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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Vorbehandeln
von Vorformlingen entsprechend dem ersten Teil von Anspruch 1 und insbesondere
auf ein Blasformsystem, bei dem Vorformlinge so vorbehandelt werden,
daß die
Temperaturverteilung bei jedem Vorformling und bei einer Mehrzahl
von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen und dem Blasformen einheitlich
verteilt ist.
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Einer
der am meisten kritischen Prozeßvariablen
beim Blasformen von einigen Werkstoffen ist die Temperatur des Vorformlings,
wenn er geblasen werden soll. Diese Variable hat oft einen signifikanten Einfluß auf die
meisten wichtigen physikalischen Eigenschaften des letztendlich
geblasenen Gegenstandes. Sie kann auch drastisch die Produktivität beeinflussen,
wobei das Arbeitsfenster von einige andere Verfahrensvariablen reduziert
wird. Idealerweise sollte die Vorformlingstemperatur so konsistent wie
möglich
sein von einem Vorformling zu dem nächsten, um die Produktionsrate
zu maximieren, die physikalischen Eigenschaften der letztendlich
hergestellten Gegenstände
zu maximieren und den Ausschuß zu
minimieren. Ein Temperaturunterschied von bis zu 3°C wird im
allgemeinen keine ungünstigen
Wirkungen auf das Verfahren haben. Es wurden verschiedene frühere Versuche
unternommen, diese Schwankungen zu minimieren. Einige der relevantesten
in dieser Hinsicht werden nachfolgend erörtert.
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Die
US-A 5 322 651 befaßt
sich mit der nachteiligen Wirkung von Schwankungen in der Umgebungslufttemperatur
während
der thermischen Behandlung von Vorformlingen unmittelbar vor dem Blasformen
zu dem letztendlichen Gegenstand. Die beschriebene Vorrichtung mischt
Umgebungsluft mit der rezirkulierten Luft in den Ofen, um die Temperatur der
Luft, die durch den Ofen und über
die Vorformlinge strömt,
auf einem konstanten Level zu halten. Sie befaßt sich nicht mit den nachteiligen
Auswirkungen der Unterschiede in der Wärmemenge, die in den Vorformlingen
während
des Tages enthalten ist, wie in 2 gezeigt.
Da in dem 2-Stufen-Verfahren nach dem Stand der Technik die Vorformlinge
im allgemeinen Stunden oder Tage vor dem letztendlichen Blasformen
in ihre letztendliche Form spritzgegossen werden und für eine wesentliche
Zeitperiode gelagert werden, wird ihre Temperatur der Umgebungslagertemperatur
angeglichen. Aus 2 der US-A 5 322 651 kann entnommen
werden, daß Vorformlinge, welche
in die Wiedererwärm-/Blasstufe eintreten,
in der Temperatur bis zu 11°C
differieren können.
Wie am Anfang der Spalte 2 der US-A 5 322 651 beschrieben, benutzten
die Maschinen nach dem Stand der Technik einen Infrarotpyrometer,
um die Oberflächentemperatur
der Vorformlinge zu messen. Diese Messung wird dann dazu verwendet,
um die thermische Behandlung der Vorformlinge zu steuern. Diese Vorrichtung
beansprucht, das Erfordernis der Einstellung der die Infrarotwärme emittierenden
Quellen in Spalte 4, Zeile 61 bis 65, zu eliminieren. Dies ist fraglich,
da die Wärmemenge,
welche in den Vorformlingen enthalten ist, während des Tages variieren wird, während die
Wärme,
die dem Vorformling zugeführt wird,
konstant sein wird, da die wärmeemittierenden Quellen
die gleiche Menge an Wärme
zu jedem und allen Vorformlingen zuführen wird. Daraus werden Unterschiede
im Wärmegehalt
der Vorformlinge resultieren, welche den Vorbehandlungsofen verlassen,
welche direkt proportional zu den Umgebungsluftunterschieden während des
Tages sind, wodurch Gegenstände
hergestellt werden, deren Eigenschaft während des Tages variieren.
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Die
US-A 4 140 464 offenbart eine Vorrichtung zum Spritzgießen von
Vorformlingen. Die Vorformlinge werden im wesentlichen mit ihrer
Blastemperatur durch eine Handlingeinrichtung entnommen und in einem
Lagerbereich für
die Vorformlinge angeordnet, wo sie auf Blastemperatur gehalten
werden, bis sie innerhalb des Zeitrahmens eines Spritzgießzyklusses
geblasen werden. Da die Vorformlinge für eine sehr kurze Zeitperiode
gelagert werden, wird der inhärente
Temperaturunterschied von einem Vorformling zu dem nächsten beim
Entnehmen aus der Spritzgießform
fortgesetzt und in den Vorformlingen zu erkennen sein, welche in
die Blasstation eintreten.
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Die
US-A 4 063 867 zeigt eine Vorrichtung mit Mehrfachreihen von Spritzformkernen,
welche die Vorformlinge tragen, während sie von der Spritzgießstation
zu einer Vorblasstation überführt werden. Die
Vorformlinge werden dann zu einem Ofen gebracht, wo die Mehrfachreihen
der Kerne für
Mehrfach-Spritzformzyklen gelagert werden, und letztendlich zu der
Blasstation. Die vorgeblasenen Vorformlinge werden in einem „Ofen" durch Blasen von
heißer
Luft über
sie erwärmt,
während
sie von einem Ausdehnungsbereich einer Warmluftzufuhrleitung umschlossen
sind. Der Zweck des Ofens ist es, die Vorformlinge in Vorbereitung
für die
Blasstation zu erwärmen.
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Die
Vorrichtung soll dazu dienen, irgendwelche Schwankungen des Wärmegehaltes
im Vorformling auszugleichen, wenn die Vorformlinge in dem Ofen „aufgeweicht" werden.
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Das
Patent befaßt
sich ausdrücklich
mit dem einheitlichen Erwärmen
einzelner Vorformlinge auf die Blastemperatur in einem Ofen. Es
ignoriert das Problem der Schwankungen in der Umgebungstemperatur
und der Schwankung des Wärmegehaltes von
einem Vorformling zu dem nächsten,
erzeugt bei jedem Spritzgießzyklus.
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Die
US-A 5 066 222 befaßt
sich mit den Problemen einer einheitlichen Erwärmung eines Vorformlings durch
seinen gesamten Querschnitt. Es lehrt ein Erwärmen der Außenseite des Vorformlings auf
eine Temperatur unterhalb der Blastemperatur und ein Kühlen der
Außenseite,
um zu verhindern, daß die
Außenseite
eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur erreicht, während bei
der Innenwand eine weitere Erhöhung
der Temperatur stattfindet als ein Ergebnis der Wärme, die
hinzugefügt
wird und in dem Körper
des Vorformlings durch den ersten Aufwärmschritt enthalten ist. Des
weiteren folgt ein Aufwärmen
der Außenseite
auf eine Temperatur oberhalb der Blastemperatur; es folgt eine Periode,
in der die Temperaturen der Außenseite
und der Innenseite sich zu der gewünschten Blastemperatur annähern dürfen. 2 des
Patentes zeigt klar, daß alle
einlaufenden Vorformlinge die Anfangstemperatur To haben.
