Blow molding system and method for blow molding of hollow bodies

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blasformsystem zur Herstellung von Hohlkörpern umfassend wenigstens eine Extrudereinrichtung sowie wenigstens eine Blasformeinrichtung, die entweder stationär bei Einsatz einer Blasformeinrichtung, oder bei Einsatz mehrerer Blasformeinrichtungen mittels eines Antriebs entlang einer Führung gegenüber der Extrudereinrichtung linear verfahrbar ist, wobei weiterhin eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die beiden die Formhälften der Blasformeinrichtung tragenden Schließenhälften der Blasformeinrichtung zwecks Öffnen bzw. Schließen der Blasform gegeneinander verfahrbar sind,
wobei eine Antriebskombination umfassend mindestens zwei voneinander unabhängig jeweils für sich oder gemeinsam betätigbare Antriebseinrichtungen vorgesehen ist, mittels derer erstens ein Verfahren der beiden Formhälften der Blasformeinrichtung gegeneinander beim Öffnen oder Schließen der Blasform möglich ist, mittels derer zweitens ein asymmetrisches Verfahren lediglich einer der Formhälften relativ zu der anderen Formhälfte, welche ihre Position beibehält, möglich ist und mittels derer drittens ein gemeinsames Verfahren beider Formhälften in einer Bewegungsrichtung bei geschlossener oder geöffneter Blasform möglich ist.

In der DE4403698DE 44 03 698 A1A1 ist ein Blasformsystem zur Herstellung von Hohlkörpern beschrieben, welches mit zwei Blasformeinheiten arbeitet, die jeweils auf einem Schlitten angeordnet sind, wobei beide Schlitten hintereinander angeordnet sind und linear auf Schienen verfahrbar sind, um die jeweilige Position des Schlittens gegenüber einer Extrudereinrichtung zu verändern. Jede der beiden Blasformeinheiten umfasst jeweils zwei Formhälften, die von Tragplatten getragen werden, welche wiederum an Stützen angebracht sind. Die so gebildeten Schließeneinheiten weisen je zwei Schließenhälften auf, welche bei Beaufschlagung einer Kolben-Zylinder-Einheit gegeneinander verfahrbar sind, um die Blasform zu Öffnen oder zu Schließen. Die Bewegung der beiden Schließenhälften und somit der beiden Formhälften der Blasform ist dabei, wie auch ansonsten bei derartigen Blasformsystemen üblich, immer so, dass sich beim Öffnen der Blasform beide Schließenhälften symmetrisch voneinander weg bewegen bzw. dass beim Schließen der Blasform sich beide Schließenhälften symmetrisch aufeinander zu bewegen. Damit beide Blasformeinheiten abwechselnd von nur einem Extruderkopf jeweils mit dem Vorformling bestückt werden können, ist bei diesem bekannten Blasformsystem vorgesehen, dass die jeweils zu bestückende Blasformeinheit bei geöffneter Blasform aus der Verfahrlinie heraus um eine senkrechte Achse unter den Extruderkopf schwenkt, um den Vorformling aufzunehmen. Anschließend schwenkt die Blasformeinheit zurück, die Blasform wird geschlossen und die Blasformeinheit verfährt in eine Arbeitsposition, während die zweite Blasformeinheit in die Ladeposition neben den Extruderkopf fährt und herausschwenkt, um einen Vorformling aufzunehmen.

