CN109415132A - 用于处理容器的设备和用于包装灌装后的容器的方法 - Google Patents

用于处理容器的设备和用于包装灌装后的容器的方法 Download PDF

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Abstract

在一种用于处理容器(B)的设备(A)中具有：至少一个灌装站(F)和至少一个包装站(P)，至少一个包装站(P)利用形成包装的作用于包装材料的工具部件处理膜或坯料形式的包装材料(FP、ZP)；至少一个测量装置(M1、M2)，其用于确定灌装后的容器(B)的尺寸偏差；以及控制器(CU)，其用于根据所确定的尺寸偏差来自动调节至少一个设备站，经由控制器(CU)在包装站(P)中自动调节在包装灌装后的容器(B)期间作用于包装材料(FP、ZP)的工作部件。在用于包装灌装后的容器的方法中，根据测得的尺寸偏差自动调节包装站的作用于包装材料(FP、ZP)的工作部件，以便形成尺寸不同且具有至少实质上相同包装密度的包装。

Description

用于处理容器的设备和用于包装灌装后的容器的方法
技术领域
本发明涉及根据技术方案1的前序部分的设备，以及根据技术方案12的前序部分的方法。
背景技术
在从DE 102011084135 A1已知的用于处理容器的设备中，进行如下的方法：测量容器的尺寸偏差并且根据检测到的容器的尺寸偏差、借助于控制单元自动地调节设备站。一旦确定了容器直径，就能够相应地调节包装站处的容器入口。然而，由于没有调节包装站的处理包装材料的工作部件，所以在包装站中容器和/或包装材料的尺寸偏差能够引起堵塞或形成例如包装密度(packing density)太高或太低的有缺陷的包装。出于这个原因，如果产生有缺陷的包装，则设备的操作者必须相应地重新调节包装站的处理包装材料的至少工作部件，这将引起长的修整时间(retrofit time)或者斜坡时间(ramping time)太长且不可避免地引起显著的丢弃。另外，这需要训练有素的操作人员，这些操作人员必须在各种情况下决定何时以及如何重新调节包装站。
还令人关心的是EP 1959228 B1、DE 1020110174P8 A1。
发明内容
本发明的目的是提供上述类型的设备和用于包装灌装后的容器的方法，该设备和方法能够减少斜坡时间以降低有缺陷的包装的丢弃率，并且不需专门训练的操作人员操作。
通过技术方案1的特征以及根据技术方案12的特征的方法实现所提出的目的。
由于在设备中(至少在包装站中)，根据检测到的灌装后的容器的至少一个尺寸偏差来自动调节处理包装材料的工作部件，因此消除了包装站中的堵塞并且能够显著地减少斜坡时间。
由于在该方法中根据检测到的至少容器的尺寸偏差至少自动调节包装站中处理包装材料的工作部件，所以无需经过训练的操作人员干预并且有缺陷的包装的丢弃率显著降低。
灌装后的容器的尺寸偏差可能来源于灌装操作或容器的内容物，或者来源于容器的品质波动，或者来源于设备站中或设备站处的变化压力情况。
在该设备的一个实施方式中，在包装站的收缩烘道中作用于膜包装材料的温度是能够调节的，优选地，当检测到容器尺寸相对于目标尺寸过小和过大时，温度能够分别被升高和降低。这防止在收缩的膜包装材料中形成撕裂、损坏容器或包装中的包装密度太低。
在包装站的容器入口中能够借助于控制单元有利地调节至少一个栏杆和道引导件，在容器处理部分中能够调节至少一个单件式道引导件和容器引导条，优选地，在尺寸过大时确定朝向外侧调节并且在尺寸过小时确定朝向内侧调节。这确保了正确的容器流而没有任何拥塞或缓慢。
