DE2101608A1

DE2101608A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Behaltern durch Blasver formung

Info

Publication number: DE2101608A1
Application number: DE19712101608
Authority: DE
Inventors: Lawrence Augustus King of Pussia Pa. Moore (V.StA)
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1970-01-15
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1971-07-22
Also published as: GB1333611A; JPS534096B1; OA03674A; FR2116341A1; DE2166180C3; DE2166180B2; ZA708716B; BE761573A; DE2166180A1; BR7100260D0; FR2116341B1; SE391892B; GB1333612A; ES387685A1; CA951064A

Description

Dipl.-ing. WILFkID RAECK

PATENTANWAIT 9 1 Π 1 R Π R

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 . TELEFON (0711) 244003 ^ '^ ^

. Januar 1971 / P - ES 250 -

BSLOIT CORPORATION, 1, St. Lawrence Avenue, BSLOIT, Wisconsin, 5j5pll, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Behältern durch Blasverformung

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Techniken der Blasverformung und betrifft im einzelnen ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erwärmen und zum Blasverformen von kalten Rohrabschnitten (Külbel) zur Herstellung von Behältern, z.B. Flaschen oder flaschenformigen Kübeln.

Zahlreiche Erzeugnisse wie Nahrungsmittel, flüssige Seifen u.dgl. werden derzeit in bruchfesten Behältern, sog. Plastikf'laschen verpackt und verkauft. Solche Behälter, die gewähnlich aus einem Polyolefin wie Polypropylen bestehen, werden üblicherweise unter anderem in der Art hergestellt, daß man daa Material zu einem gestreckten endlosen Rohr extrudiert. Abgeteilte Rohrabschnitt'^, die entsprechend der Glasverarbei-

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tung auch als Külbel bezeichnet werden können, werdsn durch Blasverfahren zu Plastikflächen oder ähnlichen Behältern geformt. Der Einfachheit halber bezieht sich die nachfolgende Beschreibung im besonderen auf die Verarbeitung von Polypropylen, obwohl auch zahlreiche andere Materialien in der gleichen Weise verarbeitet werden können.

Da die Rohrabschnitte zv/ecks Weiterverarbeitung zu Flaschen heiß sein müssen, überführte man in den Anfangen dieser Verai'beitungstechnik die Rohrstücke unmittelbar nach ihrer Herstellung aus dem Extruder in noch heiiSerr. Zustand direkt in die Blasformmaschine, wo sie in die erwünschte ?or·:: ^stroclzt und verformt worden sind. Es hat sich jedcch alo unsweckmü:Ir; erwiesen, das Herstellungsverfahren der Rohrstücke νηύ dao Verfahren der Hersteilung von Flaschen aus den Rohrstucken unbedingt miteinander zu vereinigen. Im Gegenteil hat as sioh als zweckmäßiger erwiesen, beide Vorgang voneinander zu trennen. Auf diese Weise können die Rohrabschnitt zu jeder beliebigen späteren Zeit zu Flaschen verforrnt cder als Rohling an andere, geeignete Produktionsstätten verkauft werdm, in denen die Möglichkeit zur Herstellung der Polyproyplen-Rohrabschnitte nicht vorhanden sind.

Aus der Trennung dieser beiden Funktionen ergibt sich, dais das Verfahren zum Blasformen von Flaschen vcn kalten Rohrabschnitten ausgehen muß, die dann aufgeheizt werden. Demzufolge lüiSt sich diese Technik als Verfahren mit kalten Rohlingen bezeichnen. Gemäß bekannten Vorschlägen zu dieser Technik wurden die Rohrabschnitte in aufrechter Lage auf senkrechten Sti.'ten durch einen Ofen geführt. In einer Formstation erfaßt ein Greifer den Boden eines gegebenen Rohrabschnittos und hebt diesen an, bis seine Oberseito von einem Obertisch erfai3t wird, der den Rohrabschnitt festhält und das Schraubgewinde sowie den Flaschenhals am oberen Ende anformt, nachdem dor Greifer zur Streckung des Rohrabschnitt^ sich abwärts bewegt.

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Anschließend wird, die Form geschlossen und von oben durch den übertisch zum Blasformen der Flasche mit Luft beaufschlagt. Danach wird die Form geöffnet und die fertige Flasche aus der Formstation ausgeworfen.

Obwohl sich di-^s bekannte Verfahren als relativ erfolgreich erwiesen hat, sind ihm dennoch mindestens die folgenden Nachteile eigen: die zur Ausführung dieses Verfahrens verwendete Vorrichtung ist äußerst kompliziert, und dj.e Folge der Verfahrensstufen erfordert selbst bei Massenproduktion eine ziemlich lange Taktzeit von 12 Sekunden pro Flasche, bezogen auf 3 ine For::istation.

Es bestellt deshalb ein Bedarf an einem verbesserten Blasform-Verfahren und an einer gegenüber den bekannten Vorschlägen vereinfachten Vorrichtung, die in der Lage ist, schneller und somit wirksamer aus kalten Rohrabschnitten Flaschen herzustellen. Aufgabe der Erfindung ist somit ein neues und verbessertes Blasform-Verfahren sowie eine Vorrichtung zum schnellen Verformen von kalten Rohrabschnitten in Behälter, beispielsweise Flaschen, in einer Art und Weise, die einfacher und wirtschaftlicher als die bisher bekannten Vorschläge ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Anordnung vorgeschlagen, in der verschiedene Arbeitsstüfen in sich und an sich wesentlich vereinfacht und einander so zugeordnet sind, daß die Rohrabschnitte durch die verschiedenen Stufen in einer äußerst schnellen und wirtschaftlichen Weise hindurchgeführt werden können.

Bei einer bevorzugten Anordnung der Erfindung werden die Rohrabschnitte in und durch einen Ofen geführt, der mit neuen und vorteilhaften Merkmalen ausgestattet ist, um eine sofort beginnende gleichmäßige Aufheizung der Rohrabschnitte sicher-

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zustellen. Der Ofen ist in der Weise ausgelegt, daß ein gegebener Rohrabschnitt, sobald er die richtige Verformungstemperatur erreicht hat, an der Entnahme- oder-Abgabestation ankommt. Die Blasform befindet sich in einer Formstation neben den Ofen in unmittelbarer Nähe von dessen Abgabestation. An dem einen Ende der Form ist eine Gewindeformeinheit befestigt, um mit dem einen, vorzugsweise dem unteren Ende eines erwärmten Rohrabschnittes in Eingriff zu treten und dort den Hals und das Schraubgewinde der Flasche zu formen und um dieses Rohrabschnittende festzuhalten, wenn das andere Ende während seines Streckvorganges unmittelbar vor dem Schließen der Form bewegt wird, worauf die Flasche mit Druckluft beaufschlagt und die Form geschlossen wird. Nachdem die Flasche geformt worden ist, wird die Form geöffnet und gegebenenfalls mit Luft beaufschlagt, um diesmal die fertiggestellte Flasche in das aufgeweitete offene Ende eines Rohrs zu schleudern, durch das die fertiggestellte Flasche aus dem Bereich der Maschine abgeführt wird.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, um den Rohrabschnitt zwischen der Abgabestation des Ofens und "der Gewindeformeinheit in der Formstation zu handhaben. Diese Einrichtung umfaßt eine überfUhrungseinheit mit einem im wesentlichen senkrechten auf dem Grundrahmen der Maschine befestigten Ständer, einem etwa waagerechten ÜberfUhrungsarm, der sich von dem Ständer nach außen erstreckt und einem etwa senkrechten Greifarm, der vom äußeren Ende des Überführungsarms nach unten weist. Der Greifarm ist mit Klemmzangen oder -backen zum Erfassen und Halten der Rohrstücke versehen. Die aus überführungs- und Greifarm bestehende Binheit ist waagerecht beweglich, um vorzugsweise in einem kurvenförmigen Weg gedreht zu werden, und ist auch senkrecht 'beweglich.

