DE102005060814A1

DE102005060814A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Formblasen von Behältern

Info

Publication number: DE102005060814A1
Application number: DE102005060814A
Authority: DE
Inventors: Armin Ott
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: DE102005060814B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formblasen von Behältern mit einer Formblaseinrichtung, mit der aus Vorformlingen Behälter formgeblasen werden können, und mit einer Inspektionseinrichtung, mit der die Vorformlinge inspiziert werden können, um fehlerhafte Vorformlinge zu erkennen, wobei die Inspektionseinrichtung zur Informationsübermittlung mit der Formblaseinrichtung verbunden ist, so dass als fehlerhaft erkannte Vorformlinge, die an die Formblaseinrichtung übergeben wurden, in der Formblaseinrichtung nicht zu Behältern geblasen werden. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zum Formblasen von Behältern aus Vorformlingen mit den Schritten Inspektion eines Vorformlings, um zu erkennen, ob der Vorformling fehlerhaft ist, und Übergabe des Vorformlings an eine Formblaseinrichtung, wobei auch ein als fehlerhaft erkannter Vorformling an die Formblaseinrichtung übergeben wird, jedoch der Formblasvorgang für diesen Vorformling nicht durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formblasen von Behältern.

Aus der DE 102 59 589 B3 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus Kunststoff bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden Vorformlinge aufgeheizt, um sie auf die nötige Temperatur für das Formblasen zu bringen. Auch werden die Vorformlinge kontrolliert und als fehlerhaft erkannte Vorformlinge nach dem Erwärmen ausgeschieden, sodass eine Blasform in der Blasformmaschine leer bleibt. Hierbei wird zwischen der Heizstation und der Formblasmaschine eine Sortiereinrichtung angeordnet, um die als fehlerhaft erkannten Vorformlinge auszusortieren.

Aufgabe der vorliegenden Vorrichtung ist es, diese Vorrichtung und das Verfahren zu verbessern.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Nach dem Aufheizen sollen die Vorformlinge möglichst schnell in die Blasformmaschine übergeben werden. Eine Sortierstation zwischen der Heizstation und der Formblasmaschine ist hier eher hinderlich.

Gemäß der Erfindung werden daher auch als fehlerhaft erkannte Vorformlinge an die Formblaseinrichtung übergeben, jedoch wird in der Formblaseinrichtung der Formblasvorgang nicht durchgeführt.

Die als fehlerhaft erkannten Vorformlinge werden somit zwar durch die Formblasvorrichtung hindurchgeführt, jedoch nicht zu Behältern geblasen. Dadurch wird verhindert, dass beispielsweise als schmutzig erkannte oder schadhafte Vorformlinge die Blasform von innen verschmutzen, was zu Stillstandszeiten führt, in denen die Blasform gereinigt werden muss. Die Ausscheidung dieser Vorformlinge kann vorteilerhafterweise mit einer Auswerfer- oder Sortiereinrichtung erfolgen, die einer am Maschinenauslauf positionierten Inspektionsvorrichtung für die fertig geblasenen Behälter nachgeordnet sein kann. Eine separate Auswurfvorrichtung für Vorformlinge ist somit entbehrlich.

In der Formblaseinrichtung kann eine Steuerung vorgesehen sein, die Druckgasventile für den Formblasvorgang steuert. An diese Steuerung wird das Ergebnis der Inspektion der Vorformlinge übertragen, sodass für die zugehörige Blasform der Formblasvorgang unterdrückt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform steuert die selbe Steuerung auch einen Reckvorgang mit dem ein erwärmter Vorformling vor dem Beaufschlagen mit Druckluft gereckt wird.

