Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen aus thermoplastischem Material mit mindestens einer Heizstrecke zum thermischen Konditionieren von Vorformlingen.

Für die Herstellung von Behältern können Vorformling aus thermoplas tischem Material verwendet werden, die zu den Behältern geformt wer den. Die Formung erfolgt durch ein Recken des Vorformlings. Dazu wird das thermoplastische Material des Vorformlings auf die zur Um formung notwendige Temperatur erwärmt. Für das Erwärmen kann der Vorformling mit seiner Mündung an einem Transportdorn befestigt wer den, der den Vorformling entlang einer Heizstrecke transportiert, an der Heizstrahlung auf den Vorformling emittiert wird. Die verschie denen Bereiche des Vorformlings können dabei auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt werden. Durch die Heizstrahlung kann sich der Transportdorn erwärmen und kann diese zusätzliche Wärmeenergie vor allem auf den Mündungsbereich des Vorformlings übertragen. Die Mün dung des Vorformlings muss in der Heizstrecke daher vor zu großer Erwärmung geschützt werden, um eine ungewünschte Verformung, wie zum Beispiel eine Ovalität an der Mündung, oder sonstige Fehler bei der Herstellung des Behälters zu vermeiden.

Dazu ist bekannt, die Transportdorne mit hochreflektierenden Ober flächen auszuführen, um eine Erwärmung der Transportdorne durch die Heizstrahlung zu reduzieren. Weiter können die Transportdorne bzw. die Mündungen der Vorformlinge mit von außen mit Kühlluft angeblasen werden.

Aus WO 2006/047260 Al ist ein Transportdorn bekannt, der an seiner Spitze Kühlkanäle aufweist, um die Temperatur an der Mündung eines Vorformlings zu kontrollieren. Dazu wird ein gekühltes Fluid durch die Kühlkanäle gepumpt, während der Transportdorn mit dem Vorform- ling zum thermischen Konditionieren des Vorformlings durch eine Hei zeinrichtung bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen aus thermoplastischem Material bereitzu stellen, bei der die Erwärmung der Mündung von Vorformlingen ohne großen Aufwand weiter reduziert wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü che. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen An sprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Vorformlin gen aus thermoplastischem Material mit mindestens einer Heizstrecke zum thermischen Konditionieren von Vorformlingen, die mindestens ein Heizstrahlelement aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens eine Transportvorrichtung zum Bewegen von Vorformlingen entlang der Heiz strecke mit mindestens einem Transportdorn zum Halten eines Vorform lings aufweist, wobei der Transportdorn ein Steckelement mit einer Stirnfläche umfasst, die in einer Transportstellung, in der das Ste ckelement zumindest teilweise in eine Mündung eines Vorformlings ge steckt ist, in dem Vorformling angeordnet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Steckelement mindestens eine Öffnung, die in der Transportstellung außerhalb des Vorformlings angeordnet ist, mindestens einen an der Stirnfläche angeordneten Kühlkanal und min destens einen Kanal aufweist, der den mindestens einen Kühlkanal mit der mindestens einen Öffnung fluidkommunizierend verbindet.

Mit der Erfindung wird damit bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Behältern ein Transportdorn bereitgestellt, bei dem von außen zugeführtes Gas in das Steckelement geleitet werden kann. In der Heizstrecke wird Gas, das von außen an den Transportdorn und den Mündungsbereich des Vorformlings geblasen wird, innerhalb des Ste ckelements an eine Stirnfläche des Transportdorns geführt, die beim Transport des Vorformlings entlang der Heizstrecke in dessen Mündung angeordnet ist. Dazu weist das Steckelement mindestens einen Kühlka- nal auf, der an der Stirnfläche des Steckelements angeordnet ist.