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.Beim Betrieb der Vonichtung wird die ÜberfUhrungs- und öreif- " ^%*f*' armeinheit an der Entnahme stat ion in den Ofen abgesenkt, so /^ daß die am Greifarm sitzenden Backen die Oberseite eines auf "^" der richtigen Temperatur befindlichen Rohrstückes erfassen körinen. Die Einhit wird dann aus dem Ofen angehoben und gedreht, bis sie einen Punkt oberhalb der Gewindeformeinheit erreicht, wo das Rohrstück abgesenkt ist, so daß sein unteres Ende von dem Gewindeformteil erfaßt werden kann. Diese Formeinheit erzeugt die öffnung, die später die Öffnung der Flasche enthält, beispielsweise kann die öffnung einen Hals und/oder ein Schraubgewinde enthalten, und diese Einheit hält weiterhinden ^oden des Rohrstückes fest, wenn die Uberführungs- und Greifarmeinheit bei weiterer Halterung des oberen Rohrendes sich zum Strecken des Rohres nach oben bewegt. Nach dem Strekken wird die Form geschlossen und durch die öffnung der Flasche mit Luft beaufschlagt, um duroh die Blasverformung innerhalb der Form die Flasche herzustellen. Nach Fertigstellung der Flasche schwenkt die Überführungs-Greifarmeinheit in ihre Ausgangsstellung über die Entnahmestation des Ofens zurück. Zweckmäßigerweise kann zwischen der Entnahmestation und der Formstation eine Rutsche vorgesehen sein, an welcher die Überführungs-Greifarmeinheit kurzzeitig anhält und den oberen Abfall bildenden Abschnitt des Rohrstücks freigibt.

Nach der Verfahrensstufe der Blasverforraung wird die Form geöffnet, wobei zusätzliche Luft in die Flasche eingeblasen werden kann. Bei geöffneter Form kann diese zusätzliche Luft jedoch die Flasche nach oben auswerfen. Ein Rohr mit einem aufgeweiteten Ende befindet sich an geeigneter Stelle über der Form, um die nach oben geschleuderte fertiggestellte Flasche aufzunehmen und diese aus der Formmaschine zu entfernen.

Bei dieser bevorzugten Anordnung der Erfindung kann die Taktzeit einer bestimmten Formstation wesentlich verringert werden, ■ '; ' da überflüssige Bewegungsabläufe weitgehend verringert, sofern

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nicht überhaupt beseitigt sind. Die gegenwärtige Taktzeit beträgt beispielsweise sieben bis acht Sekunden pro Flasche, und man kann annehmen, daß sich diese Zeit bis auf sechs Sekunden verringern läßt, wobei vier Sekunden auf die Zeitdauer entfallen, in der die Form geschlossen ist. Dies wird ermöglicht durch die gegenseitige Verknüpfung der verschiedenen Teile der Vorrichtung. Während der vier Sekunden,in denen die Form geschlossen ist, kann beisplß lsweise die Überführungs- und Greifarmeinheit das Abfallende des Rohrabschnittes abgeben, einen neuen Rohrabschnitt erfassen und diesen bis an eine Stelle unmittelbar neben der Form schwenken. Die verbleibenden zwei Sekunden während des offenen Zustandes der Form würden zum Herausschleudern der fertiggestellten Flasche, zum Absenken des neuen Rohrabschnittes bis zur Gewindeformund Halteeinheit und zum Strecken des Rohrabschnittes durch Anheben der ÜberfUhrungs- und Greifarmeinheit zur Verfugung stehen.

Die Erfindung enthält zahlreiche neue und vorteilhafte Merkmale, die weiter unten im einzelnen beschrieben sind. Mit diesen Merkmalen wird ein neues und verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Behältern durch Blasverformung aus kalten Rohrabschnitten geschaffen. Das erfindungsgem äße Verfahren und die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens arbeiten in einer schnellen, jedoch vereinfachten Art und Weise, Die Vorrichtung umfaßt einen Ofen, eine UberfUhrungsund Greifarmeinheit, eine Formeinrichtung und eine Gewindeformund Halteeinheit, wobei diese Einheiten bzw. Einrichtungen so miteinander zusammenwirken, daß die bei der Herstellung von Behältern aus kalten Rohrabschnitten unter Anwendung der Blasformtechnik erforderliche Taktzeit gegenüber bekannten ähnlichen Verfahren wesentlich verringert wird. Dazu trägt auch ein neuer und verbesserter Ofen bei, um eine große Anzahl von Rohrabschnitten wirksam und gleichmäßig aufzuheizen.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verarbeitungsvorrichtung für Rohrabschnitte nach der Erfindung,

Fig.. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Zuführungseinheit nach der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine im wesentlichen Fig. 2 entsprechende, jedoch vergrößerte Draufsicht auf einen Ofen bei abgenommener Deckplatte,

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des Ofens bei abgenommener Seitenwand,

Fig. 6 eine vergrößerte Endansicht des Ofens mit der Blickrichtung von rechts in Fig. 1,

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Ofen nach der Linie 7-7 in Fig. 4 und 5,

Fig. 8 eine Überführungs- und Greifarmeinheit nach der Linie 8-8 in Fig. 2,

Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 8, Fig.10 einen Querschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 8,

Fig.11 eine vergrößerte Seitenansicht eines Formverschlusses nach der Linie 11-11 in Fig. 2,

Fig.12 die Form in geschlossenem Zustand in gleicher Darstellung wie in Fig. 11,

Fig.13 eine Draufsicht auf eine Gewindeform- und Halteeinheit in der Blickrichtung entsprechend Pfeil A in Fig. 1,

Fig.14 einen Querschnitt nach der Linie 14-14 in Fig. I3, Fig.15 einen Querschnitt nach der Linie 15-15 in Fig. 13 und

Fig.16 ein Zeitdiagramm der Verfahrensstufen innerhalb eines Arbeitstaktes.

Fig. 1 und 2 zeigen Gesamtdarstellungen der Vorrichtung nach der Erfindung. Eine Vorrichtung 10 zur Verarbeitung von Rohrabschnitten umfaßt einen waagerechten länglichen Ofen 10 mit einer ZufUhrungseinrichtung 12 für Rohrabschnitfce an dem

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einen Ende, über das die rohrförmigen Abschnitte (Külbel) in den Ofen eingebracht werden. Dem Ofen wird über eine elektrische Heizeinrichtung I3 heiße Luft zugeführt. Die gesamte Vorrichtung einschließlich des Ofens, der Heizeinrichtung und sämtlicher anderen Baugruppen sind oberhalb des Bodens auf einem Bodenrahmen aus Stahlblech angeordnet.

An dem der ZufUhrungseinrichtung 12 entgegengesetzten Endes des Ofens ist eine Abgabestation mit einer öffnung l6 in der Oberseite des Ofens vorgesehen. In der Nähe dieser Entnahmeöffnung 16 befindet sich eine UberfUhrungs- und Greifarmeinheit 17, die in der Lage ist, von oben in den Ofen einzudringen und einen aufgeheizten Rohrabschnitt zu erfassen, nach oben und dann waagerecht über die beiden gegenüberstehenden Hälften 19 einer Form zu bewegen. Unmittelbar, unterhalb des Abstandes zwischen den beiden Formhälften 19 befindet sich eine Schraubform und Halteeinheit 18. Die Einheit I7 läßt das Rohrstück zwischen die beiden offenen Formhälften 19 ab, bis das untere Ende, des Rohrstückes von der Einheit l8 erfaßt und gehaltert ist. Die ÜberfUhrungs- und Greifarmeinheit I7 bewegt sich dann nach oben und streckt den Rohrabschnitt, nachdem die Formhälften 19 geschlossen worden sind. Die Einheit 17 bewegt sich dann in ihre Ausgangsstellung oberhalb der Entnahmeöffnung 16 zurück und läßt in der Zwischenzeit das obere Abfallstück des RohrstUokes in einen Schacht oder eine Rinne 20 fallen. Nachdem der Behälter innerhalb der Blasform hergestellt worden ist, öffnen sich die Formhälften 19, und der fertiggestellte Behälter wird über das Abgaberohr 21 entfernt. Die Baugruppen bis 21 sind auf einem erhöhten Rahmen 22 längs neben dem Ofen 11 in Figuren 1 und 2 angeordnet.

