DE102017100613A1

DE102017100613A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen und Temperieren von Kunststoffvorformlingen

Info

Publication number: DE102017100613A1
Application number: DE102017100613.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan ROSSMANN; Johann Zimmerer
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-07-19

Abstract

Vorrichtung (1) zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (10) mit einer Transporteinrichtung (100), welche dazu geeignet ist, die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades (P) zu transportieren und die Vorrichtung (1) wenigstens einen Träger (60) aufweist, an welchem wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (20) angeordnet ist und weiterhin wenigstens eine Temperierungseinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Temperierungseinrichtung (30) dazu geeignet ist, wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge (10) zu temperieren, wobei diese Temperierungseinrichtung (30) wenigstens zwei Kontakteinrichtungen (42, 44) aufweist, zwischen denen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge (10) aufnehmbar ist, wobei diese Kontakteinrichtungen (42,44) bezüglich einander entlang einer vorgegebenen Richtung (R) bewegbar sind. Erfindungsgemäß sind die Temperierungseinrichtung (30) und die Kontakteinrichtung (40) derart ausgestaltet sind, dass diese eine Einheit bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erwärmung von Kunststoffvorformlingen. Vorrichtungen und Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen Kunststoffvorformlinge erwärmt und anschließend die erwärmten Kunststoffvorformlinge in Blasvorrichtungen zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden. Üblicherweise werden die zu erwärmenden Kunststoffvorformlinge an einer Transportkette nacheinander durch die Öfen, bei denen es sich üblicherweise um Infrarot-Öfen handelt gefahren und dabei erwärmt. Auch sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Erwärmungseinrichtungen, wie zum Beispiel Öfen oder Heizstationen, die Vorformlinge individuell erwärmen. Daneben sind aus dem Stand der Technik auch Vorrichtungen bekannt, welche eine spezielle Temperierung der Kunststoffvorformlinge ermöglichen, etwa, um im Anschluss an diese Temperierung ovale Behältnisse zu fertigen.
Aus den Vorrichtungen und Verfahren die derzeit aus dem Stand der Technik bekannt sind ergibt sich der Nachteil, dass derartige Maschinen für die Einzelprozesse viel Platz benötigen. Auch ist aus den vielen Einzelprozessen eine lange Prozessdauer abzuleiten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine sowohl platz- als auch zeiteinsparende Vorrichtung mit dazugehörigen Verfahren aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen weist eine Transporteinrichtung auf, welche dazu geeignet ist, die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfades zu transportieren. Weiterhin weist die Vorrichtung und insbesondere die Transporteinrichtung wenigstens einen Träger auf, an welchem wenigstens eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen der von der Transporteinrichtung transportierten Kunststoffvorformlinge angeordnet ist. Daneben ist wenigstens eine Temperierungseinrichtung vorgesehen, wobei diese Temperierungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge zu temperieren und die Temperierungseinrichtung wenigstens zwei Kontakteinrichtungen aufweist, zwischen welchen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge aufnehmbar ist, wobei diese Kontakteinrichtungen bezüglich einander und/oder bezüglich einer vorgegebenen Richtung bewegbar sind.
Erfindungsgemäß sind die Temperierungseinrichtung und die Kontaktierungseinrichtung derart ausgestaltet, dass diese eine Einheit bilden und insbesondere eine Einheit zum Erwärmen und anschließenden Temperieren einzelner Kunststoffvorformlinge bilden. Insbesondere bilden diese Temperierungseinrichtung und die Kontaktiereinrichtung eine Einheit zum Erwärmen einzelner Kunststoffvorformlinge oder einzelner Gruppen von Kunststoffvorformlingen.
Darunter ist bevorzugt zu verstehen, dass die Temperierungseinrichtung und die Kontaktierungseinrichtung innerhalb der gleichen Einrichtung verbaut sind und somit eine einzige Ausgestaltung darstellen. So ist es möglich, dass die Oberflächen der Kontaktierungseinrichtung, durch welche die Kunststoffvorformlinge wenigstens in Bereichen berührt werden temperiert werden können, wobei hier das Temperieren als ein Erwärmen oder Kühlen verstanden werden kann. Daher ist die Kontaktierungseinrichtung zugleich auch Temperierungseinrichtung und die Kunststoffvorformlinge werden durch den Kontakt mit der Kontaktierungseinrichtung mit Wärme beaufschlagt oder bevorzugt gekühlt.