Der mindestens eine Kühlkanal ist über den mindestens einen Verbin dungskanal mit der mindestens einen Öffnung verbunden, die an einer Oberfläche des Steckelements bzw. des Transportdorns angeordnet ist und eine fluidkommunizierende Verbindung mit der Umgebung des Trans portdorns aufweist. Durch die mindestens eine Öffnung kann zum Bei spiel von außen bereitgestelltes Gas über den Verbindungskanal in den Kühlkanal eingeleitet werden, um die Stirnfläche des Steckele ments zu kühlen, die in der Transportstellung innerhalb des Vorform lings angeordnet ist. Der mindestens eine Kühlkanal kann z. B. als Ringspalt oder als Hohlraum bzw. Kammer ausgebildet sein, der sich um eine Längsachse des Transportdorn erstreckt. Die Stirnfläche des Steckelements kann damit ohne großen Aufwand gekühlt werden. Dabei wird lediglich ein geringer Mehraufwand an Kühlleistung benötigt, wenn Gas verwendet wird, die bereits zum Kühlen der Außenflächen des Transportdorns und des Mündungsbereichs des Vorformlings verwendet wird. Weiter wird keine zusätzliche Kühleinrichtung benötigt, um ein Kühlfluid durch den Transportdorn zu dessen Stirnfläche zu leiten. Damit wird eine Erwärmung der Mündung von Vorformlingen ohne großen Aufwand weiter reduziert.

Gemäß einem Beispiel kann die Stirnfläche eine Reflektorfläche zum Reflektieren von Heizstrahlung aufweisen, die von dem mindestens ei nen Heizstrahlelement emittiert wird, wobei der mindestens eine Kühlkanal an die Reflektorfläche angrenzt.

Die Reflektorfläche ist dazu ausgebildet Heizstrahlung zu reflektie ren, die beim Durchlaufen der Heizstrecke auf die Stirnfläche trifft. Dazu kann die Reflektorfläche nahezu die gesamte Stirnfläche bedecken und von der Heizstrahlung abschirmen. Weiter kann die Re flektorfläche hochreflektierend ausgebildet sein. Trotz der reflek tierenden Eigenschaften der Reflektorfläche wird ein Teil der Heiz strahlung absorbiert, so dass sich die Reflektorfläche erwärmt. Ins besondere bei großen Mündungsdurchmessern der Vorformlinge tritt ei ne verstärkte Erwärmung der Reflektorfläche auf, wobei sich die Stirnfläche bzw. die Reflektorfläche bei einer Verdopplung des Mün- dungsdurchmessers vervierfacht. Durch den mindestens einen Kühlkanal an der Stirnfläche kann Gas an die Reflektorfläche geleitet werden. Der mindestens eine Kühlkanal kann sich an der Reflektorfläche ent lang erstrecken, so dass Gas an der Reflektorfläche entlang streicht. Der mindestens eine Kühlkanal kann beispielsweise an einer von der Stirnfläche wegweisenden Seite der Reflektorfläche an der Stirnfläche angeordnet sein. Weiter kann der mindestens eine Kühlka nal zum Beispiel zwischen dem Steckelement und der Reflektorfläche angeordnet sein.

Weiter ist denkbar, dass die Vorrichtung zum Beispiel ein Kühlele ment zum Erzeugen eines Gasstroms zum Kühlen des Transportdorns an der Heizstrecke aufweist, wobei das Steckelement in der Transport stellung in dem Gasstrom angeordnet ist. Der Gasstrom weist Gas, z. B. Luft, zum Kühlen des Vorformlings und des Transportdorns auf.

Das Kühlelement kann eine Auslassöffnung für den Gasstrom aufweisen, die an der Heizstrecke angeordnet ist. Der Gasstrom kann dabei Umge bungstemperatur aufweisen oder gekühlt sein. Da das Steckelement in der Transportstellung in dem Gasstrom angeordnet ist, kann das Ste ckelement zumindest teilweise durch den Gasstrom gekühlt werden. Da mit kann eine Erwärmung der Stirnfläche ebenfalls reduziert werden.

Die mindestens eine Öffnung kann weiter beispielsweise in der Trans portstellung zumindest zeitweise im Gasstrom angeordnet sein.

Der Gasstrom kann dann durch die Öffnung über den Verbindungskanal in den Kühlkanal strömen. Im Kühlkanal kann ein Wärmeaustausch zwi schen der Stirnfläche bzw. einer Reflektorfläche und dem Gasstrom erfolgen, so dass die Erwärmung der Stirnfläche bzw. des Steckele ments weiter reduziert werden kann.