Die vorangehend unter Bezugnahme auf Figur 1 und 2 allgemein beschriebenen Abschnitte der Vorrichtung sind nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf Figur 13 bis 15 erläutert. Die Zuf'ührungseinheit 12 ist im einzelnen in Figur 5 und mit weiteren

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Einzelheiten auch in Fig. 1 und 2 gezeigt. Die ZufUhrungseihrichtung 12 enthält einen etwa rechteckigen ZufUhrungstriohter ' ^ ,

30 mit einem Boden 36 zur Aufnahme von Rohrabschnitten 35· "!/I- \ Der Boden ist in der Mitte offen. Unterhalb dieses Bodens 36 L·* '· erstreckt sich durch die mittlere Öffnung nach oben ein Rotor '* *

31 mit zwei Längsnuten 32, die jeweils eine ausreichende Tiefe '_s zur Aufnahme eines Rohrabschnittes besitzen. Der Rotor 31 ist in seiner Drehzahl auf die, Bewegung der Qfenförderkefcte 50 über ein Umlenkgetriebe 33 angetrieben, um einzelne Rohrab- "''■ schnitte 35 in eine senkrechte. Rinne 34 abzugeben» Jede Nut 3Ö .'' _i nimmt somit in ihrer oberen Stellung einen Rohrabschnitt auf und gibt diesen in ihrer untersten Stellung an die senkrechte * [ Rinne 34 ab und ist in der Weise gekrümmt, daß ©in herabfallen- ' ^ der Rohrabschnitt um 90° gewendet wird und dadurch eine senk· '\ *j rechte Lage einnimmt, in der er in einem senkrechten Führwngs- *;' "\ rohr 4o aufgenommen wird, von dem aus die Rohrabschnitte auf Indie Fördereinrichtung im Ofen 11 abgegeben werden. Zur Durch- \ führung eines wirtschaftlicheh Betriebes sollte stets dann ein ' ^f '_ Rohrabschnitt 35 in eine Nut 32 hineinfallen, wenn eine Nut 32 auf dem Rotor ihre oberste Stellung erreicht. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Rohrabschnitte in dem Fülltrichter ' 30 genau quer eingelegt werden. Um eine solche Anordnung sicherzustellen, sollte die Breite des Trichters 30 entsprechend Fig. 3 annähernd genau so groß wie die Länge der Rohrabschnitte sein. Andererseits besteht die Notwendigkeit, daß in dem Tricher 30 auch Rohrstücke anderer Größen aufgenommen und von dort abgegeben werden können. Um den Trichter verstellbar zu machen,-ist eine sich quer durch den Trichter erstreckende Platte 37 vorgesehen, deren Stellung entsprechend Fig. 3 durch Einstellarme 38 bestimmt wird, deren Unterseite quere Kerben 39 enthält, um die Platte in einer gegebenen Stellung festzulegen.

Der Ofen 11 hat :lio Aufgabe, die Rohrabschnitt·^ langsam und gleichmäßig cuu-iuiviiss'-ui. B-;i einem Ausfilhrungsbeispi^l der -",:--■"■ -^:^c J.---:üitxt xiv η'·ηι Un Fassungsvermögen von 27I Rohr-

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abschnitten, und zum Aufheizen von Rohrabschnitten aus Polypropylen mit einem Außendurchmesser von 26 mm und einer Länge zwischen 127 mm und 155 mm wird der Ofen auf eine Temperatur

von 162⁰ c gebracht, wobei jeder Rohrabschnitt den Ofen innerhalb von 26 Minuten durchläuft und dabei eine Temperatur von ca, 159⁰ 0 annimmt. Die Erfindung ist selbstverständlich nic auf die Werte -des vorgenannten Beispiels beschränkt.

Die Rohrabschnitte werden aus der ZufUhrungseinrichtung 12 in dem Rohr 40 aufgenommen (siehe obere rechte Ecke in Fig. 4) und fallen von dort auf einen der 271 Stifte, die auf der Förderkette 50 angeordnet sind. Die Kette 50 wird mit den daraufgesteckten Rohrabschnitten über Kettenräder 51 bis 58 angetrieben. Die Rohrabschnitte werden an der Entnahmestation l6 abgehoben, die sich unmittelbar oberhalb des Kettenrades 58 befindet. Die nun wieder freigesetzten Stifte der Kette laufen vom Kettenrad 58 über die Kettenräder 39 und 60, wo sie einen neuen Rohrabschnitt empfangen. Obwohl nicht besonders dargestellt, erkennt man, daß die Zuführungseinheit auch oberhalb des Kettenrades 59 anstelle oberhalb des Kettenrades 60 angeordnet sein könnte. Bei dieser Anordnung würden die Rohrabschnitte für eine läigere Zeitdauer innerhalb des Ofens verbleiben, nämlich für die Zeitdauer, welche der Wegstrecke zwischen den Kettenrädern 59 und 60 entspricht. Diese zusätzliche Zeitdauer ist jedoch nicht immer erforderlich, weshalb die bei zahlreichen Anwendungsformen praktische Anordnung der ZufUhrungseinrichtung 12 in den Zeichnungen dargestellt worden ist. Aus diesen Darlegungen geht jedoch die Anpassungsihigkeit der Vorrichtung nach der Erfindung hervor. Nimmt man an, daß der Ofen mit einem Führungsrohr 40 und an jedem Kettenrad 59 und 60 mit einer zugeordneten Aufnahmevorrichtung für die Hohrabschnitte ausgelegt ist, dann braucht zur V-;ränderung der Zuführungsstelle nur die Zuführungseinrichtuug 12 abiry-iochraubt und von der eingeze Lehnt; ten Stello an ti.) oteii. .·.

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oberhalb des Kettenrades 50 gebracht zu werden.

Eine Antriebswelle 49, die von einem Motor beliebiger Bauart angetrieben wird, treibt das Kettenrad 58 und damit auch die Förderkette 50 an. Entsprechend Fig. 4 ist innerhalb des Ofens ein System von KettenfUhrungsschienen 6l vorgesehen. Ein Abschnitt der Kette ist in der Mitte von Fig. 5 eingezeichnet, wo vier der insgesamt 271 auf der Kette 5.0 befestigten Aufnehmerstifte 62 sichtbar sind. Sämtliche anderen Aufnehmerstifte sind in der gleichen Weise mit der Kette verbunden. Aus Fig. 4 sind außerdem weitere Einzelheiten des FUhrungsrohrs 40 erkennbar. Tatsächlich sind zwei FUhrungsrohre 4o zur Drehung um ein Beschickungsrad 41 vorgesehen.

Der Ofen ist dahingehend ausgelegt, um eine stetige und gleichförmige Strömung von heißer Luft durch den Ofen hindurch zu ermöglichen. Zu diesem Zweck enthält der Ofen eine Haupteinlaßleitung 63, die mit heißer Luft aus der Heizeinrichtung IJ beaufschlagt wird und sich über die gesamte Länge des Ofens erstreckt. Diese Leitung ist im Querschnitt in Fig. 7 gezeigt. In der Deckplatte 63^! der Leitung bzw. des Kanals 63 befindet sich eine Vielzahl von öffnungen. Unmittelbar oberhalb des Kanals 63 befindet sich ein zweiter Kanal 64 mit einer wesentlich geringeren Höhe als der Kanal 63. Die Deckplatte 64^! des Kanals 64 enthält eine VielzaüL von öffnungen, die bezüglich der öffnungen in der Deckplatte 63* versetzt sind. Auf diese Weise wird ein starker Druckabfall geschaffen und verhindert, daß Heißluftstrahlen direkt aus dem Sinlaßkanal in den Ofenraum oberhalb der Deckplatte 64^f strömen. Auf diese Weise wird wenigstens teilweise aufgrund des starken Druckabfalls der ankommenden Heißluft eine gleichmäßige Wärmeverteilung sichergestellt. Oberhalb der Kanäle 63 und 64 1st eine Gruppe von senkrechten, vorzugsweise gewellten Leitplatten 65 vorgesehen, die sich über die gesamte Länge des Ofens erstrecken und über geeignete Anschlußstifte mit den Deckplatten 63^! und 64^f verbunden sind. Diese Leitplatten stellen eine gleichmäßige

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Aufwärtsbewegung der Heißluft sicher und verhindern Querströme der aufsteigenden Luft zwischen den Reihen der Förderkette 50. Die Leitplatten ermöglichen ferner eine gleichmäßige Abstrahlung aus allen Richtungen, wenn die Rohrabschnitte den Ofen durchlaufen. Auf diese Weise wird der schädliche Einfluß kalter Wände beseitigt. In einem geringen Abstand oberhalb der Leitplatten 65 ist ein ^Auslaßkanal 67 vorgesehen, der sich ebenfalls über die gesamte Länge des Ofens erstreckt und im Querschnitt in Fig. 7. sichtbar ist. Die Bodenwand dieses Kanals enthält öffnungen, um die nach oben strömende Luft aufzunehmen. Aus dem Kanal 67 wird Luft über einen Rückführungskanal 68 nach unten dem Einlaß 69 eines Gebläses 70 zugeleitet, das durch einen Motor 73 angetrieben wird. Die rückgeführte erwärmte Luft wird vom Gebläse über ein Regelventil 7I und durch einen anschließenden Lufterhitzer I3 über eine Leitung 72 an den Einlaßkanal 63 abgegeben. Für Wartungs- und Beobachtungszwecke des Einlaßendes des Ofens ist eine Tür 7²I- vorgesehen, die in Scharnieren 76 aufgehängt und mit einem Verschlußgriff 77 versehen ist. Die Tür enthält ein Beobachtungsfenster 75 aus Plexiglas (Fig. 6).

