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WO1998016367A2 - Vorrichtung zur halterung von vorformlingen sowie blasmaschine zur formung von behältern - Google Patents

Vorrichtung zur halterung von vorformlingen sowie blasmaschine zur formung von behältern Download PDF

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WO1998016367A2
WO1998016367A2 PCT/DE1997/002144 DE9702144W WO9816367A2 WO 1998016367 A2 WO1998016367 A2 WO 1998016367A2 DE 9702144 W DE9702144 W DE 9702144W WO 9816367 A2 WO9816367 A2 WO 9816367A2
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WO
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support body
specific weight
secondary part
transport
preforms
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PCT/DE1997/002144
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WO1998016367A3 (de
Inventor
Ronald Weiss
Original Assignee
Krupp Corpoplast Maschinenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Corpoplast Maschinenbau Gmbh filed Critical Krupp Corpoplast Maschinenbau Gmbh
Priority to AU46989/97A priority Critical patent/AU4698997A/en
Publication of WO1998016367A2 publication Critical patent/WO1998016367A2/de
Publication of WO1998016367A3 publication Critical patent/WO1998016367A3/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4205—Handling means, e.g. transfer, loading or discharging means
    • B29C49/42093—Transporting apparatus, e.g. slides, wheels or conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
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    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/64—Heating or cooling preforms, parisons or blown articles
    • B29C49/68—Ovens specially adapted for heating preforms or parisons
    • B29C49/685—Rotating the preform in relation to heating means

Definitions

  • the invention relates to a device for holding preforms, which has an essentially sleeve-shaped support body and in which at least one rotary bearing is arranged in the region of the support body.
  • the invention also relates to a device for blow molding thermoplastic containers, which has at least one blow molding station provided with a blow mold and a stretching device and in which an essentially sleeve-shaped support body is provided for transporting preforms to be inflated.
  • a support body is described, for example, in DE-OS 43 40 291 and serves to supply preforms made of a thermoplastic material, for example preforms made of PET (polyethylene terephthalate), to different processing stations within a blow molding machine.
  • a blowing machine has a heating device and a blowing device, in the area of which the pre-tempered preform is expanded into a container by biaxial orientation. The expansion takes place with the aid of compressed air which is introduced into the preform to be expanded.
  • the procedural sequence for such an expansion of the preform is also explained in DE-OS 43 40 291.
  • support bodies for handling the preforms has the advantage that the preforms can be attached with their mouths to a coupling element of the support body and that during the further transport movements the transport elements used only act on the support body and not directly on the preform. This prevents damage and deformation of the preform, which is soft due to the heating. In addition, material removal through direct-acting gripping elements, which could lead to dust formation, for example, is avoided.
  • the known supporting bodies have a high mechanical strength and, as a result, are highly reliable and have a long service life. Especially at using rotating transport devices, however, centrifugal forces occur which impair the handling speed. In addition, when the carrying bodies are transported along guide devices which are arranged in the region of the blow molding machine, signs of wear appear with increasing transport speed.
  • the object of the present invention is to construct a device for holding preforms of the type mentioned in the introduction in such a way that handling is improved.
  • the support body is formed from at least one primary part and at least one secondary part and that the secondary part has a specific weight that is less than the specific weight of steel.
  • Another object of the present invention is to design a device for blow molding of the type mentioned in the introduction in such a way that wear caused by the transport movement of the support body is further minimized.
  • guide elements are arranged along at least part of a transport path of the support body, which are made of a harder material than the support body in the region of a guide surface which is provided for contact with the guide elements.
  • the construction weight can be reduced considerably, so that lower inertial forces occur on the one hand during braking and on the other hand it is also possible to provide higher transport speeds, in particular in the case of rotational movements in which centrifugal forces act on the holding devices.
  • the construction of the device for blow molding using the device for holding the preforms makes it possible to reduce wear that occurs, so that on the one hand a longer service life is made possible and that on the other hand contamination due to wear-related abrasion is avoided.
  • Easier handling can already be brought about by the fact that the specific weight of the secondary part is at least 10% less than the specific weight of steel.
  • a further increase in handling advantages can be achieved in that the specific weight of the secondary part is at least 20% less than the specific weight of steel.
  • the specific weight of the secondary part is at least 50% less than the specific weight of steel.
  • the specific weight of the secondary part is at least 80% less than the specific weight of steel.
  • the secondary part is made of plastic. To ensure sufficient thermal conductivity, it is also possible that the secondary part is made of light metal.
  • the secondary part has an extension in the direction of a longitudinal axis of the support body which is at least equal to the extension of a guide surface of the support body, which is provided as a contact surface for guide elements along a transport path of the support body.
  • the primary part have an expansion that approximately corresponds to the expansion of magnets for mounting the support body in the area of the heating wheel in the direction of the longitudinal axis of the support body.
