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Title:
HANDLING APPARATUS FOR AN INJECTION-MOULDING MACHINE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/150052
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a handling apparatus for a plastics-injection-moulding machine, and also to a method for operating the same. The handling apparatus comprises a removal apparatus (10) with a number n of retaining apparatuses (12) with which products produced in a mould of the injection-moulding machine can be removed from the mould, a transfer apparatus (14) and an after-cooling device (20), where the removal apparatus (10) is movable to and fro at least between two positions, and in a first position, in an opened mould, can accept the plastics products from the mould, and in a second position, having moved out of the mould, can transfer the plastics products to the transfer apparatus (14), and the transfer apparatus (14) is likewise movable between at least two positions, and in its first position takes the plastics products from the removal apparatus (10), and in a second position transfers the plastics products to the after-cooling unit (20). In order to shorten the movement sequence, it is proposed that the transfer apparatus (14) tracks linearly to and fro between the removal apparatus (10) and the after-cooling device (20), where the tracking movement facilitates the transfer of the plastics products both from the removal apparatus (10) to the transfer apparatus (14) and from the transfer apparatus (14) to the after-cooling device (20), and that, in a position between the removal apparatus (10) and the after-cooling device (20), the transfer apparatus (14) is rotated around an axis.

Inventors:
ZUEGER THOMAS (CH)
GUNSCH DOMINIK (CH)
SCHMIDHEINY ERIC (CH)
Application Number:
PCT/EP2009/056445
Publication Date:
December 17, 2009
Filing Date:
May 27, 2009
Export Citation:
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Assignee:
NETSTAL AG MASCHF GIESSEREI (CH)
ZUEGER THOMAS (CH)
GUNSCH DOMINIK (CH)
SCHMIDHEINY ERIC (CH)
International Classes:
B29C45/72; B29C35/16; B29C49/64
Domestic Patent References:
WO2003035360A12003-05-01
WO2004041510A12004-05-21
Foreign References:
US6299431B12001-10-09
Attorney, Agent or Firm:
ZOLLNER, RICHARD (DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Handlingsvorrichtung für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine umfassend

- eine Entnahmevorhchtung (10) mit einer Anzahl n von Haltevorrichtungen (12), mit denen in einem Formwerkzeug der Spritzgießmaschine hergestellte Kunststoffprodukte aus dem Formwerkzeug entnehmbar sind,

- eine Transfervorrichtung (14) und

- eine Nachkühleinrichtung (20) wobei

-- die Entnahmevorrichtung (10) zumindest zwischen zwei Positionen hin- und her verfahrbar ist, in einer ersten Position in einem geöffneten Formwerkzeug die Kunststoff produkte aus dem Formwerkzeug aufnehmen kann und in einer zweiten aus dem Formwerkzeug herausverfahrenen Position die Kunststoffprodukte an die Transfervorrichtung (14) übergeben kann,

- die Transfervorrichtung (14) ebenfalls zwischen zumindest zwei Positionen verfahrbar ist, in seiner ersten Position die Kunststoff produkte von der Entnahmevorrichtung (10) übernimmt und in einer zweiten Position die Kunststoff produkte an die Nachkühleinheit (20) übergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (14) zwischen der Entnahmevorrichtung (10) und der Nachkühleinrichtung (20) auf einer Bahn hin- und herverfahrbar ist, wobei sowohl die übergabe der Kunststoffprodukte von der Entnahmevorrichtung (10) zur Transfervorrichtung (14) sowie von der Transfervorrichtung (14) zur Nachkühleinrichtung (20) durch die Bewegung entlang der Bahn unterstützt ist, und dass die Transfervorrichtung (14) in einer Position zwischen der Entnahmevorrichtung (10) und der Nachkühleinrichtung (20) um eine Achse drehbar ist, welche zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahn ausgerichtet ist.

2. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (14) eine Platte umfasst, auf dessen einen Seite eine Anzahl n von Aufnahmeelementen (16) vorgesehen sind, die jeweils ein Kunststoffprodukt aufnehmen können, wobei die eine Seite durch Drehung sowohl der Entnahmevorrichtung (10) wie auch der Nachkühleinheit (20) zuwendbar ist, wo-

durch mit den Aufnahmeelementen (16) der einen Seite die von der Tra

Vorrichtung beförderten Kunststoffprodukte aufnehmbar oder abgebbar sind.

3. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (14) eine Platte umfasst, auf dessen beiden gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Anzahl n von Aufnahmeelementen (16) vorgesehen sind, die jeweils ein Kunststoffprodukt aufnehmen können, wobei jede Seite durch Drehung sowohl der Entnahmevorrichtung (10) wie auch der Nachkühlein- heit zuwendbar ist, so dass mit den Aufnahmeelementen (16) einer jeder Seite abwechselnd die von der Transfervorrichtung (14) beförderten Kunststoffprodukte aufnehmbar oder abgebbar sind.

4. Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekapazität der Kühleinrichtung (20) einem geradzahligen Vielfachen der Anzahl n der Haltevorrichtungen (12) entspricht.

5. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachkühleinrichtung (20) mit zumindest zwei Platten (22) ausgebildet ist, die jeweils zur Aufnahme zumindest der Anzahl n der chargenweise hergestellten Kunststoffprodukte ausgebildet und um eine Drehachse drehbar sind.

6. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachkühleinrichtung (20) vier Platten (22) umfasst, die in Würfelform angeordnet sind.

7. Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen für die Transfervorrichtung (14) und die Drehachse (24) für die Nachkühleinrichtung (20) parallel zueinander ausgerichtet sind.

8. Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Nachkühleinrichtung (20) eine Transportvorrichtung (16) vorgesehen oder anordenbar ist.

9. Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtungen (12) des Entnahmegreifers (10) hülsenartig zur Aufnahme jeweils eines Kunststoffproduktes ausgebildet sind.

10. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenartigen Haltevorrichtungen (12) kühlbar sind.

11. Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeelemente (16) stiftförmig ausgebildet sind.

12. Handlingsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um durch die stiftförmigen Aufnahmeelemente (16) Luft auszublasen und/oder Luft anzusaugen.

13. Handlingsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um durch die hülsenartigen Haltevorrichtungen Luft auszublasen und/oder Luft anzusaugen.

14. Verfahren zum Betrieb der Handlingsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Entnahmevorrichtung zwischen den geöffneten Formwerkzeughälften in die erste Position gefahren wird und eine Anzahl von n Kunststoffprodukten aus dem

Formwerkzeug empfängt,

- die Entnahmevorrichtung aus der Position zwischen den geöffneten Formwerkzeughälften heraus in die zweite Position fährt,

- die Transfervorrichtung entlang der vorgegebenen Bahn in die erste Position gefahren wird und die n Kunststoffprodukte von der Entnahmevorrichtung empfängt,

- dass die Transfervorrichtung auf der vorgegebenen Bahn in eine Position zwischen die Entnahmevorrichtung und die Nachkühleinrichtung fährt und anschließend um eine Achse gedreht wird, die senkrecht zur Verfahrrichtung steht,

- die Transfervorrichtung linear weiter bis zur Nachkühleinrichtung verfahren wird und die n Kunststoffprodukte an die Nachkühleinrichtung übergibt und

- dass die Transfervorrichtung wieder in Richtung seiner ersten Position verfahren wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Transfervorrichtung, die nur auf einer Seite Haltevorrichtungen (12) aufweist, die Transfervorrichtung auf dem Weg zwischen Nachkühleinrichtung (20) und Entnahmevorrichtung (10) wiederum gedreht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung jeweils um 180° durchgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder übergabe der n Kunststoffprodukte von der Transfervorrichtung an die Nachkühleinrichtung letztere gedreht wird, wodurch die Transfervorrichtung beim nächsten Schritt einer zuvor geleerten Platte zuortbar ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffprodukte einer Platte der Nachkühleinrichtung vor einer Drehung zeitgleich auf das Transportband abgeworfen werden.

Description:

Beschreibung

Titel

Handlingsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine und Verfahren zum Betrieb derselben

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handlingsvorrichtung (auch Betätigungsvorrichtung genannt) für eine Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Betrieb.