In Fig. 8 bis 10 ist die ÜberfUhrungs- und Greifarmeinheit 17 in ihren Einzelheiten dargestellt. Sie enthält einen ÜberfUhrungsarm 80, der über einen rechteckigen Anschlußblock 82 durch Stifte 82 mit einer um ihre Achse 84 drehbare Spindel 8j5 verstiftet ist. Die Spindel 83 ist auch senkrecht bzw. parallel zu' ihrer Achse in Lagern 85 verschiebbar geführt, umden Überführungsarm 80 anzuheben oder anzusenken. Die Spindel 83 ist nach Art einer Keilwelle ausgeführt, mit sich über die gesamte Spindellänge erstrekkenden Axialnuten 86. In die Nuten 86 ragen KugelfUhrungen 87 einer mit Kugelführungen versehenen Keilwelle 88, an der ein umgebendes Rohr 89 zur gemeinsamen Bewegung befestigt ist. Die miteinander verbundenen Bauteile 88 und 89 sind von einem Außenrohr 90 durch Lager 93 und 94 getrennt. Das Außenrohr 90 ist über eine Befestigungsplatte 95 an dem erhöhten Hauptrahmen 22 befestigt.

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■ Innerhalb das Außenrohres 90 sind jedoch die Rohre 88 und drehbar. Jegliche dem Rohr 89 erteilte Drehbewegung wird über die aus KugelfUhrungen bestehende Zapf- oder Keilwelle 88 und die Kugeln 87 der Spindel 83 übertragen, und zwar unabhängig von der jeweils vorhandenen vertikalen Stellung der Spindel, da sich ihre Nuten 86 über die gesamte Länge erstrecken. Aus Fig. 9 geht hervor, daß das Sußenrohr 90 einen Satz gegenüberliegender öffnungen 91 aufweist, durch die hindurch sich an den Rohren 88 und 89 befestigte Ansätze 92 erstrecken. Beim Drehen des Ansatzes 92 und/oder des Ansatzes 93 um die Achse 84 erfolgt die Drehbewegung der Spindel 83 und somit auch eine entsprechende Bewegung des Überführungsarms 80.

Eine senkrechte Bewegung der Spindel 83 erfolgt mit Hilfe eines am unteren Ende befestigten Hydraulikzylinders 96. Der Hydraulikzylinder besitzt übliche Bauart und ist nicht in seinen Einzelheiten gezeigt. Ss reicht deshalb der Hinweis aus, daß das Bauelement 96 über einen Flansch 97 und eine Scheibe 98 mit Schrauben 99 am Boden der Welle 83 befestigt ist und sich mit dieser mitdreht.

Die Spindel 83 befindet sich in Fig. 8 in ihrer untersen Stellung, in welcher der ÜberfUhrungsarm 80 dicht oberhalb der Deckwand des Ofens 11 liegt. An dieser Stelle stößt eine Verlängerung des übe rf Uhrungsar ms 80 an eine einstellbare unters Anschlagschraube 105 ^an, die mit einer Peststellmutter versehen und in einem an dem Außenrohr 90 befestigten Halteteil abgestützt 1st. Die Aufwärtsbewegung der Spindel 83 und des ÜberfUhrungsarms 80 wird durch eine obere Anschlaganordnung 108 begrenzt, die auf Streben 115 oberhalb des A'rms befestigt ist. Der obere Ansahlag besteht aus einer Anschlagmutter 110, deren senkrechte Stellung aus weiter unten beschriebenen QrUnden während des Betriebes innerhalb eines jeden Taktes verändat wird. Zu diesem Zwack ist ein senkrecht

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beweglicher Pneumatikzylinder 109 relativ zu einem Kolben 111 " verschiebbar, der seinerseits über ein Flanschelement 112 an den Streben 115 mit Hilfe von Schrauben und Muttern befestigt ist. Die Anschlagmutter 110 bewegt sich zusammen mit dem Zylinder 109. In Fig. 8 ist eine abgesenkte Stellung der Anschlagmutter und des Zylinders mit unterbrochenen Linien eingezeichnet. Die Bewegung des Pneumatikzylinders 109 ist mit anderen Elementen der Maschine synchronisiert, so daß die Anschlagmutter innerhalb der verschiedenen Verfahrensstufen eines jeden Taktes jeweils die zutreffende Stellung einnimmt.

In Fig. 8 ist außerdem der Greifarm sichtbar, der ein am ÜberfUhrungsarm 80 befestigtes äußeres Gehäuse aufweist, an dessem unteren Ende ein Lager 121 befestigt ist. Das Gehäuse umfaßt einen verbreiterten unteren Abschnitt 122. Durch die gesamte Länge des Gehäuses 120 erstreckt sich ein zentrischen Kolben mit einem am oberen Ende verbreiterten Kopf, der den gesamten Innenquerschnitt des Gehäuses 120 ausfüllt. Der Kopf 123 wird durch eine Feder 124 nach oben gedrückt, während zur Abwärtsbewegung Druckluft über eine Leitung 125 innerhalb eines oberen Abschlußteils eingeführt wird.

Am unteren Ende ist der Kolben 123 über eine Zapfverbindung an ein oberes Hebelpaar I27 angeschlossen, das an der Stelle gelenkig mit unteren Hebeln 129 in Verbindung steht. Die unteren Hebel sind um an dem Gehäuseabschnitt 122 befestigte Zapfen IJO schwenkbar und an ihren unteren Enden mit Greifklauen oder -backen 131 ausgestattet, die gegeneinander und auseinander bewegbar sind. Bei Abwärtsbewegung der Kolbenstange 123 werden die Backen 13I gegeneinander bewegt, um einen Rohrabschnitt zu erfassen und festzuhalten. Bei Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 123, naohdem der Zutritt der Druckluft über die Leitung 125 abgesperrt worden ist und die Kraft der Federl24 wieder vorherrscht, werden die Backen Γ51 voneinander getrennt.

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Fig. 11 zeigt eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Formhälften 19. Diese Einrichtung umfaßt einen Klemmrahmen l4o, über dessen Lange sich zwei Führungsschienen l4l erstrecken, die in der Mitte durch einen Träger 155 unterstützt sind. Auf den Führungsschienen laufen zwei Schlitten 142, die jeweils über einen Arm 154 (Fig. 1 und 2) an eine der Formhälften 19 angeschlossen sind. Bei gleicher Darstellung unterscheiden sich die Figuren dadurch, daß Fig. 11 (wie auch in Fig. 1 und 2) die Formhälften 19 getrennt und in Fig. 12 gegeneinander bewegt und verschlossen sind.

Die beiden Schlitten 142 sind über gekrümmte Hebel 144 verbunden, die ihrerseits an ihren äußeren Enden über Drehzapfen l4j an den entsprechenden Schlitten 142 angeschlossen sind, während ihr inneres Ende Über Schwenkzapfen 145 mit einer mittleren Antriebsscheibe 144 verbunden sind, die durch einen Motor (Fig. 2) nach der einen oder anderen Richtung gedreht wird. An der mittleren Stütze 150 des Rahmens l40 sind Anschlagkanten 151 und 152 vorgesehen. In der geöffneten Stellung nach Fig. liegt eine Anschlagfläche 148 der Scheibe 146 an dem Anschlag 151 an, der die Drehbewegung der Scheibe 146 im öegenuhrzeigersinn beendet. In diesem Zustand befinden sich die Schlitten 142 und somit auch die Formhälften 19 in ihrer am weitesten voneinander getrennten Stellung. Um entsprechend Fig. 12 zu schließen, wird die Scheibe im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Vorsprung 149 an den Anschlag 152 anstößt. Die Einwärtsbewegung der Schlitten 142 endet in dem Augenblick, wenn die Formflächen sich aneinanderIegen.

Im Betrieb werden im Inneren der Form während des Formvor- ! ganges des Behälters sehr hohe Drücke ausgeübt. Der Knebelverschluß mit den sich Überdeckenden Hebeln nach Fig» Il und 12' führt in diesem Zusammenhang zu besonderen Vorteilen, da zum Auseinanderziehen der beiden kurvenförmigen Hebel 144 eine größere Kraft erforderlich ist, als wenn sich geradlinig er·?

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streckende Hebel verwendet würden. In letzterem Fall würde jede Kraft, welche die Formhälften 19 voneinander zu trennen sucht, in Richtung der Bewegung der geradlinigen Hebel selbst wirken, da die Kraft normalerweise in einer Richtung wirkt, . die parallel zu dem Weg der Hebel bei der Trennbewegung verläuft. Bei der vorliegenden Anordnung wirkt demgegenüber eine die Formhälften 19 trennende Kraft waagerecht an dan Schwenk-, zapfen 145 angreifend. Im Gegensatz zu geradlinigen Hebeln müssen im vorliegenden Fall die Enden der kurvenförmigen Hebel an der Scheibe 146 nicht waagerecht, sondern nach außen bzw. nach oben oder unten und erst dann waagerecht bewegt werden. Somit kann bei geschlossener Form nur ein Teil der auftretenden Kräfte, welche die Formhälften 19 zu trennen versuchen, wirksam werden. Der Antriebsmotor 147 kann aus einer "Rotac"-Einheit bestehen, die von der Excello Corporation hergestellt wird, wobei der Knebelverschluß einer Trennkraft von etwa 5000 kg standhält.

