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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Üblicherweise werden dabei erwärmte Kunststoffvorformlinge einer Umformungseinrichtung zugeführt und in dieser Umformungseinrichtung, beispielsweise einer Streckblasmaschine, zu den Behältnissen, beispielsweise Flaschen umgeformt. Dabei kann diese Umformung durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen Medium, insbesondere Druckluft erfolgen. Es wäre jedoch auch möglich, dass diese Umformung mittels einer Flüssigkeit erfolgt, insbesondere mit dem abzufüllenden Getränk. In diesem Fall wird bereits ein abzufüllendes Getränk in die Kunststoffvorformlinge eingefüllt und diese dadurch expandiert.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf beide beschriebenen Varianten.
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Bei einigen der im Stand der Technik bekannten Verfahren ist es bekannt, dass die Blasformen, innerhalb derer die Kunststoffvorformlinge expandiert werden, noch zusätzlich temperiert und insbesondere erwärmt werden. Um diese Erwärmung zu erreichen, sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Vorgehensweisen bekannt. So sind beispielsweise elektrische Beheizungen der Blasformen bekannt, aber auch Beheizungen durch ein fließfähiges Medium, beispielsweise durch erwärmtes Öl, erfolgen.
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In der
WO2007063260A2 wird eine Methode zur Herstellung eines schlauchförmigen Rohrs oder eines Kanals für einen Flüssigkeitskreislauf offenbart. Diese werden in einer Form hergestellt, welche durch induktive Mittel geheizt wird. Die Formoberflächen werden auf eine Temperatur gebracht, auf welcher das Rohr erweicht.
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Die
US6844533B1 beschreibt eine Induktionsheizvorrichtung um Behälter versiegeln zu können (z.B. mit einer Aluminiumfolie). Die Heizvorrichtung umfasst dabei einen Konzentrator, eine Grundfläche, einen Kern auf dieser Grundfläche, mehrere äußere und innere Wände, eine Rolle, welche zwischen dem Kern und den äußeren Wänden befestigt ist mit mehreren Rollenvorrichtungen, welche mit dem Konzentrator verbunden sind, einen Spulenkörper mit Flanschen an jedem Ende, an welchen ein isolierter elektrischer Leiter angebracht ist;
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In der europäischen Patentanmeldung
EP 0 849 067 A1 wird ein Verfahren zur Kontrollierung der Temperatur eines Preforms für einen Streckblasformprozess beansprucht. Dafür wird eine Heizform um den Preform herum angeordnet. Anschließend wird ein wechselnder magnetischer Fluss angelegt um den Preform zu heizen. Die Temperatur wird über die Stärke des wechselnden magnetischen Feldes kontrolliert.
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In der
DE3307761A1 wird beschrieben, dass thermoplastische Preforms mit einer Vorrichtung zum dielektrischen Erwärmen erwärmt werden. Die Vorrichtung umfasst dabei einen Hochfrequenzsignalgenerator zum Erzeugen eines elektrischen Wechselpotentials. Dabei ist eine Vielzahl von Elektrodenpaaren vorgesehen, zwischen den das elektrische Wechselfeld erzeugt wird. Durch dieses Feld werden die Preforms über eine Transportvorrichtung bewegt.
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In der
WO20120118014A2 wird eine Vorrichtung zum Umformen eines Bereichs eines Kunststoffbehälters beansprucht. Hierfür wird induktives Heizen verwendet. Eine Stange wird durch Induktion erhitzt und in den Mundbereich des Behälters eingeführt. Der Mundbereich wird durch die Hitze weich. Anschließend wird eine Umformungsform herabgelassen und der obere Bereich / der Mundbereich des Behälters wird umgeformt, sodass die gewünschte Nackenform hergestellt wird.
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In der
CN204451155U wird eine Form offenbart, um deren äußere Oberfläche eine Spule gewickelt ist. Die Spule und die Form sind dabei von einer Wärmeisolierungsschicht umgeben. Die Temperatur wird über Wechselstrom und durch elektromagnetische Induktion erzeugt. Bei der Maschine mit dieser Form handelt es sich um eine Folienmaschine um einen neuen hitzehärtbaren Kunststoff herzustellen. Die Wärmeisolierungsschicht besitzt eine Dicke von 25 bis 30 mm.
