CN117241842A - 用于处理容器的内壁的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理容器(10)的内壁(10a)的装置(1)，该装置具有运输装置，该运输装置沿预设的运输路径(T)运输容器(10)，其中容器具有连通口(10b)，其中装置(1)具有可通过连通口(10b)插入容器的至少一个处理装置(2,12)，其中装置具有对内壁(10a)的处理进行监控的监控装置(4)，其特征在于，该监控装置(4)如此地构建，使其穿过连通口(10b)对内壁(10a)的处理进行监控。

Description

用于处理容器的内壁的装置和方法
说明书
本发明涉及用于处理容器的内壁的一种装置和一种方法。现有技术已知针对不同目的而对容器的内壁进行处理的各种方法和装置。由现有技术已知，为内壁涂布等离子体，以通过这种方式防止物质从饮料中扩散出来，或者扩散进饮料中。
此外，由现有技术已知特别是在用饮料装填容器之前为容器的内壁杀菌的装置和方法。
对于这两种情况，由现有技术已知将元件(例如喷枪式杀菌元件，或在采用等离子涂层的情况下将电极)引入容器内部的装置和方法。
在例如用电子辐射或用其他辐射进行容器杀菌的情况下，需要对杀菌处理进行监控，以确保在操作过程中正常杀菌。由此，例如能够同时识别出指状辐射器(Strahlerfinger)或电极的故障，其中这个指状辐射器或电极使电子束等穿过连通口对准容器的内腔。
由现有技术已知用来识别这类故障的不同处理方式。例如由DE 102009 018210B4已知一种监控传播期间产生等离子体的电子束的强度的方法。在此过程中，检测器穿过透明或半透明包装材料的壁部对实际工作过程进行观察。
这个工作方式被证明是令人满意的，但在部分情况下具有以下缺点：这个观察可能会因穿过壁部查看而失真。在容器由不太透明的材料制成的情况下，这个工作方式也达到极限。
由DE 10 2012 200 976 A1同样已知一种检查和检验经涂布的容器的方法，其中测量装置对从容器材料中逸出的非期望的异物，如锑进行识别。原则上例如由DE 199 09 826A1或DE 102 366 83A1已知等离子体杀菌工艺。
例如由DE 10 2008 045 187 A1已知电子束杀菌工艺。例如由DE 10 2010000940A1或DE 10 2012 201 956 A1已知其他借助于等离子体的内部涂布工艺。
有鉴于此，基于上述现有技术，本发明的目的是提出一种装置和一种方法，该装置和方法能够监控这个处理过程，且在此过程中不会因容器壁部而出现干扰。此外，应提供一种方法，其视情况也能对不透明或不太透明的容器进行检验。
本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的主题。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。
本发明的用于处理容器的内壁的装置具有运输装置，该运输装置沿预设的运输路径运输容器，其中容器具有连通口，且其中装置具有可通过这个连通口插入容器的至少一个处理装置，其中装置还具有对内壁的处理进行监控的监控装置。
根据本发明，监控装置如此地构建，使其穿过连通口对内壁的处理(或处理过程)进行监控和/或观察。优选地，这个监控至少间歇性地在处理过程中和/或至少间歇性地在(处理)排放期间实施。
因此，不同于现有技术，本发明提出，并非穿过容器壁部，而是穿过连通口本身对处理过程进行观察。这样就能确保不会因容器壁部的伪影而产生错误的结果。穿过连通口的监控特别是指待监控的事件发生在容器内部，但穿过连通口被观察到。
其中，检测器装置或传感器装置例如可以如此地布置，使得能够穿过连通口观察和/或监控例如容器内部的等离子体的形成。这个等离子体可以用于为容器(例如塑料瓶或预制件)杀菌和/或内部涂布。
在另一优选实施方式中，监控装置适于且目的在于，特别是作为对传感器装置的信号的响应，输出表征正常或错误的处理过程的信息和/或信号。在一种优选实施方式中，装置具有导出装置，作为对这个监控装置的信号的响应，该导出装置将某个特定容器从容器流导出，从而不再进一步处理这个容器。但此外，监控装置也可以发出报警信号。
装置也可以具有控制装置，该控制装置在发现某个处理装置的处理发生错误时便不再继续将容器输往这个处理装置。