Fig. 13 bis 15 zeigen im einzelnen die Gewindeformeinrichtung IS, Im oberen Teil von Fig. 15 ist ein Behälter, beispielsweise eine Flasche 159 der Art gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus einem Rohrabschnitt nach Fig. 3 geformt werden kann. Die Gewindeformeinrichtung 18 umfaßt einen Rahmen l60, der mittels Schrauben o.dgl. direkt auf dem erhöhten Rahmen befestigt ist. Entsprechend Fig. 13 enthält die Einrichtung zwei Arme l6l und 162, die um eine auch in Fig. 15 sichtbare Achse drehbar sind. Eine Gewindeform-Matrize 164 ist mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung im Arm l6l verbunden und dort durch eine Schraube l6o gehaltert, die sich durch den Arm l6l hindurcherstreckt (Fig. 13, 14). Eine zweite Haibmatrize I65 ist in einer halbkreisförmigen Ausnehmung des Arms 162 durch eine Schraube I67 gehaltert. Die beiden Arme I6I und 162 werden durch eine Vorrichtung gegeneinander gedrückt und voneinander wegbewegt, die derjenigen zum Schließen und öffnen der Formhälften 19 entspricht. In der Gewindeformeinrichtung sind zu

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ORiGfNAL

diesem Zweck zwei gekrümmte Hebel l68 und I69 vorgesehen, die über einen Zapfen I70 an dem Arm Ιοί bzw. über einen Zapfen 172 an dem Arm 162 angelenkt sind. Unterhalb der Hebel 168 und T£q befindet sich eine drehbare Scheibe 174, die wie bei dem Knebelverschluß nach Fig. 11 und 12 zwei Vorsprünge 175 und 175' aufweist, welche die Drehbewegung im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn bei Anlage an einem Anschlag 176 begrenzen. Der Hebel I68 ist mittels eines Schwenkzapfens I7I und der Hebel 179 mittels eines Schwenkzapfens 173 mit der Scheibe 174 verbunden. Auch hier wirkt nur ein kleiner Teil der Kraft, welche die Arme Ιβΐ und 162 auseinanderzubewegen versucht, in der Richtung, die zum öffnen des Knebelverschlusses notwendig wäre. Die Drehbewegung der Scheibe 174 erfolgt durch einen Motor 177 (Fig. 15).

In der Gewindeformeinrichtung l8 ist ferner ein senkrecht beweglicher Dorn vorgesehen, sowie eine Einrichtung zur Einführung von Druckluft in den zu formenden Behälter 159· Der Dorn I80 ist senkrecht in eine angehobene Stellung sowie in eine mit unterbrochenen Linien in Fig. 14 gezeigte abgesenkte Stellung bewegbar. Der Dorn ist an einem Anschlußteil I8I befestigt und von einer Führungsbuchse I80 sowie von einem Verschleißdorn 182 umgeben, der fest im Rahmen I60 gehaltert ist. Eine Leitung 184 führt einem Kanal 185 in dem Anschlußteil 181 Druckluft zu, die von dort überfeinen Kanal I86 in den Dorn I80 strömt. Zu bestimmten Zeiten wird die Leitung und somit die Flasche 159 mit Druckluft beaufschlagt.

Die senkrechte Bewegung des Domes 180 erfolgt über einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 188, der an seinen Enden» mit Druck-Öl über die Leitungen I89 und I90 beaufschlagt wird. Der Zylinder ist über eine Stange I87 an einem Anschlußglied 191 befestigt.

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Nachdem die Formhälften 19 voneinander getrennt worden sind und die Flasche 159 fertiggestellt ist, werden die Arme l6l und 162 auseinanderbewegt und die Flasche durch einen über die Leitung 186 zugeführten Druckluftstoß ausgeworfen. Die nach oben geschleuderte Flasche wird von der in Fig. 1 und 2 gezeigten AbfUhreinheit 21 aufgenommen. Beim öffnen der Form befindet sich das biegsame Rohr 202 und dessen aufgeweitetes Ende 207 direkt oberhalb der Flasche, so daß die nach oben geschleuderte Flasche über das Rohr abgeführt werden kann. Das untere Ende des Rohrs 203 wird durch einen Tragarm 201 gehaltert, der mit einem nach unten weisenden Zapfen 202 lose in einem auf dem Rahmen 22 befestigten Tragrohr 200 steckt. Der Arm 200 kann somit um die senkrechte Achse des Rohrs 200 rotieren und ist normalerweise mit Hilfe einer Feder 206, die zwischen einem am Rohr 200 befestigten Bauteil 204 und einem am Arm 201 befestigten Flanschelement 205 gespannt ist, in eine Stellung oberhalb der Form vorgespannt. Der Arm 201 ist jedoch außerdem über eine mechanische Kupplung, beispielsweise über eine Kurvenführung o.dgl. mit der Überführungs-Greifarm-Einheit 17 so verbunden, daß immer dann, wenn die Einheit 17 in den Bereich oberhalb der Form 19 gelangt, der Arm 201 automatisch im Gegenuhrzeigersinn entsprechend Fig. 2 von seiner Stellung oberhalb der Form 19 in Richtung des Pfeiles B in Fig, nach außen wegschwenkt.

Das Verfahren und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind meist teilweise vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der verschiedenen Bauteile erläutert worden. Zum besseren Verständnis dieser Arbeitsweise wird nachfolgend auf Fig. 16 Bezug genommen, in der die aufeinander abgestimmten Bewegungen der verschiedenen Baugruppen für drei unterschiedliche Taktzeiten angegeben sind, nämlich für Taktzeiten von 6, 7 und 8 Sekunden.

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be 250

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Unter der Annahme, daß Rohrabschnitte 35 in Flaschen 159 umgeformt werden sollen, werden die Rohrabschnitte zunächst in dem Trichter 30 der ZufUhrungsvorrichtung 12 unter Zuhilfenahme der Platte 37 sauber gestapelt. Die Rohrabschnitte werden mit Hilfe der Nuten 32 in dem Rotor 31 weitergeführt. Ist die Geschwindigkeit der Förderkette 50 so bemessen, daß der Rotor 31 vier Umdrehungen pro Minute ausführt, so werden bei einem Rotor 31 mit zwei'Nuten 3² insgesamt acht Rohrabschnitte 35 pro Minute dem Ofen 11 über die Rinne 35 zugeführtj alle 7#5 Sekunden gelangt ein neuer Rohrabschnitt In den Ofen. Soll die Taktzeit verringert werden, so werden die Geschwindigkeiten der Förderkette 50 fimd des Rotors 31 entsprechend erhöht. Im Ofen 11 werden die Rohrabschnitte auf Stiften 62 aufgenommen, auf denen sie längs ihres Weges mit der Fördereinrichtung 50 durch das Leitblechsystem gleichförmig aufgeheizt. Die Anzahl'der sich innerhalb des Ofens befindlichen Rohrabschnitte ist so bemessen, daß sowohl die Aufheizzeit als auch die Blastaktzeit berücksichtigt werden. Beispielswelse bei einer Heizdauer von 36 Minuten und einer TaktaaLtyvon acht Flaschen pro Minute befinden* sich jeweils im Ofen 288 Rohrabschnitte, wobei sich diese Zahl aus 36 Minuten mal 8 Rohrabschnitten pro Minute erreichnet. Bei 40 Minuten Aufheiz^- dauer und 10 Rohrabsohnitten pro Minute würde der Ofen 400

Rohrabschnitte aufzunehmen haben. Ein gleichförmiges Aufist
heizen der Rohrabsohnitte/von überragender Bedeutung. Wenn der Rohrabschnitt nicht gleichmäßig über seine gesamte Länge auf die gleiche Temperatur aufgeheizt wird, läßt er sich bej. den späteren Verfahransabschnltten nicht gleichmäßig strecken, so daß.die entstehende Flasche 159 dadurch zur Ausschußware wird, daß sie von einem Ende zum anderen unzulässige Wanddickenabweichungen besitzt. Obwohl dJLe Fördereinrichtung *>Ö / taktförmig weitergesohaltet werden kann, bewegt sie eich bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung kontiöUferlich entlang des dargestellten Weges. Zur Anpassung an dieBe

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kontinuierliche Bewegung ist die UberfUhrungs- und Greifarmeinheit 17 so ausgelegt, daß während der Einführung des unteren Endes des Greifarmes in die Öffnung l6 in der Entnahmestation der Greifarm sich durch eine Kurvenbahn um die Achse J4 bewegt, während die Klemmbacken J51 einen Rohrabschnitt erfassen.

