DE-102013111948-B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen mit elektrisch oder magnetisch angesteuertem Blasluftventil

Abstract

Vorrichtung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20), mit wenigstens einer Umformungsstation (4), welche eine Blasformeinrichtung (12) aufweist, in deren Inneren die Kunststoffvorformlinge (10) durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen (20) expandierbar sind, welche weiterhin einen stangenartigen Körper (8) aufweist, der durch die Mündung der Kunststoffvorformlinge (10) in diese einführbar ist, um sie in einer Längsrichtung (L) zu dehnen, wobei die Umformungsstation (4) weiterhin eine Beaufschlagungseinheit (6) aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge (10) mit dem fließfähigen Medium zu deren Expansion beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinheit (6) wenigstens eine erste Ventileinrichtung (60) aufweist, welche die Zufuhr des fließfähigen Mediums an die Kunststoffvorformlinge (10) steuert, wobei die Ventileinrichtung (60) einen Ventilkörper (62) aufweist, der in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung (B1) zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist sowie eine Antriebseinrichtung (64) zum Bewegen dieses Ventilkörpers (62),wobei die Bewegungsrichtung (B1), in welcher der Ventilkörper (62) bewegbar ist, eine Komponente in der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (10) aufweist und die Antriebseinrichtung (64) eine elektrisch und/oder magnetisch betriebene Antriebseinrichtung (64) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (62) ein erstes Verschließelement (72) aufweist, welches in einer Stellung der Ventileinrichtung (60) eine Öffnung (74) verschließt, über die eine Fluidverbindung mit einem Innenraum der Kunststoffvorformlinge (10) hergestellt wird und welches Verschließelement (72) in einer zweiten Stellung der Ventileinrichtung (60) diese Öffnung (74) freigibt und wobei ein Kompensationsmittel (80) vorgesehen ist, welches wenigstens teilweise eine von dem fließfähigen Medium auf das Verschließelement (72) ausgeübte Kraft kompensiert, wobei das Kompensationsmittel (80) von dem fließfähigen Medium beaufschlagbar ist und eine Bewegung des Kompensationsmittels (80) wenigstens teilweise an eine Bewegung des Verschließelements (72) gekoppelt ist.

Inventors

• Martin Seger
• Hartmut Davidson

Assignees

• KRONES AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20131030

Claims (8)