  • An embodiment variant with high stability is provided in that the secondary part is received as an insert part by the primary part.
  • a particularly strong reduction in inertial forces can be achieved in that the primary part is received as an insert in the secondary part.
  • the transport mandrel has two rotary bearings.
  • the support body be provided with at least two secondary parts made of plastic.
  • a low overall weight can be achieved in that the support body has a basic structure made of plastic and is provided with metal inserts.
  • the support body have at least one toothing.
  • a largely standardized mounting of geometrically differently dimensioned preforms is supported in that the support body is provided with a product element designed as a function of the product.
  • a sealing ring be arranged in the transition area of the attachment element in the support body.
  • trajectories are also supported in that the support body has a guide sleeve for aligning a stretching rod which is inserted into the container to be formed by the transport mandrel.
  • 1 is a schematic representation of a device for blow molding thermoplastic containers with heating wheel and blowing wheel
  • 2 shows a cross section through a device for holding preforms
  • FIG. 4 shows a cross section through a further modified device for holding preforms
  • Fig. 5 shows a further modified variant of the device for holding preforms
  • Fig. 6 is a schematic diagram illustrating a contact of the device for holding preforms with a guide element in the area of the device for blow molding thermoplastic containers.
  • the device for blow molding containers has a heating wheel (1) and a blowing wheel (2).
  • Preforms to be processed are fed via a feed rail (3) into the area of a turning device (4) and transported by transfer wheels (5,6,7) into the area of the heating wheel (1).
  • the preforms are guided hanging with their mouths oriented upwards along the feed rail (1) and rotated by 180 ° by the turning device (4).
  • Heating in the area of the heating wheel (1) takes place in such a way that the preforms are oriented upright with their mouths facing downward.
  • Heating devices (8) and cooling devices (9) are arranged along the heating wheel (1).
  • a cooling device (9) is preferably arranged between two heating devices (8).
  • the heating devices (8) heat the preforms with the aid of IR radiation and the cooling devices (9) blow air onto the surfaces of the heated preforms for surface cooling.
  • the tempered preforms are transported from a transfer wheel (10) to the blowing wheel (2) and used here in molds (11) which are held by blowing stations (12).
  • the blowing stations (12) can be opened and closed like a book.
  • completely blown containers are removed from the blowing station (12) and fed to a delivery section (15) by transfer wheels (13, 6, 14).
  • a further turning device between the blowing wheel (2) and the discharge section (15) so that the blown containers hang in the area of the Output route (15) can be transported.
  • Fig. 2 shows the arrangement of a transport mandrel (16) in the area of the heating wheel (1).
  • the heating wheel (1) is provided with mandrel holders (17), in the area of which magnets (18, 19) are arranged in order to hold the transport mandrels (16).
  • magnets (18, 19) are arranged in order to hold the transport mandrels (16).
  • the transport mandrels (16) form the device for holding the preforms.
  • the transport mandrel (16) is provided with a support body (20) which is profiled on the outside and is essentially sleeve-shaped.
  • the support body holds rotary bearings (21, 22) and can be provided with teeth (23).
  • the rotary bearings (21, 22) can be designed, for example, as roller bearings or as ball bearings that roll in the mandrel holder (17). It is also conceivable in the area of the mandrel holder
  • the magnets (18, 19) are arranged within the mandrel receptacles (17) in such a way that an air gap between the magnets (18, 19) and associated contact segments (24, 25) of the transport mandrel (16) remains. This ensures that there is only direct material contact between the outer surfaces of the rotary bearings (21, 22) and the mandrel holder (17). This allows the transport mandrel (16) to move freely within the rotary bearing (21, 22) relative to the mandrel holder (17) despite the magnetic holder.
  • the support body (20) opens vertically upwards into an attachment element (26) which has a dimensioning which is selected as a function of the preform to be transported.
  • the further area of the transport mandrel (16), however, is dimensioned in a standardized manner.
  • the attachment element (26) can be made of steel, for example, and be provided with a sealing ring (27) against which the mouth area of an attached preform is guided.
  • nitride the top element (26) in the surface area for example with titanium nitride.
  • Other treatments to improve the surface quality, especially smoothness, hardness or corrosion resistance, are also possible.
  • connection element (28) is provided, facing away from the plug-on element (26), through which compressed air is fed in to expand the preform into an interior (29) of the transport mandrel (16).
  • guide elements (30) are arranged in the area of the blow molding machine, depending on their positioning at different heights can support the transport mandrel (16) against lateral tilting.
  • the guide elements (30) can also support the removal of the transport mandrels (16) from the mandrel receptacles (17).
  • Fig. 2 three different positions for guide elements (30) are entered.
  • the guide elements (30) can be made of a plastic, for example of POM.
  • secondary parts (31) of the support body (20), which are formed from a plastic it is expedient that Guide elements (30) made of metal, for example made of hardened steel.
