DE3020150A1

DE3020150A1 - Einrichtung zum vorwaermen thermoplastischer vorformlinge

Info

Publication number: DE3020150A1
Application number: DE19803020150
Authority: DE
Inventors: John Franklin Sylvania Ohio Gabriel; Johne Edward Toledo Ohio Miller; Wayne Eugene Schall
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1981-07-30
Also published as: GB2068514A; MX150814A; CA1142720A; US4268975A; BR8003797A; GB2068514B; FR2474462A1; DE3020150C2; JPS644893B2; AU517155B2; JPS56109730A; FR2474462B1

Description

EINRICHTUNG ZUM VORWÄRMEN THERMOPLASTISCHER VORFORMLINGE

In der Technik der Äusformung von Kunststoffhohlkörpern, wie Flaschen, wird seit langem eine Maschine verwendet, die mit einem vorgeformten, schlauchförmigen Vorformling beschickt wird,dann dessen Erhitzung auf Blastemperatur durchführt, den erhitzten Vorformling in eine Blasform einschließt und das Blasen des Vorformlings in die gewünschte Form durchführt.

Wenn solche Maschinen mit großem Wirkungsgrad betrieben werden sollen, laufen sie im Dauerbetrieb und die für jeden Vorformling aufgewendete Wärmemenge ist eine Funktion der Zeit, in welcher der Vorformling durch die Heizzone bewegt wird. Wenn somit die Anfangstemperaturen der Vorformlinge, sowie sie an die Heizzone gelangen, erheblich infolge von Umwelt- oder Lagerbedingungen verändert werden, erreichen diese Vorformlinge nicht die nötige gleichmäßige Blastemperatur, um einen wirkungsvollen

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Betrieb der Maschine und die Fertigungsqualität der geblasenen Hohlkörper zu gewährleisten.

Eine Form von vorgeschalteter Vorheizung, bei welcher die Vorformlinge nacheinander vor ihrer Förderung zur Heizzone der Blasformmaschine erwärmt werden, würde die gleichen Mängel aufweisen. Wenn die Blasformmaschine außerdem abgeschaltet werden soll, steht die Bedienung vor zwei Möglichkeiten, von denen keine zweckmäßig und vorteilhaft ist. Sie kann entweder die vorgeschaltete Vorheizung weiterlaufen lassen, um vorgewärmte Vorformlinge auszustossen, oder auch diese Vorheizung abschalten und damit die Gefahr laufen, daß die der Wärmequelle in der Vorheizung ausgesetzten Vorformlinge überhitzt werden.

Daher besteht ein Bedürfnis für eine Vorwärmeinrichtung für Vorformlinge, die aufgrund von Chargen arbeitet, jedoch nur eine intermitierende Versorgung von kalten Vorformlingen braucht und trotzdem gleichmäßig erhitzte Vorformlinge an die Hohlkörperblasmaschine abgibt, und zwar unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit dieser Maschine der selbst nach kurzzeitigem Abschalten der Maschine für Schnell- oder Kleinreparturen. Bisher gibt es keine Einrichtung zum Vorwärmen von Vorformlingen mit diesen Möglichkeiten.

Die erfindungsgemäße Vorwärmeinrichtung für Vorformlinge umfaßt ein vollkommen umschlossenes Magazin mit einem drehbar gelagerten Deckel, damit die kalten Vorformlinge intermittierend dort zugeführt