Die Inspektionseinrichtung für die Vorformlinge kann an jeder beliebigen Stelle stromauf der Formblaseinrichtung vorgesehen sein. Gut geeignet sind hier insbesondere die Stellen stromab und stromauf der Aufheizeinrichtung oder in dieser selbst. Es ist jedoch auch eine Inspektion in der Aufheizeinrichtung denkbar. Selbst eine Inspektion im Bereich der Formblaseinrichtung, beispielsweise in einem die Vorformlinge zuführenden Transferstern oder auch noch in der Blasform oder beim Einsetzten in die Blasform ist möglich. Die Inspektion muss jedoch rechtzeitig vor dem Einleiten eines Blasformvorgangs erfolgen, also zum Beispiel vor dem Recken oder vor dem Einleiten von Druckluft.

Es können auch mehrere Inspektionseinrichtungen an verschiedenen Orten vorgesehen sein, um beispielsweise Vorformlinge bereits vor dem Aufheizen auszuschleusen oder um Defekte zu erkennen, die sich erst beim oder nach dem Aufheizen zeigen, für die dann eine Inspektionseinrichtung stromab der Aufheizeinrichtung vorgesehen ist.

Stromab der Formblaseinrichtung ist eine Aussortiereinrichtung angeordnet, mit der als fehlerhaft erkannte Behälter und Vorformlinge ausgeschleust werden können. Dies betrifft zum Einen Behälter, bei denen der Formblasvorgang nicht ordnungsgemäß abgelaufen ist, als auch zum anderen Behälter, die durch Unterdrücken des Blasvorganges gar nicht formgeblasen wurden, da sie zuvor als fehlerhaft erkannt wurden.

In der Formblaseinrichtung kann vorzugsweise ein Drucksensor vorgesehen sein, mit dem z. B. der Druck bzw. Druckverlauf des Formblasvorgangs, als auch z. B. der anschließende Verlauf beim Abbau des Drucks, für den Formblasvorgang überwacht werden kann, um den Formblasvorgang fortlaufend zu verfolgen bzw. nicht ordnungsgemäß formgeblasene Behälter erkennen zu können. Weist ein Behälter durch den Formblasvorgang oder bereits davor beispielsweise ein Loch auf, so wird der Druck in dem Behälter auffällig schnell abfallen. Dies kann mit einem geeigneten Drucksensor erfasst werden, um den Behälter auszusortieren.