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Im Bereich der Erhitzung von Blasformen und insbesondere der Formhälften sind unterschiedliche Methoden bereits bekannt. Eine Möglichkeit wäre es die Formen mit Leitungen zu temperieren, in welchen sich temperiertes Öl oder Wasser befindet. Diese Technik ist zuverlässig und bereits weit verbreitet. Eine weitere Möglichkeit wäre aber die Verwendung von elektrischen Heizelementen. Obwohl nämlich die Verwendung von Öl oder Wasser zuverlässig und weniger komplex als andere Heizmethoden ist, weist sie trotzdem einige Nachteile auf, auf welche später noch eingegangen wird. Elektrische Heizelemente werden zum Beispiel in der
WO2013093335A1 beschrieben. In dieser Druckschrift wird eine Form zur Herstellung von Behältern offenbart, welche ein Heizsystem umfasst, welches mindestens ein Widerstandelement aufweist. Diese elektrischen Widerstandselemente (Heizstäbe) sind dabei innerhalb der Form parallel zur Mittelachse der Form angeordnet.
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In der
EP 2 703 146 B1 wird ein Abkühlungsverfahren für eine Form beansprucht. Die Form weist dabei Mittel zur Erwärmung der Form auf, welche bei dem Abkühlungsverfahren deaktiviert werden
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Ein weiteres europäisches Patent
EP 1 753 597 B1 beansprucht eine beheizbare Blasform zur Herstellung von thermoplastischen Behältern. Diese Blasform wird dabei durch elektrische Heizelemente geheizt. Die Heizelemente sind dabei zwischen den Formhalter und der Form platziert.
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Die
EP 0 849 067 A1 offenbart ein Verfahren zur Kontrolle der Temperatur von Vorformlingen während eines Streckblasprozesses. Dabei wird die Heizform um den Vorformling angeordnet und eine gesteuerte, wechselnde, magnetische Strömung angelegt. Durch diese wechselnden, magnetischen Strömungen wird die Form sehr schnell erwärmt.
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Ein Problem bei den bisherigen Methoden zum Beheizen der Blasformen einer Behälterherstellungsmaschine ist, dass man die Heizvorrichtung möglichst nahe an die Form heranbringen muss, wenn eine gute Heizleistung erhalten werden soll.
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Bringt man jedoch beispielsweise elektrische Heizelemente im Inneren der Formhälften der Blasform an, so müssen die Leitungen zu diesen bei jedem Formwechsel aus- und wieder eingesteckt werden. Dabei besteht ein Gefährdungspotenzial, da etwa durch unkonzentriertes Arbeiten Beschädigungen an der Maschine oder an den Versorgungsleitungen auftreten können. Wenn zum Beispiel eine Blasform nicht komplett abgesteckt wird, besteht beim Herausnehmen der Form die Gefahr, dass Leitungen oder Bauteile herausgerissen oder beschädigt werden.
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Daneben besteht auch im gegensätzlichen Fall die Gefahr, dass eine Maschine zum Beispiel ohne funktionierenden Temperatursensor in Betrieb genommen wird, da vergessen wurde, die Versorgungsleitungen zu diesen wieder richtig einzustecken.
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Dieses Problem tritt insbesondere bei der Verwendung von elektrischen Bauteilen auf. Benutzt man anstatt elektrischen Heizelementen fluidbasierte Heizsysteme, wie zum Beispiel Öl oder Wasser, wobei diese beispielsweise unter Druck stehen können, so ist die Maschine zwar weniger komplex, da weniger Komponenten verwendet werden müssen.
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Andererseits besteht jedoch eine Gefahr von Leckagen, welche zum einen beseitigt werden müssen und welche zum anderen (insbesondere bei der Verwendung von Öl) eine Kontaminationsgefahr verursachen. Dies ist besonders ungünstig bei Maschinen, welche Artikel für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie herstellen, da im Extremfall gesundheitliche Schäden bei den Endverbrauchern und/oder Imageschäden des Herstellerunternehmens entstehen können.