1. Vorrichtung (1) zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20), mit wenigstens einer Umformungsstation (4), welche eine Blasformeinrichtung (12) aufweist, in deren Inneren die Kunststoffvorformlinge (10) durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen (20) expandierbar sind, welche weiterhin einen stangenartigen Körper (8) aufweist, der durch die Mündung der Kunststoffvorformlinge (10) in diese einführbar ist, um sie in einer Längsrichtung (L) zu dehnen, wobei die Umformungsstation (4) weiterhin eine Beaufschlagungseinheit (6) aufweist, welche die Kunststoffvorformlinge (10) mit dem fließfähigen Medium zu deren Expansion beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinheit (6) wenigstens eine erste Ventileinrichtung (60) aufweist, welche die Zufuhr des fließfähigen Mediums an die Kunststoffvorformlinge (10) steuert, wobei die Ventileinrichtung (60) einen Ventilkörper (62) aufweist, der in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung (B1) zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist sowie eine Antriebseinrichtung (64) zum Bewegen dieses Ventilkörpers (62),wobei die Bewegungsrichtung (B1), in welcher der Ventilkörper (62) bewegbar ist, eine Komponente in der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (10) aufweist und die Antriebseinrichtung (64) eine elektrisch und/oder magnetisch betriebene Antriebseinrichtung (64) ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Ventilkörper (62) ein erstes Verschließelement (72) aufweist, welches in einer Stellung der Ventileinrichtung (60) eine Öffnung (74) verschließt, über die eine Fluidverbindung mit einem Innenraum der Kunststoffvorformlinge (10) hergestellt wird und welches Verschließelement (72) in einer zweiten Stellung der Ventileinrichtung (60) diese Öffnung (74) freigibt und wobei ein Kompensationsmittel (80) vorgesehen ist, welches wenigstens teilweise eine von dem fließfähigen Medium auf das Verschließelement (72) ausgeübte Kraft kompensiert, wobei das Kompensationsmittel (80) von dem fließfähigen Medium beaufschlagbar ist und eine Bewegung des Kompensationsmittels (80) wenigstens teilweise an eine Bewegung des Verschließelements (72) gekoppelt ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Bewegungsrichtung (B1) mit der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (10) einen Winkel einschließt, der kleiner ist als 30°.
3. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Ventilkörper (62) wenigstens abschnittsweise durch einen Ventilraum (22) verläuft, der von dem fließfähigen Medium beaufschlagbar ist.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass das Kompensationsmittel (80) und das Verschließelement (72) derart angeordnet sind, dass eine durch fließfähiges Medium auf das Kompensationsmittel (80) aufgebrachte Kraft einer durch das fließfähige Medium auf das Verschließelement (72) aufgebrachten Kraft entgegenwirkt.
5. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (1) eine zweite Ventileinrichtung (90) aufweist, welche die Zufuhr des fließfähigen Mediums an die Kunststoffvorformlinge (10) steuert, wobei die Ventileinrichtung (90) einen Ventilkörper (92) aufweist, der in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung (B1) zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist sowie eine Antriebseinrichtung (94) zum Bewegen dieses Ventilkörpers (92), wobei die Bewegungsrichtung (B1), in welcher der Ventilkörper (92) bewegbar ist, eine Komponente in der Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (10) aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (1) wenigstens ein magnetisches Element (65, 95) aufweist, dessen Bewegung an eine Bewegung des Ventilkörpers (62) gekoppelt ist.
7. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (1) ein umlaufendes Dichtmittel (30) aufweist, welches an einen Mündungsabschnitt der Kunststoffvorformlinge (10) anlegbar ist und wenigstens ein Ventilkörper (62, 92) innerhalb eines von diesem Dichtmittel (30) gebildeten Querschnitts angeordnet ist.
8. Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen (10) zu Kunststoffbehältnissen (20), wobei Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert und während dieses Transports mittels eines fließfähigen Mediums beaufschlagt werden, um so expandiert zu werden und wobei die Zufuhr des fließfähigen Mediums zu den Kunststoffvorformlingen (10) mittels wenigstens einer ersten Ventileinrichtung (60) gesteuert wird, wobei diese erste Ventileinrichtung (60) einen Ventilkörper (62) aufweist, der in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung (B1) zwischen wenigstens zwei Stellungen von einer Antriebseinrichtung (64) bewegt wird, wobei zum Bewegen dieses Ventilkörpers (62) wenigstens ein magnetisches Element verwendet wird dadurch gekennzeichnet , dass mittels eines Kompensationsmittels (80) eine durch das fließfähige Medium auf