Mit anderen Worten sind die Temperierungseinrichtung und die Erwärmungseinrichtung einander zugeordnet so dass bevorzugt Kunststoffvorformlinge insbesondere von beiden Einrichtungen nacheinander behandelt werden können, etwa ein einzelner Kunststoffvorformling zunächst von der Erwärmungseinrichtung erwärmt und anschließend von der Kontaktiereinrichtung kontaktiert wird.
Bevorzugt ist die Kontaktierungseinrichtung bzw. die Erwärmungseinrichtung als Prägeplatten ausgestaltet und oder weist wenigstens eine und bevorzugt zwei Prägeplatten auf. Die Preforms (d.h. Kunststoffvorformlinge) werden den Prägeplatten bevorzugt in vertikaler Richtung zugeführt. Jedoch ist auch eine seitliche Einführung der Preforms denkbar. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der Prägeplatten auf.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist an dem Träger eine Vielzahl von Temperierungseinrichtungen angeordnet. Bevorzugt ist diesen Temperierungseinrichtungen auch jeweils eine Kontaktiereinrichtung zugeordnet. Bei dieser Ausgestaltung weist die Vorrichtung daher eine Vielzahl von Einheiten auf, die eine Erwärmungseinrichtung und eine Kontaktiereinrichtung aufweisen. Bevorzugt weist die Vorrichtung entsprechend auch eine Vielzahl von Erwärmungseinrichtungen auf. Diese sind dabei ebenfalls bevorzugt an dem besagten Träger angeordnet.
Die Kontaktiereinrichtungen können dabei Kontaktplatten aufweisen, welche die zu erwärmenden Kunststoffvorformlinge jeweils an einem Bereich von deren Außenoberfläche kontaktieren.
Bevorzugt verläuft diese oben erwähnte vorgegebene Richtung der Bewegung der Kontaktierungseinrichtungen zueinander in einer gegenüber der radialen Richtung des Trägers in einem von 0° verschiedenen Winkel. Neben einer tangentialen Bewegung ist auch eine Schwenkbewegung zum Öffnen und Schließen der Kontaktierungselemente denkbar.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest eine Kontaktierungsreinrichtung bewegbar. Bevorzugt werden jedoch beide Kontaktierungseinrichtungen bezüglich einander bewegt. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine gleichförmige Bewegung beider Kontaktierungseinrichtungen. Bevorzugt werden die Kontaktierungseinrichtungen entlang eines geradlinigen Pfades bewegt. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Öffnungs- und Schließbewegung. Die Kontaktierungseinrichtungen könnten jedoch auch geschwenkt werden, bzw. die Bewegung könnte entlang eines kreissegmentförmigen Pfades verlaufen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Temperierungseinrichtung zum Temperieren von Kunststoffvorformlingen wiederrum eine an einem um eine vorgegebene Drehachse drehbaren Träger angeordnete Temperiereinheit auf und diese Temperiereinheit weist wenigstens zwei Kontaktierungseinrichtungen auf, welche zum Kontaktieren einer Außenwandung der Kunststoffvorformlinge geeignet und bestimmt sind und zwischen denen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge aufnehmbar ist. Weiterhin weist die Vorrichtung hier eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der Kontaktierungseinrichtungen auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Antriebseinrichtung eine Aktoreinrichtung auf, welche wenigstens eine Kontaktierungseinrichtung antreibt und/oder bewegt.
Bevorzugt ist eine Bewegung der ersten Kontaktierungseinrichtung mit einer Bewegung der zweiten Kontaktierungseinrichtung mittels wenigstens einer Kopplungseinrichtung gekoppelt. Es wird daher bei dieser Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Bewegungen der Kontaktierungseinrichtungen nicht separat bzw. getrennt angesteuert werden, sondern diese miteinander gekoppelt sind. Auf diese Weise kann eine besonders gleichförmige Bewegung erreicht werden.