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Daneben besteht auch ein Verletzungsrisiko bei den Arbeitern, wenn sie sich in der Nähe von Leitungen aufhalten, welche heißes Öl oder Wasser enthalten, insbesondere wenn diese unter einem Druck stehen. Es wäre also vorteilhaft, wenn eine Methode oder eine Vorrichtung zur Verfügung stünde, mit welcher die Blasformen gut geheizt werden können und welche die oben genannten Nachteile zumindest zum Teil ausgleicht.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche eine effiziente Erwärmung der Blasformen ermöglichen und dabei auf eine Vielzahl von Leitungsverbindungen an den Blasformen ebenso verzichten, wie auch auf Systeme, welche zu gefährlichen Leckagen führen können.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere Kunststoffflaschen weist einen bewegbaren Träger auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist, wobei jede dieser Umformungsstationen eine Blasformanordnung aufweist, welche zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen geeignet und bestimmt ist und wobei diese Blasformanordnung in einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand anordenbar ist und in dem geschlossenen Zustand einen Hohlraum ausbildet, innerhalb dessen der Kunststoffvorformling durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu dem Kunststoffbehältnis expandierbar ist und wobei die Vorrichtung wenigstens eine Erwärmungseinrichtung aufweisen, um wenigstens einen Abschnitt der Blasformanordnung wenigstens zeitweise zu erwärmen.
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Erfindungsgemäß weist die Erwärmungseinrichtung eine Wärmequelle auf, welche beabstandet von der Blasformanordnung angeordnet ist sowie ein Wärmeübertragungsmittel, welches dazu geeignet und bestimmt ist, von der Wärmequelle erzeugte Wärme wenigstens teilweise an wenigstens einem Abschnitt der Blasformanordnungen zu übertragen.
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Bevorzugt ist die Wärmequelle zum Erwärmen mehrerer Blasformanordnungen bestimmt. Besonders bevorzugt ist die Wärmequelle zum Erwärmen sämtlicher Blasformanordnungen (d.h. der Blasformanordnungen aller Umformungsstationen) bestimmt. Besonders bevorzugt ist jedoch jeder Umformungsstation und/oder jeder Blasformanordnung wenigstens ein Wärmeübertragungsmittel zugeordnet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem bewegbaren Träger um einen drehbaren Träger und insbesondere ein sogenanntes Blasrad. Bevorzugt weisen die Umformungsstationen jeweils Beaufschlagungseinrichtungen auf, welche dazu geeignet und bestimmt sind, die Behältnisse mit dem besagten fließfähigen Medium zu beaufschlagen.
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Dabei kann es sich, wie oben erwähnt, bei dem fließfähigen Medium sowohl um ein gasförmiges Medium und insbesondere Blasluft handeln, als auch um ein flüssiges Medium und insbesondere ein abzufüllendes Getränk.
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Bevorzugt weist die Beaufschlagungseinrichtung eine Blasdüse auf, welche an eine Mündung des zu expandierenden Kunststoffvorformlings anlegbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Umformungsstationen jeweils stangenartige Körper auf, welche in das Innere der Kunststoffvorformlinge einführbar sind, um diese in deren Längsrichtung zu dehnen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Blasformanordnung eine Blasform auf, welche besonders bevorzugt wenigstens zwei Seitenteile und insbesondere auch zusätzlich ein Bodenteil aufweist. Besonders bevorzugt sind diese Seitenteile und/oder das Bodenteil zumindest mittelbar an einer Blasformträgeranordung angeordnet. Weiterhin ist es jedoch auch möglich und bevorzugt, dass die Blasformteile an Blasformträgerschalen angeordnet sind und diese Blasformträgerschalen wiederum an dem Blasformträger.
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Bei dem Bestandteil der Blasformanordnung kann es sich daher bevorzugt sowohl um die Blasformteile im Engeren handeln als auch um die erwähnten Blasformträgerschalen. Die Wärmeübertragungsmittel können dabei die Wärme sowohl unmittelbar an Bestandteile der Blasformanordnung übertragen als auch mittelbar, d.h. an andere Elemente wie etwa die Blasformträgerteile oder die Blasformträgerschalen, welche dann die Wärme an die Blasformanordnung weiterleiten. Bevorzugt leiten jedoch die Wärmeübertragungsmittel die Wärme unmittelbar wenigstens einen Bestandteil der Blasform weiter.