Bei der Herstellung von Kunststoffprodukten mit einer Spritzgießmaschine müssen die in der Kavität eines Formwerkzeug ausgebildeten Teile nach dem Einspritz- und Aushärtevorgang aus dem geöffneten Formwerkzeug entnommen werden. Bei vielen Kunststoffprodukten bzw. Herstellprozessen ist dies unproblematisch, da ausreichend Zeit zum Aushärten und Abkühlen der Kunststoffprodukte im Formwerkzeug zur Verfügung steht, so dass die so hergestellten Kunststoffprodukte nach dem öffnen einfach mit einem handelsüblichen Robotarm entnommen oder auf ein Transportband ausgeworfen werden können.

Es gibt jedoch Anwendungsbereiche, bei denen es notwendig ist, die mit der Spritzgießmaschine hergestellten Kunststoffprodukte möglichst schnell zu entnehmen und überdies intensiv nachzukühlen, um negative qualitative Effekte zu vermeiden. Ein Beispiel dafür ist die Herstellung von PET-Vorformlingen - nachfolgend auch Preforms genannt -, die den Formwerkzeugen noch in einem sehr heißen Zustand entnommen werden. Ist keine geeignete Handlings- und Nachkühlvorrichtung vorgesehen, so verformen sich diese Produkte und zusätzlich kann das Material auskristallisieren, was zu einem Ausschussteil führt.

Besonders bei der Herstellung von Preforms kommt es aufgrund des Wunsches nach einer hohen Produktivität auf eine kurze Zykluszeit an. Ein Zyklus bedeutet dabei einen vollständigen Produktionsschritt zur Herstellung einer Charge von n

Preformen entsprechend der Anzahl der Formnester im Formwerkzeug. Bislang

werden Formwerkzeuge mit bis zu 200 Formnestern (Kavitäten für diese Preforms) verwendet. Bei Zykluszeiten von mittlerweile unter 10 sec bedeuten Einsparungen im Sekundenbereich immerhin Produktivitätssteigerungen von mehr als 10 %.

Dabei ist für die totale Zeit eines vollen Zyklus die Kühlzeit ein bestimmender Faktor. Die Hauptkühlleistung findet noch im Formwerkzeug selbst statt. Beide Formwerkzeughälften werden während des Gießprozesses intensiv wassergekühlt, so dass die Temperatur der Preforms noch in der Form von etwa 280° zumindest in den Randschichten auf einen Bereich von 80 - 130° gesenkt werden kann. Dabei wird in den äußeren Schichten sehr rasch die sogenannte Glastemperatur von etwa 140 0 C durchfahren. Der eigentliche Gießvorgang bis zur Entnahme der Spritzgießteile konnte in der jüngsten Vergangenheit stark gesenkt werden. Dies bei optimalen Qualitäten in Bezug auf die noch halb starren Preforms. Die Preforms müssen in den Formhälften so stark befestigt werden, dass diese mit relativ großen Kräften von den Auswerfern angefasst und ohne Deformation bzw. Schäden an eine Entnahmevorrichtung übergeben werden können.

In Fig. 2 ist eine erste Anlage aus dem Stand der Technik zur Herstellung von Preforms der Anmelderin angegeben, wie sie in der WO 2004/041510 dargestellt ist. Anhand dieser Fig. 2 kann der Herstellprozess gezeigt werden. So wird bei dieser Anlage 100 zur Herstellung von Preforms ein PET-Granulat von einer Plastifizier- und Einspritzvorrichtung 112 aufgeschmolzen und in die Vielzahl von Formnestern des Formwerkzeuges 124, 126 eingespritzt. In Fig. 2 ist dabei die auf einem Maschinenbett 110 zusammen mit der Plastifizier- und Einspritzeinrichtung 112 angeordnete Schließeinheit 114 gezeigt, die rein schematisch dargestellt und vorliegend aus einer Abstützplatte 118, der festen Aufspannplatte 116 und der beweglichen Aufspannplatte 120 besteht, wobei sich zwischen der festen Aufspannplatte 116 und der Abstandsplatte 118 vier Zugelemente 122 in Form von Holmen erstrecken, an denen die bewegliche Aufspannplatte 120 geführt ist. An der beweglichen Aufspannplatte ist die erste Formwerkzeughälfte 124 und an der festen Formaufspannplatte 116 die zweite Formaufspannplatte 126 angeordnet. Die erste Formaufspannplatte 124 enthält eine Anzahl von n Kernelementen 128, die jeweils mit entsprechenden Kavitätselementen der zweiten Formaufspannplatte 126