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Der
Schlüssel
zu diesem Verfahren ist die Zeitvorgabe, die es erlaubt, daß sich die
Temperaturen der Außenseite
und der Innenseite des Vorformlings auf einen gewünschten
Wert annähern
durch das Vorsehen einer äußeren Kühleinrichtung
für den Vorformling,
während
die innere Oberfläche
sich weiter aufwärmt.
Die Lehre dieses Patentes berücksichtigt
nicht einlaufende Vorformlinge mit schwankenden Temperaturen oder
Wärmegehalt.
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Die
Annahme ist, daß alle
einlaufenden Vorformlinge die gleiche Temperatur To haben. Ein einlaufender
Vorformling, der wärmer
oder kühler
als To ist, wird eine Kurve ähnlich 2 der
US-A 5 066 222 für
denjenigen Vorformling ergeben, welcher durch den Unterschied der
aktuellen Eingangstemperatur des Vorformlings und To verschoben
ist. Das bedeutet, daß die
endgültige
Temperatur der Vorformlinge, welche in die Blasstation eintreten,
in diesem Umfang schwanken wird. Wie oben erwähnt, kann diese Differenz bis
zu 11°C
betragen, wodurch es sehr schwer oder unmöglich gemacht wird, blasgeformte
Gegenstände
mit konsistenter akzeptabler Qualität zu produzieren.
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Die
US-A 5 206 039 offenbart eine Vorrichtung zur Konditionierung von
Vorformlingen mit einem Vorbehandlungsbereich vor der Blasformvorrichtung.
Der Verhandlungsbereich kann aus mehr als einer Vorbehandlungsstation
bestehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest
eine Kühl-
und Heizstation erforderlich. Die offenbarte Vorrichtung weist einzelne
Vorbehandlungsstationen auf, in denen der gesamte Ausstoß aus einem
Spritzgießmaschinenzyklus
gemeinsam angeordnet wird. Der gesamte Ausstoß wird dann wieder aufgenommen
und gemeinsam zu der nächsten
Station übergeführt. Eine
weitere Überführungseinrichtung
entnimmt einen Teil der Vorformlinge von der zweiten Vorbehandlungsstation
in die Blasstation. Jedes Mal, wenn die Vorformlinge bewegt werden,
werden sie an ihren Hälsen
angegriffen. Dieses wiederholte Greifen, Anheben, Bewegen und Loslassen
erfordert eine Komplexität
für die
Vorrichtung und erhöht
die Möglichkeit
von Schäden
an den fertigen Hälsen.
Da die Vorformlinge in Gruppen entnommen werden, welche aus weniger
Vorformlingen bestehen als die Anzahl, die in die vorige Vorbehandlungsstation
plaziert wurde, wird jede Gruppe einer unterschiedlichen Vorbehandlung
unterzogen. Dies bedeutet für
das Verfahren eine weitere Variable, die sehr schwer zu kompensieren
ist. Diese Vorrichtung befaßt
sich auch nicht mit der Schwankung des Wärmegehaltes der Vorformlinge,
welche in den Vorbehandlungsprozeß eintreten. Das Verfahren
hat nicht die Möglichkeit,
die inhärenten
Schwankungen in der Temperatur von einlaufenden Vorformlingen zu
korrigieren.
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Die
US-A 5 326 258 offenbart eine Vorrichtung, um temperaturempfindliche
Vorformlinge vor dem Blasformen zu erwärmen. Bei diesem Verfahren werden
die Vorformlinge zuerst in eine Ausgleichsstation eingeführt, in
der sie „einheitlich
durchgängig ausgeglichen" werden.
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Danach
werden sie mittels einem sich kontinuierlich bewegenden Förderer durch
nachfolgende Heiz-/, Kühl-,
Temperaturausgleichs-, Oberflächenbehandlungs-
und Temperierungsstufen-Stationen bewegt. Es gibt keine nähere Erläuterung
bezüglich der
anfänglichen
Ausgleichsstation. Ferner bezieht sich der Ausgleich auf die Sicherstellung,
daß jeder einzelne
Vorformling eine einheitliche Temperatur über seinen gesamten Querschnitt
aufweist. Dieses Ausgleichen erlaubt es der Wärmeenergie, die in jedem einzelnen
Vorformling enthalten ist, sich über
die gesamte Masse zu verteilen. Es wird nicht das Problem des „Ausgleichens" von Vorformlingen
mit unterschiedlichem Wärmegehalt
infolge der unterschiedlichen Kühlung
in einer Spritzgießform
oder schwankenden Umgebungstemperaturen angesprochen. Das Patent
lehrt nicht, wie das Ausgleichen erfolgt. Die Zeichnung scheint
eine ungeeignete Einrichtung vorzusehen, um das Ausgleichen zu erreichen,
welches erforderlich ist, einheitliche Temperaturen für alle Vorformlinge
und innerhalb jedes Vorformlings sicherzustellen.
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Das
EP-A-0266804 beschreibt unter anderem eine Heizofenumgebung, in
welcher eine Vielzahl von Temperaturkonditionier-Heizeinrichtungen über die
Länge des
Vorformlings vorgesehen sind, um ein exaktes Temperaturprofil zu
erzeugen, das von dem Vorformling bei dem Fertigstellvorgang (z. B.
der Blasformung) benötigt
wird. Der Ofen arbeitet dahingehend, daß die Temperatur zwischen der
Innenseite und der Außenseite
des Vorformlings ausgeglichen wird. In ähnlicher Weise bezieht sich
die DE-A-39 08 219 auf ein Konditioniersystem für Vorformlinge vor der Blasformung.
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Das
US-Patent 5322651 offenbart einen Vorformlingsofen, in welchem die
Ofentemperatur stabilisiert wird, indem
Umgebungsluft mit zurückgeführter Heißluft gemischt
wird, die erhitzt wird, wenn sie Überschußwärme von den Heizelementen abführt.
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In
dem Jahresbericht der Fraunhofer-Gesellschaft 1989, Seiten 171 bis
181, ist ein System beschrieben, bei welchem eine Pufferung von
Vorformlingen in einem Pufferspeicher vor der Blasformung vorgenommen
wird. Der Pufferspeicher ist so ausgebildet, daß er ein optimales Arbeiten
von zwei Raten-inkompatiblen Maschinen ermöglicht, wobei die Aufenthaltsdauer
in dem Pufferspeicher variiert werden kann, indem die Länge der
Förderkette
in dem Puffer verändert
wird.
