandlung folgende Schritte umfasst:

Einkapseln der Vorformlinge (24, 124); und

Ausrichten eines turbulenten Luftstromes gegen diese Vorformlinge (24, 124).

19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet ferner durch eine Einbringung von erwärmter Luft in den turbulenten Luftstrom vor dem Ausrichten.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorformlinge (24, 124) geeignet sind, um in einem Wiedererwärmbereich (18, 118) für ein nachfolgendes Blasformen wiedererwärmt zu werden, wobei dieses Verfahren ferner folgende Arbeitsschritte umfasst:

Abziehen der erwärmten Luft aus dem Wiedererwärmbereich (18, 118) zur Verwendung zur Vorbehandlung der Vorformlinge (24, 124); und

Beimischung von Umgebungsluft zu der erwärmten Luft, um eine daraus resultierende Luft in einer Kondition zum geeigneten Vorbehandeln der Vorformlinge (24, 124) zu erhalten.

21. Verfahren nach Anspruch 20, ferner gekennzeichnet durch eine Ermittlung der Temperatur der resultierenden Luft vor der Benutzung zur Vorbehandlung, um zu bestimmen, wenn diese Luft in einem geeigneten Zustand für die Vorbehandlung ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet ferner durch den Schritt der Zuführung von zumindest zusätzlicher Umgebungs- und/oder zusätzlicher aufgeheizter Luft zu der resultierenden Luft, wobei dies von den Ergebnissen der Ermittlung abhängt.

23. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet ferner durch ein Drehen der Vorformlinge (24, 124), um eine gleichmässige Behandlung aller Vorformlingsoberflächen sicherzustellen.

24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 17-23, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Temperaturunterschied von einem der Vorformlinge zu einem anderen der Vorformlinge bei 3ºC oder weniger durch die Einrichtung zur Vorbehandlung gehalten wird.