Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Kunststoffvorformlinge zunächst erwärmt werden und anschließend in einer Umformungsein- richtung, wie beispielsweise einer Blasformmaschine, zu Kunststoffflaschen expandiert werden. Probleme bereitet hierzu bisweilen der Transport der Kunststoffvorformlinge. Hierzu sind diverse Vorgehensweisen bekannt. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungsgattung zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen ist der Lufttransporteur, bei welchem die Vorformlinge mit ihrem Tragring entlang zweier Tragleisten transportiert wer- den. Der Vortrieb der Vorformlinge wird hier durch Druckluftströmung gewährleistet.

Eine weitere Transportmöglichkeit für Vorformlinge ist der Transport entlang einer Zuführschiene. Auch hier werden die Vorformlinge mit ihrem Tragring entlang zweier Tragleisten geführt, der Antrieb erfolgt hier jedoch durch die eigene Schwerkraft. Zuführschienen sind üblicherweise mit einem Gefälle von 26° ausgeführt. Eine weitere Möglichkeit zum Transport der Vorformlinge ist der Rollensortierer. Der Rollensortierer verwendet zwei sich drehende Rollen, zwischen denen der Kunststoffvorformling transportiert wird. Dabei sind diese Rollen derart beabstandet, dass ein Grundkörper der Kunststoffvorformlinge durch einen zwischen den Rollen gebildeten Spalt treten kann, der sogenannte Tragring des Kunststoffvorformlings jedoch nicht. Auf diese Weise wird der Kunststoffvorformling mit seinem Tragring auf den beiden Rollen abgestützt. Zusätzlich zur Funktion des Transportierens erfüllt der Rollensortierer auch die Funktion des Sortierens der Vorformlinge. Im Stand der Technik sind die Tragleisten und/oder Rollen üblicherweise einheitlich ausgebildet und werden mechanisch bearbeitet und/oder beschichtet. Die verwendete Beschich- tung weist einen sehr hohen Streubereich, insbesondere bei den Reib- bzw. Gleiteigenschaften, auf. Die Einstellung von Oberflächenparametern erfolgt durch eine Veränderung der Mischungsverhältnisse der Beschichtungskomponenten bzw. durch Veränderung beim Einsatz der Komponenten.

Das Erreichen definierter Werte für die Oberflächenqualität durch eine gezielte Veränderung der Mischungsverhältnisse der Beschichtungswerkstoffe oder auch durch mechanische Be- arbeitung ist ein schwieriger und langwieriger Prozess. Das erreichte Ergebnis ist sehr oft nicht vorher bestimmbar und eine Reproduzierbarkeit ist schwierig zu erreichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Transportvorrichtungen effizienter zur Verfügung zu stellen und insbesondere das Transportverhalten und die Laufeigenschaften der Vorformlinge zu verbessern. Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen weist eine erste langgestreckte Trageeinrichtung sowie eine zweite langgestreckte Trageeinrichtung auf, wobei diese beiden Trageeinrichtungen parallel zueinander angeordnet sind und sich in einer vorgegebenen Längsrichtung erstrecken und zwischen sich einen Spalt ausbilden, durch welchen ein Grundkörper der Kunststoffvorformlinge treten kann, durch den jedoch ein Tragring der Kunststoffvorformlinge nicht treten kann, wobei diese Trageeinrichtun- gen jeweils eine (Außen)Oberfläche aufweisen, auf welcher der Tragring der Kunststoffvorformlinge aufliegt. Bevorzugt erstrecken sich die langgestreckten Trageeinrichtungen in der Transportrichtung der Kunststoffvorformlinge.

Erfindungsgemäß ist eine (Außen)Oberfläche wenigstens einer Trageeinrichtung wenigstens abschnittsweise strukturiert. Es wäre jedoch auch möglich dass die Außenoberfläche sowohl strukturiert als auch beschichtet ist.

Bei dieser erfinderischen Ausführungsform wurde festgestellt, dass auf die im Stand der Technik üblicherweise verwendete kostenintensive Beschichtung verzichtet werden kann (oder diese zumindest in kostengünstiger Weise modifiziert werden kann), wenn in der Außenoberfläche wenigstens einer Trageeinrichtung eine Struktur aufgebracht ist. Wie erwähnt wäre es möglich dass die Außenoberfläche lediglich strukturiert ist und keine Beschichtung aufweist. Es wäre jedoch auch denkbar, dass sowohl eine Strukturierung als auch eine Be- Schichtung vorgesehen ist.

