-
Maschine zur Herstellung geblasener Kunststoff-Hohlkörper.
-
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung geblasener Kunststoff-Hohlkörper
mit einer Abgabevorrichtung für einen Vorformling, insbesondere zur Abgabe über
einen Extruderkopf, mit einer durch einen Hubantrieb zwischen einer oberen, unterhalb
der Abgabevorrichtung befindlichen Vorformling-übergabeposition und einer unteren,
gegenüber der Übergabeposition abgesenkten Blasposition bewegbaren Blasformschließeinheit,
wobei eine Hauptantriebswelle durch einen intermittierenden Antrieb in einzelnen
Antriebsperioden mit jeweils exakt gleichem Drehwinkel antreibbar ist und die Stillstandsphasen
von einem einstellbaren Zeitglied steuerbar sind, wobei ferner der Hubantrieb als
im Zwanglauf arbeitender, in sich geschlossener Kurventrieb ausgebildet und von
der Hauptantriebswelle derart abgeleitet ist, daß während einer Antriebsperiode
der Hubantrieb seinen Zyklus einmal vollendet, und daß die Kurve des Hubantriebs
zwischen den das Heben und Senken der Blasformschließeinheit bewirkenden Kurvenabschnitten
gegenläufiger Steigung jeweils Abschnitte mit der Steigung Null aufweist, nach Patent...
-
(Patentanmeldung P 30 02 192.2).
-
Die Maschine nach dem Hauptpatent weist einen äußerst präzise arbeitenden,
die Massenkräfte voll beherrschenden, schwingungsarmen Antrieb für besonders wirtschaftliche
Arbeitsweise
auf, bei welchem durch die genau beherrschten Beschleunigungen und Verzögerungen
in Abhängigkeit von Steuerkurven der Aufwand für die Überwachung und Steuerung der
Bewegungsvorgänge stark reduziert ist.
-
Für das Öffnen und Schließen der Blasform ist dabei noch ein an sich
bekannter Antrieb vorgesehen. In herkömmlicher Weise wird das Öffnen und Schließen
hydraulisch, zur Erzielung eines hohen Schließdrucks insbesondere durch hydraulisch
betätigte Kniehebel bewirkt.
-
Es ist also bei derartig ausgestalteten Maschinen noch immer ein Arbeitsmittel.
vorzugsweise Hydrauliköl, erforderlich, wobei kurzzeitig, in Bruchteilen einer Sekunde,
eine ausreichende Menge Öl zur Verfügung stehen muß, um das Öffnen und Schließen
der Blasform zu ermöglichen. Dies setzt eine umfangreiche Hydraulik-Tank- bzw. Antriebs-Anlage
voraus, die insbesondere wegen der gerade beim Blasform-Schließen geforderten Einhaltung
einer bestimmten Weg-Zeit-Charakteristik mit großer Wiederhol-Genauigkeit einen
besonders hohen Investitionsaufwand für die hydraulische Regelung erfordert, was
außerdem auch einen erhöhten Energie- und Wartungsaufwand bedingt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine nach dem Hauptpatent
derart zu verbessern, daß hydraulische Einrichtungen überhaupt entfallen können,
wodurch sich sowohl der bauliche Aufwand als auch der Energieaufwand beachtlich
reduzieren lassen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß eine zweite
Kurve synchron mit der Kurve des Hubantriebs antreibbar ist, daß mit dieser zweiten
Kurve ein Steuergetriebe für ein an der Blasdorn-Schließeinheit angeordnetes Stellgetriebe
zum Öffnen und Schließen der Blasform in Eingriff steht, daß die beiden Kurven derart
aufeinander und auf das Steuergetriebe abgestimmt sind, daß die Abgang seite des
Steuergetriebes auf einer Bahn geführt ist, die sich aus einem ersten, mit der Hubbewegung
der Blasformschließeinheit übereinstimmenden, in Bezug auf die Betätigung des Stellgetriebes