in geschlossenem Zustand insgesamt n Formnester bilden. In Fig. 2 ist die Schließeinrichtung 114 in geöffnetem Zustand gezeigt. In geschlossenem Zustand wird aufgeschmolzenes PET-Material bei 280° C eingespritzt, wobei unmittelbar eine intensive Wasserkühlung in den Formwerkzeugen erfolgt. Dabei können jedoch die angestrebten 80 - 130 0 C nicht einheitlich im ganzen Querschnitt der Preforms erreicht werden. Die Folge ist, dass im Materialquerschnitt gesehen eine rasche Rückerwärmung erfolgen würde, wenn die intensive Wasserkühlung unterbrochen wird. Dadurch kommt der Nachkühlung eine erhebliche Bedeutung zu. Erstens sollen Formänderungen bis zum formstabilen Lagerzustand, aber auch Oberflächenschäden, etwa Druckstellen usw. vermieden werden. Zweitens muss verhindert werden, dass die Abkühlung in höheren Temperaturbereichen zu langsam erfolgt und sich z. B. durch die Rückerwärmung örtlich schädliche Kristallbildungen einstellen. Ziel ist ein gleichmäßig amorpher Zustand im Material der fertigen Preforms. Die Resttemperatur soll so tief sein, dass in den relativ großen Abpackgebinden mit Tausenden von lose eingeschütteten Teilen an den Berührungspunkten keine Haftschäden auftreten. Daher dürfen die Spritzgussteile auch nach leichter Rückerwärmung eine Oberflächentemperatur von 40 0 C nicht überschreiten. Die Nachkühlung nach der Entnahme der Preforms aus den Spritzgießformen gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 2 ist wie folgt:

Bei geöffnetem Formwerkzeug - wie in Fig. 2 dargestellt - wird ein Entnahmegreifer 130, der eine der Anzahl der Kernelemente 128 entsprechende Anzahl n von Kühlhülsen 132 aufweist, in das geöffnete Formwerkzeug eingefahren und übernimmt die Preformen von den Kernelementen 128 in die jeweiligen Kühlhülsen 132. Nach dieser übergabe wird der Entnahmegreifer mittels eines entsprechenden Antriebs aus dem Formwerkzeug in eine zweite Position heraus verfahren (gestrichelte Darstellung). In dieser Position wird ein Transfergreifer 140 vor dem Entnahmegreifer 130 so positioniert, dass eine den Kühlhülsen entsprechende Anzahl von Stiften 142 jeweils mit einem zugeordneten Preform ausgerichtet ist, so dass jeder in einer Kühlhülse 132 des Entnahmegreifers aufgenommener Preform an einem gegenüberliegenden Stift 142 übergeben werden kann. Anschließend wird der Transfergreifer 140, wie in Fig. 2 dargestellt, um 90° verschwenkt. über dem Transfergreifer 140 ist eine verfahrbare

Nachkühleinrichtung 150 positioniert, and welche die Preformen dann übergeben werden können. Dabei weist die Nachkühleinrichtung 140 ein geradzahliges Vielfaches der Anzahl n von entsprechenden Preforms auf, so dass mehrere Chargen von Preforms an die Nachkühleinrichtung übergeben werden können, die eine besonders intensive und lange Kühlung gewährleistet. Nach jeder übergabe fährt die Nachkühleinrichtung 150 über ein Transportband 160 (vgl. strichlinierte Darstellung in Fig. 2). Zyklusweise werden dann von der über das Transportband 160 verfahrenen Nachkühleinrichtung 150 die am längsten gekühlte Charge von Preforms 105 abgeworfen und mittels dem Transportband 160 einer Verpackung zugeführt.