Dabei ist es möglich, dass zunächst die Strukturierung erzeugt wird und dann auf die strukturierten Bereiche eine Beschichtung aufgebracht wird. Diese Beschichtung kann dabei die Struktur vollständig überdecken so dass auch die Beschichtung im fertiggestellten Zustand eine gewisse Struktur aufweist. Daneben ist es auch möglich, dass die Beschichtung lediglich Bereiche der Struktur, etwa Vertiefungen, ausfüllt und andere Bereiche, wie etwa Erhebungen aus der Beschichtung herausragen.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Trans- portieren von Kunststoffvorformlingen eine erste langgestreckte Trageeinrichtung und eine zweite langgestreckte Trageeinrichtung auf, wobei diese beiden Trageeinrichtungen parallel zueinander angeordnet sind und sich in einer vorgegebenen Längsrichtung erstrecken und zwischen sich einen Spalt ausbilden, durch welchen ein Grundkörper der Kunststoffvorformlinge treten kann, durch den jedoch ein Tragring der Kunststoffvorformlinge nicht treten kann, wobei diese Trageeinrichtungen jeweils eine Außenoberfläche aufweisen, auf welche der Tragring der Kunststoffvorformlinge aufliegt.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist wenigstens eine Trageeinrichtung einen sich in der Längsrichtung erstreckenden wenigstens ersten Außenoberflächenabschnitt auf sowie wenigstens einen zweiten sich in der Längsrichtung erstreckenden Außenoberflächenabschnitt, wobei die Außenoberflächen in diesem ersten Außenoberflächenabschnitt und in diesem zweiten Außenoberflächenabschnitt sich in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft und insbesondere einer Transporteigenschaft unterscheiden. Bevorzugt ist es demnach anhand der Strukturierung der Trageeinrichtung möglich die Transporteigenschaf- ten bzw. das Transportverhalten der Kunststoffvorformlinge gezielt zu steuern bzw. zu beeinflussen. Die Transporteigenschaften sind dabei bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt, welche einen Vortrieb, eine Geschwindigkeit, ein Einsortierverhalten oder ein Stauverhalten der Kunststoffvorformlinge oder dergleichen enthält. Bei dieser Ausgestaltung wird daher vorgeschlagen, dass die Trageeinrichtungen gewissermaßen in Längsrichtung segmentiert sind und unterschiedliche Außenoberflächen bzw. Eigenschaften an den Außenoberflächen aufweisen. Durch diese unterschiedlichen Ausgestaltungen kann ebenfalls dem Erfordernis eines verbesserten Transports der Kunststoffvorform- linge Rechnung getragen werden. Auch kann auf diese Weise zu einer Kosteneinsparung beigetragen werden. Besonders bevorzugt können Eigenschaften wie insbesondere aber nicht ausschließlich der Vortrieb, die Geschwindigkeit, das Einsortierverhalten und das Stauverhalten der Preforms beeinflusst werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Trageeinrichtungen gegen einer horizontalen Ebene beispielsweise in einem vorgegebenen Winkel von etwa 8 ° geneigt. Vorteilhaft ist diese Neigung größer als 0 °, bevorzugt größer als 5 ° und bevorzugt größer als 10 °. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die besagte Neigung kleiner als 40 °, bevorzugt kleiner als 35 ° und bevorzugt kleiner als 27 °. Besonders bevorzugt weist die Trageein- richtung eine Neigung bzw. ein Gefälle auf das zwischen +/- 30° liegt und besonders bevorzugt sind die Rollen bei einem Rollensortierer um etwa 8° geneigt und bei einem Lufttransport der Kunststoffvorformlinge zwischen 0-15° und bei einer Zuführschiene um etwa 26°.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei wenigstens einer Tra- geeinrichtung und bevorzugt bei beiden Trageeinrichtungen um drehbare Rollen. Damit sind die Trageeinrichtungen, wie oben erwähnt, als Rollen ausgebildet, die damit auch drehbar gelagert sind. Insbesondere sind diese beiden Rollen in einem Arbeitsbetrieb gegenläufig drehbar bzw. werden gegenläufig gedreht. Durch die in der zweiten Ausgestaltung beschriebenen unterschiedlichen Segmente können unterschiedlichen Bedingungen bei dem Transport der Kunststoffvorformlinge Rechnung getragen werden. So ist es möglich, dass in der Längsrichtung ein Segment bzw. Abschnitt beschichtet ist und ein anderer nicht. Daneben kann jedoch auch das Rollenelement bzw. die Trageeinrichtung in mehr als zwei Segmente, beispielsweise drei, vier oder fünf Segmente unterteilt sein. So kann es noch einen dritten Abschnitt bzw. ein drittes Rollensegment geben. Vorteilhaft weisen die Außenoberflächen der Trageeinrichtungen eine regelmäßige Struktur auf.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die strukturierte Außenoberfläche eine durch ein Bearbeitungsverfahren und insbesondere ein mechanisches Bearbeitungsverfahren und insbesondere eine durch ein Elektronenstrahlverfahren hergestellte Außenoberfläche.