neutralen Anteil und einem zweiten, diesen ersten Anteil überlagernden, das Stellgetriebe
entsprechend den gewünschten Öffnung- und Schließpunkten synchron zur Hubbewegung
steuernden Anteil zusammensetzt, und daß zwischen dem Stellgetriebe und der Hauptantriebswelle
über das Steuergetriebe und die zweite Kurve eine Zwanglaufverbindung besteht, Durch
diese Konstruktion wird erreicht, daß abgeleitet von der an der Hubbewegung der
Blasformschließeinheit nicht teilnehmenden zweiten Kurve der auf das Stellgetriebe
einwirkende Ausgang des Steuergetriebes eine aus zwei Bewegungen zusammengesetzte
Bewegung ausführt, deren erster Bewegungsteil parallel mit der Hub- und Senkbewegung
der Blasformschließeinheit verläuft und somit auf die Funktion des Stellgetriebes
keinen Einfluß ausübt, so daß dieses seinen Zustand entsprechend
der
geöffneten oder geschlossenen Blasformschließeinheit beibehält, während der zweite
Bewegungsanteil eine Betätigung des Stellgetriebes hervorruft und dieses aus der
der geöffneten Blasform entsprechenden Stellung in die der geschlossenen Blasform
entsprechende Stellung überführen kann und umgekehrt. Da die zweite Kurve synchron
mit der Kurve des Hubantriebs umläuft, wird das Öffnen und das Schließen der Blasformschließeinheit
zwangsläufig genau zu jenen Zeitpunkten des Maschinenzyklus durchgeführt, die für
eine optimale Funktion vorher festgelegt worden sind. Weil auch die Öffnungs- und
Schließbewegung der Blasformschließeinheit im Zwanglauf von der Hauptantriebswelle
abgeleitet wird, können Überwachungseinrichtungen wie Endschalter oder dgl. entfallen.
Durch den rein mechanischen Antrieb entfallen die hohen Aufwendungen für den bisher
üblichen Hydraulikantrieb, außerdem ist eine absolute Wiederhol-Genauigkeit ohne
zusätzlichen Aufwand gewährleistet, wodurch sich auch die Lebensdauer der Maschine
vorteilhaft verändert.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Kurve
des Hubantriebs und die zweite Kurve jeweils auf einer Stirnseite einer gemeinsamen
Kurvenscheibe ausgebildet sind, so daß sich eine auch durch Montageungenauigkeiten
nicht zu beeinträchtigende Synchronisation zwischen dem Hubantrieb einerseits und
der Steuerung der Schließ- und Öffnungsbewegung andererseits ergibt.
-
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das
Steuergetriebe aus einem Hebel besteht, welcher in einem ersten Abstand von seinem
Drehpunkt mit der zweiten Kurve in Eingriff steht und in einem zweiten Abstand von
seinem Drehpunkt gelenkig mit einem Lenker verbunden ist, der einerseits an der
Blasformschließeinheit gelagert, andererseits mit dem Eingang des Stellgetriebes
verbunden ist, und daß der erste Kurvenanteil der zweiten Kurve derart verläuft,
daß der Gelenkpunkt zwischen dem Hebel und dem Lenker eine Bewegung parallel zur
Hub- und Senkbewegung der Blasformschließeinheit durchführt, während der zweite,
diesem ersten Anteil überlagerte Kurvenanteil auf diesen Gelenkpunkt eine Bewegung
überträgt, welche den Eingang des Stellgetriebes synchron zu den bezogen auf die
Kurve des Hubantriebs festgelegten Öffnungs- und Schließzeitpunkten in die Öffnungs-
bzw. Schließstellung überführt.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.
-
Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht auf
eine heb- und senkbare Blasformschließeinheit, Fig. 2 in schematischer Darstellung
den Antrieb zum
Heben und Senken der Blasformschließeinheit, Fig.