In der DE19927138DE 199 27 138 C2C2 ist ein Blasformsystem mit den Merkmalen der eingangs genannten Gattung beschrieben, bei dem zwei Blasformstationen vorhanden sind, die beide in einer Flucht auf einem gemeinsamen Schlitten angeordnet sind, welcher insgesamt gegenüber einem Extruderkopf verfahrbar ist. Jede Blasformstation umfasst jeweils zwei Formaufspannplatten, wobei die jeweils inneren Formaufspannplatten beider Stationen mit einer fest auf dem Schlitten verankerten Säule verbunden sind. Die jeweils äußeren Formaufspannplatten beider Stationen sind über je einen Spindelantrieb auf dem Schlitten verfahrbar, so dass man zum Schließen oder Öffnen der Blasform die jeweils äußere Formhälfte jeder Station relativ gegenüber der dabei fest stehenden inneren Formhälfte verfahren kann. Außerdem ist es möglich durch Verfahren des Schlittens um einen kurzen Weg die relative Position der inneren Blasformhälfte gegenüber dem Extruderkopf zu verändern. Durch Verfahren des Schlittens können auch beide Blasformhälften einer Blasformstation gemeinsam in einer Richtung linear verfahren werden. Hier besteht allerdings bei der bekannten Vorrichtung der Nachteil, dass für die letztgenannte Operation der gesamte Schlitten verfahren werden muss und folglich ein hohes Gewicht bewegt werden muss, da dabei auch die nicht aktive zweite Blasformstation, die sich ja auf dem gleichen Schlitten befindet, mit verfährt. Einschränkungen in den Bewegungsfreiheitsgraden ergeben sich durch den konstruktiven Grundgedanken, die jeweils innere Hälfte der Blasform beider Blasformstationen an einer einzigen auf dem Schlitten festen Säule anzubringen. Für das Schließen der Blasform sind bei dieser bekannten Blasformvorrichtung zwei Operationen erforderlich, zunächst verfährt der Schlitten um den halben Schließweg und danach verfährt die äußere Blasformhälfte mittels des dieser zugeordneten Antriebs um den ganzen Schließweg in die Gegenrichtung. Es ist bei diesem bekannten Blasformsystem nicht möglich, nur die jeweils innere Blasformhälfte auf dem Schlitten zu Verfahren. Für eine Relativbewegung der inneren Blasformhälfte gegenüber dem Extruderkopf muss immer der gesamte Schlitten verfahren werden. Für eine Relativbewegung beider Blasformhälften einer Station gegeneinander kann nur jeweils die äußere Blasformhälfte verfahren werden, da die jeweils innere Blasformhälfte auf dem Schlitten fest angebracht ist.

Bei dem aus der DE19927138DE 199 27 138 C2C2 bekannten Blasformsystem ist es auch möglich jede der beiden Blasformstationen um einen langen Weg zu Verfahren, um die jeweilige Blasformstation in eine Position unter den Extruderkopf zu fahren, in der der Vorformling aufgenommen werden kann, wobei bei dieser Operation jedoch der Schlitten mit beiden Blasformstationen in gleicher Richtung linear verfährt wie die Schließenhälften beim Schließen der Blasform verfahren. Bei diesem bekannten Blasformsystem ist es zwar auch möglich, den Blasdorn zu verfahren, jedoch nur dann, wenn der Schlitten mit der Blasformstation insgesamt verfahren wird oder gemeinsam mit der auf dem Schlitten verfahrbar angeordneten äußeren Schließenhälfte. Der Antrieb für das Verfahren des Blasdorns ist mit demjenigen für das Verfahren der äußeren Schließenhälfte gekoppelt und beide werden achsgleich über die gleiche Spindel angetrieben, wobei über verschiedene Steigungen unterschiedliche Wege zurückgelegt werden. Der Blasdorn kann somit nicht unabhängig von der äußeren Schließenhälfte verfahren werden, wodurch sich Einschränkungen in den Operationen des Blasformsystems ergeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Blasformsystem der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches mehr Freiheitsgrade bei den Bewegungsabläufen der Schließenhälften/Formhälften aufweist und dadurch die Herstellung komplexer Hohlkörper ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Blasformsystem zur Herstellung thermoplastischer Hohlkörper der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jede der beiden Formhälften einer Blasformeinrichtung jeweils unabhängig voneinander relativ zu der jeweils anderen Formhälfte verfahrbar ist, während dabei die jeweils andere Formhälfte der gleichen Blasformeinrichtung feststeht. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen bekannten Blasformsystem ist also nicht jeweils eine der beiden Blasformhälften einer Blasformstation feststehend, sondern beide Blasformhälften können jeweils unabhängig voneinander gegenüber der jeweils anderen Hälfte verfahren werden, unter Beibehaltung der übrigen Verfahr-Möglichkeiten. Dadurch ergeben sich vielfältigere Möglichkeiten für das Verfahren der Blasformhälften in asymmetrische Positionen. Außerdem muss bei bestimmten Verfahr-Operationen nur eine geringere Masse bewegt werden.

Bei dem aus der DE4403698DE 44 03 698 A1A1 bekannten Blasformsystem lässt die Kolben-Zylinder-Einheit nur die erste Funktion zu, nämlich ein symmetrisches Verfahren der beiden Blasformhälften gegeneinander. Die dritte Funktion ist im Sinne der vorliegenden Erfindung bei diesem bekannten Blasformsystem ebenfalls nicht möglich, denn die geschlossene Blasform kann nicht durch das Antriebssystem auf dem Schlitten verfahren werden. Dazu verfährt vielmehr der gesamte Schlitten. Dies erfolgt auch nicht während des Ladevorgangs, also der Übernahme des Vorformlings am Extruderkopf, sondern es dient dazu, die gesamte Blasformeinheit aus dem Bereich des Extruders heraus zu fahren, um die zweite Blasformeinheit im Bereich des Extruders zu platzieren. Somit ist eine lineare Verschiebung der relativen Position des Schließensystems während der Ladephase, beispielsweise für eine weitere Operation an dem bereits aufgenommenen Vorformling, hier weder möglich noch vorgesehen. Die zweite Funktion, nämlich ein asymmetrisches Verfahren lediglich einer der Formhälften relativ zu der anderen Formhälfte, welche ihre Position beibehält, ist bei diesem bekannten Blasformsystem ebenfalls nicht möglich. Diese Funktion verschafft dem Blasformsystem jedoch weitere Freiheitsgrade, ermöglicht beispielsweise die Entnahme des geblasenen Hohlkörpers in der Nähe des Extruderkopfs und lässt daher kürzere Arbeitszyklen zu. Beispielsweise kann eine zentrale Artikelausgabe nach dem Blasformvorgang vorgesehen sein.