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gewerden können, sowie mit einem senkrecht/neigten Boden/ der gewährleistet, daß die Vorformlinge sich schrittweise'.durch ihr Gewicht vom Eingabepunkt, der das hohe Ende des Bodens ist, bis zum Punkt des Ausstoßes bewegen, der sich am unteren Ende des Bodens botindet. In einem Mittelteil des Weges der Vorformlinge durch das Magazin wird eine im allgemeinen sich waagerecht erstreckende Konvektionsheizzone durch den Durchlauf eines kontinuierlichen Luftstromes gebildet, der auf eine konstante Temperatur aufgeheizt ist. Zwischen der Konvektionsheizzone und der Ausstoßseite des Magazins ist eine Temperaturausgleichskammer von genügender Größe vorgesehen, um zu gewährleisten, daß jeder in die Kammer eintretende Vorformling genügend Zeit für seinen Temperaturausgleich hat, wo er von der Kammer des Magazins ausgestoßen wird. Der Ausstoß der Vorformlinge vom Magazin wird durch ein laufendes Förderband erreicht, von dem ein Hauptteil innerhalb der Seitenwände des Magazins angeordnet ist und daß damit einen Teil der Ausgleichskammer bildet. Das Förderband oder der Förderer besitzt Führungsstege, so daß aufeinanderfolgende Vorformlinge durch die Führungsstege erfaßt und durch den Förderer nach oben befördert werden,dann durch eine Luftmauer zum Ausstoßpunkt, wo sie die Heizstufe für Vorformlinge einer Blasformmaschine gelangen. Um sicherzustellen, daß die Heizzone des Magazins stets mit Vorformlingeagefüllt ist, ist ein photoelektrischer Strahlabtaster vorgesehen, der den Inneraum des Magazins vor der Heizzone antastet und immer dann ein Signal auslöst, wenn der Strahl nicht durch eine Anhäufung von Vorformlingen an dieser Stelle unterbrochen wird.

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Nach einer Abänderung der Erfindung ist ein zweiter photoelektrischor Strahlabtaster für den seltenen Fall vorgesehen, daß sich die Vorformlinge in der Heizzone des Magazins verklemmen, der den Innenraum des Magazins an einer Stelle neben der Ausstoßöffnung durchquert und wenn keine Vorformlinge in dieser Zone vorhanden sind, einen photoelektrischen Strahldetektor beaufschlagt und bewirkt, daß ein an der geneigten Bodenfläche des Magazins befestigter Vibrator kurzzeitig beaufschlagt wird, damit Verklemmungen der Vorformlinge im Magazin sofort aufgelöst werden, und der durch das Gewicht bedingte Fluß dEr Vorformlinge durch das Magazin wieder aufgenommen wird.

Die von den Vorformlingen erreichte Temperatur ist unabhängig von ihrem dauernden Abzug vom Magazin durch einen Aufzug. Daher kann der Betrieb der Blasformmaschine aussetzend unterbrochen werden, ohne die Gleichmäßigkeit der Vorwärmung der Vorformlinge zu beeinflußen.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von e£i£indungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Seitenriß mit Teilausbrüchen

einer erfindungsgemäßen Vorwärmeinrichtung ,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen vorzuwärmenden Kunst

stoff- Hohlkörpervorformling,

Fig. 3 einen Grundriß der Fig. 1 mit ausgebrochenen

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Teilen zur klaren. Erläuterung, Fig. 4 einen Schnitt durch die Ebene IV-IV der Fig. t.

Ein ganz verschlossenes oder verkapseltes Magazin TO wird von seiner Bodenwand 1Oa in senkrechter Stellung durch einen angelenkten geschweißten Rahmen 20 getragen. Die obere Abschlußwand 1Ob des Magazins ist offen und wird normalerweise durch e2inen Deckel 11 geschlossen, der durch ein Scharnier 11a drehbar an der Äbschlußwand 10b befestigt ist. Auch die untere Äbschlußwand 1Oc des Magazins 10 ist offen und liegt über dem sich aufwärts bewegenden Trum oder der Führung 31 eines umschlossenen oder verkapselten Förderes 3O, Die obere Wand 10d des Magazins 1O folgt im allgemeinen der Schräge der Bodenwand 10a, doch ist ihr Mittelteil 10e zur Montage eines perforierten Ausströmgitters 42 einer Luftzirkulationsanlage oder Konfektionsheizung 40 vertieft oder abgesenkt. Die Magazineinlaßöffnung der Heizanlage 4O wird durch ein perforierte Platte 41 gebildet, die in der geneigten Bodenwand 10a des Magazins angebracht ist. Damit verläuft der Weg der Heizluft durch das Magazin 10 von der schrägen Bodenwand 10a zum gegenüberliegenden oberen Wandteil· 10e und folgt dabei einer im allgemeinen waagrechten, nach oben geneigten Bahn, die eine Heizzone bildet, welche von allen in das Magazin 10 eingegebenen Vorformlingen P durchlaufen wird.

