CN115703268A - 用于监控塑料容器制造过程的方法及装置 - Google Patents

Abstract

用于监控包括制造塑料容器的产品循环的方法，其中提供塑料预成型件并且通过吹塑过程制造具有标记(20)的塑料容器(10)，标记适合于并且旨在单义地鉴别塑料容器(10)，其特征在于，在塑料预成型件或塑料容器的制造过程期间产生标记。

Description

用于监控塑料容器制造过程的方法及装置

技术领域

本发明涉及用于监控塑料容器并且特别是塑料瓶的制造和进一步加工过程的方法和设备。从现有技术已知多种生产循环，这些生产循环例如包括塑料瓶的制造、其填充、贴标签还有进一步加工。在这种设备和方法中，存在以下需求：即在相应容器的寿命期间对其进行监控或个性化。

背景技术

因此，从现有技术已知：在容器处生成印记，借助印记可以对容器进行个性化或鉴别。可重复使用的塑料容器、即例如PET瓶(ref-PET)当前被制造作为无标识的量产产品。然后，可重复使用塑料容器遍历多个循环(清洁、填充、消耗)，其中关于这些循环的历史是未知的。迄今为止，现有技术中用于序列化或鉴别的唯一方法是容器的表面印刷，例如借助于数字直接印刷。

由于ref-PET瓶的历史是未知的，因此必须对所有瓶子执行非常深度的清洁过程。尽管如此，并非所有的气味都可以被去除，这在变化且敏感的产品(例如水)的情况下会造成异味。应严格评估容器的印刷，因为经过瓶子的多个清洁循环，印刷通常无法保持。

发明内容

因此，本发明的所基于的目的是：改进对塑料瓶的标记和/或鉴别。根据本发明，所述目的通过独立专利权利要求的主题来实现。有利的实施方式和改进形式是从属权利要求的主题。

在根据本发明的用于监控包括制造塑料容器的产品循环和/或用于监控用于制造塑料容器的制造过程的方法中，通过吹塑成型过程来制造具有标记的塑料容器，其中标记适合于并且旨在单义地鉴别塑料容器。

根据本发明，在塑料预成型件或塑料容器的制造过程期间产生标记。优选地，容器的制造过程为吹塑成型过程，并且特别是拉伸吹塑过程。

产品循环优选地还具有进一步的方法步骤，如填充容器、贴标签、分组成容器组、销售和回收活动。塑料容器优选为可重复使用的塑料容器，并且尤其是可重复使用的塑料瓶。

在另一优选的方法中，产品循环是用于可重复使用的塑料容器的产品循环。特别地，在此涉及可重复使用的饮料容器或饮料瓶。容器优选为可重复使用的PET容器(ref-PET)。

在一个优选的方法中，在容器的外表面处安置和/或产生标记。在下文中描述了不同的制造方法，其允许将标记这样施加在容器上。优选地，对容器的塑料材料施加作用以施加和/或产生标记。

标记特别优选地选自包括条形码、条码、QR码、RFID码、矩阵码等的标记组。该标记优选地可以被光学读取。

标记优选表征塑料瓶和/或处于瓶中的液体(其尤其是饮料)的至少一个特征。在此，其例如可以为瓶的制造日期、瓶的材料、瓶的容积、容器内容物的填充时间点、待填充的产品的商标、产品有效期等。

容器特别优选地从其中制造其的制造站被运输到继续处理站。在此，其例如可以是对容器进行消毒的消毒装置、填充容器的填充装置、对容器贴标签的贴标签装置等。

然而，尤其建议：刚好在制造期间安置标记。标记优选地是永久标记，其与容器永久连接。标记的“寿命”优选地对应于容器的“寿命”。

因此提出：在制造瓶子期间进行瓶的个性化。如上所述，这应该优选在拉伸吹塑过程中或期间进行。然而，也存在在制造塑料预成型件时产生标记的可行性。

特别优选地，通过下文更准确描述的方法，容器的塑料材料、例如PET材料(局部地)改变和/或将拓扑代码施加到容器上。在另一优选的方法中，通过机械作用将标记安置到塑料材料上。特别地作用于预成型件或(刚好形成的)容器的材料上。

标记优选地是拓扑标记。借此，标记优选地在表面处具有高度差(特别是与塑料容器的周围区域相比)。尤其优选地，差小于1mm，优选地小于0.8mm，优选地小于0.6mm，优选地小于0.4mm。在另一优选的方法中，高度差大于0.05mm，优选大于0.06mm，优选大于0.08mm，优选大于0.1mm，并且特别优选大于0.2mm。

在一个优选的实施方式中，标记相对于塑料容器的与标记相邻的区域隆起。在另一优选的实施方式中，标记相对于塑料容器的与标记相邻的区域是下降或朝容器的内部空间的方向定向。这可以分别通过适当地选择用于产生标记的冲压元件来实现。

