DE60000729T2

DE60000729T2 - Transfervorrichtung für behälter aus thermoplastischem werkstoff und in einer vorbestimmten ausrichtung

Info

Publication number: DE60000729T2
Application number: DE60000729T
Authority: DE
Inventors: Nicola Da Riol; Tullio Venturato
Original assignee: SIPA Industrializzazione Progettazione e Automazione SpA
Current assignee: SIPA Industrializzazione Progettazione e Automazione SpA
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: CN1336897A; CN1206144C; MXPA01006821A; ATE227234T1; CA2366197A1; EP1159210A1; ITPN990027A0; ITPN990027A1; ES2186629T3; US6669010B1; BR0008750A; EP1159210B1; CA2366197C; IT1311209B1; DE60000729D1; WO2000053516A1; JP2002539053A; JP4462765B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum Beibehalten einer vorbestimmten Ausrichtung, wenn auf Massenherstellungsbasis geordnete Folgen von aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Polyethylenterephtalat (PET) und Polypropylen (PP) bestehende Behälter, insbesondere entsprechende halbfertige Teile, die allgemein als "Vorformen" im Fachgebiet bekannt sind, welche üblicherweise blasgeformt werden, anschließend zur Umwandlung in fertige Behälter transportiert werden.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung in der vorteilhaftesten Weise angewendet werden, wenn die beschriebene Vorrichtung, welche in der nachstehenden Beschreibung als eine "Aufnehmerfassung" mit dem Namen bezeichnet wird, unter welchem sie allgemein dem. Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist, einer Vorform-Produktionsanlage zugeordnet wird, welche auch auf dem Fachgebiet als einstufige Anlage bekannt ist, kann aber natürlich auch vorteilhaft in Verbindung mit Anlagen eingesetzt, welche ausschließlich mit zuvor erzeugten Vorformen gespeist werden, um nur die Endblasformungsphase auszuführen (zweistufige Anlage).
Tatsächlich können Produktionsprozesse für derartige Behälter bekanntermaßen schematisch in zwei Basistechnologien, d. h., in einstufige und zweistufige Verfahren unterteilt werden.
In zweistufigen Verfahren wird eine zuvor geformte Vorform oder ein Külbel in einem im wesentlichen amorphen Zustand noch einmal auf seine bevorzugte molekulare Ausrichtungstemperatur erwärmt, in welcher er dann in die gewünschte Form blasgeformt wird. Mit dem in diesem speziellen Zusammenhang verwendeten Begriff "zweistufiges Verfahren" oder einfach "zweistufig" ist jedes Verfahren gemeint, das eine Vorform- oder einen Külbel erzeugt, welcher anschließend wieder von der Umgebungstemperatur auf die entsprechende Blasformungstemperatur erwärmt werden muß.
Im Gegensatz dazu sind einstufige Verfahren als solche aufgrund der Tatsache definiert, daß sie in der Lage sind, eine sogenannte Vorform oder einen Külbel zu erzeugen, dieselbe Vorform oder den Külbel aus der Injekfions- oder Extrusionform (nachdem sie auf eine geeignete Temperatur abgekühlt ist) an eine Konditionierungsstation zu übertragen, wo sich die Vorform oder der Külbel gleichmäßig auf eine bevorzugte molekulare Ausrichtungstemperatur ausgleichen kann. Die Vorform oder der Külbel wird dann an ein Blasformungswerkzeug übertragen, wo er in die gewünschte Form geblasen wird.
Der Stand der Technik bezüglich der zum Lösen der Probleme in Verbindung mit der Einspritzformung und Extrusion der Vorformen, deren Endblasformung, sowie der Synchronisation der zugehörigen Prozesse im Hinblick auf die Erhöhung der Effizienz und Produktivität der Anlage eingesetzten Verfahren, ist ausführlich in der durch denselben Anmelder eingereichten Europäischen Patentanmeldung EP 0 768 165 beschrieben, welche auch die wichtigsten Patente beschreibt, welches dieses Thema betreffen, und auf welche daher Bezug genommen werden sollte.
Beide vorstehend erwähnten Produktionsverfahren beinhalten die Verwendung einer (per se bekannten) Blasformungsstation und der dazu zugeordneten Handhabungseinrichtung zum Übertragen und Lösen der Vorformen und/oder der blasgeformten Behälter nach der Blasformungsphase.