在一种优选实施方式中，处理装置呈杆状和/或管状。这表示，处理装置特别是沿预拉伸方向延伸，特别是沿待处理容器的纵向延伸。其中，处理装置可以具有(多个)杆状体，例如形式为用于为内壁施加电极的指状辐射器。但此外，处理装置也可以具有多个杆状元件，例如两个电极，这些元件同样优选地插入待处理容器的内部。
在另一有利实施方式中，装置具有使容器相对处理装置移动的驱动装置。杆状容器装置可以沿容器的纵向静止地布置，且容器本身例如被抬起，使得处理装置能够进入容器。
优选地，运输装置将待处理容器以其连通口向上运输。优选地，容器的连通口的横截面小于容器的基体和/或底部。
特别优选地，这个驱动装置沿容器的纵向驱动容器，以将处理装置插入容器。
优选地，容器是指塑料瓶或所谓的塑料型坯。但此外，容器还可以指玻璃容器。优选地，装置具有抓持装置，其适于且目的在于在塑料容器的支撑环下方和/或其连通区域内抓持塑料容器。
对容器的处理原则上可以在容器的静止状态下实施，也就是说，装置以循环模式工作。但处理也可以在容器运动期间，也就是在容器沿上述运输路径的运输运动期间实施。
在另一有利实施方式中，运输装置具有可旋转的载体，该载体上布置有大量此处描述的处理装置。
特别优选地，观察或监控装置的观察路径至少分段地沿容器的纵向和/或处理装置的纵向延伸。这个观察路径可以平行于处理装置。
在另一有利实施方式中，监控装置具有传感器装置，其适于且目的在于对从容器内腔穿过连通口逸出的电磁辐射进行检测。其中，这个传感器装置例如可以指摄像装置，如摄像头，其可以穿过容器的连通口看进容器的内腔。
优选地，传感器装置具有摄像装置，其穿过容器的连通口记录容器的内腔的至少一个图像。这个摄像装置可以与容器相对于处理装置的位置无关地始终布置在容器外部，特别是布置在容器的连通口上方。摄像装置优选适于且目的在于记录表征容器上的正常处理过程的图像，和/或处理过程中在容器内部产生的辐射的图像。
在另一有利实施方式中，传感器装置适于且目的在于对插入容器的处理装置中的辐射进行检测。这表示，传感器装置优选通过处理装置与容器的连通口之间产生的间隙看进容器。
在一种优选实施方式中，传感器装置与处理装置，例如辐射发射器和/或电极轴向平行地布置。特别优选地，辐射发射器的出口窗上方的位置较为有利。
此外，处理装置例如也可以具有可变的特别是加厚的上部，且在这个区域内设有至少分段地且优选完整地环绕这个区域布置的检测装置或传感器装置。
此外，处理装置也可以相对于容器的几何纵向(或容器的对称轴)略微偏心地插入容器，从而产生逐渐增大的间隙，可以通过这个间隙观察容器的内腔。
在一种优选实施方式中，处理装置具有排放装置，其适于且目的在于将电子辐射或等离子体施覆至容器的内壁。特别优选地，处理装置是指实施容器的涂布过程的处理装置，和/或实施容器的杀菌过程的处理装置。
在指杀菌装置的情形下，处理装置特别是可以指辐射器装置，特别是对容器的内壁施加电子辐射和/或电子的电子辐射器装置。
优选地，在这种情况下，处理装置具有加速装置，其使电荷载流子且特别是电子朝出口窗方向加速。其中，这个出口窗特别优选地由钛形成。
优选地，在这个技术方案中，处理装置构建为指状辐射器。
特别是在处理装置是指涂布装置的情况下，处理装置具有至少一个优选两个电极，这些电极可以通过容器的连通口导入其内腔。此外，还将等离子体输出装置，如输入管道，优选与电极一起导入容器。
上文提到的辐射如上所述优选地特别是指电子辐射，但也可以用其他辐射类型来杀菌，例如UV辐射、X射线或类似的辐射。
优选地，传感器装置适于且目的在于检测UV辐射和/或可见光谱范围内的辐射。其中，传感器装置例如(在容器的处理过程中)对电子束传播过程中在容器内部出现的电磁辐射进行检测。优选地，传感器装置具有半导体传感器。
传感器装置还可以具有选自包含光电二极管、CCD芯片、光敏CMOS传感器和光电晶体管的一组元件的元件。优选地，传感器装置对击中其的辐射进行空间分辨检测。
在另一优选实施方式中，装置具有真空室，处理装置布置在该真空室内部。
在另一优选实施方式中，处理装置具有至少一个冷却装置，其适于且目的在于冷却处理装置的组成部分。其中，例如可以设有冷却电子的出口窗的冷却装置。此外，也可以设有冷却电极的冷却装置。冷却可以通过对相应的元件施加可流动介质，如无菌空气来实施。但冷却装置也可以指例如为电极施加冷却介质的液体冷却装置。电极可以具有通道，冷却介质可以流过这些通道。