Gemäß einer Weiterbildung der Aufgabenlösung kann man erfindungsgemäß die drei genannten Funktionen mit den unterschiedlichen Bewegungsabläufen des Blasformsystems durch eine Antriebskombination mit mehreren zusammenwirkenden Antrieben zur Verfügung stellen, wobei diese Antriebskombination eine erste an einer der Schließenhälften der Blasformeinrichtung angreifende Antriebseinrichtung umfasst, mittels derer beide Schließenhälften auf dem Maschinenrahmen, auf dem sie montiert sind, gemeinsam linear in gleicher Richtung verfahrbar sind, sowie eine zweite an beiden Schließenhälften der Blasformeinrichtung angreifende Antriebseinrichtung, so dass mittels einer Antriebseinrichtung oder der Kombination beider Antriebseinrichtungen beide Schließenhälften zum Öffnen oder Schließen der Blasform gleichzeitig auf dem Maschinenrahmen symmetrisch linear gegeneinander verfahrbar sind. Grundsätzlich ist hier alternativ auch eine Ausführung als Schließhebelkonstruktion möglich.

Man kann bei einer solchen Antriebskombination die Verfahrwege beider Antriebe überlagern, das heißt beispielsweise beide Antriebe gleichzeitig betreiben. Durch gleichzeitiges Betreiben beider Antriebseinrichtungen der Antriebskombination ist es möglich nur eine der Schließenhälften asymmetrisch gegenüber der anderen Schließenhälfte relativ zu verfahren, wobei die andere Schließenhälfte ihre Position beibehält oder beide Schließenhälften aufeinander zu zu bewegen, je nach Art und Anordnung der verwendeten Antriebe. Diese Vorgänge können erfolgen, wenn sich die Blasformeinheit in oder nahe an der Ladeposition und somit in Nähe des Extruderkopfs befindet. Die Blasformeinheit wird also nicht vollständig aus dem Arbeitsbereich des Extruders herausbewegt und kann folglich Operationen durchführen, bei denen der Extruderkopf aktiv ist. Die Wege, um erneut in eine Ladeposition zur Aufnahme eines Vorformlings zu fahren sind sehr kurz. Der Maschinenrahmen verfährt dabei nicht, sondern es verfahren immer nur entweder eine oder beide Schließenhälften auf dem Maschinenrahmen. Damit sind auch die zu bewegenden Massen bei diesen Verfahr-Operationen geringer.

Durch gleichzeitiges Betreiben beider Antriebe ist es beispielsweise auch möglich, das Schließen der Blasform zu bewirken, wobei mittels des einen Antriebs die erste Blasformhälfte relativ auf die zweite zu bewegt wird und mittels des zweiten Antriebs gleichzeitig die zweite Blasformhälfte auf die erste zu fährt. Vorteilhaft ist dabei, dass dadurch, dass beide Blasformhälften unabhängig voneinander verfahrbar sind, diese Operation erfolgen kann, ohne den Schlitten zu verfahren.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann man für die erste und/oder die zweite Antriebseinrichtung einen hydraulischen Antrieb oder einen Spindelantrieb oder jeweils eine Kombination aus einem hydraulischen und einem Spindelantrieb verwenden.

Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik gemäß DE19927138DE 199 27 138 C2C2 liegt darin, dass erfindungsgemäß mittels der Antriebskombination sowohl die Verfahrwege der Schließenhälften zurückgelegt werden als auch die Aufbringung der Schließkraft nach dem Schließen der Blasform bewirkt wird. Dazu sind bevorzugt wenigstens ein Spindelantrieb und wenigstens ein hydraulischer Antrieb, mittels dessen die Schließkraft aufgebracht wird, achsgleich montiert und in Höhe der Blasformhälften angeordnet, so dass in der Achse dieser Antriebskombination sowohl das (schnelle) Verfahren als auch die Krafteinleitung erfolgen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Blasformsystem weiterhin eine Kalibriervorrichtung für den herzustellenden Hohlkörper umfasst und eine dieser zugeordnete von den Antriebseinrichtungen für die Schließenhälften unabhängige und nicht auf der gleichen Achse verfahrende Antriebseinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Kalibriervorrichtung synchron mit wenigstens einer der Schließenhälften/Formhälften und unabhängig von den Schließenhälften linear verfahrbar ist. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, dass man Bereiche des herzustellenden Hohlkörpers kalibrieren kann und während dieses Kalibriervorgangs eine der genannten Verfahroperationen vornimmt. Dies lässt eine Verkürzung des Arbeitszyklus zu. Die genannte Kalibriervorrichtung kann im Bereich des Blasdorns liegen und somit mit diesem Verfahren. Es handelt sich somit um eine kombinierte Einrichtung mittels derer der Blasvorgang und ein Kalibriervorgang erfolgen können.

Man kann beispielsweise die Kalibriervorrichtung synchron mit nur einer der Schließenhälften/Formhälften linear verfahrbar ausbilden, so dass die Kalibriervorrichtung bei geöffneter Blasform synchron mit der einen Schließenhälfte in eine andere Position fahren kann, während die andere Schließenhälfte ihre Position beibehält. Man kann beispielsweise auch die Kalibriervorrichtung synchron mit beiden Schließenhälften/Formhälften gegenüber dem Maschinenrahmen linear verfahrbar ausbilden, um beispielsweise bei geschlossener Blasform diese zu Verfahren und gleichzeitig zu Kalibrieren.

Beispielsweise kann die Kalibriervorrichtung wenigstens einen Dorn umfassen, welcher in Richtung senkrecht zur Verfahrrichtung der beiden Formhälften beim Öffnen/Schließen der Blasform zwischen die beiden Formhälften einfahrbar ist, um auf diese Weise z.B. einen Stutzen oder eine Öffnung des Hohlkörpers zu kalibrieren. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn diese Öffnung später ein weiteres Bauteil aufnimmt, so dass eine hohe Maßgenauigkeit gefordert ist.

Das erfindungsgemäße Blasformsystem kann eine oder mehrere Blasformstationen mit jeweils zwei Schließenhälften umfassen. Bei Verwendung einer Blasformstation wird diese stationär unter dem Extruderkopf angeordnet. Wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zwei oder mehrere dieser Blasformstationen vorgesehen sind, dann kann jede dieser Blasformstationen auf ihrem jeweiligen Maschinenrahmen mittels eines Antriebs entlang einer Führung in eine Position unter dem Extruderkopf verfahren werden, im rechten Winkel zur Verfahrrichtung der Schließenhälften beim Schließen der Blasform. Anders als im Stand der Technik erfolgt somit der Wechsel von einer auf die andere Blasformstation durch ein Verfahren des jeweiligen Maschinenrahmens quer zur Verfahrrichtung der Blasformhäften beim Schließen oder Öffnen der Blasform. Je nach Anforderung ist auch ein Blasformsystem mit einer stationären nicht verfahrbaren Blasformstation möglich.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Blasformverfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, bei dem die beiden die Formhälften der Blasformeinrichtung tragenden Schließenhälften zwecks Öffnen bzw. Schließen der Blasform gegeneinander verfahrbar sind, insbesondere unter Verwendung eines Blasformsystems der zuvor genannten Art, welches wenigstens einen Schritt umfasst, in dem bei geöffneten Schließenhälften die Entnahme des geblasenen Hohlkörpers erfolgt, während sich die Blasdornvorrichtung in Position unter dem Extruderkopf befindet und gleichzeitig einen Vorformling für den nächsten Blasvorgang aufnimmt. Eine solche Verfahrensweise wird dadurch möglich, dass beide Schließenhälften voneinander unabhängig verfahren werden können und damit asymmetrische Öffnungspositionen möglich sind, die genügend Raum für eine Artikelentnahme zulassen, während bereits wieder der nächste Vorformling für den neuen Blasvorgang aufgenommen wird. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, der die Zykluszeit verkürzt. Dagegen ist im Stand der Technik die Artikelentnahmestation zugleich auch die Position unter dem Extruderkopf für die Aufnahme des neuen Vorformlings. Der Zyklus verlängert sich daher bei dem bekannten System, da der neue Vorformling erst aufgenommen werden kann, nachdem der zuvor geblasene Hohlkörper entnommen wurde.

Das erfindungsgemäße Blasformverfahren umfasst insbesondere wenigstens einen Schritt, in dem eine in den Formhohlraum hinein ragende Kalibriervorrichtung für den herzustellenden Hohlkörper bei geschlossenen Schließenhälften mittels einer dieser zugeordneten Antriebseinrichtung synchron mit wenigstens einer der Schließenhälften/Formhälften linear verfährt.