Allseits bekannt im Fachgebiet sind auch die Probleme in Verbindung mit der Übertragung oder der Beförderung der Vorformen. Das zu dem Transport dieser Vorformen von der Einspritzformstation bis zu der Endbehälterausstoßstation über die Konditionierungs- und Blasformungsstationen verwendete System basiert nämlich in den derzeitigen einstufigen Blasformungsanlagen von SIPA auf der Verwendung der Aufnehmerfassungen.
Diese Aufnehmerfassungen sind in der Lage die Vorformung zu unterstützen und zu transportieren, wobei diesen eine Rotation in den Fällen ermöglicht wird, in welchen ein Konditionierungsprozeß mittels Heißluft eingesetzt wird.
In diesem Falle besteht die Aufnehmerfassung eigentlich aus einem "Stator", welcher geeignet mit dem Antriebsriemen verbunden ist, und einem Rotor (oder einem Ringkörper), welcher frei um seine Achse rotieren kann, und welcher in der Konditionierungsstation so lange gedreht wird, wie es erforderlich ist, daß die heiße Luft die davon unterstütze Vorform erwärmen kann.
Diese Fähigkeit der freien Drehung; ermöglicht jedoch keine Kenntnis, ob sich die Vorform oder der Behälter an irgendeinem bestimmten Zeitpunkt in einer gegebenen, voreingestellten Position befindet, und dies kann manchmal tatsächlich ein Problem sein.
Insbesondere tritt dieses auf, wenn:
(1) eine genau definierte Ausrichtung des Gewindes (welches durch Einspritzformen erzielt wird) im Bezug auf eine gewisses Gegenstück oder eine Bezugspunkt auf dem Behälter (welcher durch Blasformen erhalten wird) erforderlich ist;
(2) diametral asymmetrische Vorformen verwendet werden, welche in ein Blasformungswerkzeug mit einer genau definierten Ausrichtung eintreten müssen, wobei diese Ausrichtung üblicherweise während der Konditionierungsphase verlorengeht;
(3) diametral asymmetrische (oval geformten Flaschen für Spülmittel), rechteckige Behälter erzeugt werden oder in dem Falle, in welchem eine spezielle Ausrichtung abstromseitig von dem Blasformungswerkzeug aufgrund der Notwendigkeit einer übereinstimmenden Schnittstelle zwischen dem Letzteren und dem Behälterausstoß- und Entladesystem erforderlich ist, welches mit geeigneten Sammelglocken versehen ist, denen eine ähnliche Form gegeben ist, wie den Behältern, die sie aufnehmen sollen.
An diesem Punkt sollte auch die Tatsache erwähnt werden, daß der Behälter, wenn das Blasformungswerkzeug geöffnet wird, aufgrund der Reibung, welche zwischen der Form und demselben Behälter auftritt, einer Rotation unterliegt.
Die vorstehend angesprochenen Probleme zusammen mit weiteren, welche entstehen, wenn eine gegebene Ausrichtung der Vorform oder des Behälters erforderlich ist, können durch die Verwendung einer Aufnehmerfassung gelöst werden, deren Ausrichtung voreingestellt und die ganze Zeit, in der sie in einer Ruheposition gelassen wird, und sichergestellt werden kann.
US 5282526 offenbart eine Vorrichtung zum Halten von Behältervorformen auf Trägern für eine weitere Verarbeitung. Eine Vorform wird auf das drehbare Teil eines Trägers in einer nicht definierten Winkelposition davon aufgebracht. Eine anschließende Neuausrichtung ist daher erforderlich.
Auf der Basis der vorstehenden Betrachtungen ist es daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufnehmerfassung bereitzustellen, die von Permanentmagneten Gebrauch macht, welche auf deren Stator und Rotor in geeigneter Weise angeordnet und fixiert sind, um so in einem Ruhezustand eine Vielfalt unterschiedlicher Ausrichtungen, wie z. B. die in der Konditionierungsstation erforderliche zu ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufnehmerfassung der vorstehend erwähnten Art bereitzustellen, welche zusätzlich in der Lage ist, in einer im wesentlichen kontinuierlichen und automatischen Art die verbundenen Verarbeitungsanlagen ohne irgendeine Zwischenschaltung von nicht-automatischen Phasen oder Phasen, welche die Kontinuität des Zuführungsflusses der Vorformen oder blasgeformter Behälter unterbrechen können, zu versorgen. Eine derartige Aufnehmerfassung muß darüber hinaus leicht unter Anwendung ohne weiteres verfügbarer Techniken und Einrichtung implementiert werden, und muß daher in ihren Gesamtkosten vernünftig niedrig sein.