优选地，安置在容器处的标记是可触觉感知和/或是可光学感知的。

标记优选地设置在容器的未被标签覆盖的区域中。

在另一优选的方法中，在塑料材料处于加热状态中安置标记。这意味着：在安置标记的时间点塑料材料具有高于室温的温度，优选高于20℃，优选高于30℃，优选高于40℃。标记特别优选地施加到容器上，其中容器具有低于200℃、优选低于150℃、优选低于100℃的温度。

在另一优选的方法中，在拉伸吹塑过程期间将标记安置在容器处。

在此，在拉伸吹塑过程期间，塑料预成型件的第一区域变形，并且塑料预成型件的第二区域不变形，并且在变形的第一区域内安置标记。

通常，在由塑料预成型件制造塑料瓶时，嘴部和/或螺纹区域通常不被拉伸，而是仅塑料预成型件的连接于螺纹区域的基体被拉伸。标记优选安置在塑料预成型件或塑料容器的待拉伸或已拉伸的所述区域中。

在另一优选的方法中，在吹塑过程期间，塑料预成型件在吹塑模具内膨胀抵靠吹塑模具的内壁部，并且标记通过塑料材料被施加到内壁部处来产生。

特别优选地，内壁部的至少一个区域形成待产生的标记的负型。该负型特别优选地是可调节的。吹塑模具优选地具有至少两个侧部件以及底部件，它们共同形成用于使塑料预成型件膨胀的空腔。

在另一优选的方法中，标记通过设置或构成在吹塑模具的内壁部处或其中的冲压元件来执行。在此，其可以为如下文更详细解释的可调节的销，然而也会考虑将附加的冲压元件输入到吹塑模具中。

如果以拓扑方式施加标记，则优选可行的是：提供具有可调节的表面并且特别是内表面的吹塑模具。为此，可以在吹塑模具的(特别小的)区域中装入自动的印记和/或可自动调节的区域，使得可以产生单独的代码或单独的标记。在此，例如，可以将通过驱动元件，如压电致动器等移入和移出的小销可以用作机构。此外，如下机械装置也是可以考虑的，即例如在可自动调节的日期印记中使用的机械装置。

此外，还可行的是：预先压印比如金属条的压印元件，然后与塑料预成型件一起插入吹塑模具中，并且特别优选与成型的瓶一起顶出。

此外，还会可行的是：PET材料的变化例如通过激光局部限定。以该方式可行的是：得到数字代码或3D代码。数字代码或3D代码例如可以通过适当的方法，即例如用于检测光折射的光学方法被再次读出。

通过本发明可行的是：单义地鉴别ref-PET容器和/或将其序列化。标记或代码是防伪的并且永久与容器连接。此外，无需在容器上使用外来材料，即例如印刷油墨。标记优选地产生在塑料容器的侧壁中。

在一个特别优选的方法中，标记通过设置或插入吹塑模具的内壁部处或其中的冲压元件产生。

在另一优选的方法中，在另一方法步骤中，将第一信息存储在存储装置中，第一信息表征容器和/或标记。以该方式，可以实现对容器的进一步继续跟踪。容器的进一步加工特别优选在第一进一步加工步骤中进行。在此，例如，其可以是容器的贴标签或容器的填充。

在另一优选的方法中，存储第二信息，第二信息表征该继续处理过程和/或以该方式形成的容器。此外，还可行的是：改变信息，或者改变所存储的信息，这些信息与标记相关联。

在此，信息优选地涉及塑料容器和/或填充到其中的液体。在塑料容器的每个进一步加工步骤中，可以补充或更改有关该产品的信息。因此，例如，在制造标记以及进而的塑料容器期间，可以分配关于用于制造的材料的、关于制造塑料容器的机器的、关于材料的供应商等的信息。

因此优选地制造或施加一种类型的日志，该日志与塑料容器关联，其中该日志例如可以在进一步的处理步骤中被补充。

在塑料容器的继续处理中，可以存储例如涉及继续处理过程的信息，例如涉及在哪个机器上进行继续处理或使用哪些其他材料(例如标签或灭菌介质)。

在塑料容器的整个寿命周期期间，并且最终甚至在相应产品的回收步骤期间，都可以继续跟踪相应的信息。以该方式，可以通过产品循环跟踪产品，并且可以分别调用和/或改变有关每个单独产品的信息。

