Produktionsmaschine mit Maschinenverkleidung

Die Erfindung betrifft eine Produktionsmaschine, die innerhalb einer Maschinenverkleidung angeordnete Funktionselemente aufweist und bei der im Bereich der Maschinenverkleidung wenigstens eine Zugangsöffnung angeordnet ist, die von einem positionierbaren Sperrelement verschließbar ist.

Derartige Produktionsmaschinen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen verfügbar. Beispielsweise können dies Blasmaschinen, Füllmaschinen oder Plasmabeschich- tungsanlagen sein. Typischerweise sind derartige Produktionsmaschinen im Bereich ihrer Maschinenverkleidung mit Zugangsδffnungen versehen, die von Klappen oder Türen verschließbar sind. Häufig werden die Klappen oder Türen in einem seitlichen Bereich über Schwenkgelenke mit der Maschinenverkleidung verbunden. Eine derartige Anordnung führt jedoch zu Behinderungen eines Bedieners der Maschine, wenn die Türen beispielsweise zur Durch-

führung von Servicearbeiten oder zur Beseitigung von Störungen geöffnet werden.

Zur Bereitstellung eines größeren Arbeitsfreiraumes ist es auch bereits bekannt, klappenartige Sperrelemente in einem oberen Bereich über Schwenkgelenke mit der Maschinenverkleidung zu verbinden, so daß die Klappen in lotrechter Richtung nach oben verschwenkt werden können. Auch derartige Klappen beeinträchtigen aber das zur Verfügung stehende Arbeitsfeld, darüber hinaus befinden sich die hochgeschwenkten Klappen bei körperlich großem Bedienpersonal häufig in Kopfhöhe und verursachen somit eine Unfallgefahr.

Bei Produktionsmaschinen, die als Blasmaschinen ausgebildet sind, werden derartige Sperrelemente sowohl im Bereich des Blasmoduls als auch im Bereich des Heizmoduls verwendet.

Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylente- rephthalat) , innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert. Die einleitend erwähnte Einleitung des unter Druck stehenden Gases umfaßt auch die Druckgaseinleitung in die sich entwickelnde Behälterblase sowie die Druckgas-

einleitung in den Vorformling zu Beginn des Blasvorganges.

Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben. Möglichkeiten zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.

Innerhalb der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bewährt hat sich insbesondere die Verwendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlin- gen und die Verwendung von Spreizdornen, die zur Halte- rung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar sind, gehören ebenfalls zu den verfügbaren Konstruktionen.

Eine Handhabung von Behältern unter Verwendung von übergaberädern wird beispielsweise in der DE-OS 199 06 438 bei einer Anordnung des übergaberades zwischen einem Blasrad und einer Ausgabestrecke beschrieben.

Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und

einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.

Im Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen. Es ist aber auch möglich, relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur Behälterformung aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete Platten als Formträger verwendet .

Bei allen bekannten Produktionsmaschinen und insbesondere bei den vorstehend beschriebenen Blasmaschinen können die Anforderungen an eine möglichst weitgehend behinderungsfreie Zugänglichkeit bislang noch nicht zufriedenstellend erfüllt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine verbesserte Zugänglichkeit gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sperrelement aus einem bei der Durchführung von öffnungs- und Schließbewegungen umlenkbaren Material ausgebildet ist .

Die Ausbildung des Sperrelementes aus einem umlenkbaren Material unterstützt in einfacher Weise eine Wegführung des Sperrelementes aus dem Bereich der Zugangsöffnung bei der Durchführung einer öffnungsbewegung. Eine me-

chanisch hoch belastbare Ausführungsform kann dadurch bereitgestellt werden, daß das Sperrelement aus einer Mehrzahl miteinander verbundener Lamellen ausgebildet ist.

Die lamellenartige Ausbildung des Sperrelementes ermöglicht eine Handhabung des Sperrelementes ähnlich wie bei Jalousien oder Falttüren. In einer Verschlußpositionierung sind die einzelnen Lamellen im wesentlichen aneinandergrenzend und in einer Ebene angeordnet, so daß ein flächiges Verschließen der Zugangsδffnung gewährleistet ist. In einer öffnungspositionierung können die Lamellen außerhalb eines Arbeitsbereiches eines Benutzers kompakt angeordnet werden. Die Durchführung der öffnungs- und Schließbewegung kann manuell, beispielsweise unter Verwendung einer Handkurbel, oder automatisch, beispielsweise unter Verwendung eines Elektromotors, durchgeführt werden.