在一个实施方式中，当调节作用于收缩烘道中的温度以适应容器与烘道壁的距离时，向外或向内调节至少一个烘道壁。因此实现了实质均匀的包装密度且不堵塞或缓慢。
此外，至少在检测容器的尺寸偏差时，能够测量内部压力和/或外部压力。当考虑外部压力时，内部压力允许关于容器的尺寸偏差发生的相对准确的结论。
在使用包装材料坯料形成包装的设备的另一实施方式中，设置至少一个另一测量装置，其用于检测包装材料坯料的尺寸偏差，特别地，用于检测纸板坯料的尺寸偏差，并且将该至少一个另一测量装置连接到控制单元。然后，基于检测到的容器的尺寸偏差和/或检测到的包装材料坯料的尺寸偏差的比较，至少在包装站中能够借助于控制单元自动调节作用于包装材料坯料的工作部件，以便避免在包装站中的堵塞和/或有缺陷的包装。
有利的是，使用另一测量装置检测包装材料在厚度和/或大小方面相对于目标尺寸的尺寸过大或尺寸过小，优选甚至借助于湿度测量和/或外部压力测量来检测包装材料在厚度和/或大小方面相对于目标尺寸的尺寸过大或尺寸过小。
因而有利的是，当检测到包装材料坯料尺寸过大时，通过控制单元可朝向外侧调节坯料处理部分的至少一个室壁，优选地，可朝向外侧调节坯料处理部分的至少一个坯料引导件，优选地，可朝向外侧调节包装处理部分中的至少一个胶喷嘴和/或压杆，当检测到尺寸过小时，可分别朝向内侧调节。
各测量装置有利地包括至少一个相机，相机优选为CCD相机。用于包装材料坯料的测量装置能够包括湿度传感器。
为了能够尽可能地对检测到的尺寸偏差作出实时反应，有利的是，借助于电伺服驱动器和/或致动器至少在包装站中可调节作用于包装材料的工作部件。
对于设备的包装站可以想到两种变型。一种变型包括组合式包装站，其可选择地利用膜包装材料或包装材料坯料形成包装。另一种变型是简单的包装站，其仅处理膜包装材料或仅处理包装材料坯料。
在方法的有利变型中，调节包装站的收缩烘道中作用于膜包装材料的温度，优选地，还相应地调节容器与烘道壁之间的距离，以便避免堵塞或有缺陷的包装。
最后，有利的是，在调节包装站中作用于包装材料坯料的工作部件期间，还或仅根据该方法测量并考虑包装材料坯料、优选纸板坯料的尺寸偏差，以便防止包装站中的堵塞、包装密度太高且具有在包装材料中形成撕裂的风险，或者避免包装密度太低具有松散的容器。
附图说明
将参照附图说明本发明的实施方式，在附图中：
图1示意性地示出了用于检测灌装后的容器和/或包装材料的尺寸偏差的至少一个测量装置，
图2示出了用于处理容器的设备的示意性侧视图，其中突出了包装站，包装站目前是用于在形成由容器和包装材料组成的包装时选择性地处理包装材料坯料或膜包装材料的组合包装站，
图3示出了包装站的细节，
图4示出了包装站的另一细节，
图5示出了包装站的另一细节，
图6示出了包装站的另一细节，该另一细节目前是收缩烘道；
图7示出了包装站的另一细节，
各附图均为立体图。
具体实施方式
图1示意性地示出了例如在根据图2的用于处理容器的设备A中的测量装置M1、M2，并且图1用于更好地理解参照其它附图说明的用于包装灌装后的容器B以形成设备A中的包装的方法。
例如，相机K、优选CCD相机设置于测量站M1并且检测各容器B(例如灌装后的PET瓶PET)的尺寸偏差。用于测量内部压力pi和/或外部压力pa的传感器(未示出)也能够设置于测量装置M1，并且例如检测容器B的直径d和高度h。