Derartige Hauptziele der vorliegenden Erfindung werden zusammen mit weiteren Merkmalen in einer Vorrichtung erzielt, welche wie in den beigefügten Ansprüchen angegeben aufgebaut ist und arbeitet.
Die vorliegende Erfindung kann die Form einer bevorzugten Ausführungsform, wie z. B. der einen annehmen, die nachstehend im Detail im Rahmen eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, in welchen:
Fig. 1 eine Gesamtseitenansicht einer einstufigen Anlage ist, welche dafür angepaßt ist, von der vorliegenden Erfindung Gebrauch zu machen;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des linken Abschnittes der in Fig. 1 dargestellten Anlage ist;
Fig. 3, 4 und 5 Ansichten von drei jeweils möglichen Anordnungen der Magnete in dem Rotor und dem jeweiligen Stator entsprechender Aufnahmefassungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind,
Fig. 6, 6A, 6B Ansichten des vertikalen Mittenschnittes und desselben Schnittes mit den horizontalen Schnittebenen A-A, bzw. B-B einer Aufnehmerfassung gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
Fig. 7 eine Ansicht desselben in Fig. 6 dargestellten Schnittes, jedoch mit einer derselben Aufnehmerfassung zugeordneten Vorform ist;
Fig. 8 eine Ansicht desselben in Fig. 6 dargestellten Abschnittes, jedoch mit einer asymmetrischen Flasche zugeordnet zu derselben Aufnehmerfassung ist;
Fig. 9 und 10 Ansichten von ebenen Querschnitten orthogonal zu der Achse, der in Fig. 6 dargestellten Aufnehmerfassung, bezüglich des Querschnittes A-A bzw. des Querschnittes B-B sind.
Die eigentliche Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von Aufnehmerfassungen, welche dafür angepaßt sind, individuelle Vorformen und die zugehörigen fertigen Behälter aufzunehmen und zu transportieren, welche in ihrem Stator eine Vielzahl von magnetisierten Elementen umfassen, welche in eine Vielzahl von verschiedenen Magnetgruppen zusammengefaßt sein können, in welchem jede derartige Magnetgruppe mit derselben Polarität versehene Magnete umfaßt, und in ihrem Rotor eine Vielzahl magnetisierter Elemente umfaßt, welche in eine Vielfalt von verschiedenen Magnetgruppen zusammengefaßt werden können, in welchen jede derartige Magnetgruppe mit derselben Polarität versehene Magnete umfaßt, wobei die Magnete sowohl des Rotors als auch des Stators so angeordnet sind, daß sie dem Rotor und dem Startor ermöglichen, sich im Ruhezustand in einer eindeutigen Anzahl von voreinstellbaren relativen Positionen im Bezug zueinander anzuordnen.
Fig. 1 veranschaulicht eine einstufige Anlage, welche eine Extrusionseinheit 1, eine Vielzahl von Einspritzformungsformen 2, eine Konditionierungsstation 3, eine Blasformungsstation 4, in welcher das Endprodukt 15 geformt wird, eine Ausstoß- oder Entladestation 5, in welcher die fertiggestellten Behälter schließlich von den entsprechenden Aufnehmerfassungen getrennt und zu den nachfolgenden Verarbeitungsstationen transportiert werden, umfaßt. In Fig. 2 ist die Position der Aufnehmerfassungen allgemein mit 6 bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei angemerkt, daß in einer ringartigen Konfiguration eine Vielzahl von Magneten um eine zentrale Achse O angeordnet ist.
Diese Magnete sind in zwei unterschiedliche Gruppen aufgeteilt, in welchen eine erste Gruppe zehn im wesentlichen identische und zusammenhängende Magnete, allgemein mit N bezeichnet und eine zweite Gruppe zehn weitere, im wesentlichen identische und zusammenhängende Magnete mit einer entgegengesetzten Polarität, und daher allgemein mit S bezeichnet, umfaßt.
Insgesamt zwanzig Magnete sind daher in der ringartigen Konfiguration, in welcher sie angeordnet sind, vorhanden. Demzufolge belegt bei der gegebenen ähnlichen Abmessung aller Magnete in der radialen Richtung die Gruppe der Magnete N einen Bogen von genau 180 Grad. Dasselbe trifft natürlich auch für die Gruppe der Magnete S zu.