Eine mechanisch hoch belastbare Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß das Sperrelement aus einer Mehrzahl von Lamellen ausgebildet ist, die beweglich miteinander verbunden sind.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist daran gedacht, daß sich die Lamellen mit ihren Längsachsen im wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstrecken.

Darüber hinaus ist es auch möglich, daß sich die Lamellen mit ihren Längsachsen im wesentlichen in einer horizontalen Richtung erstrecken.

Bei Zugangsöffnungen in einem oberen Bereich der Maschinenverkleidung erweist es sich als vorteilhaft, daß

das Sperrelement im Bereich der Zugangsöffnung in einer vertikalen Richtung positionierbar angeordnet ist.

Bei türartigen Zugangsöffnungen ist daran gedacht, daß das Sperrelement im Bereich der Zugangsöffnung in einer horizontalen Richtung positionierbar angeordnet ist.

Eine kompakte Verstauung des Sperrelementes bei der Durchführung eines OffnungsVorganges ist dadurch möglich, daß das Sperrelement aufrollbar angeordnet ist.

Eine relativ starre Ausführungsform des Sperrelementes kann dadurch bereitgestellt werden, daß das Sperrelement über ein Umlenkelement verschieblich angeordnet ist.

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, daß das Sperrelement faltbar ausgebildet ist.

Gemäß einem typischen Ausführungsbeispiel ist daran gedacht, daß eine Ausbildung der Produktionsmaschine als Blasmaschine realisiert ist.

Insbesondere ist es möglich, daß eine Ausbildung als ein Blasmodul einer Blasmaschine realisiert ist.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß eine Ausbildung als ein Heizmodul einer Blasmaschine realisiert ist.

Eine visuelle Punktionskontrolle der Funktionselemente der Produktionsmaschine wird dadurch unterstützt, daß das Sperrelement mindestens bereichsweise transparent ausgebildet ist .

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vorform- lingen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,

Fig. 3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Blas- formung von Behältern,

Fig. 4 eine modifizierte Heizstrecke mit vergrößerter Heizkapazität,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Produktionsmaschine mit einer Zugangsöffnung, die teilweise von einem Sperrelement verschlossen ist,

Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5 in einem vollständig verschlossenen Zustand der Zugangsöffnung,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Aufrollvorrichtung für das lamellenartige Verschlußelement,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer Umlenkeinrichtung für das lamellenartige Verschlußelement,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer teilweise verschlossenen Zugangsöffnung, bei der das Verschlußelement vertikal angeordnete Lamellen aufweist,

Fig. lOdie Anordnung gemäß Fig. 9 nach einem vollständigen Verschließen der Zugangsöffnung,

Fig. Heine teilweise verschlossene Zugangsöffnung mit einem Verschlußelement, bei dem die Lamellen faltbar angeordnet sind,

Fig. 12die Anordnung gemäß Fig. 11 nach einem vollständigen verschließen der Zugangsδffnung und

Fig. 13eine Seitenansicht zur Veranschaulichung eines Faltvorganges des lamellenartigen Verschlußelementes .

Der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen (1) in Behälter (2) ist in Fig. 1 und in Fig. 2 als Beispiel für eine Produktionsmaschine dargestellt.

Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (2) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3) , die mit einer Blasform (4) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetzbar ist. Der Vorformling (1) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. Zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4) und zur Ermöglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und einem Bodenteil (7), das von einer Hubvorrichtung (8) positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (3) von einem Transportdorn (9) gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine Mehrzahl von Behandlungsstationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es ist aber auch möglich, den Vorformling (1) beispielsweise

über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (4) einzusetzen.

Zur Ermδglichung einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (9) ein Anschlußkolben (10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (9) vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.

Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Reckstange (11) , die von einem Zylinder (12) positioniert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine mechanische Positionierung der Reckstange (11) über Kurvensegmente durchgeführt, die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von BlasStationen (3) auf einem rotierenden Blasrad angeordnet sind

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Recksystem derart ausgebildet, daß eine Tandem- Anordnung von zwei Zylindern (12) bereitgestellt ist. Von einem Primarzylinder (13) wird die Reckstange (11) zunächst vor Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens (14) des Vorformlings (1) gefahren. Während des eigentlichen Reckvorganges wird der Primarzylinder (13) mit ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primarzylinder (13) tragenden Schlitten (15) von einem SekundärZylinder (16) oder über eine Kurvensteuerung positioniert. Insbesondere ist daran gedacht, den Sekundärzylinder (16) derart kurvengesteuert einzusetzen, daß von einer Führungsrolle (17) , die während der Durchführung des Reckvorganges

an einer Kurvenbahn entlang gleitet, eine aktuelle Reckposition vorgegeben wird. Die Führungsrolle (17) wird vom Sekundärzylinder (16) gegen die Führungsbahn gedrückt. Der Schlitten (15) gleitet entlang von zwei Führungselementen (18) .

Nach einem Schließen der im Bereich von Trägern (19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6) erfolgt eine Verriegelung der Träger (19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung (20) .

Zur Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21) des Vorformlings (1) ist gemäß Fig. 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22) im Bereich der Blasform (4) vorgesehen.

Fig. 2 zeigt zusätzlich zum geblasenen Behälter (2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1) und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23) .

Fig. 3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24) sowie einem rotierenden Blasrad (25) versehen ist. Ausgehend von einer Vorformlingseingabe (26) werden die Vorformlinge (1) von übergaberädern (27, 28, 29) in den Bereich der Heizstrecke (24) transportiert. Entlang der Heizstrecke (24) sind Heizstrahler (30) sowie Gebläse (31) angeordnet, um die Vorformlinge (1) zu temperieren. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1) werden diese an das Blasrad (25) übergeben, in dessen Bereich die Blasstationen (3) angeordnet sind. Die fertig geblasenen Behälter (2) werden von weiteren übergaberädern einer Ausgabestrecke (32) zugeführt.

Um einen Vorformling (1) derart in einen Behälter (2) umformen zu können, daß der Behälter (2) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters (2) abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge (1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimen-sionierungsvorschriften erzielt werden.

Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.

Die Expansion des Vorformlings (1) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die Druckluftzuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.

Aus Fig. 3 ist ebenfalls erkennbar, daß bei der dargestellten Ausführungsform die Heizstrecke (24) aus einer Vielzahl umlaufender Transportelemente (33) ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht und entlang von Umlenkrädern (34) geführt sind. Insbesondere ist daran gedacht, durch die kettenartige Anordnung eine im wesentlichen rechteckfδrmige Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden im Bereich

der dem übergaberad (29) und einem Eingaberad (35) zugewandten Ausdehnung der Heizstrecke (24) ein einzelnes relativ groß dimensioniertes Umlenkrad (34) und im Bereich von benachbarten Umlenkungen zwei vergleichsweise kleiner dimensionierte Umlenkräder (36) verwendet. Grundsätzlich sind aber auch beliebige andere Führungen denkbar.

Zur Ermöglichung einer möglichst dichten Anordnung des übergaberades (29) und des Eingaberades (35) relativ zueinander erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Heizstrecke (24) drei Umlenkräder (34, 36) positioniert sind, und zwar jeweils die kleineren Umlenkräder (36) im Bereich der überleitung zu den linearen Verläufen der Heizstrecke (24) und das größere Umlenkrad (34) im unmittelbaren übergabebereich zum übergaberad (29) und zum Eingaberad (35) . Alternativ zur Verwendung von kettenartigen Transportelementen (33) ist es beispielsweise auch möglich, ein rotierendes Heizrad zu verwenden.

Nach einem fertigen Blasen der Behälter (2) werden diese von einem Entnahmerad (37) aus dem Bereich der Blasstationen (3) herausgeführt und über das übergaberad (28) und ein Ausgaberad (38) zur Ausgabestrecke (32) transportiert .