  • the secondary parts (31) have a ring shape and are arranged in the region of the transport mandrel (16) in such a way that contact regions which can come into contact with the guide elements (30) are covered. If the secondary parts (31) are made of a soft material, for example plastic, and if the guide elements (30) are made of a hard material, for example steel, contact points between the transport mandrel (16) and the guide elements (30) are due to the Rotational mobility of the transport mandrel (16) statistically distributed over the circumference of the secondary parts (31). Contact with the guide elements (30) always takes place in the same area of the guide element (30). The advantage can thus be achieved that the contact zone varies statistically in the region of the further component and that there is only a locally constant contact zone in the region of the harder component. Compared to a reverse implementation, this can significantly reduce wear.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the support body (20) is formed from a material which has a lower specific weight relative to iron or steel.
  • a material which has a lower specific weight relative to iron or steel For example, it is intended to use plastic or aluminum.
  • Typical specific weights are 7.86 kg / 1 for iron or steel, 2.70 kg / 1 for aluminum and 0.9 to 2.1 kg / 1 for plastics.
  • the connecting element (28) can also be made, in whole or in part, of a material that is lighter than steel, for example Plastic.
  • a material that is lighter than steel for example Plastic.
  • the contact segments (24, 25) are formed from a non-magnetic material, for example from plastic, it is in particular contemplated to embed magnetizable parts in order to be able to apply sufficiently strong holding forces through the magnets (18, 19).
  • an embodiment variant is also shown in thin lines in FIG. 4, in which the support body (20) is formed in two parts and is joined by the combination of an internal thread (32) and an external thread (33). Sealing is ensured by sealing rings (34).
  • the contact segment (24) can be made in one piece with the supporting body (20).
  • a two-part embodiment of the support body (20) is also illustrated, in which the connecting element (28) in one piece with a lower region of the support body (20) and an upper contact segment (35) in one piece with an upper Area of the support body (20) is connected.
  • This embodiment enables the product-dependent attachment element (26) to be geometrically significantly reduced in size, so that further standardization of the transport mandrel (16) can be achieved.
  • iron parts in plastic or plastic parts can in turn be embedded in a supporting body made of iron to enable a magnetic holder.
  • other material combinations are conceivable.
  • Fig. 6 shows the arrangement of the transport mandrel (16) within the device for blow molding containers.
  • the transport mandrel (16) here consists of a primary part (36) made of metal and a secondary part (31) made of plastic.
  • the transport mandrel (16) can rotate in the direction of rotation (37) with respect to a center line (38) and is moved past a guide element (40) in the transport direction (39).
  • the guide element (40) is formed from a material that is harder than the material of the secondary part (31). For example, steel can be used.
  • the transport mandrel (16) When moving in the transport direction (39), the transport mandrel (16) first strikes the guide element (40) in a collecting area (41) which is widened like a funnel. Due to the predetermined transport movements, the same point of impact (42) always results in the area of the collecting area (41). In the area of the transport mandrel (16), the corresponding counterpart (43) is due to the rotational movement of the transport mandrel (16), the corresponding counterpart (43) is based on the rotational movement of the Transport mandrel (16) distributed statistically along an outer circumference (44). The further transport mandrel following the illustrated transport mandrel (16) thus hits the guide element (40) again exactly at the same point of impact (42).
  • the transport mandrel (16) shown strikes another counterpart (43) in the area of its outer circumference (44) in a subsequent guide element (40). It can also be assumed statistically that the transport mandrel (16) assumes a different position from the rotational position shown after the end of its orbit and when it hits the guide element (40) again.
  • the transport mandrel (16) is intended to construct the transport mandrel (16) by means of the material pairings provided in such a way that there is a pressure stability of at least 40 bar.
  • the choice of materials also ensures that temperature resistance up to a temperature of at least 80 ° C is ensured.
  • the transport mandrel (16) is made of plastic in certain areas, it is also possible to carry out at least partial coating or vapor deposition with metal. In this way, on the one hand, heating can be avoided by reflection, and, in addition, heat dissipation is supported when heat is absorbed. Metal vapor deposition also prevents dust accumulation, since electrostatic charges are dissipated.
  • connecting element (28) is made of a relatively soft material
  • a lower lead-in area be formed by an insert made of a firmer material so that impact stresses caused by pneumatic connecting elements can be tolerated.

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Abstract

Die Vorrichtung dient zur Halterung von Vorformlingen und weist einen im wesentlichen hülsenförmigen Tragkörper auf. Im Bereich des Tragkörpers ist mindestens eine Rotationslager angeordnet. Der Tragkörper ist aus mindestens einem Primärteil und mindestens einem Sekundärteil ausgebildet. Das Sekundärteil weist ein spezifisches Gewicht auf, das geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist. Die Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen kann im Bereich einer Vorrichtung zur Blasformung von thermoplastischen Behältern eingesetzt werden. Durch geeignete Materialpaarungen im Bereich einander beaufschlagender Flächen kann der Verschleiß vermindert werden.