Das erfindungsgemäße Blasformverfahren kann beispielsweise auch zwei Schrittte umfassen, in denen jeweils bei geöffneten Schließenhälften der Blasformeinrichtung nur eine Schließenhälfte gegenüber der anderen Schließenhälfte linear verfährt, während die andere Schließenhälfte ihre Position beibehält. Vorteilhaft ist insbesondere, dass beide Schließenhälften voneinander unabhängig jeweils gegenüber der jeweils anderen Schließenhälfte verfahren werden können, ohne dass dabei große Massen bewegt werden müssen.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete Antriebskombinationen lässt auch Operationen zu, bei denen die beiden Schließenhälften beim Öffnen der Blasform linear auseinander fahren und dabei einen unterschiedlichen Verfahrweg zurücklegen (asymmetrisches Öffnen der Blasform.) Dadurch kann man bei der Operation des Öffnens der Blasform bereits eine der Schließenhälften in eine gewünschte asymmetrische Position bringen, beispielsweise, wenn dies für die Entnahme des geblasenen Hohlkörpers oder für eine zusätzliche Verformungsoperation am Hohlkörper notwendig ist. Es überlagern sich dabei mehrere Bewegungen und folglich wird der Arbeitszyklus damit verkürzt.

Ein hier nur beispielhaft genannter Ablauf eines Blasformverfahrens, welches mit dem erfindungsgemäßen Blasformsystem durchgeführt werden kann, sieht die nachfolgenden Schritte vor:

• – beide Schließenhälften verfahren nach dem Schließen der Blasform zusammen mit einer in den Formhohlraum ragenden Kalibriervorrichtung aus einer Position, in der sich die Blasform unter dem Extruderkopf befindet, in eine vom Extruderkopf entfernte Position;
• – nach dem Blasvorgang fahren die beiden Schließenhälften auseinander und die Form wird geöffnet, wobei die Kalibriervorrichtung hier als Entformungshilfe dienen kann und sicher stellt, dass der komplette Artikel in einer Formhälfte verbleibt und die Kalibriervorrichtung anschließend wieder in eine Position unter dem Extruderkopf fährt;
• – der geblasene Hohlkörper wird aus der asymmetrisch geöffneten Schließeinheit entnommen, während gleichzeitig der neue Vorformling ausgestoßen werden kann;
• – eine der Schließenhälften verfährt, während die andere Schließenhälfte ihre Position beibehält, die Schließeneinrichtung ist nun symmetrisch zum Extruderkopf geöffnet und ein neuer Blasformvorgang kann sich anschließen.

Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Dabei zeigen:

1 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht eines Ausschnitts aus einem erfindungsgemäßen Blasformsystem im teilweisen Schnitt;

2 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Blasformstation in der geöffneten Grundstellung mit der Funktion „Ausstoßen des Vorformlings“;

3 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation von 2 in der Stellung mit geschlossener Blasform;

4 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation von 3 in einer anderen Phase des Verfahrens;

5 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation gemäß den 2 bis 4 in einer anderen Phase des Verfahrens;

6 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation gemäß den 2 bis 5 in einer anderen Phase des Verfahrens;

7 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation gemäß den 2 bis 6 in einer anderen Phase des Verfahrens;

8 eine ähnliche schematisch vereinfachte Seitenansicht der Blasformstation gemäß den 2 bis 7 in einer anderen Phase des Verfahrens (Position der Artikelentnahme);

9 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen Blasformsystems mit zwei Blasformstationen;

10 eine Draufsicht auf das Blasformsystem mit zwei Blasformstationen gemäß 9.