在另一优选的方法中，在不使用附加消耗材料的情况下将标记安置在容器处。如上所述，优选地在不使用比如墨水的其他材料的情况下安置标记。

本发明还涉及一种用于制造塑料容器的模具并且特别是吹塑模具，其中吹塑模具具有多个吹塑模具部件，吹塑模具部件可以组合，以便构成空腔，在空腔内可以成型塑料容器，其中吹塑模具部件具有和/或形成内壁部，塑料容器的塑料材料可以被挤压到内壁部处，并且其中在内壁部的至少一个区域中设置有标记产生装置和尤其设置有或可以设置有冲压元件，标记产生装置适合于并且旨在：将标记(和尤其机械和尤其光学可读的标记)安置在塑料容器处。

根据本发明，冲压元件是可以改变的冲压元件，使得可以借助相同的吹塑模具将不同的标记安置在不同的塑料容器处。

标记装置优选地适合于并且旨在：将标记安置在容器处，标记单义地标识容器。

吹塑模具的吹塑模具部件特别优选为至少两个侧部件和底部件。

在组装的状态下，吹塑模具优选具有开口，经由开口可以到达位于吹塑模具中的塑料容器的嘴口，使得例如可以对塑料容器加载吹塑空气。

在另一优选的实施方式中，标记产生装置具有至少一个凸起元件，凸起元件设置在内壁部的预设区域中并且凸起元件可以相对于内壁部移动。优选地，模具或吹塑模具具有多个这种凸起元件。在此，凸起元件可以为销。这些销在此例如可以移动到吹塑模具的内部空间中，使得其可以在容器中产生相应的标记。优选地，至少一个凸起元件可线性移动。

尤其优选地，模具具有用于移动凸起元件的致动器装置。因此，例如，可以设有多个针或销形式的凸起元件，凸起元件优选地可以单独移动，使得可以产生不同的标记。

本发明还涉及一种用于制造塑料容器的设备，该设备具有上述类型的至少一个模具和用于调节标记产生装置或冲压元件的致动器装置。尤其优选地，上述凸起设置在吹塑模具的侧壁部中。该设备特别优选是吹塑成型机并且尤其是拉伸吹塑成型机，或者该设备具有这种吹塑成型机。在此，吹塑模具可以具有多个重成型站和/或吹塑站，重成型站和/或吹塑站分别适合于且旨在将塑料预成型件重成型为塑料容器。在此，每个重成型站尤其优选具有上述类型的吹塑模具与相应的冲压元件。

在另一优选的实施方式中，该设备具有至少一个运输装置，运输装置沿预设的运输路径运输容器。在此，吹塑成型机优选具有这种输送装置，其例如呈吹塑轮的形式。也可以设有另外的运输装置，该另外的运输装置将塑料预成型件输送给吹塑成型机和/或该另外的运输装置导出由吹塑成型机制成的塑料容器，并且尤其导出给进一步加工。

该设备特别优选构成为回转装置。在此，多个重成型站可以设置在可转动的载体处。

在一个优选的实施方式中，该设备具有拉伸杆，拉伸杆可以接合到或引入塑料预成型件中，以使其伸展。优选地，将这种拉伸杆与每个吹塑模具相关联。特别优选地，将加热装置连接在该设备上游，加热装置用于加热塑料预成型件。

在另一有利的实施方式中，该设备具有处理器装置，处理器装置适合于并且旨在：将用于调节的指令输出给冲压元件。以该方式，可以借助吹塑模具将多个不同的标记安置在容器上。

优选地设有存储装置，存储装置存储由处理器装置给出的指令。

如上所述，该设备优选地具有多个这种模具。这些模具在此优选地分别具有可调节的标记产生装置或冲压装置。在此，每个吹塑模具还可以具有单义地鉴别该吹塑模具的标识元素，例如(标记产生装置的)固定的标记产生元件或冲压元件。以该方式可以追踪用何种吹塑模具产生特定的容器。

该设备特别优选地具有控制装置，控制装置引起产生相应的标记。在此，标记也可以被转发给用于制造塑料容器的设施的其他机器。

附图说明

从所附的附图中得出其他的优点和实施方式。

在此示出：

图1示出用于说明根据本发明的方法的视图；

图2示出吹塑成型机的粗略示意图；

图3示出吹塑模具的粗略示意图；

图4示出吹塑模具的侧部件的视图；和

图5示出根据本发明的方法的另一设计方案的视图。

具体实施方式

图1示出用于说明根据本发明的方法的视图。在此，借助于可选的产生装置4、即例如注塑机来产生塑料预成型件5。在该方法步骤中已经可以将标记M加工到塑料预成型件中。

然而，还会可行的是：(尚未标记的)塑料预成型件借助于(未示出的)储库来提供。附图标记6表示将(标记或未标记的)塑料预成型件运输至吹塑成型机2的运输装置。

在此，吹塑成型机2优选地具有加热塑料预成型件的连接在上游的未示出的烘箱。然后，塑料预成型件在拉伸吹塑成型机2中膨胀成塑料容器，特别是塑料瓶。如果在制造塑料预成型件时尚未安置标记M，则现在在吹塑过程期间施加。

