CN101856869A - 利用尺寸识别将塑料预成型件加工为塑料容器的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将塑料预成型件加工为塑料容器的设备，该设备具有至少一个吹塑模具(3)，在该吹塑模具内部使用至少一种气态介质将该塑料预成型件扩张为塑料容器，其中，该设备具有至少一个用于使该塑料预成型件沿着该预成型件的纵向(L)延伸的横杆，其特征在于，该吹塑模具(3)具有至少一个信息载体(5)。根据本发明，该设备具有至少一个用于读取该信息载体(5)的信息读取单元(7)，其中，该信息载体(5)这样构成，即通过该信息载体(5)和该信息读取单元(7)之间的相互作用确定至少一个利用该吹塑模具(3)加工的容器的几何参数的特性。

Description

利用尺寸识别将塑料预成型件加工为塑料容器的设备
技术领域
本发明涉及一种用于将塑料预成型件加工为塑料容器的设备。
背景技术
长久以来，现有技术中就公知这样的设备：将塑料预成型件放入吹塑模具中，并借助于供应的压缩空气将塑料预成型件扩张为塑料瓶。此外，根据各个预成型件和所要制得的塑料容器，对以不同的方式成型塑料预成型件的工序参数进行选择。因此，通常以一定的顺序对塑料预成型件施加不同的压力。这种顺序不仅与预成型件自身有关，而且与各个吹塑模具有关。
用户方面有时希望进行装置的更换，也就是从一种瓶子类型转换为另一种瓶子类型。由此就能例如更换吹塑模具或者提供另一种预成型件。然而如果工序参数不适合该预成型件或者例如预成型件在一定的差值内变化，在生产塑料瓶时便可能导致不理想的结果。
DE 10 2007 025 521 A1描述了一种瓶子、罐子或类似容器的加工机。此外该加工机具有一识别单元，该识别单元附属于一个替换零件，该替换零件在该机器的使用寿命内至少被更换一次。通过这种方式，可以在更换该替换零件时确定是否安装了准确的复制件。然而该设备不允许一定的吹塑模具或者瓶子类型对工序参数产生影响。而是该设备能够用合适的备用件替换遭受磨损的替换零件，该替换零件例如为导入螺杆、栏杆导向装置或者传送星轮。因此该设备特别地可用于被动元件上，并且无论如何也不会在加工过程中产生干扰。
从DE 199 41 485 A1公知一种包装机，特别是用于生产包含了产品包装的包装机。此外该专利中建议：在与尺寸有关的零件上附加可由读取传感器获得的识别码。在这种情况下也应该保障该机器由准确的替换零件运行。然而在这里没有对该机器设置另一种控制。
如今，拉伸吹塑机尤其需要根据所谓的类型参数运行。这种类型参数在具有特定预成型件的瓶子进入时被一次确定，并且此后所获得的工序参数的总和作为方法被储存在机器控制装置中。然后在生产中选择各个合适的方法。此外容器的主要特征的例如有瓶子类型、预成型件类型、该吹塑机的预期产量以及类似特征等。根据所期望的瓶子类型必须安装不同的吹塑模具。预成型件类型特别是在其预成型件的几何尺寸、颜色以及材料方面有所不同。通过机器操作员对各个工序和方法进行选择。然而当使用了错误的方法时，若没有充分准确地检查该些瓶子的质量，便会导致生产损失或者之后的对所生产瓶子的退货。
发明内容
因此本发明的任务在于简化所述塑料容器的生产。
此外还应当实现工序参数对不同的塑料预成型件的准确匹配。
依据本发明的用于将塑料预成型件加工为塑料容器的设备具有至少一个吹塑模具，在该吹塑模具中使用至少一种气态介质，将或者可以将塑料预成型件扩张为塑料容器。此外该设备具有至少一个用于将塑料预成型件沿着该预成型件的纵向延伸的横杆。
依据本发明，该吹塑模具具有至少一个信息载体，并且该设备具有至少一个用于读取该信息载体的信息读取单元，其中，该信息载体这样构成，即通过该信息载体和该信息读取单元之间的相互作用，可以确定至少一个利用该吹塑模具加工的容器的几何参数的特性。相互作用特别是指包括信息的传递或识别的相互作用。优选该信息载体可以相对于该信息读取单元运动，并且特别优选该相互作用这样实现，即在该相互作用中，该信息载体在该信息读取单元周围运动。
优选该设备的吹塑模具或者该设备的吹塑工位是可替换的，也就是可以安装不同的吹塑模具。与现有技术相比，通过依据本发明的信息载体，不仅能够识别或者检测确定的吹塑模具是否安装了准确的替换零件，此外还可以直接确定利用该吹塑模具制造的容器的信息，以便通过这种方式随后选择一种特定的加工工序。