Die Inspektionseinrichtung kann verschiedene Bereiche des Vorformlings untersuchen. Bevorzugt ist hierbei eine Seitenwand- und/oder Boden- und/oder Mündungsinspektion.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sollen anhand der beiliegenden Figuren erläutert werden. Dabei zeigt:
1 Eine Vorrichtung zum Formblasen von Behältern in einer schematischen Übersicht;
2 eine schematische Schnittansicht eines Formblasblocks und
3 eine schematische Darstellung der verschiedenen Zustände von Vorformlingen und Behältern während der Durchführung des Verfahrens.
1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Formblasen von Behältern. Entlang einer Zuführung 5 werden Vorformlinge einem einlaufseitigen Transferstern 6 zugeführt. Dieser setzt die Vorformlinge in einen Förderer 7 ein, mit dem die Vorformlinge durch eine Aufheizeinrichtung 4 hindurchbefördert werden können. In der Aufheizeinrichtung 4 können beispielsweise Infrarotstrahler und/oder Luftgebläse vorgesehen sein, mit denen die Vorformlinge exakt entsprechend einem gewünschten Temperaturprofil aufgewärmt werden können. Zum Übergeben der erwärmten Vorformlinge von der Aufheizeinrichtung 4 an das Karussell 9 einer Formblaseinrichtung 2 ist ein Transferstern 8 vorgesehen. Bei diesem Stern 8 ist eine Inspektionskamera 3 vorgesehen, mit der vorformlinge, die sich in dem Stern 8 befinden, inspiziert werden können. Es können auch mehrere Kameras 3 vorgesehen sein, mit denen die verschiedenen Bereiche des vorformlings inspiziert werden können. wenigstens eine der Kameras kann eine Wärmebildkamera sein, um das Temperaturprofil der Seitenwand entlang der vorformlingsachse zu kontrollieren.
In 1 ist eine Kamera 3 schematisch gezeigt, mit der beispielsweise die Seitenwand eines Vorformlings untersucht werden könnte. Auch andere Kameraanordnungen als in 1 gezeigt ist, sind möglich, insbesondere, um beispielsweise die Mündung zu untersuchen, wofür die Kamera mit Blick auf die Mündung angeordnet sein sollte, also z. B. oberhalb der vorformlinge. Alternativ könnte die Mündungsgeometrie, der Tragring sowie die mittige Lage des Anspitzpunktes eines Rohlings auch durch eine im Bereich des einlaufseitigen Transfersterns 6 angeordnete Kamera (nicht dargestellt) geprüft werden. Eine optische Seitenwandkontrolle der vorformlinge könnte günstigerweise auch im Einlaufabschnitt des Förderers 7 erfolgen, wo die vorformlinge im noch unbeheizten Zustand ausschließlich am Mündungsbereich gehalten vor einer seitlich angeordneten Kamera (nicht abgebildet) vorbeigeführt und dabei um ihre Längsachse wenigstens einmal vollständig im Blickfeld der Kamera gedreht werden, um eine komplette Mantelabwicklung zu erhalten.
Mit dem Transferstern 8 werden die vorformlinge vom Förderer 7 in geöffnete Blasformen 10 überführt. Die Blasformen 10 sind hier am Umfang eines Karussells 9 angeordnet und ihre Formhälften können zum Öffnen und Schließen verschwenkt werden. Statt eines kontinuierlich rotierenden Karussells 9 können jedoch auch mehrere Blasformen nebeneinander stationär vorgesehen sein, die taktweise arbeiten und deren Formhälften z. B. zum Öffnen und Schließen linear bewegt werden.
Nach dem Einsetzten eines Vorformlings in eine Blasform 10 wird diese geschlossen und verriegelt. während eines Umlaufs der Blasform 10 mit dem Karussell 9 um die mittige Drehachse kann aus einem temperierten Vorformling ein fertiger Behälter, z.B. eine Kunststoffflasche aus PET, geblasen werden. Nach Öffnen einer Blasform 10 kann ein so hergestellter Behälter mit einem auslaufseitigen Transferstern 11 entnommen und einer Abführung zugeleitet werden. Bei dem Stern 11 oder wie in 1 dargestellt, stromab hiervon, ist eine Aussortiereinrichtung 16 vorgesehen, mit der nicht geblasene Vorformlinge oder fehlerhafte Behälter in eine Aussortierstrecke 13 geleitet werden können.
Wurde ein Vorformling nicht oder unvollständig geblasen, weil keine Druckluft in die Blasform geleitet wurde, so reagiert hierauf ein Drucksensor, der den Druck in den geblasenen Behältern überprüft. Dieser Sensor reagiert auch auf einen zu niedrigen Druck beim Blasen von Behältern, was auf Löcher in dem Behälter oder Störungen in der Druckluftzufuhr schließen lässt. Mit ein und demselben Drucksensor können somit sowohl geblasene, fehlerhafte Behälter als auch nichtgeblasene oder nur unvollständig geblasene Vorformlinge erkannt werden und deren Aussortierung eingeleitet und durchgeführt werden. Die übrigen (ordnungsgemäßen) Behälter werden entlang der Strecke 12 abgeführt.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuerung 14, die mit einer Datenübertragungsleitung 15 mit der wenigstens einen Inspektionseinrichtung 3 verbunden ist.
In 2 ist ein Blasblock mit allen erforderlichen Steuerventilen dargestellt, wie er für eine einzelne Blasform 10 (siehe 1) vorgesehen ist. Die Blasformen selbst sind in 2 der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Jede Blasform 10 verfügt über einen solchen Blasblock.