例如，在另一测量装置M2中，使用相机K确定包装材料坯料ZP(目前例如纸板坯料Z)的尺寸偏差，即关于例如长度l和/或宽度b和/或厚度s和/或例如通过湿度传感器FS确定的湿度f。包装材料坯料的相对湿度f能够引起轮廓放大或缩小或者厚度增加或减小。
这种与目标尺寸的尺寸偏差(包装站的默认设定)能够引起包装毁坏。
如之后将说明的，特别地，基于测量装置M、M1、M2的测量结果来调节在包装站中作用于包装材料的工作部件。这是借助于设备控制单元CU实时自动进行的，以在没有任何工作人员介入的情况下避免包装站中的堵塞和/或有缺陷的包装。
图2中示意性示出的用于处理容器的设备A包括若干个相互作用的设备站，所述设备站包括至少一个灌装站F和至少一个包装站P，其中能够在至少一个灌装站F中或在至少一个灌装站F的下游配置测量装置M1，并且至少一个包装站P具有下游包装处理部分12。
图2所示的包装站P是组合包装站，意味着可选择地处理包装材料坯料ZP(优选地，纸板坯料Z)或膜包装材料FP(例如收缩膜)。可选地，包装站还可以构造为仅用于处理包装材料坯料ZP或仅用于处理膜包装材料FP。
在包装站P的容器入口1中配置有栏杆2和道引导件(lane guide)3，当横向于通道的方向地检测到容器的尺寸偏差时，根据图3可调节栏杆2和道引导件3。当检测到容器尺寸过大时，朝向外侧调节至少一个栏杆2和至少一个道引导件3，当检测到容器尺寸过小时，朝向内侧调节至少一个栏杆2和至少一个道引导件3。
设置在容器入口1下游的是容器处理部分4，在容器处理部分4中设置有单部件道引导件5，取决于检测到是否尺寸过大或尺寸过小，可根据图4朝向内侧或外侧调节单部件道引导件5。
在容器处理部分的另一部分6中包含引导条，取决于检测到的尺寸偏差，可根据图5朝向内侧或外侧调节引导条。
在进一步下游设置有收缩烘道8以及加热装置10和风扇11，根据图6，收缩烘道8包括可横向于通道方向地调节的烘道壁9，风扇11例如用于调节作用于收缩烘道8的温度。取决于优选地在预定的公差范围之外的检测到的容器B的尺寸偏差，当检测到尺寸过大时，作用于收缩烘道8的温度被降低并且朝向外侧调节烘道壁9，而当检测到尺寸过小时，作用于收缩烘道8的温度被升高并且朝向内侧调节烘道壁9，使得分别赋予容器B与烘道壁9之间相等的距离。
在图2中的下游示出的包装处理部分12中，当进行使用膜包装材料FP的包装时，收缩的包装被运走，而当使用由纸板制成的包装材料坯料ZP时，利用胶喷嘴13和压杆14完成包装。取决于检测到的容器B的尺寸偏差和/或包装材料坯料ZP，在包装处理部分12中相应地调节胶喷嘴13和压杆14，以便形成无缺陷的包装。
在配置于容器入口1下游的坯料处理部分16中，使包装材料坯料ZP单独地或以堆叠的方式可用(能够在该处设置另一测量装置M2)，并且如图5所示，纸板坯料Z被单独地运送到容器处理部分的部分5、6。然后使用能够被横向于通道方向地朝向外侧或内侧调节的室壁15和坯料引导件17。收缩烘道8(如果存在)在使用包装材料坯料ZP实现包装时不起作用。另一方面，为包装材料坯料ZP设置例如冲头等的折叠和包裹工作部件(未示出)并且成形用于包装的包装材料ZP，例如使用来自胶喷嘴13的胶和使用压杆14在包装处理部分12中最终完成包装，然后排出包装。
无论包装材料ZP或FP如何，在包装站P中进行的与容器传输相关的调节大致相同。如图2所示，还能够在收缩烘道8上游的辊中获得膜包装材料FP。可选择地，能够通过伺服驱动器使辊在解绕方向上来回移动。使用设备A的控制单元CU、借助于电驱动器能够在包装站P中自动调节作用于灌装后的容器和/或包装材料的工作部件。