3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise den mechanischen Antrieb
für die Öffnungs-und Schließbewegung der Blasformschließeinheit bei angehobener,
noch geöffneter Blasformschließeinheit, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung
in der oberen Stellung der Blasformschließeinheit, jedoch in geschlossenem Zustand,
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechenden Darstellung während der Senkbewegung der Blasformschließeinheit
in geschlossenem Zustand, Fig. 6 die geschlossene Blasformschließeinheit in ihrer
abgesenkten Stellung, Fig. 7 die Blasformschließeinheit in abgesenkter Stellung,
jedoch geöffnet und Fig. 8 die Blasformschließeinheit in einer der Fig. 5 entsprechenden
Stellung, jedoch während der Hubbewegung in geöffnetem Zustand.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Blasformschließeinheit 10 ist mit zwei
horizontal gegeneinander beweglichen Formträgern 26a und 26b versehen, deren jeder
eine Hälfte der Blasform 24 aufnimmt. Die Blasformträger 26a und 26b werden beweglich
von einer Führungskonsole 28 getragen, die über eine Vertikalführung 30 auf und
ab beweglich gelagert ist, wobei diese Bewegung in später noch erläuterter Weise
von einem Kurventrieb abgeleitet wird.
-
Zur Entlastung des Kurventriebs und zur Einsparung von Energie ist
die Führungskonsole 28 über eine hydropneumatische Gewichtsausgleichsvorrichtung
32 abgestützt.
-
In der Führungskonsole 28 sind zwei vertikal übereinander angeordnete,
horizontal verlaufende Führungsholme 52 und 54 verschieblich gelagert, die mit dem
Formträger 26a verbunden sind und auf denen der Formträger 26b verschieblich gelagert
ist. Hierzu ist jeder Formträger 26a und 26b an seiner vom hier nicht gezeigten
Blasdornschlitten abgewandten Seite mit jeweils einem oberen Führungslager 56a bzw.
56b und zwei im Abstand voneinander angeordneten unteren Führungslagern 58a und
60a bzw. 58b und 60b versehen, wobei sich zur stabilen Abstützung der beiden Formträger
26a und 26b die einander zugewandten unteren Führungslager 60a bzw. 60b gegenseitig
soweit übergreifen,daß sie einen der Öffnungsbewegung der Form 24 entsprechenden
Abstand voneinander aufweisen. Zur Betätigung der Blasformschließeinheit 10 dient
ein Stellgetriebe bestehend aus zwei Lenkern 62abzw. 62b, welche kniehebelartig
auf die Blasformträger 26a und 26b einwirken können, Das Kniegelenk 200 zwischen
den beiden Lenkern 62a und 62b wird durch einen Block 202 mit zwei einzelnen Gelenkanschlüssen
204 und 206 gebildet, der mit einer Führungsstange 208 in einer Führung 210 in vertikaler
Richtung beweglich geführt ist.
-
Zur Betätigung des Stellgetriebes dient ein Steuergetriebe bestehend
aus zwei Hebeln 212 und 214 und einer Kurvenscheibe 216, welche synchron mit einer
Kurvenscheibe 218
umläuft, von welcher die Hub- und Senkbewegung
der Blasformschließeinheit 10 abgeleitet wird. Vorzugsweise sind beide Kurvenscheiben
216 und 218 zu einer einzigen, auf beiden Stirnseiten je eine Kurvennut tragenden
Scheibe vereinigt, die auf der Hauptantriebswelle der Maschine angebracht oder im
Zwanglauf von dieser angetrieben ist.
-
Die Kurvenscheibe 218 ist in Fig. 2 deutlicher dargestellt, so daß
die in ihr angebrachte, dem Heben und Senken der Blasformschließeinheit 10 dienende
Kurve 220 erkennbar ist, in die eine an einem einarmigen, bei 222 um eine horizontale
Achse drehbar gelegerten Hebel 224 angebrachte Rolle 226 eingreift. Am freien Ende
des Hebels 224 ist eine weitere Rolle 228 gelagert, die in eine horizontale Kulisse
230 an der Führungskonsole 28 eingreift. In Fig. 2 ist in vollen Linien die Stellung
bei angehobener Blasformschließeinheit gezeigt, während in unterbrochenen Linien
die abgesenkte Stellung der Blasformschließeinheit nach einer Drehung der 0 Kurvenscheibe
218 um etwa 180 dargestellt ist.