Zunächst wird auf die 9 und 10 Bezug genommen und anhand dieser wird der generelle Aufbau eines beispielhaften Blasformsystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, welches zwei Blasformstationen aufweist. Es ist ein Extruder mit Extruderkopf 1 dargestellt, welcher den Schlauch (Vorformling) ausstößt, der dann in einer der beiden Blasformstationen zum Hohlkörper geblasen wird. In 10 sind die beiden Blasformstationen 2 und 3 erkennbar, die hier nebeneinander und in 9 in der Zeichenebene hintereinander liegen. In 10 befindet sich die Blasformstation 3 in der zentralen Position unter dem Extruderkopf, in der der Vorformling aufgenommen werden kann. Die zweite Blasformstation 2 wurde in eine seitliche Position verfahren, in der der Artikel aufgeblasen werden kann. Jede der Blasformstationen 2, 3 ist jeweils auf einem Maschinenrahmen 17 angeordnet und auf diesem mittels eines Antriebs entlang einer Führung (zum Beispiel auf Schienen) in Richtung des Doppelpfeils in 10 verfahrbar. Jede der beiden Blasformstationen weist jeweils auf ihrem Maschinenrahmen 17 jeweils die beiden Schließenhälften mit den Blasformhälften auf, die zum Öffnen bzw. Schließen der Blasform über entsprechende Antriebe gegeneinander verfahrbar sind, wie später noch unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 im Detail näher erläutert wird. In 9 ist die vordere Blasformstation 3 in einer asymmetrisch geöffneten Position der beiden Schließenhälften dargestellt, so dass man die eine (rechte) Schließenhälfte der dahinter liegenden Blasformstation 2 erkennen kann, während die jeweils linken Schließenhälften beider Blasformstationen in 9 hintereinander liegen, so dass die hintere linke Schließenhälfte durch die vordere linke Schließenhälfte der Blasformstation 3 verdeckt wird. Beim Öffnen und Schließen der Blasform ist die Verfahrrichtung der jeweiligen Schließenhälften der Blasformstation auf dem jeweiligen Maschinenrahmen 17 jeweils in Richtung der Doppelpfeile in 9 und somit senkrecht (quer) zur Verfahrrichtung der Blasformstationen 2 und 3 mit dem Maschinenrahmen beim Wechsel von der einen auf die andere Blasformstation.

In den 9 und 10 ist weiterhin ein Roboter 4 dargestellt, der den geblasenen Hohlkörper aus der Blasform entnimmt. Wie man insbesondere in 9 erkennt, kann dieser Roboter 4 von oben her über die rechte Schließenhälfte hinweg in die geöffnete Blasform eingreifen, um den geblasenen Artikel zu entnehmen, obwohl sich der Extruderkopf des Extruders bereits wieder in einer Position über dem Raum zwischen den beiden Blasformhälften befindet, so dass der neue Vorformling für den nächsten Blasvorgang ausgestoßen werden kann, noch während der Roboter den fertig geblasenen Artikel entnimmt. Die ist durch das weite asymmetrische Auffahren der Blasform möglich, da damit der geblasene Artikel in eine vom Extruderkopf entfernte Position außerhalb dessen Arbeitsbereichs gelangt. Der Artikel kann beim Verfahren einer der Schließenhälften nach außen in Richtung des Pfeils von 9 noch in der Blasform gehalten werden oder zunächst durch den Blasdorn gehalten werden, der dann nach unten aus dem Artikel herausfährt und über einen eigenen Antrieb ohne die rechte Schließenhälfte seitlich in 9 nach links zurück fahren kann in die Position unter dem Extruderkopf, so dass der Blasdorn dort den neuen Vorformling aufnehmen kann.

Nachfolgend wird auf die 1 Bezug genommen und anhand dieser wird der Aufbau einer der beiden Blasformstationen näher im Detail erläutert. Die Darstellung zeigt eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer der Blasformstationen des erfindungsgemäße Blasformsystems in vergrößertem Maßstab im teilweisen Schnitt. Man erkennt die beiden Schließenhälften 10, 11, an deren innenseitigen vertikalen Flächen sich jeweils die Tragplatten für die beiden Formhälften 12, 13 der Blasform befinden und wobei eine Position des Blasformsystems in einem asymmetrisch geöffneten Zustand dargestellt ist. Zwischen den beiden Formhälften befindet sich die Kalibriervorrichtung mit einem Kalibrierdorn 14, welcher sich von unten nach oben hin erstreckt und in den Raum zwischen den beiden Formhälften ragt.

Die erfindungsgemäße Antriebskombination umfasst einen ersten Antrieb, welcher unterseitig an einer Strebe 15 der linken Schließenhälfte 10 angreift und beispielsweise eine Spindel 16 aufweist, so dass die linke Schließenhälfte 10 auf diese Weise über eine Spindelmutter durch Rotation der Spindel 16 linear in Längsrichtung (in der Zeichnung nach rechts oder links) auf dem Maschinenrahmen 17, auf dem das Blasformsystem montiert ist, verfahrbar ist. Die Antriebskombination umfasst außerdem einen zweiten Antrieb, welcher aus mindestens einer, vorzugsweise aus zwei Spindeln 18 besteht, welche jeweils links und rechts an den Schließenhälften 10, 11 angeordnet sind und sich somit oberhalb der ersten Spindel 16 und parallel zu dieser erstrecken. Durch Antreiben der Spindeln 18 kann man die relative Position der beiden Schließenhälften 10 und 11 zueinander verändern und diese in linearer Bewegung beispielsweise geführt auf Schienen 19 in Längsrichtung auf dem Maschinenrahmen 17 verfahren. Zusätzlich kann der zweite Antrieb auch einen oder mehrere Hydraulikzylinder 20 umfassen, die die Schließeneinrichtung beaufschlagen und deren Hub mit demjenigen der Spindeln 18 kombinieren können, was den Vorteil hat, dass man in rascher Bewegung mittels der Spindel 18 einen vergleichsweise großen Hub zurücklegen kann, um dann anschließend über die Hydraulikzylinder 20 mit einem vergleichsweise kurzen Hub aber mit hoher Kraft die letzte Strecke der Schließbewegung beim Zufahren der Schließe zurückzulegen und somit eine hohe Schließkraft aufzubringen.