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Es
besteht deshalb ein Bedürfnis
für ein Blasformsystem,
welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der Vereinheitlichung
in der Temperaturverteilung für
alle Vorformlinge, die durch das System bewegt werden, aufweist.
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Ein
System zur Vorbehandlung von Vorformlingen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist im EP-A-0266804 gezeigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vordringlichste Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blasformsystem
aufzuzeigen, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen
der Einheitlichkeit der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge umfaßt, die
durch das System geschickt werden.
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Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem vorzusehen,
bei dem überschüssige Wärme niedrigen
Grades, welche von dem Wiedererwärmbereich
abgegeben wird, in einen Vorbehandlungsbereich zum Vorbehandeln
der Temperaturverteilung der Vorformlinge eingeleitet wird.
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Eine
wiederum andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem
vorzusehen, bei welchem die überschüssige Wärme dazu
benutzt werden kann, die Vorformlinge als Teil eines Vorbehandlungsschrittes
vorzuerwärmen,
um die Menge der Wärmeenergie
zu reduzieren, die in einem Wiedererwärmungs-Temperaturprofilbereich
aufgebracht werden muß,
wodurch das ganze System effizienter gemacht wird.
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Noch
eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem
vorzusehen, welches die Ausgleichzeit für die Vorformlinge reduziert,
wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird.
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Noch
eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Blasformsystem
vorzusehen, welches bewirkt, daß die
Vorformlinge weniger wärmeempfindlich
gegenüber
Umwelteinflüssen,
wie beispielsweise saisonalen Temperaturschwankungen, sind.
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Die
oben genannten Aufgaben werden bei einem Blasformsystem gemäß der Erfindung
gelöst, welches
ein System für
die Vorbehandlung von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen dieser
Vorformlinge zur Blasformung umfaßt. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein System für
die Vorbehandlung von Vorformlingen vor dem Wiedererwärmen dieser
Vorformlinge in einem Wiedererwärmungsofen
geschaffen, der Heizelemente zum Konditionieren der Vorformlinge
für ein
nachfolgendes Blasformen aufweist, mit: einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich
mit einer Zone zur Aufnahme der fertiggestellten Vorformlinge, wobei
der Temperatur-Vorbehandlungsbereich von dem Wiedererwärmungsofen
getrennt und stromaufwärts desselben
angeordnet ist; einer Einrichtung zum Bewegen der Vorformlinge von
diesem Bereich durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich zum Wiedererwärmungsofen
und weiter zu dem Blasformungsvorgang derart, daß im Betrieb die vorbehandelten
Vorformlinge aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich
durch die Bewegungseinrichtung in den Wiedererwärmungsofen bewegt werden, um durch
die Heizelemente wiedererwärmt
zu werden; einer Einrichtung zum vergleichmäßigenden Vorbehandeln der Temperatur
dieser Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich vor
dem Wiedererwärmen
der Vorformlinge im Wiedererwärmungsofen,
wobei die Vorbehandlung durch die Wärmeenergie definiert ist, die
in jedem Vorformling enthalten und im wesentlichen die gleiche ist,
und wobei die Wärmeenergie
im wesentlichen gleichmäßig in jedem
Vorformling verteilt ist, wobei das vergleichmäßigende Vorbehandeln der Temperatur
der Vorformlinge auch auf die Temperaturunterschiede der Vorformlinge
von einem zum anderen bezogen wird; dadurch gekennzeichnet, daß: ein Lufthandhabungssystem
zwischen dem Wiedererwärmungsofen
und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich gekuppelt ist, wobei das
Lufthandhabungssystem Mittel zum Erzeugen und Regeln eines Luftstromes
zwischen dem Wiedererwärmungsofen
und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich aufweist, wobei die Mittel zum
Erzeugen und Regeln im Betrieb eine überschüssige Wärme, die in dem Wiedererwärmungsofen
aus der Erwärmung
der Vorformlinge entsteht, in den Temperatur- Vorbehandlungsbereich leiten, wobei
die Überschußwärme durch
den Luftstrom in und durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich
geführt
wird, um im Betrieb eine Temperatur-Vorbehandlung der Vorformlinge
in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich zu bewirken.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Vorbehandeln von Vorformlingen vor der Blasforming geschaffen, wobei
das Verfahren umfaßt: Übernahme
der Vorformlinge auf einem Fördermechanismus
von einer Vorformlingsquelle; Transport der Vorformlinge auf dem
Fördermechanismus
von einem Temperatur-Vorbehandlungsbereich zur Blasformungsstation über einen
Wiedererwärmungsofen,
der von dem Vorbehandlungsbereich getrennt ist, wobei der Temperatur-Vorbehandlungsbereich
so angeordnet ist, daß er
die Vorformlinge vorbehandelt, und der Wiedererwärmungsofen so angeordnet ist,
daß er
die vorbehandelten Vorformlinge vor der Blasformung der Vorformlinge
in der Blasformungsstation wiedererwärmt; Vorbehandeln der Temperatur
der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich vor dem
Wiedererwärmen
der Vorformlinge in dem Wiedererwärmungsofen, wobei die Vorbehandlung
durch die in jedem Vorformling enthaltene Wärmeenergie definiert ist, die
im wesentlichen die gleiche ist, und die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in jedem
Vorformling verteilt ist, wobei die gleichmäßige Vorbehandlung der Temperatur
der Vorformlinge auch auf Temperaturänderungen der Vorformlinge
voneinander bezogen wird; und gekennzeichnet durch: Ableiten von Überschußwärme aus
dem Wiedererwärmungsofen
durch ein Lufthandhabungssystem, das so ausgebildet ist, daß es eine
Fluidverbindung zwischen dem Wiedererwärmungsofen, in welchem die
Vorformlinge einer Wiedererwärmung
unterzogen werden, und dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich herstellt;
Regeln der Temperatur der Luft in dem Lufthandhabungssystem, die
dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich durch die Verwendung von Überschußwärme zugeführt wird,
die aus dem Wiedererwärmungsofen
erhalten wird; Leiten der temperaturgeregelten Luft in den Temperatur-Vorbehandlungsbereich
und gegen die Vorformlinge, während
die Vorformlinge durch den Temperatur-Vorbehandlungsbereich transportiert werden,
wobei der Luftstrom bewirkt, daß die
Wärmeenergie
in den Vorformlingen beim Austritt aus dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich
gleichmäßig verteilt
wird; und nach dem Vorbehandeln der Vorformlinge in dem Temperatur-Vorbehandlungsbereich Überführen der
vorbehandelten Vorformlinge zu dem Wiedererwärmungsofen, der stromabwärts des Temperatur-Vorbehandlungsbereiches
angeordnet ist, derart, daß die
vorbehandelten Vorformlinge einer Wiedererwärmung im Wiedererwärmungsofen
unterliegen.