Für die Ausübung der Bewegungen der Kontaktierungseinrichtung bzw. Erwärmungseinrichtung ist bevorzugt ein Antrieb vorgestehen. Bei diesem Antrieb kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln. Andere Antriebssysteme wären jedoch auch denkbar. So könnten beispielsweise auch Führungskurven, pneumatische Antriebe, hydraulische Antriebe und dergleichen Anwendung finden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Erwärmungseinrichtung am gleichen Träger wie die Temperierungseinrichtung und somit auch am gleichen Träger wie die Kontaktierungseinrichtung angeordnet. Damit sind bevorzugt die Erwärmungseinrichtung und die Kontaktierungseinrichtung an und/oder auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Vorteilhaft ist die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung beziehungsweise die Kontaktierungseinrichtung so an einem Träger angeordnet, dass die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung/ Kontakteinrichtung übereinander in einer Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, dass der Kunststoffvorformling durch eine Bewegung in seiner Längsrichtung zunächst einer dieser beiden Einrichtungen und anschließend der anderen zugeführt wird.
Daneben wäre es auch möglich, dass die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung nebeneinander angeordnet sind und insbesondere in einer Richtung, welche senkrecht zu einer Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge steht nebeneinander angeordnet sind. Daneben wäre es auch möglich, dass die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung schräg nebeneinander angeordnet sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Erwärmungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Kunststoffvorformlinge zu deren Erwärmung mit Mikrowellen zu beaufschlagen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Halteeinrichtung zum Halten der Kunststoffvorformlinge auf. Mit einer solchen Halteeinrichtung ist es unter anderem möglich, die Kunststoffvorformlinge zu Halten oder sie auch entlang eines vorgegeben Transportpfades zu transportieren. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Halteeinrichtungen auf, so dass die Kunststoffvorformlinge vereinzelt gehalten und transportiert werden können. Diese Halteeinrichtungen sind insbesondere an dem oben erwähnten Träger angeordnet. Dabei ist es möglich, dass die Halteeinrichtungen als Haltedorne ausgeführt sind, welche in die Mündungen der Kunststoffvorformlinge einführbar sind. Bevorzugt greift ein Dorn die Preforms und hält diese während die Preforms den Erwärmungsprozess und Temperierungsprozess durchlaufen. Bevorzugt findet anschließend eine Übergabe der Preforms an ein Klammersystem für den Weitertransport statt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dreheinrichtung für die Kunststoffvorformlinge auf, wodurch einzelne oder auch alle Kunststoffvorformlinge insbesondere um ihre Längsachse gedreht werden können. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl derartiger Dreheinrichtungen auf. Bevorzugt weisen diese Dreheinrichtungen elektromotorische Antriebe auf. Auf diese Weise ist eine individuelle Drehung aller Kunststoffvorformlinge möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Hubeinrichtung für die Kunststoffvorformlinge auf, wodurch die Kunststoffvorformlinge in vertikaler Richtung in Bezug auf ihre Längsachse bewegt werden können. Insbesondere können die Kunststoffvorformlinge mittels dieser Hubeinrichtung durch den Resonator bewegt werden. Die Hubeinrichtung kann beispielsweise eine Führungskurve aufweisen, welche eine Bewegung der Kunststoffvorformling in deren Längsrichtung bewirkt. Auch wäre es möglich, dass jeder einzelnen Einheit aus einer Erwärmungseinrichtung und einer Temperierungseinrichtung auch eine derartige Hubeinrichtung zugeordnet ist. In diesem Fall kann die Hubeinrichtung einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromotorischen Antrieb aufweisen. Auf diese Weise ist ein individueller Bewegungsablauf für die einzelnen Kunststoffvorformlinge möglich.
Bevorzugt durchlaufen die Preforms zuerst die Erwärmungseinrichtung und anschließend die Temperierungseinrichtung. Dabei können die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sich diese übereinander oder nebeneinander befinden. Auch ist es denkbar, dass die Preforms die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung in entgegengesetzter Richtung durchlaufen, das heißt zuerst die Temperierungseinrichtung und dann die Erwärmungseinrichtung.
Bevorzugt handelt es sich bei der Erwärmungseinrichtung um eine Mikrowellen - Erwärmungseinrichtung. In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Erwärmungseinrichtung derart ausgestaltet, dass diese einen Resonator zur Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit Mikrowellen aufweist. Der Resonator weist dabei vorteilhaft ein Reflektorelement auf. Weiterhin weist die Erwärmungseinrichtung bevorzugt ein Mikrowellenerzeuger und einen Mikrowellenleiter auf.