因此优选该设备还具有一用于自动识别一模具的瓶子尺寸的装置，该模具与该瓶子的尺寸相适应。在于2008年6月30日递交到德国专利商标局的德国专利申请书No.102008030866.8中已经说明了一种设备，该设备能够对该瓶子尺寸或者与该瓶子尺寸相适应的吹塑模具进行自动识别。然而在这种情况下，该识别不是通过一种信息载体来实现的，而是通过对进入该预成型件的流量进行测量，从而获得相应的吹塑模具的尺寸来实现的。此处将该申请中的主题完全作为本申请的主题的对比例。
在一有利的实施方式中，该信息载体这样构成，即通过该信息载体和该信息读取单元之间的相互作用，可以确定多个针对待加工的容器和/或该吹塑模具的几何参数的特性。因此例如可能的是，该信息载体具有关于待生产的容器高度、横断面的信息以及类似信息，然而也可以具有关于横杆或者横杆运动或者各个吹塑模具的运行时间的信息。
在另一种优选的实施方式中，该特性可以通过该信息载体和该信息读取单元之间的无接触的相互作用来确定。以这种方式可实现该相互作用：将该信息读取单元例如设置在机器上，并且使该吹塑模具相对于该信息读取单元运动。较佳地将该吹塑模具引导到一载体上，并例如沿着一圆形轨道运动。随后该信息读取单元可以在该信息载体完成运动后读取该特征信息。
在另一种优选的实施例中，该设备具有一控制装置，该控制装置根据至少一种几何参数控制该设备。这意味着，有利的是不仅能确定多个待生产的容器参数，而且该机器能在所确定的数值基础上控制该加工工序。
有利的是，从一组特性中挑选出至少一个特性，该一组特性包括容器容积、拉伸比例、加工工序、与该吹塑模具匹配的理想容器几何尺寸、该塑料预成型件的颜色、该塑料预成型件的直径，特别是支承环以下区域的直径、该吹塑模具的重量、该吹塑模具的横断面、关于运行时间的数据和/或它们的组合。
此外还可以包括是否采取了用于冷却瓶颈的措施(颈部冷却)的信息。该吹塑模具的横断面对于加工过程中的压力施加特别重要。因此在该实施方式中，所有吹塑模具也装配有信息载体。该信息载体可以较佳地为RFID芯片。在这种情况下，由此在该吹塑模具中植入芯片，并且将上述的与各个模具相关的主要信息储存在该芯片上。此外可以通过该机器的模具悬挂装置内的信号接收器，无线地或者必要时也可通过必须被插入的有线连接读取该芯片。然后这些信息可以用于指导机器控制装置，并且在必要时该机器控制装置可以把信息，例如该吹塑模具的安装和拆卸之间的运行时间差值，储存在该芯片上。
然而也可能的是，该信息载体可为一条形码。在这种情况下，该信息读取单元，例如一代码扫描器，读取该条形码并将与该条形码有关的信息传递给该机器控制装置。
随后该机器控制装置将特定的参数分配给特定的条形码，这些参数又涉及该容器的几何尺寸和/或该吹塑模具。因此在这种情况下，该信息不是被储存在该条形码本身上，而是如现有技术公知的那样靠各条纹在该条形码上的排列得到。在这种情况下，该相互作用至少由条形码的扫描以及必要时还由条形码的亮度组成。
在另一种有利的实施方式中，该设备具有一传感装置，该传感装置获得至少一个待加工预成型件的特征值。在该实施方式中，优选地不是由操作者来选择一定的加工方法，而是由机器自身来选择。该操作者让该机器仅识别各个应当被加工的预成型件。更准确地说，此处该机器装备有相应的传感器技术，该技术借助于例如具有图像识别功能的CCD摄影机，能够足够准确地获得该预成型件的几何尺寸。此外该传感装置可以识别该预成型件的特征，例如其颜色或者其红外线透射光谱。从该透射光谱可以推断出该塑料预成型件的受热行为，并且可以通过这种方式推断出材料配方。
因此优选从一组特征值中挑选出所述特征值，该一组特征值包括该预成型件的几何结构、该预成型件的颜色、透射系数，特别是红外透射系数和它们的组合等。
在另一种有利的实施方式中，该设备具有一分配装置，该分配装置将一确定的扩张工序分配给预定的预成型件类型和预定的吹塑模具。因此该装置还额外装备有一个通过例如转发器或者电线对装入该机器中的吹塑模具进行识别的系统。通过这种方式使该机器知道应当生产哪种塑料容器。
