DE3101281C2 - Antriebseinrichtung zum schrittweisen Antreiben des Drehtisches einer Blasformmaschine - Google Patents

Abstract

Bei Blasformmaschinen mit schrittweise angetriebenem Drehtisch ist die Bewegungszeit zum Öffnen der Blasformhälften, Drehen des Tisches und Schließen der Blasformhälften sehr kurz im Verhältnis zur darauffolgenden Stillstandszeit des Drehtisches, während der der Blasvorgang durchgeführt wird. Die zeitliche Abfolge der Bewegungen muß sehr genau abgestimmt sein. Hierfür ist ein Leitgetriebe in Form eines Globoidgetriebes vorgesehen, das einerseits ein Schrittwerkgetriebe für die Blasformhälften und andererseits ein Schrittwerkgetriebe für den Drehtisch antreibt. Die lange Rastzeit erhält man durch die Hintereinanderschaltung zweier Schrittwerkgetriebe.

Description

'l'i Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung zum

j schrittweisen Antreiben des Drehtisches einer eine Ein-

|i[ gabestation mit einer Ladeeinrichtung für das Eingeben

i-{ von Vorformlingen, eine Heizeinrichtung, eine Blasig formstation für das Blasformen von Behältern aus je

Iv: einem der Vorformlinge und eine Ausgabestation für

ί die Behälter aufweisenden Blasformmaschine, wobei

[,· der Drehtisch von einem Antriebsmotor mittels eines

; Schrittgetriebes antreibbar und der Antrieb der Blasformstation mit dem Antrieb des Drehtisches synchronisiert ist.

Bei schrittweise angetriebenen Drehtischen werden nach dem Blasen eines Behälters aus einem Vorformling in der Blasformstation die Blasformhälften geöffnet, anschließend der Drehtisch um einen Schritt gedreht, wobei der fertige Behälter aus der Blasform entfernt und gleichzeitig ein neuer Vorformling in die Blasform einaeführt wird, und werden die Blasformliälften wieder

geschlossen.

Jn der anschließenden Stillstands- bzw. Rastzeit des Drehtisches werden nun zunächst die Blasluftventile be tätigt, so daß der Vorformling in der geschlossenen Blasform zum fertigen Behälter aufgeblasen wird. Gleichzeitig wird auch während dieser Rastzeit der in der vorhergehenden Rastzeit geblasene und ε us der Blasformstation anschließend herausgeführte Behälter vom Drehtisch entfernt und außerdem ein neuer Vorformling am Drehtisch aufgegeben.

Hieraus ergibt sich, daß während der Schrittbewegung und der Rastzeit des Drehtisches mehrere Bewegungen und Betätigungen aufeinander abgestimmt und miteinander synchronisiert werden müssen. Insbesondere trifft dies auf das öffnen der Blasformhälften, das Weiterdrehen des Drehtisches und das Schließen der Blasformhälften zu. Hier vollziehen sich kollisionsträchtige Bewegungen, d>e sehr genau in der zeitlichen Abfolge aufeinander abgestimmt und überwacht sein müssen, um Schaden zu vermeiden.

Als Antrieb für einen solchen Drehtisch ist der sogenannte Start-Stop-Betrieb bekannt bei dem keine zwangsläufige Kupplung zwischen den einzelnen Antrieben besteht vielmehr die Bewegungen von Drehtisch und Blasformhälften beispielsweise durch Endschalter überwacht werden, die ihrerseits das Ein- und Ausschalten der Antriebsmotoren steuern. Dabei ist nachteilig, daß der nächste Schritt erst eingeleitet werden kann, wenn der vorhergehende Bewegungsschritt ordnungsgemäß ausgeführt ist, d. h. die Eigenzeiten der für die Bewegungen vorgesehenen Stellglieder, enthalten Totzeiten, so daß durch den größeren Zeitbedarf die Leitungsfähigkeit der Anlage vermindert wird.
Zum Antrieb des Drehtisches ist es ferner bekannt, ein Schrittgetriebe, nämlich ein Kurbel-Getriebe nach Art eines Malteserkreuz-Antriebes zu verwenden, um die gleichförmige Drehbewegung eines Antriebsmotors in eine intermittierende Drehbewegung des Drehtisches umzuformen. Dabei ist zu beachten, daß bei Blasformmaschinen die Bewegungszeit des Drehtisches verhältnismäßig kurz ist, während die Rastzeit für den Blasvorgang sehr lange dauert. Bei einem Maltesergetriebe muß dann der Umlaufweg des Schaltnockens verlängert werden, indem beispielsweise der Schaltnocken an einer Kette befestigt wird, die zur Wegverlängerung über mehrere Räder geführt wird. Zusätzlich bedarf es der Synchronisierung dieses Antriebes mit dem Antrieb zur Betätigung der Blasformhälften und sonstiger Nebenantriebe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Antriebsanordnung zu schaffen, mit der die Bewegungen des Drehtisches, der Blasformhälften und weiterer Nebenantriebe miteinander synchronisiert werden.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß zwischen dem Schrittgetriebe des Drehtisches und dem Antriebsmotor ein als Schrittgetriebe ausgebildetes Leitgetriebe angeordnet ist, dessen Schrittbewegungsdauer etwa der Gesamtzeit für das öffnen der Blasform, für die Schrittbewegung des Drehtisches und für das Schließen der Blasform entspricht.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Leitgetriebe hat den Vorteil, daß die für einen vollständigen BlasFormvorgang erforderliche Zeit in der Weise aufgeteilt wird, daß sich die Ausgangswelle des Leitgetriebes nur während der Betätigungszeiten der Blasform und des Drehtisches dreht, in der restlichen, aber wesentlich längeren Blaszeit stillsteht. So ist es in einfacher Weise möglich,