Eine weitere Ausführungsform einer bekannten Handlingsvorrichtung für Preforms ist aus der US RE33,237 bekannt. Dabei wird ebenso wie bei der Ausführungsform in Fig. 2 mit einer Plastifizier- und Einspritzeinrichtung 210 ein PET-Material in die Formnester eines geschlossenen Formwerkzeugs eingespritzt. Auch hier sind die Formwerkzeughälften 224 und 226 von einer festen Formaufspannplatte 222 und einer beweglichen Formaufspannplatte 220 aufgenommen, wobei die bewegliche Formaufspannplatte 220 sich gegen eine Abstützplatte 218 abstützt. Im Unterschied zu der in Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform dient die Entnahmevorrichtung 230 gleichzeitig als Nachkühleinheit und kann vorzugsweise mehrere Chargen von Preforms aufnehmen. Bei dem Betrieb dieser zweiten Vorrichtung werden zunächst in einem geschlossenen Formwerkzeug die Preforms hergestellt und nach einer entsprechenden Abkühlung die Schließeinheit 200 geöffnet. Anschließend fährt die Entnahme- und Nachkühleinrichtung 230 über die Bewegungsmimik 234 zwischen die Formwerkzeughälften 224 und 226 ein und übernimmt die noch heißen Preforms. Nach dieser übernahme fährt die Entnahme- und Nachkühleinrichtung 230 aus dem Formwerkzeug heraus und wirft eine bereits entsprechend abgekühlte Charge von Preforms auf ein Transportband 236 ab. Da, wie in Fig. 3b dargestellt ist, die Entnahme- und Nachkühlvorrichtung ein geradzahliges Vielfaches der Anzahl n an Kühlhülsen umfassen, können vorliegend mehrere Chargen von Preforms aufgenommen werden, so dass über mehrere Zyklen die Preforms in der Entnahme- und Kühlvorrichtung 230 verbleiben können,

bevor sie abgeworfen werden. Diese Zeit reicht für eine entsprechende Abkühlung aus.

Beide in den Figuren 2 und 3 beschriebene Vorrichtungen besitzen jedoch systemimmanente Nachteile.

So führt die Vorrichtung mit Transfergreifer bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 acht sequentielle Bewegungen während eines Zyklus durch, nämlich die Bewegungen Entnahmegreifer vor- und zurückfahren, Transfergreifer hin- und herverschwenken schwenken, Nachkühleinrichtung in Richtung der übergabeposition vor und zurückbewegen sowie das Absenken und Hochfahren des Kühlblockes. Mit diesem Bewegungsablauf kann man eine bestimmte Trockenlaufzeit nicht unterbieten. Eine weitere Reduktion der Trockenlaufzeit wäre nur über leistungsfähigere Antriebe zu realisieren. Doch sind diese zum einen teuer, zum anderen kann der Transfergreifer nicht beliebig beschleunigt und abgebremst werden, da die Preforms sonst nicht mehr gehalten werden können. Größere Antriebe verursachen auch beim Betrieb mehr Kosten, da ein größerer Umrichter verwendet werden muss, der mit einer bestimmten Verlustleistung arbeitet. Bei größeren Motor/Umrichter-Einheiten steigt also auch die absolute Verlustleistung an.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Handlingsvorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, mit dem die Zykluszeit energieeffizient weiter gesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 14 genannten Merkmale gelöst.

Dabei ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, dass ein Transfergreifer zwischen der Entnahmevorrichtung und der Nachkühleinrichtung auf einer Bahn linear hin und her verfahrbar ist, wobei sowohl die übergabe der Kunststoffprodukte von der Entnahmevorrichtung zur Transfervorrichtung sowie von der Transfervorrichtung zur Nachkühleinrichtung durch die

Bewegung entlang der Bahn unterstützt ist. überdies ist der Transfergreifer in einer Position zwischen dem Entnahmegreifer und der Kühleinrichtung um eine Achse drehbar, wobei diese Achse senkrecht zur Bahn ausgerichtet ist. Mit diesem Bewegungsablauf können Schritte eingespart werden, was in einem signifikanten Zeitgewinn resultiert. Insbesondere ist es möglich, mit der Bewegung der Transfervorrichtung entlang der vorgegebenen Bahn sowohl die Aufnahmevorrichtungen der Transfervorrichtung hinsichtlich der in der Entnahmevorrichtung befindlichen Produkte wie auch die mit den Aufnahmevorrichtungen gehaltenen Produkten in Bezug auf die Aufnahmen der Nachkühleinrichtung zur jeweiligen übergabe zu positionieren, so dass hierfür kein eigener Bewegungsschritt erforderlich ist.