Wie bereits oben erwähnt, weist die Erwärmungseinrichtung vorteilhaft einen Resonator auf. Unter einem Resonator ist ein Bauteil zu verstehen, in das elektromagnetische Strahlung eingeleitet wird und in dem diese die Strahlung durch ständige Reflexion für eine bestimmte Zeitdauer gehalten wird. Es wird angestrebt, in dem Resonator ein geeignetes Mikrowellenfeld mit geeigneter Feldstärkenverteilung zu erzeugen. Die Feldstärkenverteilung hängt dabei von der Resonatorgeometrie und den anderen Komponenten (z.B. Mikrowellenkompaktkopf) ab. Geeignet bedeutet, dass sie für eine isotrope Erwärmung möglichst gleich ist, während für eine anisotrope Erwärmung eine ungleichförmige Feldstärkenverteilung angestrebt wird. Zur Erreichung einer optimalen Feldstärkenverteilung ist es auch möglich, mehrere Mikrowellen zu überlagern, wobei die Mikrowellen sowohl die gleiche, als auch unterschiedliche Frequenzen haben können.
Der Resonator ist bevorzugt so ausgestaltet, dass dieser ein offenes, ring- bzw. scheibenförmiges System, in das die Vorformlinge eingeführt werden können darstellt. Um die Kunststoffvorformlinge in den Resonator einführen zu können, weist dieser eine vorzugsweise runde Öffnung auf, welche etwa dem 1,1 bis 2-fachen Durchmesser des Vorformlings entspricht und somit den Vorformling zumindest bezüglich seiner Höhe Abschnittsweise vollumfänglich umgibt. Die Öffnung des Resonators ist dabei vorteilhaft so gewählt, dass der Durchmesser kleiner ist als die Wellenlänge der den Kunststoffvorformling zu erwärmenden Strahlung, um einen Austritt der Strahlung aus dem Resonator zu vermeiden. Durch eine solche geometrische Konfiguration des Resonators ist es möglich, eine mikrowellenbasierte Erwärmungseinrichtung für Kunststoffvorformlinge zu bauen, die keine sehr strengen Abschirmanforderungen erfüllen muss. Die Öffnung des Resonators ist vorzugsweise so angebracht, dass der Vorformling in Richtung seiner Längsachse in bzw. durch den Resonator bewegt wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Vorformlinge während der Erwärmung um ihre eigene Längsachse gedreht. Erfindungsgemäß weist eine Mikrowellenerwärmungseinheit mindestens einen Mikrowellenerzeuger, einen Mikrowellenleiter sowie einen Resonator auf. Der Mikrowellenerzeuger kann z.B. ein Magnetron, ein Klystron oder ein Gyrotron sein, wobei die Erzeugung der Wellen auf beliebige Art und Weise erfolgen kann. Die Mikrowellenleiter sind vorzugsweise Hohlleiter, wobei runde bzw. rechteckige Querschnitte besonders zu bevorzugen sind. Eine Verwendung von Koaxialleitern ist nicht auszuschließen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung befindet sich der Mikrowellenerzeuger in einem Mikrowellenkompaktkopf, wobei dieser weiterhin mindestens eine Wasserlast, einen Zirkulator, einen Mikrowellenleiter sowie einen Heiztransformator und Anschlussleitungen für den Mikrowellenerzeuger und den Heiztransformator umfasst. Die Wasserlast in dem Mikrowellenkompaktkopf wird benötigt, um überschüssige Mikrowellenenergie absorbieren und unschädlich machen zu können. Bei dieser Wasserlast handelt es sich vorzugsweise um einen mit Wasser gefüllten Silikon- oder Kunststoffschlauch, wobei das Wasser in einem Kreislauf umläuft, um ständig genug Restenergie aufnehmen zu können.