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während der Schrittbewegungszeit des Leitgetriebes, in der also eine Drehung am Getriebeausgang zur Verfügung steht, die Getriebe für das öffnen und Schließen der Blasformhälften und das Weiterdrehon des Drehtisches anzutreiben. Die Synchronisierung zwischen Drehtischantrieb und Blasformantrieb erfolgt mechanisch zwangsläufig durch das Leitgetiiebe.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

So ist erfindungsgemäß vorgesehen, da3 das Leitgetriebe als üloboidgetriebe ausgebildet ist Die Vorteile von Globoidgetrieben liegen in ihrer großen Bewegungsgeschwindigkeit in einer über die Steigung der Globoidschnecke weitgehend linear wählbaren Schrittbewegung, einer kraftschlüssigen und damit genauen Positionierung der Ausgangswelle und geringen Wartungsansprüchen, da sie minimalen Verschleiß besitzen und nahezu spielfrei arbeiten. Auch für das Schrittgetriebe des Drehtisches und das Getriebe ^J.er Blasformhälften können Globoidgetriebe Verwendung finden, doch sind hier ohne weiteres auch andere Schrittgetriebe in Betracht zu ziehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dem Leitgetriebe ein Kurvengetriebe für das öffnen und Schließen der Blasform nachgeordnet Dabei sind die Schrittbewegungszeiten und Rastzeiten des Schrittgetriebes für den Drehtisch und des Kurvengetriebes für die Blasform so aufeinander abgestimmt, daß zuerst die Blasformhälften geöffnet werden, dann die Schrittbewegung des Drehtisches erfolgt und anschließend die Blasformhälften geschlossen werden. All dies vollzieht sich in der Schrittbewegungszeit des Leitgetriebes. Hieran schließt sich nun die Rastzeit an. Infolge der mechanischen Synchronisierung der einzelnen Bewegungen können die Bewegungsabläufe sehr eng miteinander verschachtelt werden, ist eine hohe Zuverlässigkeit gegeben, ist die Einstellung der einzelnen Bewegungsabläufe sehr genau und einfach vorzunehmen und entfällt jegliche Überwachung der Bewegungsabläufe, so daß sich ein erheblicher Zeitgewinn ergibt, der die Leistungsfähigkeit der Anlage erhöht.

Ferner ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen dem Leitgetriebe und dem Schrittgetriebe für den Drehtisch ein Übersetzungsgetriebe angeordnet. Damit kann der Drehwinkel der Ausgangswelle des Leitgetriebes vergrößert werden. Beträgt beispielsweise der Drehwinkel an der Ausgangswelle des Leitgetriebes 90°, während die Eingangswelle eine volle Umdrehung von 360° ausführt, so ist es insbesondere zweckmäßig, zwischen dem Leitgetriebe und dem folgenden Schrittgetriebe ein Übersetzungsgetriebe zu schalten, das ein Übersetzungsverhältnis von 1 :4 besitzt, so daß an der Eingangswelle des nachgeschalteten Schrittgetriebes wieder eine volle Umdrehung von 360° zur Verfügung steht. Auf diese Weise lassen sich handelsübliche Schrittgetriebe verwenden und Sonderanfertigungen werden vermieden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist von der Eingangswelle des Leitgetriebes ein auf dem Drehtisch drehbar gelagerter Zahnkranz für den Antrieb der Eingabestation, der Ladeeinrichtung und der Ausgabestation antreibbar. Damit läßt sich die zwangsläufige Synchronisierung der Bewegungsabläufe dieser Nebenantriebe vermitteln. Diese Antriebsweise hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, doch sind erforderlichenfalls die Nebenantriebe auch von dem Schrittgetriebe für den Drehtisch bzw. von dem Kurvengetriebe für die Blasformstation ableitbar, soweit dies während der Schrittbewegungszeit des Leitgetriebes möglich ist Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Blasformmaschine mit einem Drehtisch und mit einer ein Globoidgetriebe aufweisenden Antriebseinrichtung,

F i g. 2 eine schematisierte Seitenansicht des Globoidgetriebes nach F i g. 1 in größerer Darstellung und

to Fig.3 eine zeitabhängige Darstellung der Bewegungsabläufe der Getriebe.