Genauer gesagt schlägt damit die Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik vor, die Rollenoberfläche für die Preform-Sortierung durch Beschuss mit einem Elektronenstrahl direkt zu verändern und nach Bedarf zu strukturieren. Durch den Beschuss mit einem Elektronenstrahl kann die Oberfläche im Bereich von wenigen Mikrometern Höhe bis hinein in den Millimeterbereich genau definiert und in ihren Eigenschaften reproduzierbar verändert werden. Dabei können beliebige Strukturen (Muster, Linien und dergleichen) direkt im GründWerkstoff der Oberfläche abgebildet werden. Das verwendete Verfahren lässt dabei eine Modellierung der Oberfläche im Mikrometerbereich zu, beispielsweise auch Hinterschnei- dungen. Auf diese Weise kann auch bei Bedarf eine bessere Haftung von Beschichtungen erreicht werden. Die Elektronenstrahltechnologie, beispielsweise das Elektronenstrahlschweißen, sind im Stand der Technik bekannte Technologien. Durch den Einsatz eines Elektronenstrahls als Bearbeitungswerkzeug können unterschiedlichste Materialien strukturiert werden. So ist es beispielsweise möglich, dass abgetragenes Material in nächster Nähe wieder aufgetragen wird. Auf diese Weise wird es möglich, Sortierrollen für Kunststoffvorformlinge mit unter- schiedlicher Rollenstruktur, auch zum Beispiel einer Rolle, und damit mit unterschiedlichen Vortriebs- und Sortiereigenschaften - je nach Einsatzbereich im Rollensortierer - zu erzeugen. Die gewählten Oberflächenstrukturen können innerhalb einer Oberfläche fließend ineinander übergehen. Auch ist es möglich, Makrostrukturen, wie beispielsweise Riefen, Rillen oder ähnliches zu erzeugen.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft auch denkbar, die strukturierte Außenoberfläche mittels eines Laserstrahlverfahrens herzustellen. Bei einem Laserstrahlverfahren wird anders als bei einem Elektronenstrahlverfahren das Material nicht nur„verschoben", sondern tatsächlich von der Oberfläche abgetragen, so dass mittels eines Laserstrahlverfahrens Ausnehmungen anstatt von Erhebungen erzeugt werden können.

Dabei ist es möglich, dass die Struktur ganz gezielt aus dem Grundmaterial der Rolle ge- formt wird. Damit sind bei diesem Verfahren Beschichtungen oder Einschlüsse weiteren Materials nicht erforderlich.

Der Vielfalt der möglichen Strukturen sind im Einsatzbereich kaum noch technische Grenzen durch das Bearbeitungsverfahren gesetzt. Die bearbeitete Oberfläche kann wie bisher be- schichtet werden. Gegebenenfalls ist auch ein Einsatz ohne Beschichtung möglich. Es ist auch denkbar, auch weitere als Arbeitsfläche verwendete Oberflächen mittels Elektronstrahloder Laserstrahlverfahren zu strukturieren, wie oben erwähnt beispielsweise die Gleitleisten von Zuführschienen oder in einem Lufttransport. Damit ist es auch möglich, dass zumindest in einem Abschnitt die Oberfläche sowohl strukturiert als auch beschichtet ist. Die Anmelde- rin behält sich vor, auch für eine derartige Ausgestaltung Schutz zu beanspruchen.

Bevorzugt weist die Außenoberfläche eine Vielzahl von Erhebungen und/oder Vertiefungen auf. Insbesondere weist die Außenoberfläche sowohl Erhebungen als auch Vertiefungen auf. Dabei ist es denkbar, dass sich die Erhebungen und Vertiefungen in einer Umfangsrichtung der Rolle und/oder in der Längsrichtung abwechseln.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Erhebungen gegenüber einer Grundebene der Außenoberfläche eine maximale Höhe auf, welche kleiner ist als 1 mm und/oder die Erhebungen weisen gegenüber einer Grundebene der Außenoberfläche eine maximale Höhe auf, welche größer ist als 1 mm.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Vertiefungen gegenüber einer Grundebene der Außenoberfläche eine maximale Tiefe auf, welche kleiner ist als 1 mm und/oder die Erhebungen weisen gegenüber einer Grundebene der Außenoberfläche eine maximale Tiefe auf, welche größer ist als 1 mm.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wie oben erwähnt, wenigstens eine Trageeinrichtung als um eine drehbare Drehachse drehbare Rolleneinrichtung ausgebildet. Bevorzugt sind beide Trageeinrichtungen als entsprechende Rolleneinrichtungen ausgebildet. Bevorzugt sind die besagten Rolleneinrichtungen innen hohl bzw. weisen im Inneren einen Hohlraum auf.