在另一有利实施方式中，处理装置上布置有摄像装置和/或辐射偏转装置。由此，例如在处理装置的本身未插入容器的上区域上布置有摄像装置，如摄像头。但此外，也可以布置有使辐射偏转至摄像装置的辐射偏转装置，如镜子、锥体或棱镜。
因此，优选地，摄像装置和/或辐射偏转装置在任何情况下均固定布置在待处理容器的高度方向或纵向上。优选地，摄像装置和/或辐射偏转装置相对处理装置固定布置。摄像装置和/或辐射偏转装置可以固定布置在处理装置的预设区段上，特别是布置在不可或未被插入容器的区段上。
特别优选地，观察装置平行于处理装置定向，也就是说，辐射特别是在平行于处理装置的方向上，特别是平行于待处理容器的纵向的方向上击中摄像装置。
在另一有利实施方式中，辐射偏转装置可以指相对纵轴倾斜例如45°布置的镜子、锥体或棱镜。这个镜子、锥体或棱镜优选可以与贯穿孔一起用于电极和/或发射器和/或处理装置，使得检测器装置或摄像装置大体横向于纵向地看向偏转镜，从而看向容器内腔中的棱镜。
此外，这种辐射偏转装置或摄像装置也可以直接紧固在发射器或电极上。
由此，例如可以如上所述地将摄像头用作可以至少检测电磁辐射的检测器装置或传感器装置。
在另一特别优选的实施方式中，处理装置具有选自包含电子加速器、电极、电极出口窗、等离子体输出管等的一组元件的元件。
在另一有利实施方式中，监控装置也可以具有光导装置。其中，这个光导装置的端部例如可以布置在处理装置上，特别是处理装置的下端，也就是伸入容器的末端上。优选地，这个光导装置在处理装置插入容器的状态下延伸穿过容器的连通口。此外，光导装置可以至少分段地布置在处理装置上和/或处理装置的元件上。
在另一有利实施方式中，光导装置构建为不导电和/或不导热的。
在另一优选实施方式中，光导装置位置固定地布置在相应的处理站和/或处理装置上。优选地，每个处理站和/或每个处理装置均对应有光导装置。
在另一优选实施方式中，设有光耦合装置，其对一个或多个光导装置所发出的信号进行传输，特别是优选地传输至装置的静止部分。这个耦合装置优选如此地构建，使得来自光导装置的信号耦合可以非接触式地传输至装置的静止部分。
在一种优选实施方式中，耦合装置可以分环节构建。在这个实施方式中，光导装置的信号优选仅出现在进行处理的环节(例如处理装置的运动)中。
在另一优选实施方式中，传输器可以构建为光纤旋转传输器。
此外，还可以设有环形的检测装置，其特别优选地环绕容器的连通口或者在这个区域内延伸。如果如上所述地在封闭空间中，例如在真空室中对容器进行处理，那么检测器或摄像装置也可以布置在这个腔室外部。其中，可以通过密封的视镜或透镜等对处理过程进行检验，特别是在工作周期内对等离子体进行检验。
此处提出的工作方式，即通过容器的连通口进行观察并不常见，因为容器的连通口相对较窄，且通常即使在处理装置插入容器的情况下也要进行观察。
在另一有利实施方式中，监控装置具有保护装置，用于保护传感器装置免受处理过程中的排放(例如电子、X射线或气体辐射)的影响。由此，例如可以设有覆盖传感器装置的薄膜或者安全玻璃作为保护装置。此外，如果这个安全玻璃布置在处理装置的区域内，那么这个安全玻璃也可以为热绝缘的。
本发明还涉及一种处理容器的内壁的方法，其中借助于运输装置沿预设的运输路径运输容器，且其中容器具有连通口，且其中将处理装置通过连通口插入容器，并且借助于监控装置对容器的内壁的处理进行监控。
根据本发明，监控装置穿过连通口对内壁的处理进行监控。特别优选地，这个监控在装置的工作模式期间，也就是在处理过程中实施。
优选地，监控装置对处理装置的至少一种排放和/或这个排放的物理效果进行监控。优选地，监控如此地实施，从而记录容器内腔的至少一个图像。在一种优选方法中，监控在预定时间段内实施。优选地，监控在处理装置处于容器内部的时间段内，和/或容器沿其纵向相对处理装置移动的时间段内实施。
优选地，监控装置在预定的时间段内持续实施监控。
特别优选地，处理过程是指(等离子体)涂布过程或者容器的内壁的杀菌过程。优选地，处理装置发射出电荷载流子且特别是电子以实施处理过程。
进一步的优点和实施方式参阅附图：
附图中：
图1为本发明的用于处理容器的装置的示意图。
图1示意性地示出本发明的装置1。其中，附图标记10表示容器，对其内壁10a进行处理，例如杀菌或涂布。为此，将处理装置2、12穿过连通口10b插入容器内部。附图标记S/P表示用来施覆至内壁10a的电子辐射或等离子体。可以用适宜的传感器装置检测这个辐射或等离子体S/P或者其引发的效应。这样也能(间接)监控处理过程。
