HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht eine Blasformmaschine und insbesondere
auf eine mit einer verbesserten Entformanordnung, die Werkstücke
von den Gußformen entfernt und sie zu einer zugeordneten
Materialhandhabungsvorrichtung transportiert.
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Blasformmaschinen sind tätig, indem sie einen Formenhohlraum mit
einem Vorformling aus Kunststoffmaterial füllen, das in einen
halbflüssigen Zustand erwärmt wird und daß danach einer inneren
Druckbeaufschlagung durch eine eingeführte Nadel ausgesetzt wird,
wodurch der Kunststoff aufgeblasen wird und sich an die inneren
Oberflächen des Formenhohlraumes anpaßt. Blasformmaschinen werden
zum Erzeugen einer Vielzahl von Arten von Artikeln benutzt und
sind insbesondere zum Herstellen von Behältern für Getränke,
Haushaltschemikalien usw. verwendet worden.
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Eine Art von Blasformmaschine wird als vom Typ des vertikalen
Drehtisches bezeichnet und weist einen Drehtisch auf, der um eine
horizontale Achse dreht. Der Drehtisch weist eine Zahl von Armen
auf, von denen jeder eine Mehrstückegußanordnung trägt. Der
Drehtisch wird kontinuierlich an einer Zahl von Arbeitsstationen
vorbeigedreht. An einer Arbeitsstation werden die Komponenten der
Gußanordnung zum Freilegen des Formenhohlraumes getrennt. Danach
geht die Gußanordnung benachbart an eine Entleerungsdüse eines
Kunststoffextruders vorbei, die den Formenhohlraum mit einem
erwärmten Kunststoffvorformling füllt. Die Gußkomponenten werden
dann zusammengeklemmt und zu der nächsten Arbeitsstation gedreht,
bei der ein Fluid (z.B. Luft) in die Gußformen eingeführt wird
(oder daraus evakuiert wird), so daß die Ladung ausdehnt und sich
an die innere Oberfläche des Formenhohlraumes anpaßt. Während der
kontinuierlichen Drehung des Drehtisches wird die Gußanordnung
gekühlt, so daß das Kunststoffmaterial abgekühlt wird und
verfestigt
wird. Schließlich wird die Gußanordnung geöffnet, und das
fertige Werkstück wird durch eine Entformvorrichtung entfernt.
Gemäß dem Stand der Technik enthalten Entformvorrichtungen
herköinmlicherweise einen Haken oder eine Stange, die an das
Werkstück angreift und es zu einem zugeordneten
Materialhandhabungssystem wie ein Förderer transportiert. Der Förderer transportiert
das Werkstück zu anderen Werkstationen zum Entfernen von Graten,
Anbringen von Etiketten, Füllen usw.
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Obwohl die gegenwärtig zur Verfügung stehenden Blasformmaschinen
befriedigend tätig sind, besteht die Notwendigkeit, solche
Maschinen mit einer verbesserten Entformanordnung zu versehen, die
eindeutiger die Werkstücke entfernt und sie genauer in Bezug auf
ein zugeordnetes Materialhandhabungssystem wie ein Förderer
positioniert.
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Die US-A-3 981 667 offenbart eine Entformanordnung bzw.
Herausnahmeanordnung zum Entfernen von Werkstücken von einem
Hohlkörperbläser, wie sie in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
angegeben ist. Bei dieser Konstruktion nach dem Stand der Technik
sind keine Mittel zum Einstellen der ausgestreckten Position der
Aufnahmeköpfe vorgesehen, die geeignet an die Werkstücke
angreifen. Die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert
ist, sieht Ausnahmeköpfe auf, die durch Wellen getragen werden,
wobei deren Länge für die einzelnen Köpfe einstellbar ist zum
Vorsehen einer geeigneten Feineinstellung der Positionierung
eines jeden einzelnen Aufnahmekopfes.