Bevorzugt weist wenigstens eine Trageeinrichtung wenigstens einen ersten sich in der Längsrichtung erstreckenden ersten Außenoberflächenabschnitt sowie wenigstens einen zweiten sich in der Längsrichtung erstreckenden Außenoberflächenabschnitt auf und die Außenoberflächen unterscheiden sich in diesem ersten Außenoberflächenabschnitt und in diesem zweiten Außenoberflächenabschnitt in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft. Bevorzugt ist diese physikalische Eigenschaft ausgewählt aus einer Gruppe von Materialien, welche ein Material einer Beschichtung, eine Dicke einer Beschichtung, das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein einer Struktur, die Höhe von Erhebungen einer Struktur, eine Rau- igkeit der Oberfläche, eine Tiefe der Vertiefungen der Struktur, eine Flächendichte von Erhebungen, eine Flächendichte von Vertiefungen eine geometrische Gestalt der Erhebungen, eine geometrische Gestalt der Vertiefungen, Kombinationen hieraus und dergleichen enthält.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens eine Trageeinrichtung und insbesondere eine Rolleneinrichtung aus einem Material hergestellt, welches aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist welche Metalle, wie bspw. Stahl und Kunststoffe oder dergleichen enthält. Bevorzugt erfolgt eine zusätzliche auf die Trageeinrichtung aufgebrachte Beschichtung durch eine Silicat-Beschichtung.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Transportieren von Kunststoff- vorformlingen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge zwischen einer ersten langge- streckten Trageeinrichtung und einer zweiten langgestreckten Trageeinrichtung transportiert werden, wobei diese beiden Trageeinrichtungen parallel zueinander angeordnet sind und sich in einer vorgegebenen Längsrichtung erstrecken und zwischen sich einen Spalt ausbilden, durch welchen ein Grundkörper der Kunststoffvorformlinge treten kann, durch den jedoch ein Tragring der Kunststoffvorformlinge nicht treten kann. Dabei weisen die Trageein- richtungen jeweils eine Außenoberfläche auf, auf welcher der Tragring der Kunststoffvorformlinge aufliegt. Erfindungsgemäß gleiten die Kunststoffvorformlinge entlang dieser Außenoberfläche wenigstens einer Trageeinrichtung entlang und diese Außenoberfläche ist wenigstens abschnittsweise strukturiert. Es wird daher auch verfahrensseitig die Verwendung von strukturierten Trageeinrichtungen vorgeschlagen.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren gleiten die Kunststoffvorformlinge entlang der Trageeinrichtungen, wobei wenigstens eine dieser Trageeinrichtungen wenigstens einen ersten sich in der Längsrichtung erstreckenden ersten Außenoberflächenabschnitt sowie wenigstens einen zweiten sich in der Längsrichtung erstreckenden Außenoberflächenabschnitt aufweist und sich die Außenoberflächen in diesem ersten Außenoberflächenabschnitt und in diesem zweiten Außenoberflächenabschnitt in wenigstens einer physikalischen Ei- genschaft unterscheiden.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen;

Fig. 3 eine Darstellung einer strukturierten Oberfläche; und

Fig. 4 eine weitere Darstellung einer strukturierten Oberfläche, welche zusätzlich abschnittsweise eine Beschichtung aufweist.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen 10. Diese Kunststoffvorformlinge weisen dabei einen (gestrichelt dargestellten) Grundkörper 10a auf, der durch einen Spalt SP zwischen zwei Trageeinrichtungen 2 und 4 treten kann. Ein Tragring 10b der Kunststoffvorformlinge wird jedoch von den beiden Trageeinrichtungen 2 und 4 jeweils abgestützt.

Die Kunststoffvorformlinge werden dabei entlang des Pfeils P bzw. auch in der Längsrichtung L der beiden Trageeinrichtungen 2, 4 transportiert. Die Trageeinrichtungen 2 und 4 sind hier als drehbare Rollen ausgebildet, zwischen denen die Kunststoffvorformlinge wie erwähnt aufgenommen werden. Dabei weisen die Trageeinrichtungen 2 und 4 jeweils Außenoberflächen 22 und 42 auf. Die Trageeinrichtungen 2 und 4 sind weiterhin in der Längsrichtung hier segmentiert bzw. die Außenoberfläche dieser Trage- einrichtungen 2 weist ein erstes Segment 22a und ein zweites Segment 22b auf, sowie die Außenoberfläche der Trageeinrichtung 4 ein erstes Segment 42a sowie ein zweites Segment 42b.