Der Block in 2 umfasst eine Reckstange 19, die in einer Führung 25 gelagert ist. Mit einem Antrieb 22 kann die Reckstange 19 aus der in 2 dargestellten Position nach unten verschoben werden. Unten in den Blasblock eingesetzt ist ein Vorformling 18 gezeigt, der z. B. an seinem Gewinde gehalten wird. Auch eine Fixierung am Kragen des Vorformlings 18 ist möglich, beispielsweise durch Aufliegen auf der Oberseite der nicht dargestellten Blasform. Mit der Reckstange 19 kann ein erwärmter Vorformling 18 in Längsrichtung gereckt werden.
In dem Blasblock aus 2 sind weiterhin Druckluftzuleitungen 23 und 24 zu erkennen, mit denen Druckluft in den Vorformling 18 gegeben werden kann. In den Leitungen 23 steht dauerhaft Druckluft an. Zwischen der Leitung 23 und 24 ist jeweils ein Ventil 20 vorgesehen. Diese Ventile werden von der Steuerung 14 gesteuert. Die Ventile 20 sind hierfür mit der Steuerung 14 mit Datenübertragungsmitteln, wie etwa Datenleitungen oder drahtlosen Datenübertragungsmitteln, verbunden.
Der beispielsweise pneumatische Antrieb 22 für die Reckstange 19 wird ebenfalls von der Steuerung 14 gesteuert, wozu diese beiden Elemente mit einer Datenübertragungsleitung verbunden sind. Auch hier ist eine drahtlose Datenübertragung möglich.
Bei einem Vorformling 18, aus dem ein Behälter hergestellt werden soll, steuert die Steuerung 14 den Reckvorgang mit der Reckstange 19 und die Drucklufteinleitung mit den Ventilen 20. Bei einem Vorformling 18, aus dem kein Behälter geblasen werden soll, der jedoch dennoch in die Formblaseinrichtung 2 eingesetzt worden ist, unterlässt die Steuerung 14 die Bewegung der Reckstange 19 und das Einleiten von Druckluft mit den Ventilen 20.
Das Signal zum Unterdrücken des Blasvorganges wird von der Inspektionseinrichtung 3 geliefert, die z.B. eine Digitalkamera sein kann und über eine Bildauswertung für einen Blasprozess ungeeignete Vorformlinge mit Rissen, geometrischen Abweichungen oder Verschmutzungen vorab erkennt und an die Steuerung 14 meldet. Da das Karussell 9, der Förderer 7 und die Transfersternräder geschwindigkeitssynchron gekoppelt sind, kann die Steuerung 14 in Verbindung mit einem obligatorisch vorhandenen Maschinendrehgeber exakt verfolgen, wann ein unbrauchbarer Vorformling in eine kontinuierlich umlaufende Blasform 10 eingetreten ist und im Anschluss alle sonst normalerweise notwendigen Behandlungsschritte zum Ausformen eines Behälters aussetzen, bis der Formling die Blasform verlassen hat. Dieser Vorgang kann für jede der vorhandenen Blasformen individuell und unabhängig von benachbarten Blasformen bei voller Produktionsleistung der Maschine ausgelöst werden.
An sich ist jedoch auch denkbar, den Reckvorgang durchzuführen und lediglich das Einleiten von Druckluft zu unterlassen. Auch dadurch wird verhindert, dass ein infolge eines Defekts platzender oder verschmutzter Vorformling eine Blasform von innen verschmutzt.
In 3 zeigen die verschiedenen Stationen A bis H Vorformlinge 18 und/oder Behälter 18'', in den jeweiligen Positionen und Zuständen, die von den Vorformlingen durchlaufen werden.
Ein Vorformling 18 wird in einem Schritt A erwärmt. Im Schritt B wird ein Vorformling 18 mit einer Inspektionseinrichtung, die in 3 nur schematisch dargestellt ist, untersucht.
Im Schritt C wird ein untersuchter Vorformling 18 in eine Formblaseinrichtung überführt. Alle untersuchten Vorformlinge 18 werden hierbei der Formblaseinrichtung zugeführt. Eine diesem Schritt vorausgehende Aussortierung von als fehlerhaft erkannten Vorformlingen findet hier nicht statt.
Im Schritt D wird ein erwärmter Vorformling 18 zu einem gereckten Vorformling 18' mit der Reckstange 19 gereckt. Hierbei befindet sich der Vorformling bereits in einer Blasform 10, die jedoch in 3 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.
Zwischen Schritt D und Schritt E wird Druckluft in einen gereckten Vorformling 18' eingeleitet, sodass der gereckte und erwärmte Vorformling gegen die Innenseite der Blasformwand gedrückt wird, um so einen vollständig ausgeformten Behälter 18'' herzustellen.
An den Positionen G und H sind weitere Behälter 18'' dargestellt, die ordnungsgemäß geblasen wurden. An der Position F ist jedoch ein Vorformling 18 gezeigt, der eine Verschmutzung 27 oder einen Riss aufweist. Dieser Vorformling wird in dem Strom von Vorformlingen und Behältern mitgeführt, jedoch wurde bei diesem Vorformling der Blasvorgang durch die Steuerung 14 veranlasst bewusst nicht durchgeführt, sodass weiterhin ein Vorformling 18 vorliegt, der unverändert eine Blasform unbehandelt durchläuft, diese danach verlässt und ausgeschieden wird.
Die in 3 gezeigten Vorformlinge 18 und Behälter 18'' werden in Richtung 28 transportiert um die verschiedenen Stationen zu durchlaufen.