In der in Fig. 4 dargestellten modifizierten Heizstrek- ke (24) können durch die größere Anzahl von Heizstrahlern (30) eine größere Menge von Vorformlingen (1) je Zeiteinheit temperiert werden. Die Gebläse (31) leiten hier Kühlluft in den Bereich von Kühlluftkanälen (39) ein, die den zugeordneten Heizstrahlern (30) jeweils gegenüberliegen und über Ausströmöffnungen die Kühlluft

abgeben. Durch die Anordnung der Ausstrόmrichtungen wird eine Strömungsrichtung für die Kühlluft im wesentlichen quer zu einer Transportrichtung der Vorformlinge (1) realisiert. Die Kühlluftkanäle (39) können im Bereich von den Heizstrahlern (30) gegenüberliegenden Oberflächen Reflektoren für die Heizstrahlung bereitstellen, ebenfalls ist es möglich, über die abgegebene Kühlluft auch eine Kühlung der Heizstrahler (30) zu realisieren.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Produktionsmaschine am Beispiel der vorstehend erläuterten Blasmaschine. Die Produktionsmaschine weist eine Maschinenverkleidung (41) auf, die mit mindestens einer Zugangsöffnung (42) versehen ist. Gemäß den Betriebszuständen in Fig. 5 ist die Zugangsδffnung (42) teilweise von einem Sperrelement (43) verschlossen. Das Sperrelement

(43) besteht aus einer Mehrzahl von Lamellen (44) , die beweglich miteinander verbunden sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Lamellen

(44) mit ihren Längsachsen im wesentlichen in einer horizontalen Richtung und können in einer vertikalen Richtung aus dem Bereich der Zugangsöffnung (42) entfernt werden.

Alternativ zur Verwendung von Lamellen (44) ist es auch möglich, das Sperrelement (43) aus einem weichen und biegsamen plattenartigen Material herzustellen.

Fig. 6 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 5 nach einem vollständigen Herunterfahren des Sperrelementes (43) und einem hierdurch hervorgerufenen vollständigen Verschließen der Zugangsöffnung (42) .

Fig. 7 zeigt in einer Seitenansicht eine Aufrollvorrichtung (45) für das Sperrelement (43) . Die Aufrollvorrichtung (45) kann manuell oder motorisch angetrieben ausgebildet werden.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Sperrelement (43) über ein Umlenkelement (46) geführt wird. Unter Verwendung des Umlenkelementes (46) ist es möglich, das Sperrelement (43) in eine öffnungspositionierung zu verschieben. Hinter dem Umlenkelement (46) in einer der Zugangsδffnung abgewandten Richtung kann eine Führung für das Sperrelement (43) angeordnet werden. Ebenfalls ist daran gedacht, in einem seitlichen Bereich der Zugangsöffnung (42) Führungen für das Sperrelement (43) anzuordnen. Die Führungen können beispielsweise als U-Profile ausgebildet sein, die sich im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Sperrelementes (43) erstrecken.

Fig. 9 zeigt eine Zugangsöffnung (42) in einem teilweise verschlossenen Zustand, bei der sich die Lamellen (44) mit den Längsachsen im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken. Fig. 10 zeigt die Zugangsöffnung

(42) in einem vollständig verschlossenen Zustand.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung, bei der ein Sperrelement

(43) mit faltbaren Lamellen verwendet wird. Die Zugangsδffnung (42) ist hier wiederum teilweise vom Sperrelement (43) verschlossen. Fig. 12 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 11 in einem vollständig verschlossenen Zustand der Zugangsöffnung (42) .

Fig. 13 zeigt in einer Seitenansicht die teilweise zusammengefalteten Lamellen (44) des Sperrelementes (43) . Das Zusammenfalten erfolgt hierbei ziehharmonikaförmig.

Die bewegliche Verbindung der Lamellen (44) kann beispielsweise über Gelenke erfolgen. Insbesondere ist auch an die Verwendung von Filmgelenken gedacht. Beispielsweise ist es möglich, das Sperrelement (43) einteilig auszuführen, wobei die Lamellen (40) als Materialverdickungen und die Gelenke als filmartige Materialverdünnungen ausgeführt sind.

Als Material für die Lamellen (44) kann beispielsweise Kunststoff oder Metall verwendet werden. Ebenfalls ist an die Verwendung von Glas gedacht.

Das Sperrelement (43) kann bedarfsabhängig undurchsichtig, transparent oder getönt ausgebildet werden. In einer geschlossenen Positionierung kann eine Arretierung des Sperrelementes (43) beispielsweise über ein Schloß erfolgen.