Gemäß einem weiteren Beispiel kann das Steckelement mindestens zwei Öffnungen aufweisen, die fluidkommunizierend mit dem mindestens ei nen Kühlkanal verbunden sind, wobei mindestens eine der mindestens zwei Öffnungen außerhalb des Gasstroms angeordnet ist, wenn mindes- tens eine andere der mindestens zwei Öffnungen im Gasstrom angeord net ist.

Dabei kann der Transportdorn mit dem Vorformling eine Rotation um die eigene Längsachse durchführen, die thermische Konditionierung des Vorformlings zu optimieren. Die Öffnungen können dann radial seitlich an dem Steckelement an verschiedenen Positionen am Umfang angeordnet sein. Bei jeder Umdrehung wird eine erste Öffnung zumin dest zeitweise in den Gasstrom hineingedreht, so dass der Gasstrom in die Öffnung einströmen kann. Gleichzeitig kann dann eine zweite Öffnung aus dem Gasstrom herausgedreht sein, so dass der Gasstrom nicht unmittelbar in die andere Öffnung einströmen kann. Die erste Öffnung kann als Einlass und die zweite Öffnung als Auslass für den Kühlkanal dienen. Gas kann dann durch den Einlass über den Kühlkanal aus dem Auslass strömen.

Es ist weiter denkbar, dass das Steckelement eine Vielzahl von Öff nungen aufweisen kann, die sternförmig um eine sich von der Stirn fläche erstreckende Längsachse verteilt angeordnet sind.

Damit kann in jeder Rotationsstellung des Transportdorns ein rich tungsfester Gasstrom in den Kühlkanal eingeleitet werden. Es können dann abwechselnd alle Öffnungen bei einem Teil der Umdrehung als Einlass und bei einem anderen Teil der Umdrehung als Auslass für den Kühlkanal dienen. Auch bei nicht rotierendem Transportdorn kann über die Vielzahl von Öffnungen mindestens ein Einlass und mindestens ein Auslass bereitgestellt werden.

Die Transportvorrichtung kann zum Beispiel eine Vielzahl von Trans portdornen und eine die Transportdorne verbindende Dornenkette zum Bewegen und Rotieren der Transportdornen entlang der Heizstrecke aufweisen.

Weiter betrifft die Erfindung einen Transportdorn zum Bewegen eines Vorformlings entlang einer Heizstrecke, wobei der Transportdorn ein Steckelement mit einer Stirnfläche aufweist, die in einer Transport- _S tellung, in der das Steckelement in eine Mündung eines Vorformlings gesteckt ist, in dem Vorformling angeordnet ist, wobei das Steckele ment mindestens eine Öffnung aufweist, die in der Transportstellung außerhalb des Vorformlings angeordnet ist, wobei das Steckelement mindestens einen an der Stirnfläche angeordneten Kühlkanal und min destens einen Kanal umfasst, der den mindestens einen Kühlkanal mit der mindestens einen Öffnung fluidkommunizierend verbindet.

Der Transportdorn kann gemäß der Vorrichtung nach der vorhergehenden Beschreibung weitergebildet sein.

Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Transportdorns er geben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorrichtung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausfüh rungsform mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung;

Figur 2a, b eine schematische Querschnittsdarstellung einer

Heizstrecke mit Kühlelement; und

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Steckelements.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen aus thermoplastischem Material wird im Folgenden in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, wie in Figur 1 dargestellt.

Die Vorrichtung 10 kann eine Zuführeinrichtung 12 aufweisen, die der Vorrichtung 10 Vorformlinge zuführt. In einem Beispiel können die Vorformlinge mittels eines Transportrads 14 an eine Heizstrecke 20 der Vorrichtung 10 übergeben werden. Dabei werden die Vorformlinge an der Heizstrecke 20 von Transportdornen einer Transportvorrichtung 36 aufgenommen. Die Transportvorrichtung 36 erstreckt sich dabei entlang der Heizstrecke 20 und kann über Umlenkräder 38 durch die Heizstrecke 20 geführt werden. Die Heizstrecke 20 weist weiter min destens ein Heizstrahlelement 34 zum Emittieren von Heizstrahlung und mindestens ein Kühlelement 32 zum Erzeugen eines Gasstroms auf. Beim Durchlaufen der Heizstrecke 20 werden die Vorformlinge für das spätere Umformen zu Behältern thermisch konditioniert.