此外可能的是，从该机器控制装置能了解到已送入的“加工方法”，并且该机器现在可以判断是否应当进行已采用的预成型件-瓶子组合或者是否需要新的方法。
优选该设备具有一存储单元，在该存储单元中，将多个用于加工塑料容器的不同工序过程分配给多个预成型件类型和吹塑模具。因此可以通过对一确定的吹塑模具和一确定的塑料预成型件的识别来选择并使用一准确的预先确定的工序过程。以这种方式可以保证，对于已知的预成型件和工序，分别为相应的塑料预成型件选择一理想的工序过程。然而，此外也可能的是，用户可以手动输入更多的数据，以便仍然可以在理想的工序条件的基础上生产不同的塑料容器。
如上所述，如果需要执行一种已知的塑料预成型件/瓶子的组合，则在这种情况下装载能够进行最好的指导的程序，并且在上述情况下，即需要执行新的方法时，可以例如向用户说明这必须在真正的生产前进行。
此外可能的是，检测待加工的塑料预成型件是否与各个吹塑模具在几何尺寸上相匹配。不匹配的情况有：例如该支承环以下的直径过大，或者该塑料预成型件相对于所期望的瓶子过长，或者具有与理想的塑料预成型件相比过大的偏差。
在另一种有利的实施方式中，该信息载体具有一用于储存信息的存储装置。优选该存储器是可改变的，从而确定的工序数据，例如关于各个吹塑模具的已有运行时间的数据，也可以被改变。
优选该设备具有一处理器单元，该处理器单元在一待扩张的塑料预成型件的特性数据以及该吹塑模具的特性数据的基础上得出加工工序。
例如已知关于模具和预成型件的所有参数以及一有经验的操作者为了调整工序所需要的额外信息，其中，这些参数可以从例如该机器控制装置中得到。此外可能的是，储存一个在一第一步骤中针对一可被进一步优化的工序而提出近似值或者“最佳估测”值的程序。此外，该第一步骤或者第一近似值可以指导生产出质量可接受的瓶子。此外可能的是，设置有一闭环控制器或者一封闭的控制环，它们通过经验数据修正第一估算值或者“最佳估测”值。因此例如也可能的是，测量该预成型件，以这种方式确定该参数，并且随后一控制回路通过对已生产的瓶子的测量进行工序的调整。此外对于这样的方法还可行的是，该设备为自己选择一完全合适的预成型件。
较佳地，该设备具有多个吹塑模具，其中每个吹塑模具较佳地安装有一个相应的信息载体。此外，也可行的是设置有多个信息读取单元，另外也可行的是仅有一个信息读取单元可用。此外，该信息载体具有一识别号，该识别号唯一地识别该确定的吹塑模具。
此外本发明还涉及一种用于上述设备的吹塑模具，其中，在该吹塑模具内，使用至少一种气态介质将塑料预成型件扩张为塑料容器，并且该设备具有至少一个用于将塑料预成型件沿着其纵向延伸的横杆。依据本发明，该吹塑模具具有至少一个可以被信息读取单元读取的信息载体，其中，该信息载体这样构成，即通过该信息载体和该信息读取单元之间的相互作用可以确定至少一个利用吹塑模具加工的容器的几何参数的特性。
此外本发明还涉及一种用于加工塑料容器的方法。此外在该方法的第一个步骤中，将塑料预成型件输送到一吹塑模具中。随后，该塑料预成型件在该吹塑模具内通过使用预设的工序参数和气态介质被扩张为塑料容器。在下一个步骤中，将加工好的塑料容器从该吹塑模具中取出。
依据本发明通过读取该吹塑模具的该信息载体，确定了至少一个利用该吹塑模具加工的容器的一个几何参数的特性。此外也可能的是，确定该吹塑模具自身的特性。
优选在该特性的基础上对工序参数进行控制。该工序参数可以是用于加工塑料预成型件的空气压力、不同的压力顺序、温度以及类似参数等。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够简化所述塑料容器的生产，并实现工序参数对不同的塑料预成型件的准确匹配。
附图说明
其他的优点和实施方式从附图中得出，其中：
图1为本发明设备的草图；
图2为本发明吹塑模具的示意图，以及
图3为本发明吹塑模具的另一个示意图；
附图标记列表
1设备
2传送装置、吹塑轮
3吹塑模具
3a空腔
4吹塑工位
5信息载体
6滑环
7信息读取单元
11连接线路
12阀
13通信连接
14顶盖
16驱动装置
18存储装置
20控制装置或伺服转换器
21连接线路
22传感装置
24计时器
30位置传感器
32通信连接
40控制装置
L  纵向
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明并不受其限制。