Description

Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen sowie Blasmaschine zur Formung von Behältern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen, die einen im wesentlichen hülsen- förmigen Tragkörper aufweist und bei der im Bereich des Tragkörpers mindestens ein Rotationslager angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Blasformung von thermoplastischen Behältern, die mindestens eine mit einer Blasform versehen Blasstation sowie eine Reckeinrichtung aufweist und bei der zum Transport von aufzublasenden Vorformlingen ein im wesentlichen hülsenförmiger Tragkörper vorgesehen ist. Ein derartiger Tragkörper wird beispielsweise in der DE-OS 43 40 291 beschrieben und dient dazu, Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylentherephtalat) innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zuzuführen. 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 ebenfalls in der DE-OS 43 40 291 erläutert.
Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben und Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.
Die Verwendung von Tragkörpern zur Handhabung der Vorformlinge weist den Vorteil auf, daß die Vorformlinge mit ihrer Mündung auf ein Kopplungselement des Tragkörpers aufgesteckt werden können und daß während der weiteren Transportbewegungen die verwendeten Transportelemente lediglich auf den Tragkörper und nicht direkt auf den Vorformling einwirken. Hierdurch werden Beschädigungen und Verformungen des durch die Erwärmung weichen Vorformlings vermieden. Darüber hinaus wird ein Materialabtrag durch direkt wirkende Greifelemente, der beispielsweise zu einer Staubentwicklung führen könnte, vermieden.
Die bekannten Tragkörper weisen eine hohe mechanische Festigkeit und hierdurch bedingt eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer auf. Insbesondere bei einer Verwendung von rotierenden Transporteinrichtungen treten jedoch Fliehkräfte auf, die die Handhabungsgeschwindigkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus treten bei einem Transport der Tragkörper entlang von Leitvorrichtungen, die im Bereich der Blasmaschine angeordnet sind, bei zunehmender Transportgeschwindigkeit Verschleißerscheinungen auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß die Handhabung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkörper aus mindestens einem Primärteil und mindestens einem Sekundärteil ausgebildet ist und daß das Sekundärteil ein spezifisches Gewicht aufweist, das geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Blasformung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein durch die Transportbewegung des Tragkörpers verursachter Verschleiß weiter minimiert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entlang mindestens eines Teiles eines Transportweges des Tragkörpers Leitelemente angeordnet sind, die aus einem härteren Material als der Tragkörper im Bereich einer Führungsfläche ausgeführt ist, die zum Kontakt mit den Leitelementen vorgesehen ist.
Durch die Konstruktion der Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen kann das Baugewicht erheblich reduziert werden, so daß zum einen bei Bremsvorgängen geringere Trägheitskräfte auftreten und daß zum anderen zusätzlich ermöglicht wird, höhere Transportgeschwindigkeiten insbesondere bei Rotationsbewegungen vorzusehen, bei denen auf die Halterungsvorrichtungen Fliehkräfte einwirken.
Die Konstruktion der Vorrichtung zur Blasformung unter Verwendung der Vorrichtung zur Halterung der Vorformlinge ermöglicht es, auftretenden Verschleiß zu reduzieren, so daß zum einen eine längere Lebensdauer ermöglicht wird und daß zum anderen Verunreinigungen aufgrund des verschleißbdingten Abriebes vermieden werden.
Eine erleichtere Handhabung kann bereits dadurch hervorgerufen werden, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 10% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
Eine weitere Steigerung der Handhabungsvorteile kann dadurch erreicht werden, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 20% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
Eine erhebliche Materialvielfalt kann auch dadurch genutzt werden, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 50% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
Bei einer Ausbildung des Sekundärteiles aus synthetischen Materialien ist insbesondere daran gedacht, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 80% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
Eine typische Anwendung besteht darin, daß das Sekundärteil aus Kunststoff ausgebildet ist. Zur Gewährleistung ausreichender Wärmeleiteigenschaften ist es ebenfalls möglich, daß das Sekundärteil aus Leichtmetall ausgebildet ist .
Eine erhebliche Verschleißverminderung kann auch dadurch unterstützt werden, daß das Sekundärteil in Richtung einer Längsachse des Tragkörpers eine Ausdehnung aufweist, die mindestens gleich der Ausdehnung einer Führungsfläche des Tragkörpers ausgebildet ist, die als Kontaktfläche für Leitelemente entlang eines Transportweges des Tragkörpers vorgesehen ist.
Zur Unterstützung einer Halterung des Tragkörpers durch Magnetkräfte wird vorgeschlagen, daß das Primärteil eine Ausdehnung aufweist, die näherungsweise der Ausdehnung von Magneten zur Halterung des Tragkörpers im Bereich des Heizrades in Richtung der Längsachse des Tragkörpers entspricht.