Die Segmente sind mit dem Bezugszeichen I und II bezeichnet. In diesen Segmenten I, II können die Außenoberflächen der Trageeinrichtungen 2 und 4 unterschiedliche Beschaffenheiten aufweisen, beispielsweise könnte in dem ersten Segment I eine strukturierte Oberfläche vorliegen und in einem zweiten Segment II eine beschichtete Oberfläche.

Figur 2 zeigt eine weitere Darstellung der Vorrichtung 1 zum Transportieren der Kunststoff- vorformlinge 10. Dabei sind die beiden Trageeinrichtungen, bei denen nur die vordere Trageeinrichtung sichtbar ist, schräg angeordnet, sodass die Kunststoffvorformlinge 10 auch unter Wirkung der Schwerkraft transportiert werden.

Der Transportweg der Kunststoffvorformlinge weist hier drei Bereiche I, II, III auf. In einem ersten Bereich I werden die Kunststoffvorformlinge eingeworfen und beschleunigt. In diesem Bereich ist ein hoher Vortrieb für eine Beschleunigung und eine Verteilung zum Einsortieren gewünscht. In einem zweiten Bereich II werden die Kunststoffvorformlinge sortiert und transportiert. Hier ist ein mittlerer Vortrieb zum Schließen der Lücken und zum Transport gewünscht. Schließlich ist ein dritter Bereich III vorgesehen, der hier als Staubereich ausgebil- det ist. Hier ist ein geringer Vortrieb am Rollenende vorgesehen sowie aber auch eine Beschleunigung erforderlich.

Figur 3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung einer Strukturierung der Rolleneinrichtungen bzw. Trageeinrichtungen. Man erkennt, dass hier eine Struktur mit Erhebungen 32 und Vertiefun- gen 34 vorhanden ist. Das Bezugszeichen N kennzeichnet das Grundniveau der Oberflä- chenbeschichtung. Man erkennt weiterhin, dass die Höhe H dieser Erhebungen 32 und auch die Tiefe der Vertiefungen 34 von rechts nach links abnimmt. Genauer geht hier eine Struktur von rechts nach links langsam in die Oberfläche des Grundmaterials bzw. das Höhenniveau des Grundmaterials über. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Erhebungen und Vertie- fungen einheitliche Höhen bzw. Tiefen aufweisen. Auch wäre es denkbar, dass diese Höhen und Tiefen von einem Segment zu einem anschließenden Segment sich sprungartig ändern. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung bilden die Erhebungen und Vertiefungen gemeinsam die Oberflächenstruktur aus.

Damit ist bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform vorgesehen, dass eine erste Struktur langsam in eine zweite Struktur übergeht. Es wäre jedoch auch ein direkter Übergang möglich, sodass sich hier Segmente unmittelbar an einem Übergang unterscheiden. Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer möglichen Oberflächengestaltung. Hier ist eine einheitliche Strukturierung vorgesehen, wobei jedoch in einem Bereich A zusätzlich eine Beschichtung 24 vorgesehen ist und in einem Bereich B keine Beschichtung. Dabei ist es möglich, dass durch die Beschichtung ein Formschluss F auftritt. Weiterhin wäre es jedoch möglich, dass die gesamte Struktur der Rolleneinrichtung strukturiert ausgebildet ist und dabei insgesamt keine Beschichtung aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zum Transportieren von Kunststoffvorformlingen

2 Trageeinrichtung

4 Trageeinrichtung

10 Kunststoffvorformlinge

10a Grundkörper

10b Tragring

22 Außenoberfläche der Trageeinrichtung

24 Beschichtung

32 Erhebungen

34 Vertiefungen

42 Außenoberfläche der Trageeinrichtung

22a erstes Segment der Trageeinrichtung 2

22b zweites Segment der Trageeinrichtung 2

42a erstes Segment der Trageeinrichtung 4 42b zweites Segment der Trageeinrichtung 4

A Bereich mit Beschichtung

B Bereich ohne Beschichtung

F Formschluss

I erster Bereich des Transportwegs

II zweiter Bereich des Transportwegs

III dritter Bereich des Transportwegs

L Längsrichtung der Trageeinrichtungen N Grundniveau der Oberflächenbeschichtung

P Pfeil

SP Spalt