Des weiteren ist ein Zirkulator vorhanden, der vorzugsweise aus drei gekreuzten Koaxialleitern besteht, und dessen Aufgabe es ist, Mikrowellen in den Kompaktkopf jeweils in die richtige Richtung zu leiten. Der Zirkulator ist unter anderem deshalb notwendig, da Mikrowellen, die vom Ort ihrer Erzeugung zum Resonator und wieder zurückgeleitet werden, nicht wieder ins Magnetron zurückfliesen dürfen, da sonst eine Zerstörung desselben droht. In diesem Fall muss also eine Weiterleitung in die Wasserlast durchgeführt werden. Dazu sind im Zirkulator Ferrite integriert, die die Mikrowellen jeweils zum richtigen Ausgang weiterleiten. Vorzugsweise ist weiterhin ein Mikrowellentuner vorhanden, der das Einstellen der Leistung im Resonator ermöglicht. Dabei ist der Einsatz eines manuellen Tuners genauso möglich, wie eines Automatischen.
Die Leistung des mindestens einen Mikrowellengenerators liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 kW und 10 kW, wobei besonders gute Ergebnisse mit einer Generatorleistung von 2 kW bis 3 kW erzielt werden. Der Frequenzbereich der für die Erwärmung zu verwendenden Mikrowellen liegt zwischen 300 MHz und 300 GHz, wobei besonders bevorzugte Frequenzbereiche bei 915 MHz, 2,45 GHz und 5,8 GHz liegen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jeder Resonator eine Aufnahmeeinheit für Vorformlinge auf. Diese Aufnahmeeinheit kann vorzugsweise gedreht werden, so dass sich der Vorformling um seine eigne Achse bewegt. Eine Bewegung entlang der Längsachse des Vorformlings ist jedoch auch nötig, um ihn in bzw. aus dem Resonator zu bewegen. Vorzugsweise weist eine Bewegungseinheit einen kombinierten Hub-/ Senk-/ Drehantrieb auf. Die Bewegung der Vorformlinge zum bzw. im Resonator finden zwar vorzugsweise in Richtung der bzw. um die Längsachse der Vorformlinge statt, jedoch ist eine Bewegung um andere Achsen auch möglich.
So ist es z.B. denkbar, dass der Vorformling nicht um seine Längsachse gedreht wird, sondern dass der Vorformling um eine Achse durch den Resonator eine oszillierende Bewegung durchführt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine beliebigere Wärmeverteilung im Vorformling durch die Mikrowellen erfolgt.
Alternativ kann aber auch der Resonator relativ zum Vorformling bewegt werden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise an einem rundlaufenden Träger angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Transportpfad (P) der Vorformlinge im Wesentlichen linear verläuft und/ oder die erfindungsgemäße Vorrichtung stationär angeordnet ist.
Es ist bevorzugt denkbar, dass sich zwischen einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindungen und einer anschließend folgenden Behandlungseinrichtung beispielsweise einer Blasmaschine ein oder auch mehrere Sternräder befinden um eventuell anfallenden Ausgleichszeiten zu überwinden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung auch eine Erfassungseinrichtung auf, welche eine Drehstellung der einzelnen Kunststoffvorformlinge erfasst. Auf diese Weise können die Kunststoffvorformlinge in einer genau definierten Drehstellung der jeweiligen Temperierungseinrichtung zugeführt werden. Dabei kann insbesondere eine Drehstellung des jeweiligen Gewindes bzw. der Mündung der Kunststoffvorformlinge erfasst werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung auch wenigstens eine Ausrichteinheit auf, welche die Kunststoffvorformlinge bezüglich deren Drehstellung ausrichtet und insbesondere vor deren Temperierung ausrichtet.
Die Übergabe der Preforms an die bzw. von der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung zu einer weiteren Behandlungseinrichtung kann bevorzugt an verschiedenen Punkten erfolgen.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms oberhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach oberhalb des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms oberhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach unterhalb des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms unterhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach oberhalb des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms unterhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach unterhalb des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms unterhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach mittig des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms oberhalb des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach mittig des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms mittig des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach mittig des Trägers an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms links des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach links von dem Träger an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms links des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach rechts von dem Träger an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms rechts des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach rechts von dem Träger an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Preforms rechts des Trägers mit der Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung an diesen übergeben werden, die Preforms anschließend die Erwärmungs- und Temperierungseinrichtung durchlaufen, ggf. auch in entgegengesetzter Reihenfolge und danach links von dem Träger an eine Klammer des Klammersystems übergeben werden.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen mit einer Transporteinrichtung, welche dazu geeignet ist, die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfades zu transportieren wobei die Vorrichtung wenigstens einen Träger aufweist, an welchem wenigstens eine Erwärmungseinrichtung angeordnet ist und weiterhin wenigstens eine Temperierungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Temperierungseinrichtung dazu geeignet ist, wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge zu temperieren, und wobei diese Temperierungseinrichtung wenigstens zwei Kontakteinrichtungen aufweist, zwischen denen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge aufnehmbar ist, wobei diese Kontakteinrichtungen bezüglich einander bewegbar sind. Erfindungsgemäß ist die Erwärmungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Kunststoffvorformlinge mit Mikrowellenstrahlung zu beaufschlagen.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ebenfalls vorgeschlagen, dass die Kunststoffvorformlinge erwärmt und insbesondere anschließend temperiert werden. Allerdings handelt es sich hier bei der Erwärmungseinrichtung um eine Mikrowellen-Erwärmungseinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge zu deren Erwärmung mit Mikrowellen beaufschlagt. Bevorzugt ist diese Erwärmungseinrichtung in der oben beschriebenen Weise ausgestaltet.