den Ventilkörper (62) aufgebrachte Kraft zumindest zum Teil kompensiert wird, wobei das Kompensationsmittel (80) von dem fließfähigen Medium beaufschlagbar ist und eine Bewegung des Kompensationsmittels (80) wenigstens teilweise an eine Bewegung des Verschließelements (72) gekoppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind unter anderem aus der DE 10 2012 010 985 A1 bekannt. Dabei werden üblicherweise erwärmte Kunststoffvorformlinge einer Umformungseinrichtung zugeführt und dort durch Beaufschlagung mit Druckluft zu Kunststoffbehältnissen, wie beispielsweise Kunststoffflaschen, expandiert. Üblicherweise wird dabei die Zufuhr der Blasluft zu den Kunststoffvorformlingen über Blasluftventile gesteuert, welche dabei die Zuführung von Druckluft mit unterschiedlichen Druckniveaus erlauben. Zur Bereitstellung dieser Druckluft befindet sich damit üblicherweise an jeder Blasstation der Umformungseinrichtung eine Ventileinheit, welche die Zuleitung und auch meistens eine Ableitung von Blasluft zu und aus den Kunststoffvorformlingen mittels Ventilen steuert. Diese Ventile sind dabei druckbedingt relativ groß und erfordern für das Schalten der hohen Blasdrücke eine sehr kompakte Bauweise. Hierdurch ergibt sich, dass üblicherweise auch der Totraum bis zu einer Blasdüse, welche auf die Kunststoffvorformlinge aufgesetzt werden kann, relativ groß ist. Aufgrund dieser Größe des Totraums ergibt sich auch ein relativ hoher Luftverbrauch. Unter einem Totraum wird im Folgenden derjenige insbesondere mit einem Gas gefüllte Raum verstanden, der ausschließlich zum Leiten eines Mediums und insbesondere von Blasluft dient und der insbesondere an einem Ventilelement wie etwa einem Kolben endet. Das in dem Totraum befindliche Gas kann damit nicht vollständig zum Expandieren der Kunststoffvorformlinge verwendet werden, so dass man bestrebt ist, den Totraum möglichst zu verkleinern. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Totraum zu reduzieren. Auch soll eine Möglichkeit geschaffen werden, um auch trotz der hohen bestehenden Blasdrücke eine Verringerung der auf die Ventile wirkenden Kräfte zu erreichen. Zudem soll eine präzisere und schnellere Schaltung der Ventile ermöglicht werden. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist wenigstens eine Umformungsstation auf, welche wiederum eine Blasformeinrichtung aufweist, in deren Inneren die Kunststoffvorformlinge durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium und insbesondere mit einem gasförmigen Medium zu den Kunststoffbehältnissen expandierbar sind. Weiterhin weist die Umformungsstation einen stangenartigen Körper auf, der durch die Mündung der Kunststoffvorformlinge in diese einführbar ist, um sie in einer Längsrichtung zu dehnen. Weiterhin weist die Umformungsstation eine Beaufschlagungseinheit auf, welche die Kunststoffvorformlinge mit einem fließfähigen Medium zu deren Expansion beaufschlagt, wobei die Beaufschlagungseinheit wenigstens eine erste Ventileinrichtung aufweist, welche die Zufuhr des fließfähigen Mediums an die Kunststoffvorformlinge steuert. Weiterhin weist diese Ventileinrichtung einen Ventilköper auf, der in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist und eine Antriebseinrichtung zum Bewegen dieses Ventilkörpers. Erfindungsgemäß weist die Bewegungsrichtung, in welcher der Ventilkörper bewegbar ist, eine Komponente in der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge auf und die Antriebseinrichtung ist wiederum eine elektrische und/oder magnetisch betriebene Antriebseinrichtung. Dadurch, dass der Ventilkörper in der besagten Richtung bewegt wird, kann eine Reduzierung des Totraums erreicht werden, da, wie unten genauer erläutert wird, der Ventilkörper sehr nahe an die eigentliche Blasdüse bzw. an den zu expandierenden Kunststoffvorformling herangeführt werden kann. Vorteilhaft weist die Vorrichtung einen Träger mit einer Vielzahl der oben beschriebenen Umformungsstationen auf. Dabei handelt es sich insbesondere um einen drehbaren Träger. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist jede der Umformungsstationen jeweils eine Blasdüse auf, welche an eine Mündung der Kunststoffvorformlinge anlegbar ist, um diese mit dem fließfähigen Medium, insbesondere einem gasförmigen Medium und insbesondere mit Blasluft, zu beaufschlagen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schließt die Bewegungsrichtung (des Ventilkörpers) mit der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge einen Winkel ein, der kleiner ist als 60°, bevorzugt kleiner als 50°, bevorzugt kleiner als 40°, besonders bevorzugt kleiner als 30°, besonders bevorzugt kleiner als 20° und besonders bevorzugt kleiner als 10°. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bewegungsrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung der zu expandierenden Kunststoffvorformlinge bzw. auch parallel z