Die Vorformlinge P (Fig. 2) werden beliebig in das Magazin

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1O eingegeben. Normalerweise sind solche thermoplastischen Vorformlinge im allgemeinen zylinderförmig mit einer geschlossenen SeitePl und einer offenen Seite P2 mit einem verdickten Rand, aus welchem die Behälteröffnung des geblasenen Hohlkörpers, in diesem Fall eine Flasche ausgeformt wird. Wird das Magazin 10 auf beliebige oder statistische Weise mit solchen Vorformlingen P beschickt, so durchlaufen diese drei verschiedene Zonen im Magazin, nämlich eine Einfüllzone an der Oberseite des Magazins, wodurch diese durch eine Bedienungsperson im aussetzenden Betrieb mit Vorformlingen beschickt werden kann; unter der Einfüllzone liegt die Heizzone, in welcher die Vorformlinge der Wirkung von Heizluft aus der Konvektionsheizung 40 ausgesetzt werden. Unter der Heizzone liegt die sogenannte Ausgleichszone, in welcher die vorgeheizten Vorformlinge P zur Gänze eine gleichmäßige Temperatur erhalten, da es offensichtlich unmöglich ist, alle Teile eines einzelnen Vorformlings der gleichen Wärmemenge durch den den einzelnen Vorformling umfließenden Heizluftstrom während seines Durchlaufs durch die Heizzone auszusetzen. Dadurch, daß der Förderer 30 insgesamt umschlossen oder verkapselt ist, wird das sich aufwärts bewegende Trum 31 des Förderers zu einer Vergrößerung oder Verlängerung der Ausgleichszone. Um übermäßige Verluste von Heißluft durch das waagerechte Ausströmende 34 des Förderers 3O zu vermeiden,ist ein entsprechendes Klappenventil 35 vorgesehen, das drehbar an einem Querstift 36 zwischen den Seitenwänden des Gehäuses gelagert ist, welches das Auslaßende des Förderers 30 umgibt. Dadurch wird nur ein mini-

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maler Betrag von Heißluft durch das Auslaßende des Förderers verloren und die Vorformlinge des Förderbands gewinnen für den Temperaturausgleich zusätzliche Zeit.

Die Konvektionsheizanlage 40 umfaßt ein herkömmliches Gebläse 43, dessen Einlaß durch entsprechende Rohrleitungen mit einer Hoizkammer 44 verbunden ist, die ihrerseits über ein Rohr 43a an die Ausströmöffnung 42 im oberen Wandteil 1Oe angeschlossen ist. In der Kammer 44 sind herkömmliche thermostatisch gesteuerte Heizelemente (nicht gezeigt) vorgesehen, um die abströmende Heißluft auf einer gleichmäßigen Temperatur zu halten. Der unter Druck stehende Auslaß des Gebläses 43 ist über ein Rohr 45b mit der perforierten Tafel 41 verbunden, die ein Teil der Bodenfläche 10a des Magazins ist. Die Heißluft umströmt dann die statistisch verteilten Vorformlinge P und bewirkt deren Erhitzung, worauf sie zur perforierten Auslaßtafel 42 gelangt. Doch um die geringe Wärmemenge auszugleichen, die durch das Auslaßende des Förderers 3O verlorengeht, kann ein Frischlufteinlaß 47 an einem beliebigen zweckmäßigen Punkt in der Einlaßleitung des Gebläses 43 vorgesehen werden. Dieser Einlaß umfaßt vorzugsweise ein herkömmliches Filter.

Um die vorerwärmten Vorformlinge P einer Blasformmaschine zuzuführen, ist der Förderer 30 mit aufrecht stehenden Stegen 32 versehen, welche benachbarte Vorformlinge erfassen und sie nacheinander vom Magazin 10 aus zu einem Punkt am oberen Ende des Magazins befördern. Es sei bemerkt, daß die Seitenwände 1Of (Fig. 3) des Magazins 10,

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-Itdie unmittelbar neben dem Förderer angeordnet sind, nach innen geneigt sind, um die vorerwärmten Vorformlinge P mit dem nach oben fahrenden Trum 3T des Förderers 30 in Verbindung zu bringen. Erfindungswesentlich ist, daß der Förderer 30 durch die Wände 33 und das Klappenventil 35 umschlossen ist und damit eine Verlängerung der Ausgleichskammer bildet.