Eine AusführungsVariante mit hoher Stabilität wird dadurch bereitgestellt, daß das Sekundärteil als Einlegeteil vom Primärteil aufgenommen ist.
Eine besonders starke Herabsetzung von Trägheitskräften kann dadurch erreicht werden, daß das Primärteil als Einlegeteil im Sekundärteil aufgenommen ist.
Ebenfalls kann eine hohe Stabilität dadurch hervorgerufen werden, daß das Primärteil aus Metall ausgebildet ist .
Zur Gewährleistung einer ausreichenden Drehbeweglichkeit des Transportdornes im Bereich des Heizrades ist vorgesehen, daß der Transportdorn zwei Rotationslager aufweist . Zur Ermöglichung einer Anordnung von Leitelementen auf unterschiedlichen Montagehöhen wird vorgeschlagen, daß der Tragkörper mit mindestens zwei aus Kunststoff ausgebildeten Sekundärteilen versehen ist .
Ein geringes Gesamtbaugewicht kann dadurch erreicht werden, daß der Tragkörper eine aus Kunststoff ausgebildete Grundstruktur aufweist und mit Einlegeteilen aus Metall versehen ist.
Zur Unterstützung einer Aufbringung von Rotationsbewegungen durch mechanische Antriebe wird vorgeschlagen, daß der Tragkörper mindestens eine Verzahnung aufweist .
Eine weitgehend standardisierte Halterung von geometrisch unterschiedlich dimensionierten Vorformlingen wird dadurch unterstützt, daß der Tragkörper mit einem produktabhängig gestalteten Aufsatzelement versehen ist .
Zur Verminderung von Druckverlusten wird vorgeschlagen, daß im Übergangsbereich des Aufsatzelementes in den Tragkörper ein Dichtring angeordnet ist .
Definierte Bewegungsbahnen werden auch dadurch unterstützt, daß der Tragkörper eine Führungshülse zur Ausrichtung einer durch den Transportdorn in den zu formenden Behälter einfahrenden Reckstange aufweist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Blasformung von thermoplastischen Behältern mit Heizrad und Blasrad, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere modifizierte Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen,
Fig. 5 eine nochmals modifizierte Variante der Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen
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Fig. 6 eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung eines Kontaktes der Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen mit einem Leitelement im Bereich der Vorrichtung zur Blasformung von thermoplastischen Behältern.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Blasformung von Behältern ein Heizrad (1) und ein Blasrad (2) auf. Zu verarbeitende Vorformlinge werden über eine Zuführschiene (3) in den Bereich einer Wendeeinrichtung (4) geleitet und von Übergaberädern (5,6,7) in den Bereich des Heizrades (1) transportiert. Bei dieser Variante werden die Vorformlinge hängend mit ihren Mündungen nach oben orientiert entlang der Zuführschiene (1) geleitet und von der Wendeeinrichtung (4) um 180° gedreht. Eine Beheizung im Bereich des Heizrades (1) erfolgt hierdurch derart, daß die Vorformlinge stehend mit ihren Mündungen nach unten orientiert sind. Es ist aber ebenfalls denkbar eine hängende Heizung ohne vorhergehende Wendung der Vorformlinge durchzuführen. Entlang des Heizrades (1) sind Heizeinrichtungen (8) und Kühleinrichtungen (9) angeordnet. Vorzugsweise ist jeweils eine Kühleinrichtung (9) zwischen zwei Heizeinrichtungen (8) angeordnet. Die Heizeinrichtungen (8) beheizen die Vorformlinge mit Hilfe von IR-Strahlung und die Kühleinrichtungen (9) blasen zur Oberflächenkühlung Luft auf die Oberflächen der beheizten Vorformlinge .
Nach Abschluß der Beheizung und Durchlaufen einer Kühl- strecke werden die temperierten Vorformlinge von einem Übergaberad (10) zum Blasrad (2) transportiert und hier in Formen (11) eingesetzt, die von Blasstationen (12) gehaltert sind. Die Blasstationen (12) sind buchartig aufklappbar und verschließbar. Nach einem Abschluß des Blasvorganges werden fertiggeblasene Behälter aus der Blasstation (12) entnommen und von Übergaberädern (13,6,14) einer Ausgabestrecke (15) zugeführt. Bei einer Blasformung der Vorformlinge im Bereich des Blas- rades (2) mit einer Mündungsorientierung nach unten ist insbesondere daran gedacht, zwischen dem Blasrad (2) und der Ausgabestrecke (15) eine weitere Wendeeinrichtung anzuordnen, so daß die geblasenen Behälter hängend im Bereich der Ausgabestrecke (15) transportiert werden können.
Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Transportdorns (16) im Bereich des Heizrades (1) . Das Heizrad (1) ist mit Dornaufnahmen (17) versehen, in deren Bereich Magnete (18,19) angeordnet sind, um eine Halterung der Transportdorne (16) durchzuführen. Grundsätzlich ist die Verwendung eines Magneten (18,19) ausreichend, durch Verwendung von zwei Magneten (18,19) kann jedoch die Halterungssicherheit erhöht werden. Die Transportdorne (16) bilden die Vorrichtung zur Halterung der Vorformlinge aus.
Der Transportdorn (16) ist mit einem außenseitig profilierten und im wesentlichen hülsenförmig gestalteten Tragkörper (20) versehen. Der Tragkörper haltert Rotationslager (21,22) und kann mit einer Verzahnung (23) versehen werden. Die Rotationslager (21,22) können beispielsweise als Rollenlager oder als Kugellager ausgebildet sein, die in der Dornaufnahme (17) abrollen. Ebenfalls ist es denkbar, im Bereich der Dornaufnahme
(17) rotationsfähig gelagerte Elemente, beispielsweise Kugeln oder Rollen anzuordnen, und die Rotationslager
(21,22) als Außenflächen von zylindrischen oder hülsenartigen Körpern auszubilden. Grundsätzlich sind ebenfalls Ausführungen als Gleitlager realisierbar.
Die Magnete (18,19) sind innerhalb der Dornaufnahmen (17) derart angeordnet, daß nach einem Einsetzen des Transportdornes (16) in die Dornaufnahme (17) ein Luft- spalt zwischen den Magneten (18,19) und zugeordneten KontaktSegmenten (24,25) des Transportdornes (16) verbleibt. Hierdurch ist sichergestellt, daß ein unmittelbarer Materialkontakt nur zwischen Außenflächen der Rotationslager (21,22) und der Dornaufnahme (17) erfolgt. Hierdurch ist eine freie Drehbeweglichkeit des Transportdornes (16) innerhalb der Rotationslager (21,22) relativ zur Dornaufnahme (17) trotz der magnetischen Halterung möglich.
Der Tragkörper (20) mündet in lotrechter Richtung nach oben in ein Aufsatzelement (26) ein, das eine Dimensionierung aufweist, die abhängig vom jeweils zu transportierenden Vorformling gewählt wird. Der weitere Bereich des Transportdornes (16) wird hingegen standardisiert dimensioniert. Das Aufsatzelement (26) kann beispielsweise aus Stahl gefertigt werden und mit einem Dichtring (27) versehen sein, gegen den der Mündungsbereich eines aufgesteckten Vorformlings geführt wird. Insbesondere ist es auch möglich, das Aufsatzelement (26) im Oberflächenbereich zu nitrieren, beispielsweise mit Titannitrid. Ebenfalls sind andere Behandlungen zur Verbesserung der Oberflächenqualität, insbesondere der Glätte, der Härte oder der Korrosionsbeständigkeit möglich.
Dem AufSteckelement (26) abgewandt angeordnet ist ein Anschlußelement (28) vorgesehen, durch das hindurch Druckluft zur Expansion des Vorformlings in einen Innenraum (29) des Transportdornes (16) zugeleitet wird.
Zur Stabilisierung der Positionierung des Transportdornes (16) insbesondere bei der Durchführung von Übergaben, beispielweise nach einem Abschluß des Heizvorganges bei einer Trennung des Transportdornes (16) vom Heizrad (1) , sind im Bereich der Blasformmaschine Leitelemente (30) angeordnet, die je nach ihrer Positionierung auf unterschiedlichen Höhen den Transportdorn (16) gegenüber einen seitlichen Kippen abstützen können. Die Leitelemente (30) können ebenfalls die Herauslösung der Transportdorne (16) aus den Dornaufnahmen (17) unterstützen.