Vorformlinge 10 werden mittels einer Fördereinrichtung 12 in eine Eingabestation 14 gefördert und dort in Ausnehmungen eines Eingaberades 16 aufgenommen.

Mit Hilfe von nicht dargestellten Greiferzangen übernimmt eine Ladeeinrichtung 77 die Vorformlinge 10 aus dem Eingaberad 16 und steckt die Vorformlinge 10 auf nicht dargestellte Transportdorne eines Drehtisches 20, der im Uhrzeigersinn umläuft Dabei wandern die Vorformlinge 10 an Heizeinrichtungen 22 vorüber und werden von diesen auf Blastemperatur erhitzt Anschließend gelangen jeweils zwei der Vorformlinge 10 in eine Blasformstation 24, die aus zwei auf ortsfesten Stangen 29, 30 gegenläufig verschiebbar angeordneten Biasformhälften 26 und 28 besteht, und anschließend nach dem Schließen der Blasformhälften 26 und 28 zu je einem Behälter 11 geblasen.

Nach dem öffnen der Biasformhäiiten 26 und 28 gelangen die fertigen Behälter 11 in eine Ausgabestation 32, in der sie vom Drehtisch 20 entfernt werden.

Ein Antriebsmotor 34 ist mit einem Abtriebszahnrad 35 versehen, welches mit einem Zahnrad 36 kämmt, das auf der Eingangswelle 37 eines Leitgetriebes 43 befestigt ist Dieses Leitgetriebe 43 ist ein Globoidgetriebe (F i g. 2): Bei Antrieb des Zahnrades 36 wird die Eingangswelle 37 und damit ein zylindrischer Körper 38 gedreht, der eine schneckenförmige Schaltnut 39 aufweist
Auf der Ausgangswelle 44 ist eine zylindrische Scheibe 45 befestigt, an deren Umfang radial Rollen 46 eingesetzt sind. Bei jeder Umdrehung des Körpers 38 gelangt eine der Rollen 46 in Eingriff mit der Schaltnut 39 und bleibt so lange in Raststellung, solange die Schaltnut 39 ohne Steigung verläuft. Anschließend wird die Rolle 46 durch die Steigung der Schaltnut 39 in die nächste Station transportiert und dabei vollzieht sich die Drehbewegung der Ausgangswelle 44. Durch die Verschiebung der Rollen 46 entsprechend der besonderen Form der Schneckenkurve wird also bei einer rotierenden Bewegung der Eingangswelle 37 eine intermittierende Drehbewegung der Ausgangswelle 44 erreicht Die Ausgangswelle 44 treibt ein Übersetzungsgetriebe 50 an, dessen Übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß der an der Ausgangswelle 44 auftretende Drehwinkel eine volle Umdrehung der Antriebswelle 51 eines Schrittgetriebes 53 zur Folge hat, das ein Globoidgetriebe, jedoch auch ein Malteserkreuzgetriebe sein kann. Die Ausgangswelle 55 des Schrittgetriebes 53 ist mit einem Zahnrad 56 versehen, welches mit einem Zahnkranz 58 des Drehtisches 20 kämmt Hierdurch erfolgt der schrittweise Antrieb des Drehtisches 20.

Ferner ist die Antriebswelle 51 des Schrittgetriebes 53 mit einer Antriebswelle 5Γ versehen, welche ein Kurvengetriebe 63 zum Antrieb der Blasformstation 24 antreibt. In der Zeichnung ist eine Steuertrommel vorgesehen, die eine Schaltnut 64 trägt, die am Umfang der Steuertrommel teils schneckenförmig, teils geradlinig verläuft und eine Rolle 66 führt die mit der Blasform-

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hälfte 28 verbunden ist. Bei Drehung der Steuertrommel des Kurvengetriebes 63 wird über die Schaltnut 64 und die Rolle 66 die Blasformhälfte 28 auf den Stangen 29,30 linear verschoben, also geöffnet und geschlossen. Über ein nicht dargestelltes Verbindungsgestänge wird die gegenüberliegende Blasformhälfte 26 mit angetrieben.

Die obere Kurve in Fig.3 stellt die Bewegung der Ausgangswelle 44 des Leitgetriebes 43 dar. Lediglich als Beispiel sei angegeben, daß ein vollständiger Blasvorgang eine Zeit von 4,5 Sekunden benötigen soll, wobei die Blaszeit allein 3 Sekunden beträgt. In den restlichen 1,5 Sekunden müssen die Blasformhälften 26 und 28 geöffnet und geschlossen (mittlere Kurve in Fig.3) und der Drehtisch 20 weitergedreht werden (untere Kurven in F i g. 3). Aus der oberen Kurve ist zu ersehen, daß die Ausgangswelle 44 des Leitgetriebes 43 einen Drehwinkel von 90° während der Schrittbewegungszeit von 1,5 Sekunden ausführt, worauf die Stillstandszeit von 3 Sekunden folgt.