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Nach einem anderen Merkmal dieser Erfindung ist die
Entformanordnung mit Mitteln versehen, die es ermöglichen, sie von ihrer
normalen Betriebsposition zu entfernen, so daß Werkstücke von der
Blasformmaschine von Hand entfernt können, was häufig während des
Anlaufens der Maschine, des Einstellens, des Umrüstens usw.
gewünscht wird. Die Drehung des Entformanordnungsdrehtisches ist
mit der Drehung des Blasformmaschinendrehtisches so koordiniert,
daß die Saugnäpfe geeignet zum Angreifen an die Werkstücke an dem
richtigen Punkt in dem Produktionszyklus orientiert sind. Weitere
Wohltaten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem
Fachmann, auf den sich diese Erfindung bezieht, aus der folgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und den angehängten
Ansprüchen ersichtlich, wenn sie in Zusammenhang mit den
begleitenden Zeichnungen genommen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Figur 1 ist eine Seitenansicht einer Blasformmaschine mit einer
verbesserten Entformanordnung gemäß dieser Erfindung.
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Figur 2 ist eine Frontansicht der in Figur 1 gezeigten Maschine.
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Figur 3 ist eine Teilrückansicht des in Figur 1 gezeigten
Apparates.
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Figur 4 ist eine Frontansicht, die insbesondere Komponenten der
Entformanordnung gemäß dieser Erfindung zeigt.
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Figur 5 ist eine Teilfrontansicht, die die Entformanordnung im
Betrieb zeigt, wobei ein Werkstück auf ein zugeordnetes
Fördersystem geladen wird.
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Figur 6 ist eine andere Seitenansicht, die insbesondere eine
verbesserte Entformanordnung gemäß dieser Erfindung zeigt.
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Figur 7 ist eine Teilrückansicht, die Komponenten der
Entformanordnung zeigt.
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Figur 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linien 8-8
in Figur 7 genommen ist und insbesondere die Nockenplatte zeigt,
die das Ausdehnen und Zurückziehen der
Entformanordnungsaufnahmeköpfe zeigt.
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Figur 9 ist eine bildhafte Ansicht, die das Positionieren eines
Aufblasstiftes innerhalb des Formenhohlraumes zeigt, der Luft zum
Aufblasen des Kunststoffvorformlinges in ein vollständig
gebildetes Werkstück (eine Haushaltschemieflasche) zuführt.
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Figur 10 ist eine bildhafte Ansicht, die einen Ausdehnungsstift
zeigt, der auf einen Grat wirkt, der an einem Behälterwerkstück
angebracht ist, zum Lösen des Anhaftens zwischen dem Werkstück
und der Gußform, wodurch das Entfernen des Werkstückes von dem
Formenhohlraum vereinfacht wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Blasformmaschine mit einer verbesserten Entformanordnung
gemäß dieser Erfindung ist in Figuren 1 und 2 gezeigt und wird
allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Maschine 10
weist allgemein eine Hohlkörperbläserdrehtischanordnung 12 und
Entformanordnung 14 auf.
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Wie am besten in Figur 1 gezeigt ist, dreht sich die
Hohlkörperbläserdrehtischanordnung 12 um eine horizontale Achse 16 und
weist einen Mitteldrehtisch 18 auf mit einer Zahl von sich radial
erstreckenden Gußformanbringungsarmen 20. Die Blasformmaschine 10
ist so ausgelegt, daß sie so kontinuierlich dreht, daß sich der
Drehtisch 18 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, die
keine intermitierenden Stopps notwendig macht, wenn jede
Gußanordnung 22 an den verschiedenen Arbeitsstationen vorbeigeht. Die
Drehung des Drehtisches 18 wird durch einen Motor 60 gesteuert,
der ein Zahnrad 62 durch eine Kette 64 antreibt.
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An dem Ende eines jeden Armes 20 ist eine zweiteilige
Gußanordnung 22, die einen festen Abschnitt 24 und einen bewegbaren
Abschnitt 26 aufweist. Die Abschnitte 24 und 26 sind durch ein
Gelenk 36 verbunden, das es dem bewegbaren Abschnitt 26
ermöglicht, zum Offenlegen eines Formenhohlraumes 28 geöffnet zu
werden. Der innere Formenhohlraum 28 kann jede Zahl von Anordnung
zum Formen verschiedener Werkstücke aufweisen. Die in den Figuren
gezeigten Werkstücke 46 sind eine herkömmliche
Haushaltschemieflasche, wie zum Aufnehmen von Waschlauge benutzt werden.