Sobald ein Rohrabschnitt von den Klemmbacken Γ31 fest erfaßt worden ist, wird der Zylinder J>6 betätigt, um die Spindel 8j und damit den Greifarm und den erfaßten Rohrabschnitt anzuheben« Das erstemal hält der Greifarm in seiner angehobenen Stellung an, wo der erste Rohrabschnitt von (nicht in den Zeichnungen dargestellten) Kühlfingern 15 erfaßt wird, welche den Rohrabschnitt örtlich auf eine gleichmäßige, jedoch etwas niedrigere Temperatur abkühlen. Nicht gezeigte mechanische Mittel erfassen dann die Ansätze 92, um die Rohrelemente 88 und 89 und somit auch die Spindel 83 und den Überführungsarm 80 zu drehen, bis der Rohrabschnitt sich direkt über dem Dorn I80 und dem Raum zwischen den geöffneten Armen I6I und 162 der Gewindeformeinheit befindet. Diese Bewegung des Überführungsarms 80 bewirkt auf mechanische Weise, daß das Rohr 203 sich aus seiner über der Gewindeformeinheit 18 befindlichen Normalstellung nach außen 'bewegt hat.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Zylinder 96 abermals betätigt, um die Spindel 83 abzusenken, bis der Boden des von den Klemmbacken 131 erfaßten Rohrabschnittes am oberen Ende der Buchse 183 zwischen den Gewindeformmatrizen anstößt. Anschließend wird der Motor I77 betätigt, um die Arme I6I und 162 zu schließen bzw. gegen das untere Ende des Rohrabschnittes zu bewegen. Sodann wird der Dorn I80 angehoben, was mehreren Zwecken dient. Zunächst wird dadurch der Boden des Rohrabschnittes zwangsläufig positioniert. Desweiteren wird die Innenseite des mit Gewinde versehenen Abschnittes zwangsläufig auf Maß geformt. Außerdem wird während dieses Vorganges das zu verformende

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BE 25O - 21 -

Material in die Vertiefungen der Gewindematrizen gedrückt, "Material in den Lippenbereich verdrängt und Material nach oben in den Schulterbereich geschoben. Eine weitere Funktion der Gewindeformmatrize besteht darin, den Boden des Rohrabschnittes festzuhalten, wenn die Klemmbacken I31 zum Strecken des Rohrabschnittes angehoben werden, Fig. 15 zeigt mit unterbrochenen Linien den Rohrabschnitt J55* nachdem er gestreckt worden ist. Ein Vergleich zwischen Fig, 15 und Fig. j5 zeigt den Unterschied zwischen den Längen des gleichen Rohrabschnit-.tes. Während des Streckvorganges sollen die Klemmbacken 1J51 nicht bis in ihre Maximadhöhe nech oben geführt werden, in der sie sich befinden, wenn der Rohrabschnitt vom Ofen in den Bereich der Form überführt wird. Aus diesem Grund muß die Aufwärtsbewegung des Arms 80 und des Greifarms sowie der Klemmbacken 131 begrenzt werden. Die Anschlagmutter 110 (Fig. 8) wird während des Streckvorganges abgesenkt. Die Aufwärtsbewegung der Klemmbacken Γ31 während des Streckvorganzes wird also angehalten, wenn der Arm 80 sich an die Anschlagnutter 110 in ihrer abgesenkten Stellung HO¹ nach Fig. 8 anlegt.

Nachdem die Rohrabschnitte gestreckt worden sind, wird der Motor 147 betätigt, um die beiden Formhälften 19 zu schließen. In einer in Fig. I5 gezeigten Hohe, wo sich der Boden der zu formenden Flasche befindet, wird der Rohrabschnitt von der Form abgeschnitten. Zu diesem Zeitpunkt finden zwei Vorgänge gleichzeitig statt. Einerseits wird die· Anschlagmutter 110 in ihre oberste Stellung zurückgeführt, so daß die ÜberfUhrungsund Greifarmeinheit soweit wie möglich angehoben werden kann, um den Abfallrest des Rohrabschnittes nach oben über die Form zu bewegen. Der Arm 80 schwenkt dann im Gegenuhrzeigersinn entsprechend Fig. 2, wenn er in seine Stellung oberhalb der EntnahmeÖffnung 16 des Ofens zurückkehrt. Auf dem Weg in diese Stellung bewegt sich der Überführungsarm SO über eine Rinne 20, wo die Klemmbacken I31 geöffnet werden und der Abfallabschnitt ; hineinfällt und in einem Behälter aufgefangen wird. Der Arm 80

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setzt seinen Weg fort, um einen weiteren Rohrabschnitt zu erfassen und in Richtung auf die Form zurückzukehren. In der Zwischenzeit und gleichzeitig mit der zuvor beschriebenen Bewegung des ÜberfUhrungsarmes 80 wird Preßluft durch die Leitung 184, Kanäle 185 und 186 in den geschlossenen Abschnitt des in der Form verbliebenen Rohrabschnittes eingeleitet. Da die Flächen der Formhälften 19 der Gestalt bzv/. Kontur der herzustellenden Flasche 159 entsprechen, wird der helfe Rohrabschnitt unter der Wirkung der Druckluft gegen die Wandungen des Formhohlraurries in den Formhälften 19 gedrückt und auf diese Weise die Flansche 159 ausgeformt. In der Zwischenzeit konnte der Arm 201, nachdem der Überführungsarm 8o sich in seine Stellung oberhalb des Ofens 11 zurückbewegt hat, unter dem Einfluß der Feder 206 in seine Stellung oberhalb der Formhälften 19 zurückkehren. Jetzt wird der Motor 147 betätigt, um die Formhälften zu trennen und der Motor 177 betätigt, um die Arme l6l und 162 auseinander zu bewegen. Abermals wird über die Leitung 184 und die Kanäle I85 und I86 Druckluft in die Flasche 159 eingeführt. Da diesmal die Form jedoch offen ist und die Arme I6I und l62 auseinanderbewegt worden sind, schleudert die Druckluft die Flasche 159 nach oben, wo sie in dem Rohr 203 aufgenommen und weggeführt wird.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Einfachheit, die sich aus der Anordnung der verschiedenen Baugruppen der Maschine ergibt. Die verschiedenen Baugruppen wirken in besonders zweckmäßiger und sich teilweise überlappender Beziehung zusammen. Unabhängig davon sind die verschiedenen Bauteile und Baugruppen einzeln auf einem gemeinsamen Rahmen so gehaltert, daß jede größere Baugruppe zugänglich gemacht und zu Wartungszwecken oder bei Reparaturen aus der Vorrichtung entfernt werden kann, ohne die anderen Baugruppen der Vorrichtung zu beeinträchtigen. Die Vorrichtung bildet gewissermaßen eine "modulare" Konstruktion, in der alle größeren Baugruppen einen

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Modul· bilden. Beispielsweise kann die Zufuhrungseinrichtung 12 von der Oberseite des Ofens abgenommen und an einer anderen Stelle angeordnet werden. Auch die ÜberfUhrungs- und Greifarmeinheit 17, die Gewindeformeinheit 18, der Formrahmen l4o, die Abfall-Abführungsrinne 20 oder die Abführungsleitung 21 für die fertigen Flaschen können einfach abgeschraubt und von dem erhöhten Rahmenabschnitt 22 entfernt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Ofen 11 abzubauen] in Anbetracht seiner Größe bezüglich der anderen Baugruppen der Vorrichtung würde dies normalerweise jedoch nicht praktisch sein..

Die verschiedenen Arbeitselemente und Baugruppen der Vorrichtung arbeiten synchron miteinander, um die erfindungsgemäßen Verfahrensstufen auszuführen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die verschiedenen Ventile zur Steuerung eines unter Druck stehenden Mediums für die verschiedenen Baugruppen mit Hilfe eines gemeinsamen Drehschalters betätigt werden, auf dem eine Mehrzahl von Nocken angeordnet sind, von denen jeweils einer ein anderes Ventil und/oder eine andere Baugruppe der Vorrichtung steuert. Beispielsweise kann jeweils ein ^wocken auf dem Drehschalter für die folgenden Funktionen vorgesehen sein: (a) Hydraulikzylinder 96 zum Anheben und Absenken der

Spindel 83/
(h) ein weiterer Hydraulikmotor zur Drehung der Spindel 83,

(c) Beaufschlagung der Leitung 25 im Raum 132 zur Steuerung der Klemmbacken 1^1,

(d) Pneumatikzylinder 109,

(e) rotierende Einheit zum öffnen und Schließen der Arme I61 und 162,

(f) rotierende Einheit zum öffnen und Schließen der Formhälften I9.