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Die
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen ausgeführt, in denen die gleichen
Bezugszahlen die gleichen Elemente kennzeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Gesamtübersicht
des Blasformsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung, einschließlich
des Vorformling-Absetzbereiches, des Vorbehandlungsbereiches, des
Wiedererwärmbereiches
und eines Entnahmebereiches.
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2 zeigt
eine Seitenaufrißansicht
entlang der Linie 2-2 in 1, wobei der Vorbehandlungsbereich
der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.
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3 ist
eine Gesamtdraufsicht auf eine alternative Ausführungsform des Blasformsystems
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
ein Fließschema
für die
Vorformlinge und die Luft gemäß dem System
der vorliegenden Erfindung, welches in 1 gezeigt
ist.
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5 zeigt
ein Fließschema
für die
Vorformlinge und die Luft gemäß dem System
der vorliegenden Erfindung, welches in 3 gezeigt
ist.
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6 ist
eine graphische Darstellung der positiven Auswirkungen des Kühlens der
Vorformlinge in turbulenter Luft im Gegensatz zum Kühlen der
Vorformlinge in ruhender Umgebungsluft.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungen im Detail ist in 1 eine Gesamtdraufsicht
auf die Blasformmaschine mit Wiedererwärmung gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt, bezeichnet allgemein mit der Bezugszahl 10. Die
Blasformmaschine mit Wiedererwärmung
umfaßt
allgemein einen Eingangsbereich 12 für die Aufnahme von fertigen
Vorformlingen, eine Fördereinrichtung 14 für das Bewegen
der Vorformlinge durch einen Temperaturvorbehandlungsbereich 16 und
daran anschließend
einen Wiedererwärmbereich 18.
Die Maschine 10 umfaßt ferner
einen Blasformbereich 20, welcher die Vorformlinge von dem
Wiedererwärmbereich
erhält,
und ein Luftbehandlungssystem 22 zum Einrichten und Regulieren
eines Luftstromes, welches Luft in den geeigneten Mischungen und
Temperaturen für
die verschiedenen Bereiche der Maschine bereitstellt.
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Am
Eingangsbereich 12 ist die Maschine 10 so ausgelegt,
um die hergestellten Vorformlinge 24 von einer Quelle 26 zu übernehmen,
welche zum Beispiel eine Spritzformmaschine oder eine Lager- und Zuführeinrichtung
sein kann. Die Vorformlinge 24 werden von der Vorformlingsquelle 26 über eine
Produkthandlingeinrichtung 28 herangeführt, welche von beliebiger
konventioneller Ausgestaltung sein kann. Entsprechend werden die
Vorformlinge 24 dem Eingangsbereich 12 zum Bewegen durch
den Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt.
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Der
Absatzbereich 12 ist ein Eingangsbereich für die Vorformlinge,
wobei Paletten 30 Vorformlinge 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 erhalten.
Nachdem vorzugsweise jede Palette 30 mit Vorformlingen 24 bestückt ist,
wird die Palette 30 mittels der Fördereinrichtung 14 durch
den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt. Der Eingangsbereich 12 ist bevorzugt
vollständig
durch ein Gehäuse 32 gekapselt,
so daß irgendwelche
anfänglichen
Schwankungen im Wärmegehalt
und der Temperatur der Vorformlinge 24 reduziert werden.
Bevorzugt öffnet
sich das Gehäuse 32 für eine Zeitperiode,
die lang genug ist für
die Produkthandlingeinrichtung 28, um Vorformlinge 24 auf
eine oder mehrere Paletten 30 zu plazieren. Der Öffnungsmechanismus
kann in der Form einer Gleittür
(nicht gezeigt) sein, welche temporär den Zugang zu dem Eingangsbereich 12 erlaubt.
Die Kapselung gewährleistet,
daß alle
Vorformlinge 24 von Anfang an den gleichen Konditionen
unterliegen, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der letzte
Vorformling, der auf der letzten Palette zum Eintritt in die Wiedererwärmungsöfen des
Systems angeordnet wird, in Umgebungsluft für fast einen kompletten Spritzgießzyklus
länger
als der erste Vorformling auf der ersten Palette gekühlt wird.
Nach der Bestückung
des Eingangsbereiches 12 werden die Vorformlinge 24 mittels
der Fördereinrichtung 14 durch
den Vorbehandlungsbereich 16 transportiert.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 stellt
der Vorbehandlungsbereich 16 bevorzugt einen Tunnel dar,
welcher den Boden, die Seiten und die Spitzen der Vorformlinge 24 auf
der Fördereinrichtung 14 umschließt. Die
Enden 34 und 36 der Fördereinrichtung 14 sind
offen, um den Ein- und Austritt der Paletten 30 zu erlauben.
Der Vorbehandlungsbereich 16 erhält vorkonditionierte Luft von
dem Luftbehandlungssystem 22 über eine Leitung 39 od.
dgl. Die Luft, welche über
die Leitung 39 in dem Vorbehandlungsbereich 16 empfangen
wird, weist bevorzugt eine einheitliche Temperatur auf und ist für die Benutzung
zum Vorbehandeln durch das Luftbehandlungssystem 22 vorgesehen.
Die Luft wird bevorzugt geblasen oder anders durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt,
wobei sie am Ende 36 eintritt und am Ende 34 austritt.
Andere Luftflußwege können auch
gewählt
werden. Während
die Luft durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt wird, werden
die Vorformlinge 24 bevorzugt auf Dornen 41 gedreht,
die auf den Paletten 30 vorgesehen sind, wie dies in 2 gezeigt
ist. Die Luft wird geblasen oder anders durch diesen Lufttunnel
bewegt, der durch den Vorbehandlungsbereich 16 in konventioneller
Methode ausgebildet ist, wodurch sichergestellt ist, daß sowohl
Volumen und insbesondere die Eingangstemperatur konstant sind, wenn
der Luftfluß über die
Vorformlinge streicht. Die Vorformlinge werden bevorzugt gedreht,
wenn sie durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegt werden.
Die Vorformlinge werden gedreht (gelegentlich oder fortwährend), während sie
sich durch den Vorbehandlungsbereich 16 bewegen, um eine
Behandlung aller Oberflächen sicherzustellen.