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Damit weist allgemein die Vorrichtung wenigstens eine Blasformanordnung zur Herstellung von Artikeln durch ein Formgebungsverfahren auf wobei es sich insbesondere um ein Streckblasformen oder Blasformen handelt. Die Blasformanordnung weist bevorzugt mindestens zwei Formhälften (auch Seitenteile genannt) auf, welche bevorzugt die Kontur der entstehenden Artikel bestimmen.
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Die Blasformen werden bevorzugt auswechselbar von den Blasformträgern gehalten. Dies bedeutet, dass etwa zu einem Formatwechsel die Blasformteile von der Umformungsstation ausgewechselt werden können.
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Wie oben erwähnt weist die Vorrichtung zusätzlich wenigstens eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Blasformanordnung und insbesondere der Formhälften auf. Bevorzugt handelt es sich wie unten genauer beschrieben bei dem Temperiereinrichtung um eine Einrichtung zur induktiven Temperierung der Blasform bzw. der Blasformhälften.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Wärmequelle stationär angeordnet. Dies bedeutet, dass Wärme ausgehend von einer Wärmequelle auf die Umformungsstation übertragen wird und insbesondere auch eine Übertragung möglich ist, während sich die Umformungsstationen bewegen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Wärmeübertragungsmittel einen ersten Endabschnitt auf, welcher von der Wärmequelle erwärmbar ist und einen zweiten Endabschnitt, welcher dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Bereich der Blasformanordnung zu erwärmen. Dabei ist besonders bevorzugt dieser zweite Abschnitt an der Blasformanordnung angeordnet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Wärmeübertragungsmittel stangenartig ausgebildet und insbesondere geradlinig ausgebildet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Wärmeübertragungsmittel wenigstens einen Kanal zum Leiten eines fließfähigen Mediums aufweisen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Wärmequelle um eine induktive Wärmequelle. Dies bedeutet, dass die Wärmequelle induktiv, also insbesondere mittels eines Magnetfelds die Wärme erzeugt. Bevorzugt weist daher die Wärmequelle eine Induktionsquelle auf.
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Es käme jedoch auch alternativ oder zusätzlich eine andere Wärmequelle in Betracht wie etwa eine elektrische Wärmequelle, insbesondere eine Widerstands-Wärmequelle oder dergleichen. Insbesondere wäre es auch denkbar dass eine unten genauer beschriebene sog. Heatpipe induktiv und/oder in anderer Weise wie insbesondere elektrisch (oder gegebenenfalls auch mittels Mikrowellen) erwärmt wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umrundet die Wärmequelle die Vorrichtung und insbesondere den Träger wenigstens teilweise und besonders bevorzugt vollständig. Dabei kann die Wärmequelle eine Induktionsplatte oder eine Induktionsgasse aufweisen, durch welche im Betrieb bevorzugt wenigstens ein Abschnitt des Wärmeübertragungsmittels bewegt wird. Bevorzugt weist die Wärmequelle eine kreisringförmige und/oder torusartig ausgebildete Gestalt auf.
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Weiterhin ist es jedoch denkbar, dass die Wärmequelle in einer Umfangsrichtung an denjenigen Stellen unterbrochen ist, an denen eine Zuführeinrichtung zum Zuführen der Kunststoffvorformlinge und/oder eine Abführeinrichtung zum Abführen der Kunststoffbehältnisse angeordnet ist
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Bevorzugt sind die Umformungsstationen gegenüber der Wärmequelle beweglich.