Claims

Vorrichtung zum Formblasen von Behältern mit einer Formblaseinrichtung, mit der aus Vorformlingen Behälter formgeblasen werden können, und mit einer Inspektionseinrichtung, mit der die Vorformlinge inspiziert werden können, um fehlerhafte Vorformlinge zu erkennen dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionseinrichtung (3) zur Informationsübermittlung mit der Formblaseinrichtung (2) verbunden ist, so dass als fehlerhaft erkannte Vorformlinge (18), die an die Formblaseinrichtung (2) übergeben wurden, in der Formblaseinrichtung (2) nicht zu Behältern (18'') geblasen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (14) in der Formblaseinrichtung (2) vorgesehen ist, zur Ansteuerung von Druckgasventilen (20) für den Formblasvorgang und dass an die Steuerung (14) die Information von der Inspektionseinrichtung (3) übertragen werden kann, wobei die Steuerung (14) das Öffnen eines Druckgasventils (20) unterlässt, falls sich in der zugehörigen Blasform (10) ein als fehlerhaft erkannter Vorformling (18) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) auch einen Reckvorgang steuert, wobei der Reckvorgang bei einem als fehlerhaft erkannten Vorformling (18) unterbleibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionseinrichtung (3) für die Vorformlinge (18) stromab und/oder stromauf und/oder bei einer Aufheizeinrichtung (4) für Vorformlinge (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der Formblaseinrichtung (2) eine Aussortiereinrichtung (16) angeordnet ist, mit der als fehlerhaft erkannte Behälter (18, 18'') ausgeschleust werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor vorgesehen ist, der fehlerhafte Behälter (18'') und nicht geblasene Vorformlinge (18), die ausgeschleust werden sollen, an einem zu niedrigen oder zu schnell abfallenden Druck in dem Behälter (18'')/Vorformling (18) erfassen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionseinrichtung (3) eine Seitenwand- und/oder Boden- und/oder Mündungsinspektionsstation des Vorformlings (18) umfasst.
Verfahren zum Formblasen von Behältern aus Vorformlingen mit den Schritten: Inspektion eines Vorformlings, um zu erkennen, ob der Vorformling fehlerhaft ist und Übergabe des Vorformlings an eine Formblaseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass auch ein als fehlerhaft erkannter Vorformling (18) an die Blasformeinrichtung (2) übergeben wird, jedoch der Formblasvorgang für diesen Vorformling (18) nicht durchgeführt wird.