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Der
turbulente Luftfluß,
welcher dem Vorbehandlungsbereich 16 zugeführt wird,
weist eine im wesentlichen konstante Temperatur beim Eintritt in den
Bereich 16 auf und bewirkt eine Sicherstellung, daß die Wärmeenergie,
welche in jedem Vorformling enthalten ist, bevorzugt im wesentlichen
die gleiche ist wie bei den anderen Vorformlingen, daß die Wärmeenergie
gleichmäßig durch
jeden einzelnen Vorformling hierdurch verteilt wird, und daß die Temperatur
von jedem Vorformling, der vorbehandelt wird, bevorzugt innerhalb
von 0°C
bis 5°C
von denjenigen Vorformlingen liegt, die vorbehandelt worden sind, und
im spezielleren innerhalb von 0°C
bis 3°C
von allen anderen Vorformlingen, die vorbehandelt sind. Die Luft,
welche in den Bereich 16 eintritt, liegt bei einer Temperatur
zwischen der Umgebungs- und der Blastemperatur, was von der gewünschten
Temperatur und der Menge von erhältlicher überschüssiger, aufgewärmter Luft
abhängt,
die aus dem Wiedererwärmbereich 18 kommt.
Dies reduziert die Menge der Wärme,
die in dem Wiedererwärmbereich 18 erforderlich
ist. Dementsprechend beinhaltet jeder Vorformling, der zu dem Wiedererwärmbereich 18 geführt wird,
am Ausgangsende 36 im wesentlichen die gleiche Menge an
Wärmeenergie
wie jeder andere Vorformling, der das Ende 36 verläßt, wobei
auch die Wärmeenergie
gleichmäßig verteilt
ist. Das Austrittsende 36 soll so nahe wie möglich am
Eintritt zum Wiedererwärmbereich 18 angeordnet
sein, um einen unerwünschten
Einfluß von
Umgebungsbedingungen auf die Vorformlingstemperatur zu vermeiden.
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Die
exakte Geschwindigkeit des Luftflusses durch den Vorbehandlungsbereich 16 ist
nicht kritisch, solange sie konsistent und turbulent ist. Bevorzugt
ist der volumetrische Luftfluß konstant
und entgegen der Richtung der Vorformlinge ausgerichtet, obwohl
andere Luftflußwege
auch vorgesehen sein können.
Aus ökonomischen
Gründen
wird bevorzugt eine Quelle mit geringem Wärmegrad benutzt, um die Vorformlinge
in dem Vorbehandlungsbereich 16 auf eine Temperatur vorzuwärmen, welche
wesentlich über
der Umgebungstemperatur, aber wesentlich unter ihrer Blastemperatur
liegt. Dieser geringe Wärmegrad
ist bevorzugt, wie oben mehr im Detail erläutert, aus dem Wiedererwärmbereich 18 über das
Luftbehandlungssystem 22 erhältlich. Wenn sie aus dem Austrittsende 36 austreten,
werden die Paletten 30 mit vorbehandelten Vorformlingen 24 zu
dem Wiedererwärmbereich 18 übergeführt.
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Im
Wiedererwärmbereich 18 werden
die Vorformlingstemperaturen auf die gewünschte Blasformtemperatur erhöht, und
sie können
auch durch irgendeines aus einer Anzahl von Verfahren aus dem Stand
der Technik profiliert werden. In dem Wiedererwärmbereich 18 ist bevorzugt
eine Mehrzahl von Infrarotlampen 37 vorgesehen, um die
Vorformlinge zu erwärmen,
wenn sie den Wiedererwärmbereich
passieren, wobei sie um ihre Längsachse
auf den Paletten 30 drehen. Da die Energie, welche auf
die Vorformlinge 24 in dem Wiedererwärmbereich 18 übertragen
wird, allgemein wesentlich geringer als die Energie ist, die dem
Wiedererwärmbereich
zum Erwärmen
der Vorformlinge zugeführt
wird, werden die Komponenten, welche den Wiedererwärmbereich 18 ausbilden,
auch erwärmt.
Wenn zugelassen würde, daß sich diese überschüssige Wärme ansammelt, hätte dies
eine Überhitzung
und Beschädigung
der Komponenten des Wiedererwärmbereiches
und der Vorformlingsoberflächen
zur Folge. Die überschüssige Wärme wird
von dem Wiedererwärmbereich über das
Lufthandlingsystem 22 abgeführt und wird bevorzugt, wie
oben erläutert,
als geringgradige Wärmequelle
zum Vorbehandeln der Temperatur der Vorformlinge 24 in
dem Vorbehandlungsbereich 16 benutzt. Die überschüssige Wärme aus
dem Wiedererwärmbereich 18 wird
bevorzugt in einer in 1 gezeigten Einkapselung 38 gesammelt.
Die überschüssige Wärme wird
aktiv aus der Einkapselung 38 durch das Lufthandlingsystem
abgezogen.
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Die
Vorformlinge 24 auf den Paletten 30 verlassen
den Wiedererwärmbereich 18 am
Ende 40, wie in 1 gezeigt, wo die Vorformlinge
dann in einem Ausgleichsbereich 42 ausgeglichen werden,
wie dies im Stand der Technik bekannt ist, bevor sie in den Blasformbereich 20 eintreten,
wo die Vorformlinge 24 in die gewünschte Form blasgeformt werden. Nach
dem Blasformbereich 20 werden die blasgeformten Vorformlinge 24 auf
Paletten 30 bevorzugt zu einem Entnahmebereich 44 bewegt,
in dem die Vorformlinge 24 von den Paletten 30 abgenommen
werden. Die leeren Paletten werden dann entlang einem Pfad 46 zu
dem Eingangsbereich 12 zurückbewegt, wo die Paletten 30 eine
weitere Anzahl von Vorformlingen 24 von der Produkthandlingeinrichtung 28 übernehmen
sollen.
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Das
Lufthandlingsystem 22, wie oben kurz beschrieben, wird
dazu benutzt, um den Strom von Luft zu und von den verschiedenen
Bereichen zu regulieren, insbesondere dem Eingangsbereich 12, dem
Vorbehandlungsbereich 16 und dem Wiedererwärmbereich 18,
und auch um Systemluft mit Umgebungsluft zu mischen, um individuell
und unabhängig die
Lufttemperatur, die zu jedem Bereich geführt wird, zu regulieren. Das
Lufthandlingsystem 22 umfaßt eine Mehrzahl von Einkapselungen 48, 50 und 52 und
Leitungen, welche viele der Bereiche des Systems 10 in
Strömungsverbindung
halten.
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Jede
Einkapselung 48, 50 und 52 und/oder die
dazwischen liegenden Luftströmungsleitungen haben
eine konventionelle Ausgestaltung, welche Temperatur und Luftströmungssensoren 53,
Steuerungsdrosseln 55 und/oder Gebläse 57 mit einem variablen
oder bestimmten Ausstoß und
eine Steuereinrichtung 61 umfaßt, die mit den Sensoren 53 verbunden
ist. Das System ermittelt Bedingungen, bestimmte Abweichungen von
gewünschten
Festwerten, bestimmt die erforderlichen Korrekturen und gibt Steuerungssignale
zu den aktiven Elementen, um eine Korrektur der Temperatur, des
Luftstromes und anderer Parameter der Luft zu bewirken. Die Anordnung
von Gebläsen,
Drosseln und Sensoren, die in 1 gezeigt
ist, ist nur beispielhaft, wobei unterschiedliche Anordnungen vorgesehen
sein können, wie
sie für
unterschiedliche Bedingungen, die gewünscht werden, erforderlich
sind.