Bevorzugt weist bei dieser Ausgestaltung die Erwärmungseinrichtung eine Transporteinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, die Kunststoffvorformlinge wenigstens abschnittsweise entlang eines linearen und/oder geradlinigen Transportpfads zu transportieren.
So kann die Transporteinrichtung beispielsweise eine umlaufende Transportkette zum Transport der Kunststoffvorformlinge aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlinge gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge von wenigstens einem bewegbaren Träger transportiert werden wobei an diesem Träger wenigstens eine Erwärmungseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin werden die Kunststoffvorformlinge von einer Temperierungseinrichtung wobei die Temperierungseinrichtung wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge temperiert, wobei diese Temperierungseinrichtung wenigstens zwei Kontaktierungseinrichtungen aufweist, durch welche wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge kontaktiert wird, wobei diese Kontaktierungseinrichtungen bezüglich einander entlang einer vorgegebenen Richtung bewegt werden und die Kunststoffvorformlinge erfindungsgemäß jeweils vor/ oder nach der Erwärmung durch die Kontaktierungseinrichtungen temperiert werden.
Es wird also auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass die Kunststoffvorformlinge vereinzelt jeweils erwärmt und (insbesondere unmittelbar) im Anschluss temperiert werden. Im Stand der Technik hingegen durchlaufen die Kunststoffvorformlinge zunächst hintereinander einen Ofen und werden anschließend hintereinander temperiert. Bevorzugt werden sowohl die Erwärmungseinrichtung als auch die Temperierungseinrichtung gemeinsam mit den Kunststoffvorformlingen transportiert bzw. bewegt.
Bei einem bevorzugten Verfahren werden die Kunststoffvorformlinge in einer bestimmten Behandlungseinheit zunächst von der Erwärmungseinrichtung erwärmt und anschließend von der Temperierungseinrichtung temperiert. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge zwischen ihrer Erwärmung und ihrer Temperierung entlang ihrer Längsrichtung bewegt. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge wenigstens zeitweise während ihrer Erwärmung bezüglich ihrer Längsrichtung gedreht.
Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge während ihrer Temperierung nicht gedreht. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge während ihrer Temperierung nicht in ihrer Längsrichtung bewegt. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge erwärmt, während sie sich entlang eines kreisförmigen Transportpfads bewegen. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge temperiert, während sie sich entlang eines kreisförmigen Transportpfads bewegen.
Bei einem bevorzugten Verfahren weist die Erwärmungseinrichtung einen Resonator, welcher bevorzugt ein Reflektorelement aufweist, auf. Durch diesen Resonator werden die Kunststoffvorformlinge mit Mikrowellen beaufschlagt.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer gesamten Anlage zum Behandeln von Kunststoffbehältnissen;
2 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Trägers;
3 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage in einer weiteren Ausführungsform;
4 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage in einer weiteren Ausführungsform; und
5 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage in einer weiteren Ausführungsform;

1 zeigt eine Veranschaulichung einer Anlage 1000 zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen. Dabei werden der Anlage 1000 die Kunststoffvorformlinge 10 über eine Preformzuführung 120 zugeführt. Anschließend werden die Kunststoffvorformlinge 10 über ein Sternrad 130 an die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, welche in dieser Abbildung nur schematisch dargestellt ist, weitergeben. Haben die Kunststoffvorformlinge 10 die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 durchlaufen, gelangen diese durch deren Weitergabe mit Hilfe von Sternrädern 130 an eine Blasmaschine 140. An der Blasmaschine 140 werden aus den Kunststoffvorformlingen 10 Kunststoffbehältnisse erzeugt. Diese werden dann mit Hilfe eines weiteren Sternrads der weiteren Bearbeitung zugeführt. Auch ist in der Abbildung der Transportpfad P erkennbar.