Auch die Drehbewegung des Arms 201 kann von dem gleichen Drehschalter aus gesteuert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Bauteil jedoch auf einfache Weise direkt und mechanisch mit dem Überführungsarm verbunden, so '

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daß er in Abhängigkeit von dessen Drehbewegung bewegt wird.

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Claims

Dipl.-INQ. WILFRID RAECX

PATENTANWALT 91D1RD8

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 . TELEFON (0711) 244003

5r

BELOIT CORPORATION,
'BeIoIt, Wisconsin, USA 13. Januar 1971 / F

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Patentansprüche

(l.^Verfahren zur Umwandlung eines Rohrabchnittes aus Kunststoffmaterial in einen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (35) in einem Ofen (11) erwärmt, der erwärmte Rohrabschnitt erfaßt und senkrecht aus dem Ofen und anschließend waagerecht in eine Formstation überführt wird, worauf der Rohrabschnitt in der Formstation gestreckt, die Form um den gestreckten Rohrabschnitt herum geschlossen und ein unter Druck stehendes Gas zur Ausformung des Behälters in die Form eingeleitet und schließlich die Form geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des erwärmten Rohrabschnittes durch einen Gr-'-iifarm (17) erfaßt und zusammen mit dem Greif arm in der Formstation abgesenkt wird, daß der Boden bzw. der untere Abc;::hnitt des Rohrabschnittes von einer Gewindeformeinheit erfaßt und gehaltert wird, und daß der Rohrabschnitt während doü Streckens an seinem oberen Abschnitt durch den Greifarm erfaßt nach oben gezogen wird, während das untere Ende des Rohrabschnittes in der Gewindeformeinheit gehaltert bleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt während des Schließens der Form (19) an seinem oberen Ende von dem in der Form verbleibenden unteren Teil getrennt wird, und daß nach dem Erfassen des aufgeheizten Rohrabschnittes durchdie Gewindeformeinheit von unten ein Dorn (l80) in den Rohrabschnitt eingeschoben wird, um die Innenwand des unteren Bereiches des Behälters zu kalibrieren,

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und daß zum vollständigen Ausformen des Behälters ein unter Druck stehendes Medium durch den Dorn in den Behälter eingeführt wird.

4ο Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem öffnen der Form abermals unter Druck stehendes Gas über den Dorn eingeführt wird, um den fertiggestellten Behälter aus der Formstation auszuwerfen.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformeinheit, die mit dem Unterteil des Rohrabschnittes in Eingriff tritt, eine Gewindeformmatrize ist, und daß beim Eindringen des Dornes in den Unterteil des Rohrabschnittes verformbares Material in die Hohlräume der Gewinde formmatrize gedruckt und der Unterteil des Rohrabschnittes im Bereich der unteren öffnung verbreitert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greif arm bev/egt bzw. geführt wird, um jeweils einen neuen Rohrabschnitt aus dem Ofen zu erfassen und diesen neuen Rohrabschnitt mindestens über einen Teil des Weges in Richtung auf die Formstation bawegt wird, während die Form sich noch in geschlossenem Zustand befindet,

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da.', der Greifarm zwischen dem Ofen und der Formstation/eine senkrechte Achse bewegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch "J₃ dadurch gekennzeichnet, daß fertiggestellte Behälter aus der Formstation durch eine Abgabevorrichtung ausgetragen werden, die ein Rohr mit einer oberhalb der Formstation angeordneten öffnung enthält, daß die Rohröffnung zwischen einer Arbeitsstellung oberhalb der Formstation und einer abseits der Formstation

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in einer von dem Greifarm entfernten Richtung befindlichen Ruhelage bewegbar ist, und daß die Rohröffnung synchron mit dem Greifarm in der Weise bewegt wird, daß sie sich mechanisch von der Formstation entfernt, wenn sich der Greifarm auf die Formstation zubewegt,

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Schließen der Form der gestreckte Rohrabschnitt abgeschnitten und der obere Teil des aufgeheizten in der Form verbleibenden Rohrabschnittes zusammengedrückt wird, während der Kreisarm weiterhin mit dem oberen Abfallteil des gestreckten aufgeheizten Rohrabschnittes in Eingriff bleibt, und daß der Greifarm den Abfallteil freigibt, wenn er von der Formstation zurück zum Ofen bewegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte beim Aufheizen innerhalb des Ofens längs eines vra.agerech.ten Weges durch den Ofen hin- und herbewegt werden, und dab der Ofen gleichzeitig von unten mit erhitzter Luft beaufschlagt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Heißluft in einen Sinlaßkanal am Boden des Ofens (11) eingeführt wird, daß der Druck dieser erhitzten Luft verringert wird, und daß die unter geringem Überdruck stehende Heißluft durch den Ofen nach oben geleitet und durch einen an der Oberseite der, Of ons angeordneten Kanal abgeführt wird.

12. Blasforin-Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Ofen (11) zum Aufheizen eines Rohrabschnittes aus extrudiertem Kunststoffmaterial, einer Einrichtung (17)* 1J53) zum Strecken des erwärmten Rohrabschnittes (35), einer Blasform (I9), bei deren Schließen mindestens ein Teil der Länge des gestreckten Rohrabschnittes zur Umformung des Rohrabschnittes in einen'

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Behälter eingeschlossen wird, und durch eine Überführungseinheit (17, 80), zum Erfassen eines erwärmten Rohrabschnittes in dem Ofen, zum Entfernen des Rohrabschnittes aus dem Ofen und zur Ausführung einer im wesentlichen waagerechten Bewegung mit dem Rohrabschnitt bis zur Blasform.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ÜberfUhrungseinheit einen im wesentlichen waagerecht beweglichen Arm (80) sowie einen damit verbundenen nach unten gerichteten Greifarm (120) aufweist, an dessen unterem Ende schließbare Klemmbacken (Γ51) zur Halterung eines Rohrabschnittes (35) vorgesehen sind.

Ik. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einem auf dem Rahmen (l4, 22) der Vorrichtung befestigten Ständer eine Spindel (85) um eine senkrechte Achse drehbar und längs dieser Achse verschiebbar ist, daß der Überführungsarm (80) mit der. Spindel verbunden ist, daß der Greifarm (120) in einem Abstand von der senkrechten Spindelachse an den Überführungsarm angeschlossen ist, und daß Einrichtungen zur Drehbewegung der Spindel, zum Anheben und Absenken der Spindel und Anschläge (110, 105) zur Begrenzung der Vertikal- und Drehbewegung der Spindel vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (11) eine Entnahmestation (I5) für die aufgeheizten Rohrabschnitte aufweist, daß der ÜberfUhrungsarm (80) etwa waagerecht zwischen einer ersten Stellung beweglich ist, in welcher der Greifarm (120) sich oberhalb der Entnahmestation befindet, und einer zweiten Stellung, in v/elcher sich der Greifarm über der Blasform (19) befindet, und daß Einrichtungen (124, 125) zum Anheben und Absenken des Greifarms vorgesehen sind, um den Greifarm zum Erfassen und Anheben eines aufgeheizten Rohrabschnittes in den Ofen abzusenken und um den Greifarm an der Formstation abzusenken und anzuheben.

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l6. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform aus zwei gegeneinander beweglichen Formhälften (19) besteht und mit einer darunter angeordneten Gewindeformeinrichtung zusammenwirkt, die das untere Ende eines Rohrabschnittes erfaßt, so daß beim Absenken des Greifarmes (120) mit einem Rohrabschnitt in die Blasform das untere Ende des Rohrabschnittes von der Gewindeformeinheit (ΐβΐ, l62) erfaßt und beim Anheben des Greifarms zum Strecken des Rohrabschnittes festgehalten wird,

17t Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformeinheit aus zwei gegeneinander bewegbaren Armen (l6l, 162) besteht, die-mit Hilfe eines drehbaren Körpers (I69) und den drehbaren Körper mit den Armen verbindenden Kurvenförmigen Hebeln (I68) betätigbar sind, wobei die Hebel an dem drehbaren Körper (I69) so angelenkt sind, daß bei geschlossener Stellung der Arme (Ιοί, 1β2) die Hebel einander in einer Richtung überlappen, die senkrecht zur öffnungs- und Schließbewegungsrichtung der Arme verläuft.