In Fig. 2 sind drei unterschiedliche Positionierungen für Leitelemente (30) eingetragen. Bei einer Ausbildung des Transportdornes (16) überwiegend aus Metall können die Leitelemente (30) aus einem Kunststoff, beispielsweise aus POM, gefertigt sein. Bei einer Verwendung von Sekundärteilen (31) des Tragkörpers (20) , die aus einem Kunststoff ausgebildet sind, ist es zweckmäßig, die Leitelemente (30) aus Metall, beispielsweise aus gehärtetem Stahl, zu fertigen.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist vorgesehen, die Sekundärteile (31) ringförmig auszubilden und derart im Bereich des Transportdornes (16) anzuordnen, daß Kontaktbereiche, die mit den Leitelementen (30) in Berührung kommen können, abgedeckt sind. Bei einer Ausbildung der Sekundärteile (31) aus einem weichen Material, beispielweise aus Kunststoff, und einer Ausbildung der Leitelemente (30) aus einem harten Material, beispielsweise aus Stahl, werden Kontaktstellen zwischen dem Transportdorn (16) und den Leitelementen (30) aufgrund der Drehbeweglichkeit des Transportdornes (16) statistisch über den Umfang der Sekundärteile (31) verteilt. Ein Kontakt mit den Leitelementen (30) erfolgt stets im gleichen Bereich des Leitelementes (30) . Es kann somit der Vorteil erzielt werden, daß die Kontaktzone im Bereich des weiteren Bauteiles statistisch variiert und nur im Bereich des härteren Bauteiles eine örtlich konstante Kontaktzone vorliegt. Gegenüber einer umgekehrten Realisierung kann hierdurch der Verschleiß erheblich reduziert werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Tragkörper (20) aus einem Material ausgebildet ist, das relativ zu Eisen beziehungsweise zu Stahl ein geringeres spezifisches Gewicht aufweist. Es ist beispielweise an die Verwendung von Kunststoff oder von Aluminium gedacht. Typische spezifische Gewichte betragen für Eisen oder Stahl 7,86 kg/1, für Aluminium 2,70 kg/1 und für Kunststoffe 0,9 bis 2,1 kg/1.
Das Anschlußelement (28) kann bei dieser Ausführungsform ebenfalls ganz oder teilweise aus einem relativ zu Stahl leichteren Material, beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet sein. Bei einer Ausbildung der Kontaktsegmente (24,25) aus einem nichtmagnetischen Material, beispielweise aus Kunststoff, ist insbesondere daran gedacht, magnetisierbare Teile einzubetten, um ausreichend starke Haltekräfte durch die Magnete (18,19) aufbringen zu können.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Anbau- teile alle von einer Seite auf den Tragkörper (20) aufgeschoben werden können. Hierdurch kann eine weitere Vereinfachung bei der Fertigung hervorgerufen werden und es braucht lediglich einseitig eine Verspannung erfolgen. Der Tragkörper (20) und das Anschlußelement
(28) sind bei dieser Ausführungsform einteilig ausgebildet. Bei einer Ausbildung dieses einteiligen Tragkörpers (20) aus Metall können wiederum Sekundärteile
(31) aus Kunststoff beispielsweise im Bereich des Anschlußelementes (28) und im Bereich des AufSteckelementes (26) angeordnet werden.
Alternativ ist in Fig. 4 ebenfalls in dünnen Linien eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der der Tragkörper (20) zweiteilig ausgebildet und über die Kombination eines Innengewindes (32) und eines Außengewindes (33) zusammengefügt ist. Eine Abdichtung wird über Dichtungsringe (34) gewährleistet. Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann das Kontaktsegment (24) einteilig mit dem Tragkörper (20) ausgeführt sein.
Bei der Ausführungsform in Fig. 5 ist ebenfalls eine zweiteilige Ausführungsform des Tragkörpers (20) veranschaulicht, bei der das Anschlußelement (28) einteilig mit einem unteren Bereich des Tragkörpers (20) und ein oberes Kontaktsegment (35) einteilig mit einem oberen Bereich des Tragkörpers (20) verbunden ist. Durch diese Ausführungsform ist es möglich, das produktabhängige Aufsatzelement (26) geometrisch erheblich zu verkleinern, so daß eine weitergehende Standardisierung des Transportdornes (16) erreicht werden kann. In Abhängigkeit von einer Materialwahl für den Transportdorn (16) beziehungsweise für ausgewählte Bereiche des Transportdornes (16) können wiederum zur Ermöglichung einer magnetischen Halterung beispielweise Eisenteile in Kunststoff oder Kunststoffteile in einen Tragkörper aus Eisen eingebettet sein. Gleichfalls sind in Abhängigkeit von den jeweils auftretenden Materialbeanspruchungen andere Materialkombinationen denkbar.
Fig. 6 zeigt die Anordnung des Transportdornes (16) innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung von Behältern. Der Transportdorn (16) besteht hier aus einem Primärteil (36) aus Metall und einem aus Kunststoff ausgebildeten Sekundärteil (31) . Der Transportdorn (16) ist in Drehrichtung (37) bezüglich einer Mittellinie (38) rotationsfähig und wird in Transportrichtung (39) an einem Leitelement (40) vorbeibewegt. Das Leitelement (40) wird aus einem Material ausgebildet, das härter als das Material des Sekundärteiles (31) ist. Beispielsweise kann Stahl verwendet werden.