Bei Verwendung von je einer Spindelmutter für jede der Schließenhälften 10, 11 kann man bei Drehung der Spindel 18 beide Schließenhälften symmetrisch aufeinander zu fahren, z. B. beim Schließen der Blasform oder voneinander weg fahren, z.B. beim Öffnen der Blasform. Da man die Bewegung des Spindelantriebs der Spindel 18 mit der Bewegung der ersten Spindel 16 überlagern kann, durch zeitgleiches Antreiben beider Spindeln, sind Bewegungsmuster möglich, bei denen sich beispielsweise beide Schließenhälften aufeinander zu bewegen und sich gleichzeitig die Anordnung der Schließe insgesamt auf dem Maschinenrahmen 17 linear in einer Richtung verschiebt. Wenn man hingegen beispielsweise nur die Spindel 18 antreibt, kann man eine Bewegung erzeugen, bei der allein die linke Schließenhälfte 10 linear verfährt, während die rechte Schließenhälfte ihre Position beibehält. Wenn man nur die Spindel 16 antreibt, erhält man eine Bewegung, bei der die Anordnung beider Schließenhälften in einer Richtung auf dem Maschinenrahmen linear verfährt, der Abstand beider Schließenhälften zueinander aber gleich bleibt.

Weiterhin weist das Blasformsystem noch einen separaten Antrieb auf, mittels dessen die Kalibriervorrichtung mit dem Kalibrierdorn 14 in Längsrichtung des Maschinenrahmens 17 linear verfahren werden kann. Dazu ist beispielsweise ein Hydraulikzylinder 21 vorgesehen, dessen ausfahrbare Kolbenstange 22 an einer Halterung 23 der Kalibriervorrichtung unterhalb der Verfahrebene mit den Schienen 19 angreift, auf denen die Schließenhälften 10 und 11 verfahren. Auf diese Weise ist es möglich, durch Ausfahren oder Einfahren der Kolben/Zylinder-Einheit 21, 22 den Kalibrierdorn 14 mit den Schließenhälften zu verfahren. Dies bedeutet, dass das Schließensystem zum Beispiel während das Blasformsystem arbeitet und die Blasform geschlossen ist auf dem Maschinenrahmen 17 verfahren und gleichzeitig eine Kalibrierung stattfinden kann.

In den Figuren gemäß dem Ausführungsbeispiel ist eine Kalibrierung mit einem Kalibrierdorn 14 von unten her gezeigt. Man kann aber bei dem erfindungsgemäßen Blasformsystem auch von oben her kalibrieren und von oben her eine Kalibriervorrichtung in die Blasform einfahren, was bei bekannten Systemen bislang nicht möglich ist. Dies ist dadurch erfindungsgemäß möglich, dass die Blasform in eine Position fahren kann, wie sie beispielsweise in 4 gezeigt ist, in der die Blasform nicht unter dem Extruderkopf steht, so dass oberhalb der Blasform Freiraum ist und eine Kalibriervorrichtung auch von oben her operieren kann. Ein derartiges Blasformsystem ist ebenfalls von der vorliegenden Erfindung erfasst.

Nachfolgend werden anhand der 2 bis 8 beispielhafte Bewegungsabläufe bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Blasformsystems erläutert. 2 zeigt wiederum schematisch vereinfacht ein erfindungsgemäßes Blasformsystem in der geöffneten Grundstellung, in der ein schlauchartiger Vorformling 25 aus dem Extruderkopf 1 ausgestoßen wird. Die beiden Schließenhälften 10 und 11 sind symmetrisch zum Blasdorn und Kalibrierdorn 14 auseinander gefahren und die beiden Formhälften 12, 13 der Blasform sind geöffnet.

Nach der Aufnahme des Vorformlings werden die beiden Formhälften 12, 13 der Blasform geschlossen, indem die beiden Schließenhälften 10, 11 symmetrisch aufeinander zu fahren. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt. Nun kann der Hohlkörper geblasen werden.