Es werde nun eine derartige Anordnung von zwanzig Magneten in dem Stator 10 einer Aufnehmerfassung eingeführt und geeignet in der Position arretiert, und es werde ferner in dem Rotor 11 derselben Aufnehmerfassung zwanzig Magnete mit denselben Abmessungen und Eigenschaften und derselben geometrischen Anordnung wie die Magnete des Stators angeordnet und in der Position arretiert, wobei zur Unterscheidung der Rotormagnete von denen des Stators dieselben allgemein mit NR und SR bezeichnet sind.
Ferner seien sowohl die Magnete in dem Rotor, als auch die Magnete in dem Stator im wesentlichen auf zwei entsprechenden parallelen Ebenen in einer solchen Konfiguration angeordnet, daß sie entsprechende geschlossene Ringe, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt bilden können.
Ferner seien die Ringe koaxial und die gemeinsame Achse O dieser falle mit der gemeinsamen Achse des Rotors und des Stators zusammen.
In der Praxis wird die Aufnehmerfassung durch Zuordnen des Stators 10 zu dem entsprechenden Rotor 11 nach der Montage der Magnete von Fig. 3 auf dem Rotor in dessen dem Stator gegenüberliegenden Fläche und nach der ähnlichen Montage der Magnete auf dem Stator in dessen dem Rotor gegenüberliegenden Fläche erzeugt.
Da die Magnete des Rotors vor den Magneten des Stators angeordnet sind, und ein derartiger Zustand aufgrund der Konstruktion der Aufnehmerfassung unabhängig davon besteht, wie der Rotor und der Stator relativ zueinander verdreht sind, ergibt sich dann, daß, wenn die Magnete in dem Rotor und dem Stator gemäß Darstellung in den Figuren verteilt sind, der Rotor, im Ruhezustand dazu tendiert, sich selbst in eine einzige definierte Position aufgrund des Effektes der magnetischen Anziehungs/Abstoßungs- Wirkung der individuellen Magnete einzustellen.
Es stellt sich auch ziemlich deutlich heraus, daß, wenn der Rotor in irgendeine andere Position verschoben wird, er dazu tendiert, sich spontan in genau definierte Position zurückzubewegen, wenn er losgelassen wird.
An diesem Punkte ist klar zu erkennen, daß, wenn sie in der Praxis entweder mit einer entsprechenden Vorform oder einem dazu zugeordneten entsprechenden Behälter verwendet wird, die Vorform oder der Behälter in jedem Falle eine vordefinierte Ausrichtung im Bezug auf den Stator beibehalten; und jedesmal, wenn eine derartige Ausrichtung aufgrund von betrieblichen Erfordernissen oder Reibung modifiziert werden sollte, dieselbe automatisch nach Beendigung dieser Bedingungen zurückgewonnen wird.
Es ist daher vollständig offensichtlich, daß durch entsprechendes Verändern der Verteilung der Magnete in dem Rotor und dem Stator tatsächlich mehr als nur eine vordefinierte Position im Ruhezustand erzielt werden kann. Beispielsweise ist gemäß Bezugnahme auf Fig. 4, welche eine andere Verteilung der Magnete in dem Stator und Rotor veranschaulicht, die Möglichkeit für zwei unterschiedliche Relativpositionen des Rotors und des Stators unter vorzubestimmenden Ruhe- oder Gleichgewichtsbedingungen gegeben. Ähnlich kann lediglich durch ein Beispiel erkannt werden, daß Fig. 5 einen Rotor veranschaulicht, welcher vier Gruppen von Magneten des Typs N und vier Gruppen von Magneten des Typs S aufweist. Durch Zuordnen eines derartigen Rotors zu einem entsprechenden Stator wird eine Aufnehmerfassung bereitgestellt, welche dafür angepaßt ist, genau vier derartige Ruhe- oder Gleichgewichtspunkte, welche gleichmäßig voneinander beabstandet sind, zu bieten, wie jeder Fachmann auf dem Gebiet leicht verstehen kann, ohne daß eine weitere Erläuterung diesbezüglich erforderlich ist.
Eine vorteilhafte Verbesserung der vorliegenden Erfindung beruht darin, daß die Magnete so angeordnet sind, daß das Eindringen von Schmutz, Staub oder irgendwelchen anderen Arten von Teilchen, welche möglicherweise die Fähigkeit des Stators und des Rotors relativ zueinander gleiten zu können, beeinträchtigen, verhindert oder zumindest effektiv behindert wird.
Zu diesem Zweck und gemäß Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine Lippe 13, welche aus dem Stator oder dem Rotor hervorsteht, so angeordnet, daß sie extern den Spalt 14 überdeckt, welcher zwischen den Magneten N des Stators und des Magneten N des Rotors besteht.