Claims (14)

1.一种用于处理容器(B)的设备(A)，所述容器(B)特别是PET瓶(PET)，所述设备(A)具有：若干个设备站，所述设备站包括至少一个灌装站(F)和至少一个包装站(P)，其中所述至少一个包装站(P)利用形成包装的作用于所述包装材料的工作部件处理膜包装材料(FP)或包装材料坯料(ZP)；至少一个测量装置(M1、M2)，其至少用于检测容器的尺寸偏差；以及控制单元(CU)，其用于至少根据检测到的所述容器的一个尺寸偏差来自动调节至少一个设备站，其特征在于，当包装灌装后的所述容器(B)时，借助于所述控制单元(CU)能够自动调节在所述包装站(P)中至少作用于所述包装材料(ZP、FP)的工作部件。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述包装站(P)的收缩烘道(8)中作用于所述膜包装材料(FP)的温度是能够调节的，优选地，当检测到容器尺寸相对于目标尺寸过小时所述温度能够被升高，当检测到容器尺寸相对于目标尺寸过大时，所述温度能够被降低。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述包装站(P)的容器入口(1)中的至少一个栏杆(2)和道引导件(3)、容器处理部分(4)中的至少一个单件式道引导件(5)和至少一个容器引导条(6)分别能够通过所述控制单元(CU)调节，优选地，当检测到容器尺寸过大时朝向外侧调节，并且当检测到容器尺寸过小时朝向内侧调节。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，为了适应容器(B)到所述收缩烘道(8)中的烘道壁(9)的距离，当调节作用于所述收缩烘道(8)中的温度时，能够朝向外侧或内侧调节至少一个烘道壁(9)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少在检测容器的尺寸偏差时，所述容器(B)的内压(pi)和/或所述容器(B)周围的外压(pa)是能够测量的。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，设置至少一个另一测量装置(M2)，用于检测所述包装材料坯料(ZP)的尺寸偏差，特别地，用于检测纸板坯料(Z)的尺寸偏差，所述至少一个另一测量装置(M2)连接到所述控制单元(CU)，并且能够基于检测到的容器的尺寸偏差与检测到的包装材料坯料的尺寸偏差的比较通过所述控制单元(CU)至少在所述包装站(P)中自动调节作用于所述包装材料坯料(ZP)的工作部件。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，能够利用所述另一测量装置(M2)检测在厚度和/或大小方面较差的所述包装材料坯料(ZP)的与目标尺寸相比的过大尺寸或过小尺寸，优选地也通过湿度测量来检测厚度和/或大小方面较差的所述包装材料坯料(ZP)的与目标尺寸相比的过大尺寸或过小尺寸。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，当检测到所述包装材料坯料(PZ)的尺寸过大时，通过所述控制单元(CU)能够朝向外侧调节坯料处理部分(16)的至少一个室壁(15)，优选地，通过所述控制单元(CU)朝向外侧调节包装处理部分(12)中的至少一个胶喷嘴(13)和/或压杆(14)，当检测到尺寸过小时，能够分别朝向内侧调节所述部件。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述测量装置(M1、M2)分别包括至少一个相机(K)，优选地，所述相机(K)为CCD相机。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的设备，其特征在于，借助于电伺服驱动器(V)和/或调节致动器能够调节所述包装站(P)的作用于所述包装材料(ZP、FP)的工作部件。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述包装站(P)是使用包装材料坯料(ZP)或膜包装材料(FP)选择性地包装容器(B)的组合式包装站，或者是以膜包装材料(FP)或包装材料坯料(ZP)包装容器(B)的单一式包装站。
12.一种用于包装灌装后的容器(B)的方法，其在用于处理所述容器(B)的设备(A)中使用，所述容器(B)特别是PET瓶(PET)，其中所述设备(A)包括：至少一个灌装站(F)和至少一个包装站(P)，其中所述至少一个包装站(P)利用形成包装的作用于相应的包装材料的工作部件处理膜包装材料(FP)或包装材料坯料(ZP)；至少一个测量装置(M1、M2)，其至少用于检测待包装容器的与目标尺寸的尺寸偏差；以及控制单元(CU)，其用于至少根据检测到的容器的尺寸偏差自动调节所述设备的至少一个站，其特征在于，当检测容器尺寸偏差时，根据所述容器的尺寸偏差自动调节在所述包装站(P)中至少作用于所述包装材料(ZP、FP)的工作部件，使得在所述包装站(P)中形成根据测量结果尺寸不同但具有实质相同的包装密度的包装。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，调节在所述包装站(P)的收缩烘道(8)中作用于所述膜包装材料(FP)的温度，优选地，还调节容器(B)与烘道壁(9)之间的距离。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，测量所述包装材料坯料(ZP)的尺寸偏差，优选地测量纸板坯料(Z)的尺寸偏差，并且为了在所述包装站(P)中调节作用于所述包装材料坯料(ZP)的至少所述工作部件而考虑所述尺寸偏差。
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