然后，将设有标记M的塑料容器运输至继续处理装置8并在那里继续处理。继续处理装置例如可以是填充装置，填充装置用液体并尤其用饮料填充容器。

图2示出吹塑成型机2的示意图。吹塑成型机具有可转动的载体28，在该载体处设置有多个吹塑模具20。在此，吹塑模具分别是(未更详细示出的)重成型站的组成部分，重成型站分别用于将塑料预成型件成型为塑料容器。

各个吹塑模具20分别具有侧部件22、24以及(未示出的)底部件。

图3示出吹塑模具20的示意图。吹塑模具具有两个侧部件22和24以及底部件26。标记产生装置30集成到侧部件24中。标记产生装置具有多个销32，这些销分别可沿方向P1移动。可以看出：在图3中，三个这种销伸入吹塑模具的内部空间中并且一个销被抽回。借此，在该示例中，标记通过三个销产生。标记装置优选具有至少5个、优选至少10个、特别优选至少20个这种销。

借助适当数量的销，也可以以该方式产生许多不同的标记。

附图标记34粗略示意性地表征用于移动销的致动器。在此可行的是：将这种致动器34与这些销32中的每个相关联。致动器优选地是压电致动器。一个或多个该致动器可以集成到侧部件24中，但是也可以集成到吹塑模具的(未示出的)载体中。

图4示出侧部件24的视图。在此，识别区域B，在该区域中设置有上述的标记产生装置。

图5示出根据本发明的另一方法的图解。在此，是产生印记44的印记产生装置42，印记具有特定的标记和/或该标记的负型。印记优选在吹塑成型过程中引入模具24中进而在容器10上产生标记M。

申请人保留要求保护在本申请文件中公开的特征作为本发明实质内容的权利，只要所述特征单独地或组合地相对于现有技术是新颖的。此外，需要指出的是，在各个附图中也描述了本身能够有利的特征。本领域技术人员应当直接地认识到，附图中描述的特定的特征在没有采用附图中其他特征的情况下也能够是有利的。此外，本领域技术人员认识到，通过更多在各个或不同附图中示出的特征的组合也能够获得优点。

Claims (15)

1.一种用于监控包括制造塑料容器的产品循环的方法，其中提供塑料预成型件并且通过吹塑过程制造具有标记(M)的塑料容器(10)，所述标记适合于并且旨在：单义地鉴别所述塑料容器(10)，

其特征在于，

在塑料预成型件或所述塑料容器的制造过程期间产生所述标记。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述标记通过对所述塑料预成型件或所述塑料容器的塑料材料的机械作用来安置。

3.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述产品循环是用于能重复使用的塑料容器的产品循环。

4.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述标记是拓扑标记。

5.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述标记(20)在所述塑料材料的加热状态下安置。

6.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在所述吹塑过程期间将所述标记安置在所述容器处。

7.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，

在拉伸吹塑过程期间，所述塑料预成型件的第一区域变形，并且所述塑料预成型件的第二区域不变形，并且在所述第一区域内安置所述标记。

8.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在所述吹塑过程期间，所述塑料预成型件(10)在吹塑模具内膨胀抵靠所述吹塑模具的内壁部，并且所述标记通过所述塑料材料施加到所述内壁部处来产生。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，所述标记通过设置或构成在所述吹塑模具的所述内壁部处或所述内壁部中的标记产生装置来实施。

10.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

除了所述塑料预成型件外，还将冲压元件引入所述吹塑模具中。

11.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在另一方法步骤中，将第一信息(I1)存储在存储装置(50)中，所述第一信息表征所述塑料容器、所述塑料容器(10)的填充物和/或所述标记(20)。

12.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在不使用附加的消耗材料的情况下将所述标记安置在所述容器处。

13.一种用于制造塑料容器的模具(20)，特别是吹塑模具，其中所述吹塑模具具有多个吹塑模具部件(22，24，26)，所述吹塑模具部件能够组合，以便构成空腔，在所述空腔内能够成型所述塑料容器，其中所述吹塑模具部件具有内壁部，所述塑料容器的塑料材料能够挤压到所述内壁部处，其中在所述内壁部的至少一个区域中设置有标记产生装置(30)，所述标记产生装置适合于并且旨在：将标记安置在所述塑料容器处，

其特征在于，

所述标记产生装置(30)能够改变，使得能够将不同的标记设置在不同的塑料容器处。

14.根据权利要求13所述的模具(20)，

其特征在于，

所述标记产生装置具有至少一个凸起元件，所述凸起元件设置在所述内壁部的预设区域中并且所述凸起元件能够相对于所述内壁部移动。

15.一种用于制造塑料容器的设备(6)，所述设备具有根据权利要求13所述的模具和用于调节所述标记产生装置的致动器装置。

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