图1粗略地示出了依据本发明的用于生产塑料容器的设备1。该设备具有吹塑轮形式的传送装置2(仅示意地示出)，其中，在该吹塑轮上分布有多个用于扩张预成型件的吹塑工位4。附图标记20表示分别分配给各个吹塑工位的控制装置或者伺服转换器。因此将各个控制装置20(旋转地)分布在该吹塑轮2上。该控制装置的能量供应通过以附图标记6表示的一滑环以及一连接线路11实现。
每个吹塑工位4具有用于一横杆(未示出)以及多个阀12的一驱动装置16，该些阀控制真正的吹塑过程。该驱动装置的电能供应也可以通过滑环6实现。此外各个吹塑工位只具有一示意地示出的吹塑模具3，该塑料预成型件在该吹塑模具内被扩张为塑料容器。
此外每个吹塑工位具有一个并且优选多个传感装置22，同样地，该传感装置优选与各个控制装置20保持通信连接。此外每个吹塑工位或者该吹塑工位的控制装置20具有一个计时器24，该计时器根据一启动信号控制有关的吹塑过程。附图标记30表示一确定该吹塑轮的角度位置的位置传感器。该角度信息通过通信连接32被传递给一固定设置的中心控制装置40。
此外可以设置有一传感装置(未示出)，该传感装置检测该到达的预成型件的物理特性。在该特性的基础上控制加工工序。
通过一通信连接13将相应的时间信息以及一启动触发信号经过该滑环6传递给该控制装置20。此外根据由该位置传感器30确定的该吹塑轮位置确定哪一个吹塑工位4正好接收了一个预成型件。一启动信号被发送到相应的吹塑工位上，并且根据该启动信号开始容器的扩张过程。
附图标记18表示一存储装置。此处每个控制装置都具有一存储装置18。例如在该存储装置中可以存储用于控制阀门或者控制横杆运动的时间过程的数据。此外还可以储存能够与该传感装置22给出的测量值作比较的理论值。该些控制装置20分别通过连接线路21与该些吹塑工位通信。
此外可以在真正的扩张过程前，在一独立的测量装置中或者借助于该传感装置22对该预成型件进行测量。此外还可能的是，例如将该测量装置分布在进料轨道上，以便在那里测量预成型件或者预制件。
在该存储装置或者其他的存储装置中还可以设置有用于确定的吹塑模具、预成型件或者待生产容器的特定数据。
附图标记7表示同样只示意地示出的信息读取单元。此外该信息读取单元可以例如固定地分布在该设备1的机架上。一方面可能的是，只设置有一个或者少量这样的信息读取单元，然而也可能的是，该信息读取单元的数量与该吹塑工位的数量一致。
此外该信息读取单元7可以例如被设置在各个吹塑工位4的上方，以便可以从设置在该吹塑模具的顶盖区域中的该信息载体中读取信息。
还可能的是，借助于光栅确定该预成型件的一表面。此外还可以设置有一用于测量或者确定该吹塑模具的压力垫片的传感器。还可以设置有一路径传感器，该路径传感器确定该吹塑模具的该压力垫片的路径。
图2示出依据本发明的吹塑模具的部分视图，更准确地说是该吹塑模具3的一半视图。在该吹塑模具内部具有一空腔3a，该预成型件在该空腔内扩张为塑料容器。在这种情况下，该吹塑模具3在一顶盖14上具有一信息载体5，此处该信息载体5可以为RFID芯片。此外该信息载体5与所述吹塑半模固定连接。优选该芯片被这样构成，即如果将该芯片从该吹塑模具3分离便会破坏该芯片。该信息载体5可以被在图1中仅示意地示出的该信息读取单元7读取，从而可以获得相关的吹塑模具3的信息。
图3示出依据本发明的吹塑模具的另一个示意图，该吹塑模具具有一个所述的信息载体5。此外这样的实施方式也是可行的，即设置有两个分开工作的吹塑半模，其中，两吹塑半模之一不转动，而另一个吹塑半模相对于第一个转动。优选将该信息载体设置在不转动的吹塑半模上，从而它不受该吹塑模具的开口位置或封闭位置的影响，始终与该载体2具有相同的径向距离。
所有在申请材料中公开的特征被作为本发明的特征使用，只要它们单独或者组合后与现有技术相比是新颖的。

Claims (15)