Natürlich müssen genügend viele Vorformlinge im Magazin TO angeordnet sein*, um den Pegel über der Heizzone beizubehalten. Um diesen Zustand zu gewährleisten ist ein photoelektrischer Abtaster 50 vorgesehen, der einen Lichtstrahl quer über die Einfüllzone des Magazins einen Punkt über der Heizzone leitet, und solange der Lichtstrahl durch eine Anhäufung von Verformungen in der Einfüllzone unterbrochen wird, geschieht nichts. Befinden sich nicht genügend viele Vorformlinge in der Einfüllzone, durchläuft der Lichtstrahl den Innenraum dieser Zone und trifft auf einen entsprechenden nicht gezeigten Dete.ktor auf, der eine Warnlampe oder ein akustisches Signal auslöst, um der Bedienung anzuzeigen, daß weitere Vorformlinge in das Magazin 10 eingefüllt werden müssen.

Wegen der willkürlichen Verteilung der Vorformlinge P im Magazin 10 können sich diese Vorformlinge manchmal verklemmen. Dies wird dann durch einen Versorgungsmangel von Vorformlingen des Trums 31 des Förderers 30 angezeigt. Um diesen Zustand zu erfassen, ist ein photoelektrisches Gerät 55 vorgesehen, das einen Lichtstrahl quer zur Ausgleichszone direkt am Forderer 30 aussendet,

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und wenn dieser Lichtstrahl nicht durch einen Vorformling unterbrochen wird, beaufschlagt ein nicht gezeigter photoelektrischer Strahlempfänger eine Rütteleinrichtung 60, der an der Unterseite des geneigten Bodens 10a des Magazins befestigt ist und dieses genügend stark in Schwingungen versetzt, um die verklemmten Vorformlinge zu lösen und den Strom der Vorformlinge zum aufwärtsfahrenden Drum 31 dos Förderers 30 widerherzustellen. Sobald dies geschieht, schaltot der photoelektrische Empfänger und auch die Rütteleinrichtung ab, bis wieder eine Verklemmung auftritt.

Da die Vorformlinge P meist aus einem thermoplastischen Werkstoff gebildet sind, sind sie kratzempfindlich, und daher ist es zweckmäßig, daß alle Innenflächen des Magazins, die mit den Vorformlingen P in Berührung kommen können sowie auch die Trumflächen des Förderers 30 mit einem entsprechenden Kunststoff wie Teflon beschichtet sind, er nicht die mit ihnen in Berührung kommenden Vorformlinge P verkratzen kann.

Nachdem das Magazin 10 mit Vorformlingen aufgefüllt wurde und genügend Vorformlinge entfernt wurden, um zu gewährleisten, daß alle in der Ausgleichskammer enthaltenen Vorformlinge langsam durch die Heizzone geleitet werden, bleibt die Temperatur der vom Förderer 30 abgegebenen vorerwärmten Vorformlinge auf den gleichen Pegel, unabhängig davon, ob der Förderer 30 laufend oder im aussetzenden Betrieb arbeitet. Da die Heizluft thermostatisch geregelt wird, können die im Magazin 10 befindlichen Vorformlinge niemals durch diese Luft überhitzt werden und können niemals eine Temperatur

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erreichen, die über der Temperatur der Heizluft liegt. Dies ist vom Fachmann leicht zu erkennen. Solange diese Temperatur auf einem niedrigen Pegel in der Größenordnung von 120 F (ca. 49°C) gehalten wird, kann den Vorformlingen während ihres Verweilens im Vorheizmagazin 10 überhaupt kein Schaden zugefügt werden.

Der Fachmann erkennt, daß die spezielle Anordnung des Gebläses 43 lediglich eine Geschmacksfrage ist. Falls erwünscht, kann dieses Gebläse zweckmäßigerweise an der Oberseite des Magazins 10 angeordnet werden. Die Hauptforderung besteht darin, daß eine Heizzone aus bewegter Luft mit gleichmäßiger Temperatur laufend die Charge der im Magazin 10 befindlichen Vorformlinge auf dem vorgeschriebenen Weg durchströmt, wodurch gewährleistet wird, daß jeder das Magazin durchlaufende Vorformling für etwa die gleiche Zeitdauer dieser Heizluft ausgesetzt wird.

Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu erlassen.

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Claims

Patentanwälte
DiOl. Ing. ¹A. Hacek

Dipl. Fhys. W. Sci.mitZ Q Π Ο Π 1 C Π

Dipl. Ing. E. Graalfs 0 U^U J OU

Dipl. Ing. W. Wehnert Dipl. Phys. W. Carstens Dr.-Ing. W. Döring

MozartstraQe 23
Owens-Illinois 8°°° Mönchen 2

P.O.Box 1035

Toledo, Ohio 4 3666

USA '■ ' .

Anwaltsakte: M-5217 22. März 1980

EINRICHTUNG ZUM VORWÄRMEN THERMOPLASTISCHER VORFORMLINGE

Patentansprüche

j Einrichtung zum Vorwärmen von im allgemeinen zylinderförmigen thermoplastischen Vorformlingen zur Eingabe in eine Blasformmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Bauteile umfaßt:

(1) ein umschlossenes Magazin (10) mit einem geneigten Boden (10a), dessen Neigung genügend stark ist, um statistisch verteilte Vorformlinge (P) durch Gewicht vom oberen Ende (10b) zum unteren Ende (10a) des Magazins (10) zu befördern,

(2) eine Einfüllöffnung (41) im Magazin (10) neben dem oberen Ende (1Oe) des geneigten Bodens (10a),

(3) einen Förderer (30, 31) für die Vorformlinge (P) der sich aufwärts am unteren Ende des BodenB (10a) vorbei bewegt, um die Vorformlinge (P) oben aus dem Magazin (10) herauszubefordern,

(4) eine Vorrichtung (43), um die Heißluft um die Vorformlinge (P) vom geneigten Boden (10a) zur oberen Wand (10b)

des Magazins (10) herumzuleiten und damit eine Heizzone

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(1Oa-IOe) zu bilden,

(5) eine Vorrichtung (in 44) zur Regelung der Temperatur der in das Magazin {10) einströmenden Heißluft, um diese Temperatur gleichmäßig zu erhalten und

(6) eine Temperaturausgleichzone im Magazin (10) zwischen der Heizzone (1Oa-IOe) und den Förderer (30)

f Ir die Vorformlinge (P), wodurch diese vom Förderer (30) weiter beförderten Vorformlinge (P) in ihrer Gänze und allen Teilen im wesentlichen auf gleiche Temperaturen vorerwärmt werden.
2. Einrichtung ηειαίι Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone durch einen Heißluftstrom durch eine erste perforierte Platte (41) im geneigten Boden (10a) des Magazins (10) zum Ma-

so
gazin (10) und den Ausstrom/wie eine zweite perforierte Platte

(42) in der Oberwand (10e) des Magazins (10) gebildet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft dauernd durch ein Gebläse (43) neu im Umlauf gesetzt wird, dessen Auslaß mit einer ersten perforierten Platte (41) verbunden (45b) und dessen Einlaß mit einer zweiten perforierten Platte (42) verbunden ist (43a).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Heizzone längs des Magazins (10) in einem Winkel erstreckt, der leicht über der Waagrechten liegt, um eine maximale Zahl von Vorformlingen (P) zu umfassen.

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5.Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (30) für die Vorformlinge (P) mit Ausnahme seines Auslaßendes (34) vollkommen verkapselt ist, um die Temperaturausgleichzone praktisch bis zum Auslaßende (34) auszudehnen, so wie dadurch, daß ein drehbar gelagertes Klappenventil (35) im wesentlichen das Auslaßende (34) verschließt, jedoch beweglich (36) angeordnet ist, damit es die erwärmten Vorformlinge (P> durchlaufen können.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein photoelektrisches Gerät (50) anzeigt, wenn der Pegel der im Magazin (1O) befindlichen Vorformlinge (P) auf den Pegel der Oberseite der Heizzone (lOa-tOe) abfällt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schütteleinrichtung (60) am Boden (10a) des Magazins

(10) angebracht ist, sowie dadurch, daß eine photoelektrische Vorrichtung (55) die Schütteleinrichtung (60) kurzzeitig beaufschlagt, wenn sich keine Vorformlinge (P) am Förderer (30) befinden.

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