Das Übersetzungsgetriebe 50 liefert nun wiederum einen vollen Drehwinkel von 360° an der Antriebswelle 51 des Schrittgetriebes 53 und damit auch am Kurvengetriebe 63 für die Blasformhälften 26,28. Dabei sind die Schaltnuten bzw. Steuerkurven der Getriebe 53 und 63 so aufeinander abgestimmt, daß etwa während des ersten Drittels der Schrittbewegungszeit des Leitgetriebes 43 die Blasformhälften 26,28 geöffnet, während des zweiten Drittels der Drehtisch 20 gedreht und während des dritten Drittels die Blasformhälften 26,28 geschlossen werden.

Aus dem Beispiel ist jedoch ersichtlich, daß die Stillstandszeit des Drehtisches 20 im Verhältnis zur Schrittbewegungszeit des Drehtisches 20 verhältnismäßig lang ist Die erforderliche lange Rastzeit wird durch die Hintereinanderschaltung des Leitgetriebes mit dem zweiten Getriebe erreicht Beträgt nämlich in dem angegebenen Beispiel die Taktzeit f = 4,5 s, so ergeben sich folgende Verhältnisse:

Bewegungszeit nach dem ersten Leitgetriebe l/3f = 1.5 s

Bewegungszeit nach dem zweiten Leitgetriebe 1/3 · l/3f = 0,5s

Gesamtverhältnis Rastzeit/Schritt Drehtisch 20 r = 4,5/0,5 = 9.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, treibt das Zahnrad 36 außer der Eingangswelle 37 des Leitgetriebes 43 auch einen Zahnkranz 70 an, der am Drehtisch 20 drehbar gelagert ist. Über mit dem Zahnkranz 70 kämmende Zahnräder 71 und 72 erfolgt der Antrieb der Eingabestation 14, der Ladeeinrichtung 77 und der Ausgabestation 32. Die Eingabestation 14, die Ladeeinrichtung 77 und die Ausgabestation 32 sind mit nicht dargestellten Schrittwerkantrieben versehen, um während der Stillstandszeit des Leitgetriebes 43 neue Vorformlinge 10 auf den Drehtisch 20 zu überführen und die fertigen Behälter 11 vom Drehtisch 20 abzunehmen. Ferner treibt das Antriebszahnrad 35 des Antriebsmotors 34 über ein Zahnrad 74 eine Nockenwelle 76 zum Antrieb von verschiedenen Einrichtungen, insbesondere der nicht dargestellten Blasventile für die Blasformstation 24. Diese werden ja ebenfalls während der Stillstandszeit des Leitgetriebes 43 betätigt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

31 Ol 281 Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung zum schrittweisen Antreiben des Drehtisches einer eine Eingabestation mit einer Ladeeinrichtung für das Eingeben von Vorformlingen, eine Heizeinrichtung, eine Blasformstation für das Blasformen von Behältern aus je einem der Vorformlinge und eine Ausgabestation für die Behälter aufweisenden Blasformmaschine, wobei der Drehtisch von einem Antriebsmotor mittels eines Schrittgetriebes antreibbar und der Antrieb der Blasformstation mit dem Antrieb des Drehtisches synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schrittgetriebe (53) des Drehtisches (20) und dem Antriebsmotor (34) ein als Schrittgetriebe ausgebildetes Leitgetriebe (43) angeordnet ist, dessen Schrittbewegungsdauer etwa der Gesamtzeit für das öffnen der Blasform, für die Schrittbewegung des Drehtisches (20) und für das Schließen der Blasform entspricht

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitgetriebe (43) als GIoboidgetriebe ausgebildet ist

3. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß dem Leitgetriebe (43) ein Kurvengetriebe (63) für das Öffnen und Schließen der Blasform nachgeordnet ist

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leitgetriebe (43) und dem Schrittgetriebe (53) ein Übersetzungsgetriebe (50) angeordnet ist

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes (50) so gewählt ist, daß einer Schrittbewegung des Leitgetriebes (43) ein Drehwinkel von 360° an der Antriebswelle (51, 51') des Schrittgetriebes (53) und des Kurvengetriebes (63) entspricht.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Eingangswelle (37) des Leitgetriebes (43) ein auf dem Drehtisch (20) drehbar gelagerter Zahnkranz (70) für den Antrieb der Eingabestation (14), der Ladeeinrichtung (77) und der Ausgabestation (32) antreibbar ist.