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Bevorzugt umgibt die Wärmequelle den Träger und/oder eine geometrische Drehachse des Trägers in Umfangsrichtung um einen Winkel, der größer ist als 90°, bevorzugt größer als 120°, bevorzugt größer als 150°, bevorzugt größer als 180° und besonders bevorzugt größer als 210°.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Wärmeübertragungsmittel an der Umformungsstation und/oder an dem Träger angeordnet. Besonders bevorzugt wird als Wärmeübertragungsmittel ein Wärmerohr verwendet. Unter einem Wärmerohr wird ein Wärmeübertrager verstanden, der unter Nutzung von Verdampfungswärme eines Mediums eine hohe Wärmestromdichte erlaubt. So können beispielsweise auf einer kleinen Querschnittsfläche große Wärmemengen transportiert werden. Dabei könnte es sich bei diesem Wärmerohr um eine sogenannte Heatpipe handeln, oder beispielsweise auch um ein ZweiPhasen-Thermosiphon.
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Besonders bevorzugt wird zum induktiven Temperieren der Formen oder Formhälften eine Heatpipe als Wärmeübertragungsmittel verwendet. Diese kann beispielsweise innerhalb der Blasform oder auch in dem Bereich zwischen der Blasform und der Formträgerschale oder auch in der Formträgerschalte angeordnet sein.
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Bevorzugt weist das Wärmeübertragungsmittel wenigstens einen Kanal zum Leiten eines fließfähigen Mediums auf und insbesondere eines fließfähigen Wärmeübertragungsmediums. Dabei kann dieses Wärmemedium flüssig, dampfförmig oder auch gasförmig oder in dazwischenliegenden Phasen vorliegen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform befindet sich wenigstens ein Teilbereich des Temperierelements bzw. der Temperiereinrichtung außerhalb der Blasform bzw. der Behandlungsstation. Dieser Teil kann dabei ein Zusatz bzw. ein zusätzliches Objekt sein, welches mit der Heatpipe bzw. dem Wärmeübertragungsmittel verbunden ist oder zumindest damit in Verbindung steht. Daneben kann es jedoch auch ein Teil der oben erwähnten Heatpipe sein.
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Bevorzugt befindet sich außerhalb der Behandlungsstation eine weitere Vorrichtung zur Temperierung der Heatpipe und insbesondere desjenigen Bereichs der Heatpipe bzw. des Wärmeübertragungsmittels, welches außerhalb der Form oder der Behandlungsstation liegt.
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Wie oben erwähnt ist besonders bevorzugt die Vorrichtung zumindest teilweise umlaufend um die Herstellungsvorrichtung angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform rotieren die Behandlungsstationen bzw. Umformungsstationen um eine Achse und die vorstehenden Bereiche der Temperierelemente bzw. der Wärmeübertragungsmittel werden durch Induktion erwärmt.
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Durch das Temperierelement bzw. das Wärmeübertragungsmittel wird ein sehr guter Wärmetransport ermöglicht und die Form der Behandlungsstation temperiert.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Blasformanordnung eine Blasformträgereinrichtung und ein an dieser Blasformträgereinrichtung wenigstens mittelbar angeordnetes Blasformteil auf, wobei besonders bevorzugt wenigstens ein Abschnitt des Wärmeübertragungsmittels zumindest abschnittsweise zwischen der Blasformträgereinrichtung und dem Blasformteil vorgesehen ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist wenigstens eine Formhälfte bzw. jedes Seitenteil wenigstens ein Wärmeübertragungsmittel, insbesondere eine Heatpipe, auf. Durch eine Regulierung der wechselnden magnetischen Strömung oder auch einer Stromstärke oder Spannung und auch einer Frequenz der Induktionsleistung wird eine Steuerung der Temperierung ermöglicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind an jeder Blasformanordnung wenigstens zwei Wärmeübertragungsmittel angeordnet. Diese können dabei beispielsweise in den Seitenteilen der Blasformanordnung enden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Wärmequelle eine Steuerung zur Steuerung und/oder Regelung der Wärme auf. Dabei kann wie oben erwähnt die Regulierung durch Stromspannung oder Frequenz der jeweiligen Energieleistung erfolgen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung auch eine Sensoreinrichtung auf, welche insbesondere dazu geeignet ist, wenigstens einen physikalischen Wert und insbesondere eine Wärme bzw. Temperatur der Blasformanordnung der Blasformanordnung zu erfassen.