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Die
Einkapselung 48 besitzt eine im wesentlichen offene Seite 54,
die in Strömungsverbindung mit
dem Wiedererwärmbereich 18 steht.
Die Leitungen 56 und 64 verbinden die Einkapselung 48 mit
der Umgebungsluft, und die Leitung 58 verbindet die Einkapselung 48 mit
der Einkapselung 32 des Eingangsbereiches 12.
Bevorzugt wird Luft aus dem Eingangsbereich 12 mittels
konventioneller Verfahren, wie beispielsweise Gebläse oder
Vakuum od. dgl., abgezogen, und die Luft wird durch die Leitung 58 in
die Einkapselung 48 verbracht. Umgebungsluft wird aus der Umgebung
durch die Leitung 56 mittels einem der Gebläse 57 angesaugt
und in der Einkapselung 48 mit der Luft, die aus der Einkapselung 32 des
Eingangsbereiches 12 abgezogen wurde, gemischt. Überschüssige Luft
in der Leitung 58 von der Einkapselung 32 wird über die
Leitung 64 in die Atmosphäre entlassen, wenn die Luft
aus der Einkapselung 32 zu warm für den Wiedererwärmbereich 18 im
Hinblick auf die Bedingungen im Eingangsbereich 12 und
die erforderlichen Bedingungen zum Wiedererwärmen ist. Demgemäß wird die
Luft in der Einkapselung 48 vor ihrem Eintritt in den Wiedererwärmbereich 18 konditioniert,
basierend auf den Anforderungen an die Luftkonditionierung in dem
Wiedererwärmbereich 18,
um eine Überhitzung
der Elemente des Wiedererwärmbereiches 18 oder
der Vorformlingsoberfläche zu
verhindern. Die Konditionierung der Luft in der Einkapselung 48 erfolgt
durch die Verwendung der oben genannten Elemente, einschließlich der
inneren Technik des Lufthandlingsystems 22.
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Die
Einkapselung 50 steht mit der Einkapselung 38 des
Wiedererwärmbereiches 18 über eine
offene Seite 59 in Verbindung, welche bevorzugt in luftdichter
Weise der Einkapselung 38 aufgesetzt ist. Die überschüssige Wärme in der
Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 wird
durch eines der Gebläse 57 aus
der Einkapselung 50 abgezogen unter der Überwachung
der Temperatur- und Luftstromsensoren 53, Drosseln 55 und
der Kontrolleinrichtung 61, und wird in die Einkapselung 52 über die
Leitung 60 verbracht. Die Einkapselung 52 steht
bevorzugt über
die Leitung 62 in Verbindung mit der Umgebungsluft, wobei
Umgebungsluft zum Mischen mit überschüssiger Wärme des
Wiedererwärmbereiches 18 angesaugt
wird, um die notwendigen Bedingungen der Luft in bezug auf Temperatur
od. dgl. für
den Vorbehandlungsbereich 16 zu erreichen, wie sie durch
die Temperatur- und Luftstromsensoren 53 bestimmt werden,
die in der Einkapselung 52 angeordnet sind.
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Die
Wärme,
welche durch zumindest eines der Gebläse 57 aus dem Wiedererwärmbereich 18 über die
Einkapselung 50 abgezogen und in die Einkapselung 52 gebracht
wird, wird bevorzugt mit Umgebungsluft aus der Leitung 62 gemischt,
wobei die notwendigen Bedingungen der Luft durch die Benutzung der
Steuerungselemente darin erzielt werden. Wenn Umgebungsluft von
der Leitung 62 in die Einkapselung 52 eingeführt wird,
muß einiges
der aufgewärmten
Luft aus der Einkapselung 38 in die Atmosphäre ausgestoßen werden,
um einen konstanten volumetrischen Strom von Luft mit einer gewünschten
Temperatur aufrechtzuerhalten. Diese überschüssige Luft wird über die
Leitung 66 vor dem Eintritt in die Einkapselung 52 ausgestoßen. Das
Einbringen von erwärmter
Luft und Umgebungsluft und das Ausbringen von überschüssiger erwärmter Luft kann reguliert werden,
um die optimalen Luftbedingungen zum Vorbehandeln zu behalten. Die
geeignete vorbehandelte Luft wird dann über ein Gebläse 57 in
die Leitung 39 gedrückt
oder geblasen und zurück in
den Vorbehandlungsbereich 16. Die Luft wird dann durch
den Vorbehandlungsbereich 16 in und zwischen die Vorformlinge 24 in
einer turbulenten Ausgestaltung gedrückt und am Austrittsende 34 durch die
Leitung 58 ausgegeben, um das Verfahren, wie oben beschrieben,
fortzusetzen.
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Ein
alternatives Ausführungsbeispiel
ist in 3 gezeigt, wobei gleiche Bezugszahlen zwischen
dem Ausführungsbeispiel 10 und
dem Ausführungsbeispiel 110 dazu
bestimmt sind, gleiche Elemente zu kennzeichnen, wobei das Ausführungsbeispiel 110 eine
Beschreibung ähnlich
derjenigen des Ausführungsbeispieles 10,
wie oben beschrieben, hat. Unterschiede in den Ausführungsbeispielen
werden weiter unten erörtert.
Die Leitung 158 verläuft
direkt von der Einkapselung 132 des Eingangsbereiches 112 zu
der Einkapselung 152. Die Einkapselung 48 und
die Leitungen 56 und 64 sind nicht vorhanden. Das
bedeutet, daß die
Konditionierung von Luft, welche in die Einkapselung 138 eintritt,
nicht erforderlich ist, und die Leitung 158 direkt Luft
von der Einkapselung 132 in die Einkapselung 152 überführt. In
diesem Ausführungsbeispiel
kann Umgebungsluft in die Einkapselung 138 über die Öffnungen
(nicht gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 angesaugt
werden. Die Einkapselung 152 kann auch eine zusätzliche
Ausdrückleitung 163 umfassen.
Alle anderen Merkmale sind im wesentlichen wie oben zu 1 beschrieben.