Claims

1. Aufnehmerfassung für den Transport hohler Körper aus Kunststoffmaterial, welche entweder von blasgeformten Behältern oder Vorformen zum Blasformen in fertige Behälter gebildet werden können, und zum Transportieren derselben zu einer Sammeleinrichtung oder Fertigungslinien, in welchen die Behälter oder Vorformen weiterbearbeitet oder genutzt werden, wobei die Aufnehmerfassung wenigstens umfasst:

- einen Stator (10) mit einer ringförmigen Form, welcher mit einer Mittenachse (O) versehen ist und dafür angepaßt ist, mit einer Antriebseinrichtung, bevorzugt des Band- oder Magazin- oder Ladertyps, die in der Lage ist, die Hohlkörper in einer geordneten und sequentiellen Art in nachfolgende Verarbeitungsstationen zu führen, in Eingriff zu stehen,

- einen Rotor (11) mit einer ringförmigen Form, welcher einem entsprechenden Stator zugeordnet werden kann und dieselbe Achse, oder gemeinsame Achse (O), wie der entsprechende Stator hat,

wobei der Rotor und der entsprechende Stator wechselseitig mittels einer per se bekannten Einrichtung in Eingriff stehen und in der Lage sind, sich relativ zueinander um die gemeinsame Achse zu drehen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- in dem Stator eine Vielzahl magnetisierter Elemente aufgebracht sind, welche in eine Vielfalt von verschiedenen Magnetgruppen zusammengefaßt werden können, in welchen jede derartige Magnetgruppe mit derselben Polarität (N), (S) versehene Magnete umfaßt,

- in dem Rotor eine Vielzahl magnetisierter Elemente aufgebracht sind, welche in eine Vielfalt von verschiedenen Magnetgruppen zusammengefaßt werden können, in welchen jede derartige Magnetgruppe mit derselben Polarität (N), (S) versehene Magnete umfaßt, wobei die Magnete sowohl des Rotors als auch des Stators so angeordnet sind, daß sie dem Rotor und dem Stator ermöglichen, sich im Ruhezustand in einer eindeutigen Anzahl von voreinstellbaren relativen Positionen im Bezug zueinander anzuordnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Magnetgruppen in dem Stator (10) in derselben Anzahl wie die verschiedenen Magnetgruppen in dem Rotor (11) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die dem Stator zugeordneten Magnete in einer im wesentlichen ringförmigen Konfiguration um die gemeinsame Achse herum angeordnet sind, und die zu jeder einzelnen Gruppe zugehörigen Magnete in dem Ring nebeneinanderliegen, mit Ausnahme der zwei Magnete an den Enden der entsprechenden Gruppe.

- die dem Rotor zugeordneten Magnete in einer im wesentlichen ringförmigen Konfiguration um die gemeinsame Achse herum angeordnet sind; und die zu jeder einzelnen Gruppe zugehörigen Magnete in dem Ring nebeneinanderliegen, mit Ausnahme der zwei Magnete an den Enden der entsprechenden Gruppe.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Stator vorgesehenen Magnete und die auf dem Rotor vorgesehenen Magnete einander gegenüberliegen, so daß die Rotation des Rotors relativ zu dem Stator bewirkt, daß jeder Magnet des Rotors konstant vor einem oder mehreren Magneten des Stators bewegt wird, und ebenso bewirkt, daß jeder Magnet des Stators konstant vor einem oder mehreren Magneten des Rotors verschoben wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede verschiedene Magnetgruppe in dem Rotor oder Stator dieselbe Anzahl einzelner Magnete enthält.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete an äußeren Abschnitten des entsprechenden Stators und Rotors angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine entweder aus dem Stator oder dem Rotor hervorstehende Lippe (13) so vorgesehen ist, daß sie extern den zwischen den wechselseitig gegenüberliegenden Oberflächen der Magnete (N) des Stators und der Magnete (S) des Rotors existierenden Spalt (14) abdeckt.