2 zeigt eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Trägers, welcher zum Beispiel an einem nicht gezeigten Rundläufer 110 angebracht ist. 2 zeigt einen Kunststoffvorformling 10, welcher durch eine Halteeinrichtung 70 gehalten wird. Die Hubeinrichtung 90 ist genauso zu sehen wie die Dreheinrichtung 80. Mit Hilfe der Hubeinrichtung 90 können die Vorformlinge 10 in Richtung ihrer Längsachse LA bewegt werden. 2 zeigt ebenso, dass die Erwärmungseinrichtung 20 und die Kontaktierungseinrichtung 40, mit den Kontaktierungseinrichtungen 42, 44, und der Temperierungseinrichtung 30 in Längsrichtung (L) übereinander angeordnet sind. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist die Erwärmungseinrichtung 20 und die Kontakteinrichtung 40, mit dem Kontaktierungseinrichtungen 42,44 und der Temperierungseinrichtung 30 nebeneinander in Querrichtung angeordnet. Die Erwärmungseinrichtung 20 weist einen Resonator 50 und das dazugehörige Reflektorelement 52 auf. Der Mikrowellenerzeuger 22 und der Mikrowellenleiter 24 sind nur schematisch dargestellt. Die Kopplungseinrichtung 150 dient der gleichförmigen Bewegung der Kontaktierungseinrichtungen 42, 44 der Kontaktierungseinrichtung 40 bezüglich der vorgegebenen Richtung R.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung ist zunächst eine Erwärmungseinrichtung 20 in Form eines Mikrowellenofens vorgesehen. Diese Erwärmungseinrichtung ist hier als Linearofen ausgestaltet, d.h. als Ofen, durch den die Kunststoffvorformlinge wenigstens abschnittsweise linear gefördert werden. An diese Erwärmungseinrichtung schließt sich als weiteres Aggregat die Temperierungseinrichtung 30 an und an diese wiederum eine Blasmaschine. Die Bezugszeichen 32, 34 beziehen sich auf Transporteinrichtungen, genauer gesagt um Transportsterne, welche zur Übergabe der Kunststoffvorformlinge von einem Aggregat auf das nächste dienen.
4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung sind die Erwärmungseinrichtung und die Temperierungseinrichtung als gemeinsame Einrichtung ausgebildet, wie oben beschrieben. Das Bezugszeichen 62 kennzeichnet eine Transporteinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge von der Erwärmungseinrichtung/Temperierungseinrichtung 20/30 zu der Blasmaschine 140 transportiert.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung befinden sich zwischen der Erwärmungseinrichtung/Temperierungseinrichtung 20/30 drei Transporteinrichtungen 62, 64, 66, welche bevorzugt wieder als Transportsterne ausgestaltet sind. Durch diese verlängerten Transportwege können Ausgleichszeiten besser überwunden werden.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
10: Kunststoffvorformling
20: Erwärmungseinrichtung
22: Mikrowellenerzeuger
24: Mikrowellenleiter
30: Temperierungseinrichtung
32,34: Transporteinrichtungen
40: Kontakteinrichtung
42, 44: Kontakteinrichtungen
50: Resonator
52: Reflektorelement
60: Träger
62, 64, 66: Transporteinrichtungen
70: Halteeinrichtung
80: Dreheinrichtung
90: Hubeinrichtung
100: Transporteinrichtung
110: Rundläufer
120: Preformzuführung
130: Stern rad
140: Blasmaschine
150: Kopplungseinrichtung
1000: Anlage
L: Längsrichtung
LA: Längsachse
R: vorgegebene Richtung
P: Transportpfad

Claims

Vorrichtung (1) zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (10) mit einer Transporteinrichtung (100), welche dazu geeignet ist, die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades (P) zu transportieren und die Vorrichtung (1) wenigstens einen Träger (60) aufweist, an welchem wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (20) angeordnet ist und weiterhin wenigstens eine Temperierungseinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Temperierungseinrichtung (30) dazu geeignet ist, wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge (10) zu temperieren, wobei diese Temperierungseinrichtung (30) wenigstens zwei Kontakteinrichtungen (42, 44) aufweist, zwischen denen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge (10) aufnehmbar ist, wobei diese Kontakteinrichtungen (42,44) bezüglich einander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierungseinrichtung (30) und die Kontakteinrichtung (40) derart ausgestaltet sind, dass diese eine Einheit bilden.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) und die Temperierungseinrichtung (30) an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) dazu geeignet und bestimmt ist, die Vorformlinge mit Mikrowellenstrahlung zu beaufschlagen.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) und die Temperierungseinrichtung (30) übereinander in einer Längsrichtung (L) der Kunststoffvorformlinge (10) oder nebeneinander in einer zu der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge senkrecht stehenden Richtung angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (60) eine Halteeinrichtung (70) zum Halten der Kunststoffvorformlinge (10) aufweist.