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Die
Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele gemäß den 1 und 3 wird
weiter unten unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme, wie in den 4 und 5 gezeigt,
näher erläutert. Unterschiede
in den Arbeitsweisen zwischen den beiden Ausführungsbeispielen sind speziell
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 unter
Bezugnahme nur auf 4 und für das Ausführungsbeispiel für 3 unter
Bezugnahme nur auf 5 aufgezeigt. Die durchgehenden
schwarzen Pfeile repräsentieren
die Luftbewegung durch das System, und die hohlen Pfeile repräsentieren
die Bewegung der Kunststoffgegenstände durch das System. Wenn
nicht anders hervorgehoben, beziehen sich die Zahlen- und Buchstaben-Bezeichnungen für das Ausführungsbeispiel für die 1 und 4 auch
auf die gleich gekennzeichneten Elemente des Ausführungsbeispieles
gemäß den 3 und 5.
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Im
Arbeitsschritt A1 erhält
der Eingangsbereich 12 fertiggestellte Vorformlinge 24 von
der Vorformlingsquelle 26 mittels der Produkthandlingeinrichtung
oder Quelle 28, und Luft wird aus dem Eingangsbereich abgezogen.
Die abgezogene Luft aus dem Eingangsbereich 12 wird für jedes
Ausführungsbeispiel
unterschiedlich gehandhabt, und solche Unterschiede werden speziell
in den nachfolgenden Absätzen
behandelt. In Stufe A2 werden die hergestellten Vorformlinge 24 durch
die Vorbehandlungsabschnitte in dem Bereich 16 mittels
der Fördereinrichtung 14 bewegt,
wobei die aufbereitete und vorbehandelte Luft von dem Lufthandlingsystem 22 bevorzugt
durch ein Gebläse
od. dgl. in einer turbulenten Art und Weise zwischen die Vorformlinge 24 in
Stufe A3 bewegt wird. Durch die Einführung von Luft in einer Kondition,
die notwendig ist, um eine einheitliche Konditionierung der Vorformlinge
zu erreichen, wird für
die Vorformlinge erreicht, daß sie
eine Wärmeenergie
beinhalten, die im wesentlichen dieselbe für alle Vorformlinge ist. Eine
Wärmeenergie,
welche gleichmäßig verteilt über jeden
individuellen Vorformling ist, und eine Temperatur eines jeden Vorformlings, welche
nicht mehr variiert als 0°C
bis 3°C
von derjenigen der anderen Vorformlinge.
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Nach
der Vorbehandlung werden die Vorformlinge 24 in Stufe A4
auf Paletten 30 in den Wiedererwärm-/Profilzustand in den Wiedererwärmbereich 18 gebracht,
in der die Vorformlinge auf eine Blasformtemperatur erwärmt werden.
Schaden für die Vorformlingsoberfläche durch Überhitzung
wird durch die Verwendung des Lufthandlingsystems 22 vermieden,
durch welches überschüssige warme
Luft in Stufe A5 aus der Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 in
dem Umfang abgezogen wird, welcher noch erlaubt, die Vorformlinge 24 auf
die erforderliche Temperatur zum Blasformen zu bringen.
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Während des
Wiedererwärmens
der Vorformlinge in beiden Ausführungsformen
wird überschüssige Wärme in der
Einkapselung 38 gebildet, welche über das Lufthandlingsystem 22 abgezogen wird,
um Schaden für
die Oberfläche
der Vorformlinge und für
die Komponenten des Wiedererwärmbereiches
zu vermeiden. Erwärmte
Luft wird aus dem Wiedererwärmbereich 18 in
Stufe A5 über
die offene Seite 59 der Einkapselung oder eines Luftmischers/Abzweigers 50 abgezogen,
wobei die Sensoren 53, wie oben beschrieben, die Konditionierung bestimmen,
die für
die erwärmte
Luft zum Gebrauch in dem Vorbehandlungsbereich benötigt wird.
In Stufe A6 wird die Luft dann vorzugsweise durch die Leitung 60 in
die Einkapselung 52 gebracht, wobei Umgebungsluft mit ihr
in Stufe A7 durch die Leitung 62 vermischt wird, soweit
dies zum Erreichen der Vorbehandlungsparameter notwendig ist, welche
eine geeignete, abgestimmte Luftmischung bedeuten. Um eine ausgeglichene
Strömung
einer abgestimmten Luft aufrechtzuerhalten, kann der Überschuß von heißer Luft,
welcher aus der Einkapselung 50 stammt, in die Umgebung
in Stufe A8 durch einen Luftauslaß ausgestoßen werden. Wenn die Parameter
erreicht sind, wird die Luft durch die Leitung 39 in die
Vorbehandlungsstufe und den Vorbehandlungsbereich 16 zwischen
die Vorformlinge eingedrückt oder
eingeblasen, wie dies oben zu Stufe A3 beschrieben ist.
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Nach
dem Wiedererwärmen
in dem Wiedererwärmbereich 18 werden
die Vorformlinge zu dem Ausgleichsbereich 42 überführt, damit
sie dort abgeglichen werden, wie dies im Stand der Technik bekannt
ist, bevor sie zu dem Flaschenblasbereich 20 in Stufe A9
bewegt werden. Die Vorformlinge werden in die geeignete Form blasgeformt
und in Stufe A10 nachfolgend von den Paletten 30 abgenommen, um
einer nachfolgenden Flaschenbehandlung unterzogen zu werden, und
so, daß die
Palette 30 in den Eingangsbereich 12 in einem
Zustand zur Aufnahme weiterer Vorformlinge eintreten kann.
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Wie
oben erwähnt,
bewirkt das Lufthandlingsystem 22 die Konditionierung und
Verteilung der Luft zu und zwischen den verschiedenen Bereichen
in einer geringfügig
unterschiedlichen Art und Weise für jedes Ausführungsbeispiel.
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Für das Ausführungsbeispiel
gemäß 1 nur
und unter Bezugnahme auf 4: Während die Vorformlinge durch
das System bewegt werden, wird Luft vorzugsweise über die
Leitung 58 in die Stufe A1 von dem Eingangsbereich 12 abgezogen
und zurückgebracht
und in eine Luftmischer-/Abzweigeinrichtung oder Einkapselung 48 in
Stufe B11 gebracht, wo die Luft vorzugsweise in Stufe B12 mit Umgebungsluft
gemischt wird, die über
die Leitung 56 erhältlich
ist. Um ein Luftgleichgewicht aufrechtzuerhalten, wird einiges an
Luft aus dem Eingangsbereich 12 in die Atmosphäre über eine
Austragseinheit 64 in Stufe B13 ausgestoßen. Dementsprechend
wird in Stufe B12 die Luft gemischt, um die gewünschte Kondition der Luft zum
Einführen
in den Vorwärmbereich 18 zu
erhalten. Solch eine Luftkonditionierung wird durch aktive Elemente
innerhalb der Einkapselung 48 erreicht, wie die Temperatur-
und Luftströmungssensoren 53,
gesteuerte Drosseln 55 und/oder Gebläse 57 und eine Kontrolleinrichtung 61,
welche zusammen funktionieren, um die Konditionen zu ermitteln,
Abweichungen von den gewünschten
Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen
und Steuersignale auszugeben, um die geeigneten Elemente zur Durchführung der
Korrekturen zu aktivieren. Nach der geeigneten Konditionierung der
Luft wird die Luft in Stufe B14 mittels eines Gebläses 57 od.
dgl. in die Einkapselung 38 des Wiedererwärmbereiches 18 durch
die offene Seite 54 der Einkapselung 48 gedrückt. Die
Stufen B11 bis B14 geschehen im wesentlichen gleichzeitig mit den
Stufen A1 bis A10. Nach Stufe B14 wird das Verfahren bei Stufe A5
fortgeführt,
wie oben erläutert.