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Während des Produktionszyklus wird der bewegbare Abschnitt 26 der
Gußanordnung 22 periodisch zum Offenlegen des Formenhohlraumes 28
geöffnet und während des Formens des Werkstückes geschlossen. Das
Öffnen und schließen der Formanordnung 22 wird durch eine
Nockenplatte
30 gesteuert, die in Fig. 2 gezeigt und auf einen Folger
32 und eine Zugstange 34 wirkt. Die Bewegung der Zugstange 34
bewirkt, daß sich der bewegbare Gußabschnitt 26 um das Gelenk 36
öffnet und schließt. Da der innere Formenhohlraum unter Druck
steht, wenn der Vorformling aufgeblasen wird, ist es notwendig,
die Gußabschnitte miteinander zu verriegeln. Das Verriegeln tritt
durch die Tätigkeit eines Verriegelungsarmes 38 auf, der sich um
ein Schwenkgelenk 40 dreht und durch einen Nockenfolger 42 bewegt
wird, der sich entlang einer Nockenplatte 44 bewegt. An dem
geeigneten Punkt im Betriebszyklus, wie in Figur 2 gezeigt ist,
bewegt sich die Verriegelung 38 in eine Position zum Angreifen
einer Oberfläche eines Gußabschnittes 26, wodurch die Komponenten
der Gußanordnung 22 miteinander verriegelt werden.
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Die Blasformmaschine 10 wird mit einer zugeordneten
Kunststoffspritzgußmaschine benutzt, die in Figur 1 durch gestrichelte
Linien dargestellt ist und allgemein durch das Bezugszeichen 50
bezeichnet ist. Die Maschine 50 ist von herkömmlicher
Konstruktion und wendet eine drehende Schraube an, die Reibungserwärmung
durch Scherung von körnigem Kunststoffrohmaterial verursacht und
dieses durch eine Düse in einem erwärmten geschmolzenen Zustand
ausgibt.
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Während der Drehung des Drehtisches 18 werden Sigmente von
geschmolzenem Kunststoff von der Spritzgußmaschine 50 in die
geöffneten Gußanordnungen 22 abgelegt. Dieser Schritt tritt ungefähr
bei der Ein-Uhr-Drehposition des Drehtisches 18 auf, wie in Figur
1 gezeigt ist. Nachdem der Vorformling in dem Formenhohlraum 28
abgelegt ist, wird die Gußanordnung 22 geschlossen und
verriegelt, und ein Aufblasstift 52 wird eingeführt, wie in Figur 9
gezeigt ist. Der Vorformling dehnt sich aus, während Luft durch
den Aufblasstift 52 eingeführt wird, bis er an die inneren
Oberflächen des Formenhohlraumes 28 angepaßt, der die fertige
Konfiguration des Werkstückes 46 definiert. Wie in den Figuren 9 und
10 gezeigt ist, bildet der Formenhohlraum 28 einen starken
Gratabschnitt
54, der später von dem Rest des Werkstückes bei einer
folgenden Tätigkeit weggearbeitet wird.
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Während der Fortgesetzten Drehung des Drehtisches 18 werden die
Gußabschnitte 24 und 26 gekühlt, so daß sich das
Kunststoffmaterial verfestigt. In ungefähr der Zehn-Uhr-Drehposition, wie in
Figur 1 gezeigt ist, wird die Gußanordnung 22 entriegelt, und die
Nockenplatte 30 bewirkt, daß der bewegbare Abschnitt 26 sich zum
Freilegen des Werkstückes 46 öffnet. In ungefähr der Elf-Uhr-
Position wirkt ein Ausstoßstift 56 auf den starken Gratabschnitt
54, wie in Figur 10 gezeigt ist, zum Trennen des Werkstückes von
dem Gußabschnitt 24, wodurch die Anhaftung zwischen dem Werkstück
und der Gußform unterbrochen wird. In einem folgenden Schritt bei
dem Herstellungsverfahren entfernt die im einzelnen unten
beschriebene Entformanordnung 14 Werkstücke 46 und transportiert
sie zu einem zugeordneten Materialhandhabungssystem.
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Die Einzelheiten der Konstruktion der Entformanordnung 14 werden
am besten unter Bezugnahme auf Figuren 1 bis 8 erläutert. Die
Entformanordnung 14 ist auf einem Tragrahmen 70 angebracht, der
fest in Bezug auf den Rest der Blasformmaschine 10 ist. Der
Tragrahmen 70 ist in der vertikalen Richtung länglich und weist
ein Paar von getrennten Führungsstangen 72 auf. Die
Führungsstangen 72 ermöglichen einem Aufnahmekopf 74, daß er sich vertikal
von seiner normalen Arbeitsposition so bewegen kann, daß
Werkstücke von der Blasformmaschine 10 von Hand entfernt werden
können. Solche Entleeren von Hand ist besonders wünschenswert
während der Einstellung der Stempel, des anfänglichen Hochfahrens
usw. Der Aufnahmekopf 74 ist gleitbar entlang der Führungsstangen
72 vorgesehen, und seine Position wird durch Drehen einer
Schraube 76 eingestellt, die durch einen Aufnahmepositioniermotor 78
gesteuert wird. Der Aufnahmekopf 74 weist eine mit Gewinde
versehene Basis auf, die die Schraube 76 so aufnimmt, daß er sich
entlang der Schraube bewegt, wenn diese gedreht wird.