Auf der Transfervorrichtung, insbesondere auf einer Platte, können auf einer Seite eine Anzahl n von Aufnahmeelementen vorgesehen sein, die der Anzahl von Haltevorrichtungen des Entnahmegreifers entsprechen. Dabei ist diese Seite durch Drehung sowohl der Entnahmevorrichtung als auch der Nachkühleinrichtung zuwendbar. Alternativ können zwei gegenüberliegende Seiten des Transfergreifers jeweils n Aufnahmeelemente aufweisen, wobei wiederum jede Seite durch Drehung sowohl der Entnahmevorrichtung wie auch der Nachkühleinrichtung zuwendbar ist. Mit der letzten Alternative lässt sich die Anzahl der Drehungen, die zum Transfer der Preforms notwendig sind, halbieren.

Vorzugsweise entspricht die Aufnahmekapazität der Nachkühleinrichtung einem geradzahligen Vielfachen der Anzahl n der Haltevorrichtung in der Entnahmevorrichtung. In diesem Fall können zwei oder mehrere Chargen von Preformen gleichzeitig in der Nachkühleinrichtung aufgenommen werden, wodurch sich die Kühlzeit entsprechend verlängern lässt.

Beispielsweise kann die Nachkühleinrichtung zwei oder mehr Platten umfassen, die jeweils eine Anzahl n von hergestellten Kunststoffprodukten aufnehmen kann und um eine Achse drehbar sind, wodurch jede Platte wahlweise der Transfervorrichtung zuzuordnen ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind vier Platten würfelförmig zueinander angeordnet. Dabei kann jede Platte eine Charge n von Preforms aufnehmen, so dass die Gesamtkapazität der Nachkühleinrichtung bei dieser Ausführungsform vier Chargen darstellt. Nach jeder übergabe einer Charge von Preforms vom Transfergreifer zur Nachkühleinrichtung wird die Nachkühleinrichtung nachfolgend um 90° gedreht, wobei vor Beginn der Drehung die am längsten in der Nachkühleinrichtung befindliche Charge von Preforms auf ein Transportband abgeworfen wird, so dass bei einer nachfolgenden Drehung wieder eine leere Platte der Transfervorrichtung zugeordnet ist.

Zur Aufnahme von Preforms sind die Haltevorrichtungen am Entnahmegreifer vorzugsweise hülsenförmig und/oder die Aufnahmeelemente am Transfergreifer als Stifte ausgestaltet. Diese Stifte sind vorzugsweise so mit einem Kanal ausgebildet, dass sie zusammen mit einer entsprechenden Blas- oder Vakuumvorrichtung Luft ausblasen oder Luft anziehen können. Damit kann insbesondere eine sichere übergabe (Ausblasen von Luft) und ein sicherer Transport (Generierung von Unterdruck durch Abziehen von Luft und damit Halten der Preforms an den Stiften) gewährleistet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Handlingsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung von PET-Preforms nach dem Stand der Technik und

Fig. 3a und 3b eine schematische Darstellung einer zweiten Anlage zur Herstellung von PET-Preforms nach dem Stand der Technik.

Bei der erfindungsgemäßen Handlingsvorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist lediglich ein Entnahmegreifer 10, ein Transfergreifer 14, eine Nachkühl- einrichtung 20 sowie ein Transportband 26 dargestellt. Eine solche Vorrichtung kann jedoch ohne weiteres in einer Anlage realisiert werden, wie sie in Fig. 2 einleitend erläutert wurde.

Der Entnahmegreifer 11 weist eine Platte mit einer Anzahl n von Kühlhülsen 12 auf, in denen Preforms aufgenommen werden können. Der Entnahmegreifer ist mittels einer Bewegungsmimik 11 mit einem nicht weiter dargestellten Antrieb in zwei Positionen verfahrbar (vgl. Pfeile).