18♦ Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungseinheit (I7) einen oberen Anschlag (HO) und einen unteren Anschlag (I05) zur Begrenzung der Auf- und Abwärtsbewegung des Greifarms (120) aufweist, und daß der obere Anschlag (110) innerhalb ,jedes Arbeitstaktes in mindestens zwei verschiedene Stellungen bewegbar 1st, von denen die untere Stellung die Aufwärtsbewegung des Greifarmes beim Streckvorgang des Rohrabschnittes (35) und die untere Stellung den Maximalhub des Greifarms nach oben begrenzt.

19. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß eine GewindeformeinheIt aus zwei Matrizen (l6h, l65) und zwei Klemmteilen (I6I, 162) besteht, an denen jeweils eine Matrize befestigt ist und die um eine gemeinsame Achse (l6j5) schwenkbar

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sind, um die Matrizen um den unteren Teil des Rohrabschnittes (35) herumzuschließen.

20. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Klemmteile (I6I, 162) mit je einer Gewindeformmatrize (164, I65) versehen sind, und daß die Klemmteile zum Schließen der Matrizenabschnitte um den Bodenteil des Rohrabschnittes herum bewegbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Gewindeformeinheit ein Dorn (I80) angeordnet und nach oben in den Bodenteil des zwischen den Gewindeformmatrizen erfaßten Bodenteils des ^ohrabschnittes bewegbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (180) eine Axialbohrung (186) auf v/eist, an deren unteres Ende eine Druckluftleitung (185, 184) angeschlossen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform (19) mit einem KnebelverSchluß (144, 146) versehen ist, um die Formhälften bei gestrecktem Rohrabschnitt zu schließen, ferner mit einer Einrichtung zum öffnen der Form sowie einer Einrichtung zur Steuerung des Zutritts von Druckluft durch die Dornbohrung (186) bei geschlossener Form.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zürn Ausblasen von Druckluft durch die Dcrnrohrung (i?o), nachdem die Form (19) geöffnet ist, um den fertirgostelltsn Behälter aus der Form auszuwerfen.

c.5. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet ei ir -\\ iin in d=r Entnahmestation (15) angeordnete Einrichtung zur Berührung und Abkühlung eirt'S aus Ui-.π Ofen entr tr.manen Rohr nb-(35).

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26. Vorrichtung nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform (19) und der ÜberfUhrungsarm (80) gleichzeitig derart in ihren Bewegungen angetrieben sind, daß bei geschlossener Form während der Herstellung eines Behälters sich der ÜberfUhrungsarm sum Ofen zurückbewegt, um einen weiteren aufgeheizten Rohrabschnitt zu erfassen und seine Rückbewegung in Richtung auf die Blasform beginnt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen der Blasform-der oberste Teil des zu formenden Behälters geschlossen und der Rohrabschnitt abgeschnitten wird, und daß der Greifarm (120) eine Einrichtung aufweist, um den oberen Abfallteil des Rohrabschnittes in eine Abfallrinne (20) während der RUckbewegung des Arms (80) von der Form zum Ofen fallenzulassen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform (19) mit einem KnebelverSchluß (144, 146) zum Öffnen und Schließen der Form versehen ist, der aus einem Schlittenpaar (142) und oinem drehbaren Körper (146) besteht, um die Schlitten und die damit verbundenen Formhälften gegen- und auseinander zu bewegen,und daß die Schlitten mit dem drehbaren Körper über zwei gekrümmte Hebel (144) verbunden sind, die sich bei geschlossener Form in einer Richtung senkrecht zur öffnung und Schließbewegungsrichtung der Schlitten einander überlappen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Blasform eine Rohrleitung (203) zum Abführen fertiggestellter Behälter angeordnet ist, und daß die Rohrleitung mit Hilfe einer mechanischen Kupplung aus dem Bereich der Form bewegbar ist, die auf dfe auf die Blasform zugerichtete Bewegung des Überführungscrms (So) anspricht.

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30. Vorrichtung nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (11), die Blasform (19) und die Überführungs- und Greifeinheit (17) auf einem gemeinsamen Rahmen (14, 22) derart befestigt sind, daß sämtliche Baugruppen unabhängig von den anderen abnehmbar sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß, der Ofen (11) eine längliche Form aufweist, daß die Überführungs- und Greifeinheit (17) und die Blasform an dem einen Ende des Ofens angeordnet sind, wobei die Blasform aus zwei in waagerechter Richtung gegen- und auseinander bewegbaren Formhälften (19) besteht, und daß die Überführungs- und Greifeinheit einen zwischen der EntnahmeÖffnung am Ofen und der Blasform bewegbaren Arm (80) aufweist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 3I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformeinheit an dem Rahmen (22) unterhalb der Blasform (19) befestigt ist, um die Öffnung im Unterteil des Rohrabschnittes (35) festzuhalten und zu formen, und daß die Gewindeformeinheit (l6l, Ιβ2) unabhängig von den anderen Baugruppen der Vorrichtung von dem Rahmen lösbar ist.

33· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ofen eine Zuführungseinrichtung (12) lösbar befestigt ist, in der Rohrabschnitte eingefüllt und an den Ofen abgegeben werden.

34. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ofen (11) eine Transportkette (50) zur Beförderung der Rohrabschnitte längs einer Mehrzahl im wesentlichen zueinander parallel verlaufender vor- und zurückgeführter Bahnen angeordnet ist, und daß zwischen den Bewegungsbahnen im wesentlichen senkrechte Leitbleohe (65) vorgesehen sind, und daß unterhalb der Bewegungsbahnen der Förderkette ein Einlaßkanal (63) für Heißluft und oberhalb der Bahnen ein Luftauslaßkanal (67) vorgesehen ist.

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35· Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkette längs eines geschlossenen Weges kontinuierlich mit benachbarten Bahnabschnitten entgegengesetzter Bewegung kontinuierlich angetrieben ist, daß die ZufUhrungseinrichtung (12) an einer Stelle des Kettenweges angeordnet ist, und daß die Entnahmestation (15) für aufgeheizte Rohrabschnitte (35) durch die ÜberfUhrungs- und Greif einheit (17) ^an einer anderen Stelle des Kettenweges angeordnet ist.

.36. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungs- und Greifeinheit (17) Waagerecht über einen Wegabschnitt der Förderkette (50) zur Entnahme von Rohrabschnitten aus dem Ofen bewegbar ist, ohne daß bei diesem Entiahmevorgang die Förderkette angehalten zu werden braucht.

37· Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Ofen (11) zum gleichmäßigen Aufheizen länglicher Bauteile (35)j eine Förderkette, welche die Bauteile trägt und diese längs einer Mehrzahl von zueinander parallelen Bahnabschnitten hin und her führt, ferner durch senkrechte Leitbleche (65) zwischen den Bahnabschnitten, und durch einen unterhalb dieser Bahnabschnitte angeordneten Einlaßkanal (63) für Heißluft und einen oberhalb der Bahnabschnitte angeordneten Auslaßkanal (67).

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dafl der Einlaßkanal (63) aus zwei am ^oden aich fast über die gesamte Länge und Breite erstreckende flache übereinander liegende Kanalsektionen besteht, von.denen die untere Sektion (63) eine größere Höhe als die obere Sektion (64) aufweist, daß ferner in der Trennwand (63') zwisahen den beiden Sektionen Öffnungen vorgesehen sind, während die in der Deckwand (64*) der oberen Kanalsektion angeordneten Öffnungen in waagerechter Richtung bezüglich der darunter befindlichen Öffnungen versetzt ialnd und mit dem Ofenraum in Verbindung stehen.

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39· Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (67) oberhalb der Fördereinrichtung (50) sich im wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Ofens erstreckt und in seiner Bodenwand öffnungen enthält, um die durch den Ofenraum aufsteigende Warmluft aufzunehmen und abzuführen.

40. Vorrichtung nach Anspruch 37> dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkette (50) kontinuierlich längs ihres serbentinenförmigen endlosen Weges kontinuierlich angetrieben ist, daß an einer Stelle des Förderweges auf dem Ofen eine Zuführungseinrichtung (IS) für aufzuheizende Rohr abschnitte (35) angeordnet ist, und daß an einer anderen Stelle des Förderweges eine Entnahmestation (L5) zum Erfassen einzelner Rohrabschnitte durch die ÜberfUhrungs- und Greifarmeinheit (17) angeordnet ist, wobei die Einheit waagerecht und parallel über'einen Wegabschnitt der Fördereinrichtung bewegbar ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 4o, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (11) an dem Ende, an dem die ZufUhrungseinrichtung (12) angeordnet ist, mit einer Tür (74) versehen ist.

(Die in Fig. 9 dargestellten inneren und äußeren Kugelgruppen 87 zur Spindelführung sind wie in Fig. 8 als mit gleichgroßen Kugeln versehen zu betrachten).