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Eine Welle 80 wird an gegenüberliegenden axialen Enden durch
Lageranordnungen 82 und 84 des Aufnahmekopfes 74 getragen. Die
Welle 80 ist hohl zum Leiten von Vakuum übertragenden Rohren, wie
unten beschrieben wird. Ein Drehtisch 86 dreht sich mit der Welle
80 und enthält eine Mehrzahl (6 gezeigt) von Aufnahmeeinheiten
88. Die Aufnahmeeinheiten 88 enthalten ein Linearlager 90, daß es
Abschnitten der Aufnahmeeinheit ermöglicht, sich wie gewünscht
auszudehnen und zurückzuziehen. Eine Welle 92 erstreckt sich
durch das Lager 90 und weist einen hohlen Endabschnitt auf, der
eine mit Gewinde versehene Welle 94 aufnimmt. Die mit Gewinde
versehene Welle 94 trägt einen Aufnahmekopf 96, der vier
verschiedene Saugnäpfe 98 aufweist. Eine Einstellmutter 102 ist auf
die Welle 94 geschraubt und von der hohlen Welle 92 aufgenommen,
und sie ermöglicht, daß die axiale Position des Aufnahmekopfes 96
eingestellt wird. [Diese Position wird durch eine Madenschraube
108 fixiert]. Ein Kopf 104 ist an dem Ende der Welle 92 gegenüber
dem Aufnahmekopf 96 angebracht. Eine Schraubenfeder 106 ist
zwischen dem Lager 90 und dem Kopf 104 so vorgesehen, daß sie
federnd die Welle 92 (und den Aufnahmekopf 96) in eine radial
einwärtige Richtung relativ zu dem Drehtisch 86 vorspannt. Die
radiale Position der Aufnahmeköpfe 96 wird durch die
Wechselwirkung zwischen Nockenfolgern 110 und einer Nockenplatte 112
gesteuert, wie es am besten in Figuren 7 und 8 gezeigt ist. Jeder
der Nockenfolger 110 ist mit den Köpfen 104 über
Verbindungsglieder 111 gekoppelt. Die Nockenplatte 112 ist fest in Bezug auf den
Aufnahmekopf 74 angebracht. Das Positionieren der Nockenfolger
110, die mit jedem der einzelnen Aufnahmeeinheiten 88 verknüpft
sind, ist in Figur 8 gezeigt. Die Konfiguration der Nockenplatte
112 bewirkt, daß sich die Aufnahmeköpfe 96 an die Position
zurückziehen, an der die Werkstücke 46 entladen werden und sich
wieder ausdehnen, nachdem die Werkstücke angegriffen sind.
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Unterdruck wird zu den Aufnahmeköpfen 96 durch biegsame Schläuche
116 (einer gezeigt) zugeführt, die an der Position durch Blöcke
114 gehalten werden, die an dem Drehtisch 86 benachbart zu jeder
Aufnahmeeinheit 88 angebracht sind. Die Schläuche 116 sind durch
die innere Bohrung der Welle 80 geführt und stehen mit einem
Dreheinstellventil 118 in Verbindung. Das Einstellventil 118
weist einen festen Abschnitt 120 und einen drehenden Abschnitt
122 auf. Die einzelnen Schläuche 116 sind mit dem drehenden
Abschnitt 122 über radial versetzte Öffnungen verbunden, und eine
Vakuumquelle ist mit einer Öffnung in dem festen Abschnitt 120
verbunden. Auf wohlbekannte Weise enthalten die Ventilabschnitte
120 und 122 innere Bohrungen, die geöffnet und geschlossen
werden, wenn sie sich relativ zueinander zum selektiven Öffnen oder
schließen des Vakuumsignales an geeignete Schläuche 116 auf
synchronisierte Weise drehen, wodurch ein Vakuumsignal an die
Schläuche abgegeben wird, wenn ein zugeordneter Aufnahmekopf 96
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches der Drehpositionen
angeordnet ist.