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Für das Ausführungsbeispiel
gemäß 3, bei
dem die Konditionierung der Luft, die in die Einkapselung 138 eintritt,
nicht erforderlich ist, wie dies oben beschrieben wird, und unter
Bezugnahme auf 5 führt die Leitung 158 in
die Stufe C11 zurückgeführte Luft
aus der Einkapselung 132 direkt in die Einkapselung 152.
In diesem Fall wird Umgebungsluft in die Einkapselung 138 nur
durch Öffnungen (nicht
gezeigt) in dem Boden der Einkapselung 138 in Stufe C12
angesaugt.
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Wie
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 wird
eine Luftaufbereitung durch die aktiven Elemente innerhalb der Einkapselungen
durchgeführt,
wie die Temperatur- und Luftstromsensoren 153, gesteuerte
Drosseln 155 und/oder Gebläse 157 und eine Steuereinrichtung 161,
welche zusammenwirken, um die Kondition zu ermitteln, Abweichungen von
den gewünschten
Konditionen zu bestimmen, erforderliche Korrekturen zu bestimmen
und Steuersignale abzugeben, um die geeigneten Elemente zum Bewirken
der Korrektur zu aktivieren.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird genügend
heiße
Luft von dem Wiedererwärmbereich 118 während der
Stufe A5 in der Einkapselung 152 eingemischt, um eine konstante Temperatur
beim Eintritt in die Leitung 139 aufrechtzuerhalten. Der
Rest der warmen Luft wird in die Atmosphäre durch die Leitung 166 während der
Stufe A8 ausgedrückt.
Dies wird durch den Betrieb des Dämpfers in Leitung 160 bewirkt,
um die überschüssige heiße Luft
abzuzweigen, oder durch eine andere Einrichtung. Das Gebläse 147 in
der Leitung 160 sollte einen konstanten Strom an Luft aus
dem Wiedererwärmbereich
abziehen, um Unterschiede in dem Wiedererwärmbereich zu minimieren. Die
Luft, welche in die Einkapselung 152 durch die Leitung 158 in
Stufe A6 eintritt, wird typischerweise kühler als die gewünschte Lufttemperatur
in Leitung 139 sein. Dies gilt besonders dann, wenn die
Vorbehandlungstemperatur und die Luft von Stufe C11 eine signifikant
höhere
Temperatur gegenüber
der Umgebung aufweist. Andererseits, wenn die Vorbehandlungstemperaturen
bei oder nahe der Umgebung liegen und die Vorformlinge direkt von
einer Spritzgießmaschine
oder über
eine andere Quelle für „warme" Vorformlinge übernommen werden,
dann wird die Luft in der Leitung 158 während der Stufe C11 heißer sein
als die gewünschte Luft
in Leitung 139. Dies wird den Ausstoß sowohl der gesamten Luft
in Stufe A8, welche von der Einkapselung 150 durch die
Leitung 166 kommt, als auch von einiger Luft aus der Leitung 158 durch
die Leitung 163 in Stufe C13 erforderlich machen, was die
gewünschte,
abgestimmte Luftmischung und die Einführung von Umgebungsluft über die
Leitung 162 in Stufe A7 in die Einkapselung 152 bewirkt.
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Bezugnehmend
nun auf 6 zeigt die Graphik dort eine
Temperaturkonvergenz der Vorformlinge mit einem anfänglichen
Temperaturunterschied von ungefähr
10°C unter
zwei Bedingungen. Kurve A zeigt, daß die Zeit, die erforderlich
ist, um die Temperaturdifferenz auf 2°C zu bringen, ungefähr 400 Sekunden
oder 6 bis 7 Minuten in stiller Luft, insbesondere ohne eine Vorbehandlungsstufe
beträgt.
Kurve B zeigt, daß ein
2°C-Unterschied
in ungefähr
150 Sekunden oder 2,5 Minuten mit der vorliegenden Erfindung erreicht
werden kann, welche der Vorbehandlungsbereich anwendet. Dies reduziert
den Lagerbestand der Vorformlinge und die erforderliche Größe des Vorbehandlungsbereiches,
um die gewünschte Temperaturdifferenz
zu erreichen.
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Der
wesentliche Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem erreicht
wird, welches einen Vorbehandlungsbereich zum Sicherstellen der
Vereinheitlichung der Temperaturverteilung für alle Vorformlinge aufweist,
die durch das System geschickt werden. Ein anderer Vorteil dieser
Erfindung ist, daß ein
Blasformsystem gezeigt wird, bei dem überschüssige Wärme niedrigeren Grades, welche
in einem Wiedererwärmbereich
benutzt wird, in einem Vorbehandlungsbereich zum Ausgleichen der
Temperatur der Vorformlinge auf einen gewünschten Wert vor dem Wiedererwärmen auf
Blastemperatur beinhaltet ist. Noch ein weiterer Vorteil dieser
Erfindung ist, daß ein
Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Ausgleichzeit für die Vorformling
reduziert. Ein ebenfalls weiterer Vorteil dieser Erfindung ist,
daß ein
Blasformsystem aufgezeigt wird, welches die Energieeffizienz erhöht. Noch
ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt
wird, bei dem der Wärmegehalt
der Vorformlinge, welche in das System eintreten, relativ konsistenter
als bei früheren
Systemen ist. Noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem
vorgegeben wird, welches minimierte luftkonditionierte Erfordernisse
zum Vorbehandeln der Vorformlinge durch die Verwendung eines Luftstromregulierungssystems aufweist.
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Und
noch ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Blasformsystem aufgezeigt
wird, welches Vorformlinge erzeugt, die weniger thermisch empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie
beispielsweise saisonalen Temperaturschwankungen, sind.
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Es
soll klargestellt werden, daß die
Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und gezeigten Darstellungen
beschränkt
ist, die als eher illustrativ für die
besten Ausführungsformen
der Erfindung beachtet werden, und welche Änderungen in Form, Größe, Anordnung
von Teilen und Einzelheiten der Arbeitsweise zugänglich sind. Die Erfindung
soll ziemlich alle solche Änderungen
umfassen, welche in dem Bereich liegen, der von den Ansprüchen vorgegeben wird.