Nach dem Durchlaufen der Heizstrecke 20 können die thermisch kondi tionierten Vorformlinge, z. B. mittels eines Übergaberads 16, einer Formeinrichtung 24, z. B. einem Blasrad, übergeben werden. In der Formeinrichtung 24 werden die Vorformlinge zu Behältern geformt.

Nach dem Umformen können die Behälter, z. B. mittels eines weiteren Übergaberads 18, aus der Formeinrichtung 24 entnommen werden. Die hergestellten Behälter können weiter, z. B. mittels eines oder meh rerer Transporträder 22, einer Ausgabeeinrichtung (nicht darge stellt) übergeben werden, um z. B. zu einer Beschichtungseinrichtung und/oder Sterilisationseinrichtung und/oder zu einer Fülleinrichtung (nicht dargestellt) transportiert zu werden.

Figur 2a und 2b zeigen einen Querschnitt durch die Heizstrecke 20, wobei Querschnitt quer zur Transportrichtung verläuft. D. h. die Vorformlinge werden aus der Blattebene bzw. in die Blattebene be wegt.

Dargestellt ist ein Vorformling 44, der an einem Transportdorn 40 befestigt ist. Der Transportdorn 40 ist seinerseits an einer Dornen kette der Transportvorrichtung 36, befestigt. Die Transportvorrich tung 36 kann eine Vielzahl von Transportdornen 40 aufweisen.

Das Heizstrahlelement 34 kann Heizstrahlung auf den Vorformling 44 emittieren, wenn die Transportvorrichtung 36 den Vorformling 44 an dem Heizstrahlelement 34 vorbei transportiert. Während des Trans ports kann der Transportdorn 40 um seine eigene Längsachse 50 rotie ren, so dass auch der Vorformling 44 rotiert wird. Dies bewirkt, dass in Umfangsrichtung des Vorformlings 44 nicht lediglich ein feststehender Sektor des Vorformlings 44 der Heizstrahlung ausge setzt wird, der zu dem Heizelement gerichtet ist, sondern dass die Wärmeenergie aus der Heizstrahlung auf alle Seiten des Vorformlings 44 verteilt wird.

Für die Befestigung des Vorformlings 44 weist der Transportdorn 40 ein Steckelement 42 auf. Das Steckelement 42 kann mit einem Halteab schnitt 68 in der Transportstellung in eine Mündung 46 eines Vor formlings 44 eingeführt bzw. gesteckt und darin befestigt werden.

Das Kühlelement 32 weist eine Öffnung 48 auf, die auf der Höhe eines Abschnitts 70 des Steckelements 42 angeordnet ist. Ein Gasstrom, der von dem Kühlelement 32 aus der Öffnung 48 strömen kann, ist daher auf diesen Abschnitt 70 des Steckelements 42 gerichtet. Dabei weist das Steckelement 42 mindestens eine Öffnung 52 auf, die in dem Ab schnitt 70 des Steckelements 42 angeordnet ist.

Der Gasstrom kann durch das Kühlelement 32 gekühlt werden oder Umge bungstemperatur aufweisen. Da der Transportdorn 40 durch die Be strahlung mit dem Heizstrahlelement 34 eine Temperatur aufweist, die deutlich über der Umgebungstemperatur liegt, kann ein Gasstrom, der Umgebungstemperatur aufweist, in der Regel eine Kühlung bewirken.

Das Steckelement 42 wird im Folgenden mittels Figur 2b näher erläu tert.

Das Steckelement 42 weist eine Stirnfläche 58 auf, die innerhalb des Vorformlings 44 angeordnet ist, wenn das Steckelement 42 mit einem Vorformling 44 verbunden ist. Die Stirnfläche 58 weist in den Vor formling 44 hinein und kann eine Reflektorfläche 60 aufweisen. Die Reflektorfläche 60 ist dazu ausgebildet, zumindest einen Teil von auf die Reflektorfläche 60 auftreffende Heizstrahlung zu reflektie ren. Der nicht reflektierte Teil der Heizstrahlung erwärmt die Re flektorfläche 60. Zum Kühlen der Reflektorfläche 60 umfasst das Steckelement 42 an der Stirnfläche 58 mindestens einen Kühlkanal 56, der an die Reflek torfläche 56 angrenzt. Der Kühlkanal 56 kann ringförmig um die Längsachse 50 des Steckelements 42 bzw. des Transportdorns 40 ausge bildet sein.