Zwischen dem Entnahmegreifer 11 in seiner zweiten, in Fig 1 dargestellten Position und der Nachkühleinrichtung 20 ist der Transfergreifer 14 vorgesehen, der vorliegend im Wesentlichen aus einer Platte besteht, an deren beiden gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Anzahl n (Charge) von Stiften 16 angeordnet sind, und zwar entsprechende Anzahl von Kühlhülsen 12. Diese Stifte 16 (auch Pins genannt) sind nur schematisch dargestellt und besitzen einen zentralen Innenkanal, durch den - zusammen mit einem nicht weiter dargestellten Gebläse oder Saugeinrichtung - Luft ausgeblasen bzw. angesaugt werden kann. Der Transfergreifer 14 ist über eine Bewegungsmimik 18 linear zwischen zwei Endpositionen hin und her verfahrbar, wie dies durch die zwei nach rechts und links zeigenden Pfeile in der Bewegungsmimik angedeutet ist. Zudem ist der Transfergreifer 14 um eine zentrale Achse vollständig drehbar ausgebildet.

An der dem Entnahmegreifer 10 gegenüberliegenden Seite des Transfergreifers 14 ist eine Nachkühleinrichtung 20 angeordnet, die vorliegend aus vier Kühlplatten 22 besteht, die würfelförmig um eine Drehachse 24 angeordnet sind. Mittels eines entsprechenden (nicht dargestellten) Antriebs kann dieser aus den Kühlplatten 22 bestehenden Würfel im Gegenuhrzeigersinn (vgl. Fig. 1 ) gedreht werden. Dabei kann wechselweise eine Platte 22 zum Transfergreifer 14 hin ausgerichtet werden. Jede Kühlplatte 22 der Nachkühleinrichtung 20 umfasst eine Anzahl n (Charge) von gekühlten Aufnahmehülsen für PET-Preforms. Unterhalb der Nachkühleinrichtung

ist ein Transportband 26 angeordnet. Beim Betrieb dieser Handlingsvorrichtung wird wie folgt verfahren:

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform fährt der mit einer Anzahl n (Charge) Kühlhülsen bestückte Entnahmegreifer 10 über eine Bewegungsmimik 11 in das geöffnete Formwerkzeug ein und übernimmt in an sich bekannter Weise die Preforms von dem jeder Kühlhülse 12 zugeordneten Kernelement. Nach der übernahme fährt der Entnahmegreifer 10 aus dieser als Position 1 bezeichneten Stellung aus dem Formwerkzeug in eine zweite Position heraus, die in Fig. 1 dargestellt ist.

Anschließend wird der Transfergreifer auf seiner Bahn so weit in Richtung des Entnahmegreifers 10 verfahren, dass die Stifte 16 der rechten Seite des Transfergreifers 14 zumindest teilweise in die in den Kühlhülsen 12 gehaltenen Preforms einfahren. Anschließend werden die Preforms an die Stifte 16 des Transfergreifers 14 übergeben. Diese übergabe kann unterstützt werden durch einen Blasimpuls auf Seiten der Kühlhülsen wie auch durch einen Saugimpuls auf Seiten der Stifte 16 des Transfergreifers 14.

Anschließend wird der Transfergreifer 14 mit seinem Bewegungsapparat (Mimik 18) linear in Richtung der Nachkühleinrichtung 20 verfahren und führt etwa mittig eine Drehung um 180° um seine Drehachse 28 aus (vgl. Rotationspfeil in Fig. 1 ). Am Ende seiner Bewegung bzw. auf dem letzten Teil des Weges schiebt der Transfergreifer 14 die Preforms zumindest teilweise in die Aufnahmehülsen der dem Transfergreifer zugewandten Platte 22 ein und übergibt die Preforms damit an die Aufnahmehülsen der in Fig. 1 rechts dargestellten Kühlplatte 22. Der Transfergreifer 14 fährt anschließend wieder in seine Ausgangsstellung zurück oder begibt sich gleich wieder in die übergabeposition, in der er eine neue Charge Preforms vom Entnahmegreifer 10 übernehmen kann. Dabei ist nunmehr die andere Seite der Stifte 16 dem Entnahmegreifer 10 zugeordnet, so dass eine nochmalige Drehung während des Verfahrens unterbleiben kann.

Anschließend bzw. gleichzeitig mit dem Zurückverfahren des Transfergreifers 14 in Richtung zum Entnahmegreifer wird die Kühleinrichtung um die Achse 24 um 90° gedreht, so dass die soeben übergebenen Preforms sich nun in der oberen Platte 22 befinden. Vor dem Verdrehen werden jedoch noch die in der unteren Platte 22 sich befindlichen Preforms 22 auf das Transportband 26 abgeworfen, so dass diese Platte 22 nun gelehrt ist und durch die bereits vorerwähnte Drehung dem Entnahmegreifer zugeordnet werden kann. Insgesamt befinden sich damit immer drei Chargen von Preforms in der Nachkühleinrichtung 20.

Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich die Zykluszeit entscheidenden Massen der Handlingsvorrichtung, nämlich derjenigen der schnell zu bewegenden Entnahmegreifer und Transfergreifer möglichst klein halten. überdies lässt sich die Anzahl von Bewegungen für den Transfergreifer innerhalb des Maschinenzyklus gering halten, insbesondere bei Verwendung eines zweiseitig verwendbaren Transfergreifers. Zur Adoption verschiedener Preformlängen kann der Hub der Längsbewegung des Transfergreifers in beide Richtungen entsprechend angepasst werden. Bei der Produktion von Preforms, bei denen die Bewegungszeiten der Nachkühleinheit nicht entscheidend ins Gewicht fallen, kann der Transfergreifer auch einseitig bestückt werden. In diesem Fall kommt es jedoch noch zu einer weiteren Drehbewegung, in welche der Transfergreifer wiederum dem Entnahmegreifer zugedreht werden muss.

Insgesamt bietet die vorliegende Erfindung im Vergleich zu den bisherigen Nachkühleinheiten gemäß Fig. 2 den Vorteil einer geringeren Anzahl von Bewegungsachsen, wobei die großen Massen (Nachkühlsystem) nicht zyklusentscheidend bewegt werden müssen. Die entsprechende Bewegung der Nachkühleinheit erfolgt parallel zu weiteren Bewegungen. Da die schwere Nachkühleinrichtung nicht zykluszeitbestimmend bewegt werden muss, ergibt sich überdies eine bessere Energiebilanz. Auch werden die Preforms immer über derselben Position des Transportbandes abgeworfen, so dass vorhandene Technologien zur Weiterreichung der Preforms weiter verwendet werden können. Da der Schwerpunkt der bewegten und rotierten Massen möglichst nahe am Punkt des Krafteinflusses liegt, müssen auch nur geringe Momente beim Transfergreifer

und der Nachkühleinrichtung 20 gehalten werden. Bei der übergabe der Preforms vom Transfergreifer zur Nachkühleinrichtung braucht überdies nicht, wie bei der Ausführungsform in Fig. 2, entgegen dem Gravitationsfeld gearbeitet zu werden, so dass der Transfergreifer eventuell auch auf einen Betrieb mit Druckluft verzichten kann. Beim Abwurf der Preforms aus der Nachkühleinrichtung wird dieser Vorgang wiederum durch das Gravitationsfeld unterstützt.

Bezugszeichenliste

Entnahmegreifer

Betätigungsarm

Kühlhülsen

Transfergreifer

Haltestift

Bewegungsmimik

Nachkühleinrichtung

Kühlplatte

Drehachse der Nachkühleinrichtung

Transportband

Drehachse Transfergreifer

Erste Anlage zur Herstellung von PET Vorformlinge aus dem Stand der

Technik

Vorformlinge/Preforms

Maschinenbett

Plastifizier- und Einspritzeinheit

Schließeinheit

Feste Formaufspannplatte

Abstützplatte

Bewegliche Formaufspannplatte

Holme

Erste Formwerkzeughälfte

Zweite Formwerkzeughälfte

Kernelemente der ersten Formwerkzeughälfte

Entnahmegreifer

Kühlhülsen

Transfergreifer

Haltestifte

Nachkühleinheit

Transportband

Zweite Anlage zur Herstellung von PET Vorformlinge aus dem Stand der

Technik

210 Plastifizier- und Einsphtzeinheit

214 Schließeinheit

218 Abstützplatte

220 Bewegliche Formaufspannplatte

222 Feste Formaufspannplatte

224 Erste Formwerkzeughälfte

225 Kernelemente

226 Zweite Formwerkzeughälfte

230 Entnahme- und Kühlvorrichtung

231 Kühlhülsen

232 Halterung für Entnahme- und Kühlvorrichtung

234 Bewegungsmimik für Entnahme- und Kühlvorrichtung

236 Transportband