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So kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung ein Mittel zur Messung von physikalischen Werten, insbesondere der Temperatur durch einen Temperatursensor vorgesehen sein. Dieser kann in der Nähe der Blasstation und insbesondere im Bereich des Temperierungsmittels angeordnet sein. Durch die Messwerte dieser Messeinrichtung kann anschließend eine genaue Steuerung, insbesondere auch eine automatische Steuerung der Vorrichtung erfolgen.
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So kann die Heizleistung insbesondere auch der Umformungsstationen bzw. deren Blasformanordnungen geregelt sein. Besonders bevorzugt ist dabei eine individuelle Regelung der einzelnen Blasformanordnungen möglich, das heißt die einzelnen Blasformanordnungen sind hinsichtlich ihrer Temperatur unabhängig voneinander regelbar bzw. steuerbar.
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Diese unabhängige Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Wärmeübertragungsmittel in unterschiedlicher Weise gegenüber der Wärmequelle positioniert wird, etwa weiter aus dieser herausgezogen wird, oder in diese eingefahren wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Vorrichtung mittels solcher Messeinrichtungen die Zustände und Werte der unterschiedlichen Bereiche überwachen und bei Abweichungen bzw. Fehlzuständen Maßnahmen als Reaktion dieser einleiten. So könnte beispielsweise bei einem Drahtbruch oder einer detektierten Abweichung ein Fehlersignal ausgegeben werden. Dabei kann es sich insbesondere um ein optisches oder akustisches Fehlersignal handeln, um den Bediener der Maschine darauf aufmerksam zu machen.
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Daneben wäre es auch möglich, dass in bestimmten Fällen ein Stopp der Maschine eingeleitet wird oder kontrolliert wird, ob in einem Lagerbestand noch Ersatzteile verfügbar sind.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet. Dabei wird in einem Arbeitsbetrieb mittels eines bewegbaren Trägers eine Vielzahl von Umformungsstationen entlang eines vorgegebenen Transportpfads bewegt, wobei diese Umformungsstationen jeweils Blasformanordnungen aufweisen, welche in einem geschlossenen Zustand jeweils Hohlräume ausbilden, innerhalb deren die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt werden, wobei diesen Umformungsstationen die Kunststoffvorformlinge zugeführt werden, um durch Zuführung eines fließfähigen Mediums zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt zu werden. Dabei erfolgt diese Umformung wenigstens zeitweise während des Transports der Umformungsstationen entlang des Transportpfads und wenigstens zeitweise werden wenigstens Bestandteile der Blasformanordnung mittels einer Erwärmungseinrichtung erwärmt.
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Erfindungsgemäß weist die Erwärmungseinrichtung eine Wärmequelle auf, welche beabstandet von der Blasformanordnung angeordnet ist und ein Wärmeübertragungsmittel überträgt von der Wärmequelle erzeugte Wärme wenigstens teilweise an wenigstens einen Abschnitt der wenigstens einen Blasformanordnung und insbesondere der Blasformanordnungen.
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Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass die Wärme insbesondere außerhalb der Blasformanordnung erzeugt wird und über das Wärmeübertragungsmittel auf die Blasformanordnung übertragen wird.
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Besonders bevorzugt werden die Blasformen durch Schwenken von Blasformteilen bezüglich einer vorgegebenen Achse und besonders bevorzugt bezüglich einer Achse, welche parallel zu den zu expandierenden Kunststoffvorformlingen steht, geschwenkt. Weiterhin findet besonders bevorzugt eine Expansion der Kunststoffvorformlinge während einer Bewegung der Kunststoffvorformlinge und/oder während einer Bewegung der Umformungsstationen statt.
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Weiterhin erfolgt besonders bevorzugt eine Temperierung durch Zufuhr von Energie, etwa durch Zufuhr eines Temperiermediums oder aber elektrisch.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Erwärmung durch Verwendung einer Heatpipe. Insbesondere erfolgt die Erwärmung durch Verwendung von Strömungen von einem fließfähigen und insbesondere flüssigen oder gasförmigen Medium
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Erwärmung der Blasformanordnungen auf eine vorgegebene Betriebstemperatur.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung.