1.将塑料预成型件加工为塑料容器的设备，该设备具有至少一个吹塑模具(3)，在该吹塑模具内部使用至少一种气态介质将该塑料预成型件扩张为塑料容器，其中，该设备具有至少一个用于使该塑料预成型件沿着该预成型件的纵向(L)延伸的横杆，其特征在于，该吹塑模具(3)具有至少一个信息载体(5)，并且该设备具有至少一个用于读取该信息载体(5)的信息读取单元(7)，其中，该信息载体(5)这样构成，即通过该信息载体(5)和该信息读取单元(7)之间的相互作用确定至少一个利用该吹塑模具(3)加工的容器的几何参数的特性。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该信息载体(5)这样构成，即通过该信息载体(5)和该信息读取单元(7)之间的相互作用确定多个待加工的容器和/或该吹塑模具的几何参数的特性。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该特性通过该信息载体(5)和该信息读取单元(7)之间的无接触的相互作用来确定。
4.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有一控制装置(20)，该控制装置根据至少一个几何参数控制该设备。
5.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，从一组特性中挑选出至少一个特性，该一组特性包括容器容积、拉伸比例、加工工序、与该吹塑模具匹配的理想容器几何尺寸、该塑料预成型件的颜色、该塑料预成型件的直径、该吹塑模具的重量、该吹塑模具的横断面、关于运行时间的数据和/或它们的组合，其中该塑料预成型件的直径特别地为支承环以下区域的直径。
6.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该信息载体(5)是RFID芯片。
7.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该信息载体(5)是条形码。
8.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该设备具有至少一个传感装置(22)，该传感装置获得至少一个待加工预成型件的特征值。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，从一组特征值中挑选出至少一个特征值，该一组特征值包括该预成型件的几何结构、该预成型件的颜色、透射系数以及它们的组合，其中该投射系数尤其是红外透射系数。
10.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该设备具有一分配装置，该分配装置将一确定的扩张工序分配给预先确定的预成型件类型和预先确定的吹塑模具。
11.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该设备具有一存储单元，在该存储单元中，将多个用于加工塑料容器的不同工序过程分配给多个预成型件类型和吹塑模具(3)。
12.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该信息载体(5)具有一用于存储信息的存储装置。
13.如前述权利要求中的至少一项所述的设备，其特征在于，该设备具有一工序单元，该工序单元在一待扩张的塑料预成型件的特性数据以及该吹塑模具(3)的特性数据的基础上得出加工工序。
14.用于前述权利要求中的至少一项所述的设备(1)的吹塑模具(3)，其中，在该吹塑模具(3)内使用至少一种气态介质将塑料预成型件扩张为塑料容器，并且该设备具有至少一个用于使该塑料预成型件沿着该预成型件纵向(L)延伸的横杆，其特征在于，该吹塑模具(3)具有至少一个由信息读取单元(7)读取的信息载体(5)，其中，该信息载体(5)这样构成，即通过该信息载体(5)和该信息读取单元(7)之间的相互作用确定至少一个利用该吹塑模具(3)加工的容器的几何参数的特性。
15.加工塑料容器的方法，其包括下述步骤：
(1)将塑料预成型件输送至一吹塑模具中；
(2)在该吹塑模具中使用预设的工序参数扩张该塑料预成型件；
(3)将加工好的塑料容器从该吹塑模具中取出；
其特征在于，通过读取该吹塑模具的信息载体，确定至少一个利用该吹塑模具加工的容器的几何参数的特性。
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