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Da (bei der gezeigten Ausführungsform) die Entformanordnung 14
6 Aufnahmeköpfe 74 aufweist und der Hohlkörperbläserdrehtisch 12
zwölf Gußanordnungen 22 aufweist, ist es notwendig, den Drehtisch
86 mit der doppelten Drehrate wie den Hohlkörperbläserdrehtisch
12 zu drehen. Zusätzlich ist es notwendig, die Position der zwei
Drehtische so zu koordinieren, daß die Elemente in
synchronisierter Weise geeignet im Eingriff stehen. Solche koordinierte
Drehung wird durch ein Zahnrad 124 vorgesehen, daß sich mit der
Welle 16 dreht und mit einem Antriebszahnrad 126 durch eine Kette
128 in Verbindung steht. Die Drehbewegung wird durch eine innere
Nutenwelle 130 übertragen, die von einem Lager 132 getragen wird.
Da es notwendig ist, dem Aufnahmekopf 74 eine vertikale
Transportbewegung zu ermöglichen, greift eine äußere Nutenwelle 134
mit kleinerem Durchmesser in die Welle 130 ein und wird durch
eine Antriebskupplung 136 gedreht, die durch die Drehung der
Welle 16 angetrieben wird.
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Die Entformanordnung 14 wird bevorzugt in Verbindung mit einem
Materialtransportsystem vom Fördertyp verwendet, das Werkstücke
46 zu einer folgenden Arbeitsstation oder einem Lagergebiet
innerhalb des Arbeitszyklus der Werkstücke transportiert. Eine
solche Art von Förderern ist in Figuren 4 und 6 gezeigt und
allgemein durch dieses Bezugszeichen 140 bezeichnet. Der Förderer
140 weist ein Paar getrennten Endlosgurten 142 auf, die um
getrennte Scheiben 144 rotieren. Der Förderer 140 definiert ein
offenes Zentralgebiet, das einen Freiraum zum Durchgang der
Aufnahmeeinheiten 88 vorsieht.
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Während des Betriebes der Entformanordnung 14 wird der Drehtisch
86 in koordiniertem Verhältnis mit dem Hohlkörperbläserdrehtisch
12 gedreht. Wenn das Werkstück 46 ungefähr die Elf-Uhr-Position
der Drehung des Drehtisches 12 erreicht, wie in Figur 1 gezeigt
ist, bewirkt die Nockenplatte 112, daß einer der Aufnahmeköpfe 96
sich in enge Nachbarschaft zu dem Werkstück erstreckt. An diesem
Punkt der Drehung des Drehtisches 86 steht die Vakuumquelle in
Verbindung mit den Saugnäpfen 98, so daß sie an dem Werkstück 46
anhaften. Danach wird das Werkstück 46 in eine Überkopfposition
gebracht, wo die Aufnahmeeinheit 88 zwischen den Fördergurten 142
angeordnet ist. An dieser Position wird die Vakuumquelle von dem
Aufnahmekopf 96 getrennt, damit das Werkstück von dem
Aufnahmekopf getrennt werden kann und entlang dem Förderer 140 zu einer
folgenden Arbeitsstation transportiert werden kann. Nach dem
Freigeben des Werkstückes 46 wird der Aufnahmekopf 96 zum
Vorsehen eines Freiraumes zurückgezogen, wenn er sich entlang der
Gußanordnungen 22 bewegt. Jede der einzelnen Aufnahmeeinheiten 88
wird auf die oben beschriebene Weise auf kontinuierliche Art so
betrieben, daß ein Aufnahmekopf 96 für jedes der Werkstücke 46
vorgesehen ist, die von der Hohlkörperbläserdrehtischanordnung
erzeugt werden. Die Benutzung der Entformanordnung 14 ermöglicht
es, daß die Werkstücke zuverlässig von den Gußformen entfernt
werden und genau Übereinstimmung mit dem Förderer 140
positioniert werden.
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Während die obige Beschreibung die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellen, ist es zu erkennen, daß
die Erfindung Modifikationen, Variationen und Änderungen
untergehen
kann, ohne daß der eigentliche Umfang und die wohlverstandene
Bedeutung der begleitenden Ansprüche verlassen wird.