Vorrichtung (1) wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (60) eine Dreheinrichtung (80) zum Drehen der Kunststoffvorformlinge (10) bezüglich deren Längsrichtungen aufweist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (60) eine Hubeinrichtung (90) aufweist und/oder die Kunststoffvorformlinge (10) in Richtung ihrer Längsachse (LA) in/ durch die Erwärmungseinrichtung (20) bewegbar sind.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) einen Resonator (50) zur Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge (10) mit Mikrowellen aufweist, welcher bevorzugt ein Reflektorelement (52) aufweist
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) einen Mikrowellenerzeuger (22) und/oder einen Mikrowellenleiter (24) aufweist.
Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 7 und/ oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (50) im Wesentlichen Scheiben- bzw. Plattenförmig ausgebildet ist und/oder der Resonator (50) die Kunststoffvorformlinge (10) vollumfänglich umgibt.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Transportpfad (P) um einen rundlaufenden oder einen im Wesentlichen linearen Transportpfad (P) handelt.
Vorrichtung (1) zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (10) mit einer Transporteinrichtung (100), welche dazu geeignet ist, die Kunststoffvorformlinge (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades (P) zu transportieren und die Vorrichtung (1) wenigstens einen Träger (60) aufweist, an welchem wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (20) angeordnet ist und weiterhin wenigstens eine Temperierungseinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Temperierungseinrichtung (30) dazu geeignet ist, wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge (10) zu temperieren, wobei diese Temperierungseinrichtung (30) wenigstens zwei Kontakteinrichtungen (42, 44) aufweist, zwischen denen wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge (10) aufnehmbar ist, wobei diese Kontakteinrichtungen (42,44) bezüglich einander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) dazu geeignet und bestimmt ist, die Vorformlinge mit Mikrowellenstrahlung zu beaufschlagen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) eine Transporteinrichtung aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, die Kunststoffvorformlinge wenigstens abschnittsweise entlang eines linearen und/oder geradlinigen Transportpfads (P) zu transportieren.
Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen (10), wobei die Kunststoffvorformlinge (10) von wenigstens einen bewegbaren Träger (60) transportiert werden, , wobei an diesem Träger (60) wenigstens eine Erwärmungseinrichtung (20) angeordnet ist und weiterhin die Kunststoffvorformlinge von einer Temperierungseinrichtung (30) temperiert werden wobei die Temperierungseinrichtung (30), wenigstens Bereiche der Kunststoffvorformlinge (10) temperiert und , wobei diese Temperierungseinrichtung (30) wenigstens zwei Kontaktierungseinrichtungen (42, 44) aufweist, durch welche wenigstens ein Abschnitt der Kunststoffvorformlinge (10) kontaktiert wird, wobei diese Kontaktierungseinrichtungen (42, 44) bezüglich einander entlang einer vorgegebenen Richtung (R) bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffvorformlinge (10) jeweils vor/ oder nach der Erwärmung durch die Kontaktierungseinrichtungen (42, 44) temperiert werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (20) einen Resonator (50), welcher bevorzugt ein Reflektorelement (52) aufweist, zur Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge (10) mit Mikrowellen aufweist.