Bei noch geschlossener Blasform wird die gesamte Anordnung mit den beiden Schließenhälften 10, 11 und den beiden Formhälften 12, 13, in denen sich noch der Hohlkörper befindet auf dem Maschinenrahmen 17 mittels der Antriebskombination linear verfahren in eine Position gemäß 4, in der sich die mittige Teilungsebene der Blasform nicht mehr unter dem Extruderkopf befindet. Mit der geschlossenen Blasform verfährt der Blasdorn. Ein solches seitliches Verfahren ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der zu formende Hohlkörper im oberen Bereich eine Anformung aufweist, die bei diesem Vorgang verformt wird, beispielsweise, wenn an dem Hohlkörper ein endseitig vorstehender Krümmer anzuformen ist. Ein solcher Hohlkörper kann aufgrund der Komplexität der Form mit den bislang bekannten Blasformverfahren nicht hergestellt werden. Die Details dieser Operation und das dazu verwendete Werkzeug sind in der 4 nicht dargestellt. Diese Ausführungen sollen jedoch dazu dienen zu erläutern, dass bei gewissen Anwendungen ein gemeinsames Verfahren der Anordnung mit geschlossener Blasform auf dem Maschinenrahmen notwendig wird. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise hat den Vorteil, dass nur die genannten Bauteile verfahren werden, nicht aber der Maschinenrahmen selbst oder gar eine zweite Blasformstation wie im Stand der Technik. Die zu bewegende Masse ist bei der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich geringer.

Ausgehend von der Position gemäß 4 wird die Blasform nun geöffnet, wobei aber nicht beide Blasformhälften verfahren, sondern die rechte Blasformhälfte ihre Position beibehält und nur die linke Schließenhälfte 10 mit der Blasformhälfte 12 verfährt, während auch der Blasdorn 14 in seiner Position verbleibt. Diese Position ist in 5 dargestellt. Der geblasene Hohlkörper befindet sich noch in der rechten Blasformhälfte 13. Der Blasdorn 14 kann jetzt nach unten hin aus der Form ausgefahren werden, in die in 6 dargestellte Position.

Ausgehend von der in 6 dargestellten Position fährt nun der Blasdorn 14, für den ein eigener unabhängiger Antrieb vorgesehen ist, nach links in eine Position unter dem Extruderkopf 1, so dass bereits erneut ein Vorformling 25 ausgestoßen werden kann, wie dies in 7 gezeigt ist. Die rechte Schließenhälfte 11 verfährt mit der rechten Blasformhälfte 13 nach rechts in eine Außenposition, wodurch der geblasene Hohlkörper 24 entformt wird und dieser dann beispielsweise mittels eines hier nicht dargestellten Roboters entnommen werden kann (siehe 8). Die linke Schließenhälfte 10 behält dabei aber ihre Position bei (siehe Vergleich zwischen 7 und 8.) Da ausreichender Raum zwischen den beiden Blasformhälften 12, 13 besteht und sich der Blasdorn 14 bereits wieder unter dem Extruderkopf 1 befindet, kann der neue Vorformling 25 ausgestoßen werden, noch während der im vorigen Zyklus geblasene Hohlkörper 24 entnommen wird. Der fertig geblasene Hohlkörper 24 befindet sich bei der Entnahme nicht mehr unter dem Extruderkopf 1. Durch diese Parallelität mehrerer Prozessschritte wird die Gesamtzykluszeit verkürzt.

Der gesamte Prozessablauf umfasst demnach unter anderem einen Schritt, in dem beide Formhälften aufeinander zu fahren (Vergleich der 2 und 3), einen Schritt, in dem beide Schließenhälften mit der geschlossenen Blasform gemeinsam auf dem Maschinenrahmen 17 verfahren (Vergleich der 3 und 4), einen Schritt, bei dem nur die linke Schließenhälfte 10 verfährt (Vergleich der 4 und 5) und einen Schritt bei dem nur die rechte Schließenhälfte 11 verfährt (Vergleich der 6 und 7). Die Antriebskombination muss daher so ausgelegt sein, dass alle diese Verfahroperationen möglich sind.

1

Extruderkopf

2

hintere Blasformstation

3

vordere Blasformstation

4

Roboter

10

erste Schließenhälfte

11

zweite Schließenhälfte

12

erste Formhälfte der Blasform

13

zweite Formhälfte der Blasform

14

Kalibrierdorn/Blasdorn

15

Strebe/Mitnehmer

16

erste Spindel

17

Maschinenrahmen

18

zweite Spindel(n)

19

Schienen

20

Hydraulikzylinder

21

Hydraulikzylinder

22

Kolbenstange

23

Halterung der Kalibrierung

24

Hohlkörper

25

Vorformling

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• DE 4403698 A1 [0002, 0008]
• DE 19927138 C2 [0003, 0004, 0013]