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Dabei zeigt:
- 1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Umformen von Kunststoffvorformlingen 10 zu Kunststoffbehältnissen 20. Dabei werden Kunststoffvorformlinge 10 der Vorrichtung zugeführt und in einer Vielzahl von Umformungsstationen 4 zu Kunststoffbehältnissen 20 expandiert. Diese Kunststoffbehältnisse 20 und insbesondere Kunststoffflaschen 20 werden von der Vorrichtung wieder abgeführt. Zu diesen Zwecken können Zuführsterne und Abführsterne vorgesehen sein.
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Die Vorrichtung weist dabei einen drehbaren Träger 2 auf, der wie durch den Pfeil P1 angedeutet, hier entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Während dieser Drehung erfolgt in den einzelnen Umformungsstationen 4 die Umformung der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen. Die einzelnen Umformungsstationen weisen dabei (nur schematisch gezeigt) jeweils zwei Blasformseitenteile 4a und 4b auf, sowie ein (nicht gezeigtes) Bodenteil. Diese einzelnen Teile werden im Rahmen der Erfindung erwärmt. Diese Blasformseitenteile sind damit Bestandteile einer Blasformanordnung
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Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf eine Erwärmungseinrichtung, welche zum Erwärmen der Blasformanordnungen der einzelnen Umformungsstationen 4 dient. Zu diesem Zweck weist diese Erwärmungseinrichtung 12 eine hier umlaufende Wärmequelle 22 auf, insbesondere eine induktive Wärmequelle, sowie auch Wärmeübertragungsmittel 24, die hier stangenartig ausgebildet sind. Diese Wärmeübertragungsmittel 24 weisen einen ersten Endabschnitt 24a auf, der insbesondere von der Wärmequelle erwärmt werden kann. Daneben ist ein zweiter Endabschnitt 24b vorgesehen, der insbesondere in den Umformungsstationen und dabei insbesondere in den Blasformanordnungen, beispielsweise den Seitenteilen 4a und 4b, endet.
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Bevorzugt sind diese Wärmeübertragungsmittel als sogenannte Heatpipes ausgeführt.
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Ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Formen und Formhälften berührungslos geheizt werden können. Ebenfalls wäre es möglich, dass diese separat gesteuert werden. Durch die Verwendung von Wärmeübertragungsmitteln wie Heatpipes wird eine schnelle und sehr gute Wärmeübertragung gewährleistet und sorgt für ein gutes Temperieren der Form.
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Indem die Formen und Formhälften berührungslos geheizt werden ist es nicht erforderlich, dass bei einem Formwechsel Leitungen für die Heizelemente ab- und wieder angesteckt werden. Dies beschleunigt zum einen den Formwechselvorgang und zum anderen mindert es das Verletzungsrisiko der Arbeiter bei dem Hantieren in der Nähe von heißen Formen oder Leitungen mit heißen Wasser oder Öl, insbesondere wenn diese unter hohen Druck stehen.
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Durch die Beschleunigung des Formwechsels wird die Zeit reduziert, in welcher die Maschine nichts produziert und dementsprechend wird der wirtschaftliche Gewinn erhöht. Ebenfalls ist die Beschädigungsgefahr durch unkonzentriertes Arbeiten geringer, da die Bediener weniger Komponenten bei einem Formwechsel beachten und austauschen müssen. Durch die Verwendung eines solchen Heizsystems sind die oben genannten Nachteile von Öl oder Wasser nicht existent.
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Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- drehbarer Träger
- 4
- Umformungsstationen
- 4a
- Blasformseitenteil
- 4b
- Blasformseitenteil
- 10
- Kunststoffvorformlinge
- 12
- Erwärmungseinrichtung
- 20
- Kunststoffbehältnisse
- 22
- Wärmequelle
- 24
- Wärmeübertragungsmittel
- 24a
- erster Endabschnitt
- 24b
- zweiter Endabschnitt
- P1
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007063260 A2 [0004]
- US 6844533 B1 [0005]
- EP 0849067 A1 [0006, 0013]
- DE 3307761 A1 [0007]
- WO 20120118014 A2 [0008]
- CN 204451155 U [0009]
- WO 2013093335 A1 [0010]
- EP 2703146 B1 [0011]
- EP 1753597 B1 [0012]