-
In Fig. 3 ist die Kurvenscheibe 216 gezeigt, die konzentrisch zur
Kurvenscheibe 218 angeordnet ist und synchron zu dieser bewegt wird. Ein Hebel 214
des erwähnten Steuergetriebes ist ebenso wie der Hebel 224 einarmig ausgebildet
und mit seinem einen Ende bei 222 um die gleiche horizontale Achse schwenkbar gelagert
wie der Hebel 224.
-
Der Hebel 214 trägt eine in die Kurvennut 232 der Kurvenscheibe 216
eingreifende Rolle 234. Mit größerem Abstand von der Achse 222 als dem der Rolle
234, jedoch mit einem
geringerem Abstand von der Achse 222 als
der Länge des Hebels 224 endet der Hebel 214 in einem Gelenkpunkt 236, an welchem
ein zweiarmiger Hebel 238 um eine zur Achse 222 parallele Achse mit dem Hebel 214
verbunden ist.
-
Der zweiarmige Hebel 238 dient mit seinem einen Hebelarm 238a als
Verlängerung des Hebels 214 bis zur Kulisse 230, in welche eine am freien Ende des
Hebelarms 238a angebrachte Rolle 240 eingreift, die bei gestreckter Lage des Hebels
214 und des Hebelarms 238a konzentrisch zur Rolle 228 liegt, wenn der Hebel 224
die gleiche Winkelstellung einnimmt.
-
Im Bereich des Gelenkpunkts 236 ist der Hebel 238 etwas abgeknickt,
so daß der dort beginnende zweite Hebelarm 238b mit dem Hebelarm 238a einen nach
oben offenen stumpfen Winkel bildet. Am freien Ende des Hebelrarms 238b ist eine
Rolle 242 gelagert, welche in eine Kulisse 244 am Block 202 eingreift.
-
Die Kurvennut 232 hat die Aufgabe, dem zweiarmigen Hebel 238 eine
solche Position zu verleihen, daß über die Kulisse 244 das Kniehelbel-Stellgetriebe
62a, 62b, 202 zuden jeweils auf die entsprechende Winkelstellung der Kurvenscheibe
218 für das Heben und Senken der Blasformschließeinheit 10 abgestimmten Zeitpunkten
das Öffnen oder Schließen der Blasformschließeinheit 10 erfolgt bzw.
-
während den dazwischen liegenden Intervallen der geöffnete bzw. geschlossene
Zustand beibehalten wird.
-
Da die Lage des Hebels 238 einerseits durch die Position der Rolle
240 in der Kulisse 230 und andererseits durch die Position des Gelenkpunkts 236
bestimmt wird, und da die Lage der Kulisse 230 über den Hebel 224 von der Winkelstellung
der Kulissenscheibe 218 abhängig ist, muß die Kurvennut 232 - solange der Öffnungs-
oder Schließzustand der Blasformschließeinheit 10 nicht verändert werden soll, derart
verlaufen, daß sich der Hebelarm 238a nur zu sich selbst parallel verschiebt, d.h.,
daß der Gelenkpunkt 236 seinen vertikalen Abstand gegenüber der Kulisse 230 nicht
verändert, während die Blasformschließeinheit 10 und damit die Kulisse 230 sich
in vertikaler Richtung bewegt.
-
Der zu diesem Zweck erforderliche Verlauf der Kurvennut 232 kann zu
jedem Punkt der Kurvennut 220, d. h. zu jeder Position der Blasformschließeinheit
10 konstruktiv oder trigonometrisch ermittelt werden, es handelt sich dabei zunächst
nur um einen ersten Anteil an der erforderlichen Bahn der Rolle 234. Der zweite
Bahnanteil ergibt sich aus der Notwendigkeit, den Hebel 238 um den Gelenkpunkt 236
gegenüber sich selbst zu verschwenken, damit das Stellgetriebe 62a, 62b, 202 in
Funktion tritt und die Blasformschließeinheit 10 in die Öffnungs- oder Schließstellung
überführt. Dieser zweite Bahnanteil ergibt sich deutlich aus einem Vergleich der
Fig. 5 und 8, weil dort die Blasformschließeinheit jeweils auf dem gleichen Niveau
gezeigt ist, während sie in Fig 5 geschlossen, in Fig. 8 dagegen offen ist. Zum
besseren Vergleich ist in Fig. 5 die Stellung der Hebel 214 und 238 aus Fig. 8 in
unterbrochenen
Linien eingetragen. Aus dem zur translatorischen
Parallelverschiebung des Hebels 238 erforderlichen Bahnanteil und dem zur Rotation
des Hebels 238 erforderlichen Bahnanteil ergibt sich der endgültige Verlauf der
Kurvennut 232.