Über einen Verbindungskanal 54 ist der Kühlkanal 56 mit der mindes tens einen Öffnung 52 fluidkommunizierend verbunden. Ein Gasstrom, der in die mindestens eine Öffnung 52 einströmt, wird damit über den Verbindungskanal 54 zum Kühlkanal 56 geleitet. Beim Strömen entlang des Kühlkanals 56 streicht der Gasstrom über die Rückseite der Re flektorfläche 60, so dass die Reflektorfläche 60 mittels des Gasstroms gekühlt werden kann.

Der Kühlkanal 56 kann einen Auslass aufweisen, durch den der durch die Reflektorfläche 60 erwärmte Gasstrom ausgelassen werden kann.

Der Auslass kann durch eine weitere Öffnung 52 gebildet werden, die über einen weiteren Verbindungskanal 54 mit dem Kühlkanal 56 verbun den sein kann. In der Figur 2b ist dies zum Beispiel die links in der Figur angeordnete Öffnung 52. Die Öffnung 52 auf der rechten Seite in der Figur fungiert dann als Einlass in den Kühlkanal 56.

Durch die Kühlung der Stirnfläche 58 kann eine Erwärmung der Mündung 46 des Vorformlings 44 reduziert werden.

Figur 3 zeigt einen Transportdorn 40 mit einem Steckelement 42 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung von außen. Das Steckelement 42 weist eine Vielzahl von Öffnungen 42, in diesem Bei spiel sechs Öffnungen 42 auf, die sternförmig um die Längsachse 50 angeordnet sind. Die Öffnungen 52 sind weiter an einem Übergang zwi schen einer radialen Seitenwand 62 und einer Oberseite 64 des Ste ckelements 42 angeordnet. Jeweils ein Verbindungskanal 52 verbindet eine Öffnung 42 fluidkommunizierend mit dem Kühlkanal 56. Über den Kühlkanal 56 sind damit alle Öffnungen 42 fluidkommunizierend mitei nander verbunden. Das Steckelement 42 kann weiter auch mehrere voneinander getrennte Kühlkanäle 56 aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Öffnung 52 auch an anderen Positionen am Steckelement 42 angeordnet sein, solange sie außerhalb der Mündung 46 bzw. des Vorformlings 44 im Abschnitt 70 angeordnet ist, wenn das Steckelement 42 mit dem Vorformling 44 verbunden ist. So kann die mindestens eine Öffnung 52 z. B. voll ständig an der Oberseite 64 oder an vollständig an der Seitenwand 62 des Steckelements 42 angeordnet sein.

Unterhalb der Öffnungen 42 ist der Halteabschnitt 68 des Steckele ments 42 angeordnet, an dem Halteelemente 66 befestigt sind. Die Halteelemente 66 können als Kugeln, Klemmbacken oder Ähnlichem aus gebildet sein, die zumindest teilweise aus dem Halteabschnitt 68 heraus und zumindest teilweise in den Halteabschnitt 68 hineinbewegt werden können. Zum Einführen des Halteabschnitts 68 in eine Mündung 46 eines Vorformlings 44 werden die Halteelemente 66 in den Halteab schnitt 68 hineingefahren. Um eine Befestigung des Vorformlings 44 an dem Steckelement 42 zu bewirken, werden die Halteelemente 66 aus dem Halteabschnitt 68 herausgefahren und drücken von innen an die Mündung 46.

Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschrän kung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Wei se abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfin dung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein. Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung zur Herstellung von Behältern

12 Zuführeinrichtung

14 Transportrad

16 Übergaberad

18 Übergaberad

20 Heizstrecke

22 Transportrad

24 Formeinrichtung

30 Ausgäbeeinrichtung

32 Kühlelement

34 Heiz _S trahlelement

36 TransportVorrichtung

38 Umlenkrad

40 Transportdorn

42 Steckelement

44 Vorformling

46 Mündung

48 Öffnung

50 Längsachse

52 Öffnung

54 Verbindungskanal

56 Kühlkanal

58 Stirnfläche

60 Reflektorfläche

62 Seitenwand

64 Oberseite

66 Halteelement

68 Halteabschnitt

70 Abschnitt