Bei einer Bewegung in Transportrichtung (39) trifft der Transportdorn (16) zunächst in einem Auffangbereich (41) , der trichterartig aufgeweitet ist, auf das Leitelement (40) auf. Aufgrund der vorgegebenen Transportbewegungen ergibt sich im Bereich des Auffangbereiches (41) stets die gleiche Auftreffstelle (42) . Im Bereich des Transportdornes (16) wird die korrespondierende Gegenstelle (43) aufgrund der Rotationsbewegung des Transportdornes (16) wird die korrespondierende Gegenstelle (43) aufgrund der Rotationsbewegung des Transportdornes (16) statistisch entlang eines Außenum- fanges (44) verteilt. Der dem dargestellten Transportdorn (16) folgende weitere Transportdorn trifft somit wieder exakt an der gleichen Auftreffstelle (42) gegen das Leitelement (40) . Der dargestellte Transportdorn (16) trifft jedoch bei einem nachfolgenden Leitelement (40) auf eine andere Gegenstelle (43) im Bereich seines Außenumfanges (44) . Ebenfalls ist statistisch anzunehmen, daß der Transportdorn (16) nach einer Beendigung seines Umlaufweges und bei einem erneuten Auf- treffen auf das dargestellte Leitelement (40) eine gegenüber der dargestellten Rotationspositionierung geänderte Positionierung einnimmt.
Grundsätzlich ist daran gedacht, den Transportdorn (16) durch die vorgesehenen Materialpaarungen so zu konstruieren, daß eine Druckstabilität von mindestens 40 bar vorliegt. Ebenfalls ist durch die Materialauswahl dafür gesorgt, daß eine Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von mindestens 80°C gegeben ist. Bei einer bereichsweisen Ausbildung des Transportdornes (16) aus Kunststoff ist es ebenfalls möglich, eine mindestens bereichsweise Beschichtung oder Bedampfung mit Metall vorzunehmen. Hierdurch kann zum einen durch Reflexion eine Erhitzung vermieden werden, darüber hinaus wird bei einer erfolgenden Wärmeaufnahme eine Wärmeableitung unterstützt. Eine Metallbedampfung verhindert ebenfalls eine Staubanlagerung, da elektrostatische Aufladungen abgeleitet werden.
Bei einer Ausbildung des Anschlußelementes (28) aus einem relativ weichen Material ist daran gedacht, einen unteren Einleitbereich durch ein Einlegeteil aus einem festeren Material auszubilden, damit Schlagbeanspruchungen durch pneumatische Verbindungselemente toleriert werden können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Halterung von Vorformlingen, die einen im wesentlichen hulsenförmigen Tragkörper aufweist und bei der im Bereich des Tragkörpers mindestens ein Rotationslager angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) aus mindestens einem Primärteil (36) und mindestens einem Sekundärteil (31) ausgebildet ist und daß das Sekundärteil (31) ein spezifisches Gewicht aufweist, das geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 10% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 20% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 50% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Sekundärteiles mindestens 80% geringer als das spezifische Gewicht von Stahl ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (31) aus Kunststoff ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (31) aus Leichtmetall ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (31) in Richtung einer Längsachse des Tragkörpers (20) eine Ausdehnung aufweist, die mindestens gleich der Ausdehnung einer Führungsfläche des Tragkörpers (20) ausgebildet ist, die als Kontaktfläche für Leitelemente (30) entlang eines Transportweges des Tragkörpers (20) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (36) eine Ausdehnung aufweist, die näherungsweise der Ausdehnung von Magneten (18,19) zur Halterung des Tragkörpers (20) im Bereich des Heizrades (1) in Richtung der Längsachse des Tragkörpers (20) entspricht .
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (31) als Einlegeteil vom Primärteil (36) aufgenommen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (36) als Einlegeteil vom Sekundärteil (31) aufgenommen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (36) aus Metall ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportdorn (16) zwei Rotationslager (21,22) aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) mit mindestens zwei aus Kunststoff ausgebildeten Sekundärteilen (31) versehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) eine aus Kunststoff ausgebildete Grundstruktur aufweist und mit Einlegeteilen aus Metall versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) mindestens eine Verzahnung (23) aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) mit einem produktabhängig gestalteten Aufsatzelement (26) versehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich des Aufsatzelementes (26) in den Tragkörper (20) ein Dichtring (27) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) eine Führungshülse zur Ausrichtung einer durch den Transportdorn (16) in den zu formenden Behälter einfahrenden Reckstange aufweist .
20. Vorrichtung zur Blasformung von thermoplastischen Behältern, die mindestens eine mit einer Blasform versehene Blasstation sowie eine Reckeinrichtung aufweist und bei der zum Transport von aufzublasenden Vorformlingen ein im wesentlichen hülsen- förmiger Tragkörper vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß entlang mindestens eines Teiles eines Transportweges des Tragkörpers mindestens ein Leit- element (40) angeordnet ist, das aus einem härteren Material als der Tragkörper (20) im Bereich einer Führungsfläche ausgebildet, die zum Kontakt mit dem Leitelement vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) rotationsfähig geführt ist. y -
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (40) aus Metall ausgebildet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20) mindestens teilweise im Bereich der Führungsfläche aus einem Kunststoff ausgebildet ist.
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