-
In Fig. 2 sind zum besseren Verständnis des kombinierten Antriebs
der Blasformschließeinheit 10 bestehend aus einem Antrieb zum Heben und Senken über
die Kurvenscheibe 218 und einem Antrieb zum Öffnen und Schließen über die Kurvenscheibe
216, beide Kurvenscheiben 216 und 218 als getrennte Scheiben dargestellt, welche
jeweils auf der nach vorn weisenden Stirnfläche eine Kurvennut besitzen. Wie bereits
erwähnt wurde, kann vorzugsweise eine einzige Kurvenscheibe verwendet werden, die
auf beiden Strinflächen jeweils mit einer der Kurvennuten 220 bzw. 232 versehen
ist.
-
In Fig. 3 ist die Kurvenscheibe 218 mit der zum Heben und Senken dienenden
Kurvennut 220 gezeigt, wobei die in vollen Linien dargestellte Position die obere
Endstellung und die in unterbrochenen Linien gezeigte Position der unteren Endstellung
der Blasformschließeinheit 10 entspricht.
-
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die einzelnen ausgewählten
Positionen des durch die Kurvenscheibe 216 betätigten Steuergetriebes in gesonderten
Figuren dargestellt.
-
Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Position überdecken sich die Hebel
214 und 224. Der Hebel 224 wie auch die seine Bewegung steuernde Kurvennut 220 sind
in den Fig. 3-8 in unterbrochenen Linien gezeigt.
-
Man erkennt aus den Fig. 3-8, daß die Kulissen 230 und 244 jeweils
eine reine Vertikalbewegung durchführen, entsprechend der durch die Führung 30 erzwungenen
Bewegung der Blasformschließeinheit 10 bzw. der Führungskonsole 28.
-
In den Figurenpaaren 3 und 4 sowie 6 und 7 stimmt die vertikale Position
der Führungskonsole 28 jeweils überein, während die Kulisse 244 einmal entsprechend
der Schließstellung der Blasformschließeinheit 10 angehoben und einmal entsprechend
der Öffnungsstellung abgesenkt ist, da der Schließvorgang in der oberen Stellung
der Blasformschließeinheit 10 stattfindet, währenlsie sich nach dem Blasvorgang
in der unteren Position öffnet. Entsprechend ist die Blasform bei der Abwärtsbewegung
geschlossen, bei der Aufwärtsbewegung dagegen geöffnet, wie aus den Figurenpaaren
5 und 8 ersichtlich ist, die beide eine Position der Blasformschließeinheit 10 in
der Mitte ihrer vertikalen Bahn zeigen.
-
Zum Ausgleich etwa vorhandener Fertigungsungenauigkeiten bei den Hebellängen
und der Kurvenform, wie auch zur Kompensation von Spiel in den Lagern wird einer
oder werden beide Lenker 62a bzw. 62b des Stellgetriebes gegen ein Federelement,
z.B. eine Tellerfeder abgestützt.
-
In der Zeichnung ist das Stellgetriebe zur Betätigung der Blasformschließeinheit
10 derart dargestellt, daß in geschlossenem Zustand die Lenker 62a und 62b einen
relativ großen Winkel miteinander einschließen.
-
Dies ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit geschehen. Zweckmäßigerweise
wird man die Anordnung jedoch so treffen, daß im geschlossenen Zustand der Blasformschließeinheit
10 die Lenker 62a und 62b annähernd einen Winkel von 1800 miteinander einschließen,
d.h. nahezu fluchtend zueinander ausgerichtet sind.