附图标记42表示摄像装置，该摄像装置布置在装置头部22上且能够穿过容器10的连通口10b观察例如等离子体的存在。替代地，处理头部22上也可以设有偏转元件，如镜子46，由此，辐射也可以被摄像装置42‘记录到。优选地，摄像装置可以对处理过程是否正常实施进行检测。
附图标记44表示评价装置，如评价逻辑电路，其可以输出信号S1。基于这个信号，例如可以决定将某个未经充分处理的容器从运输路径排出。这个评价装置可以对摄像装置所记录的一个或多个图像进行评价(例如与参考图像对比)，并且由此确定处理过程是否正确实施。因此，评价装置例如可以对摄像装置所记录的一个或多个图像进行分析，看是否出现对处理过程而言的特性辐射。
摄像装置42、42‘以及评价装置44是整体用4表示的用于监控处理过程的监控装置的组成部分。
图1所示容器由(未示出的)运输装置例如沿圆形的运输路径运输。优选地，在运输期间处理容器并且对处理进行监控。
申请人保留要求申请文件中披露的所有特征作为实用新型的基本特征的权利，只要这些特征单独或组合地与现有技术相比是新的。进一步地，要指出的是，在单个的附图中也描述了本身可为有利的特征。本领域技术人员直接看出，附图中所描述的某个特征可为有利的，即使不采用该图中的其他特征。另外，技术人员看出，通过将单个的附图或不同的附图中所示的几个特征结合起来，也可得出优点。

Claims (11)

1.一种用于处理容器(10)的内壁(10a)的装置(1)，所述装置具有运输装置，所述运输装置沿预设的运输路径(T)运输所述容器(10)，其中所述容器具有连通口(10b)，其中所述装置(1)具有能够通过所述连通口(10b)插入所述容器的至少一个处理装置(2,12)，其中所述装置具有对所述内壁(10a)的处理进行监控的监控装置(4)，
其特征在于，
所述监控装置(4)如此地构建，使其穿过所述连通口(10b)对所述内壁(10a)的处理进行监控。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，
其特征在于，
所述监控装置(4)具有传感器装置(42)，所述传感器装置适于且目的在于对从所述容器(10)的内腔穿过所述连通口(10b)逸出的电磁辐射进行检测。
3.根据前述权利要求所述的装置(1)，
其特征在于，
所述传感器装置(42)是指或具有摄像装置(42)，所述摄像装置穿过所述容器的连通口(10b)记录所述容器(10)的内腔的至少一个图像。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述传感器装置(42)适于且目的在于对插入所述容器的处理装置(2,12)中的所述辐射进行检测。
5.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述处理装置(2,12)具有排放装置(22)，所述排放装置适于且目的在于将电子辐射或等离子体施覆至所述内壁。
6.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述处理装置(2,12)上布置有摄像装置(42)和/或辐射偏转装置(46)。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述监控装置具有光导装置。
8.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述监控装置具有保护装置，用于保护所述传感器装置免受处理中的排放的影响。
9.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，
其特征在于，
所述装置(1)具有用于冷却所述处理装置的冷却装置。
10.一种处理容器(10)的内壁(10a)的方法(1)，其中借助于运输装置沿预设的运输路径(P)运输所述容器，且其中所述容器具有连通口，其中将处理装置(2,12)通过所述连通口(10b)插入所述容器，并且借助于监控装置对所述内壁(10a)的处理进行监控，其特征在于，
所述监控装置(4)穿过所述连通口(10b)对所述内壁(10a)的处理进行监控。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
所述监控以记录所述容器的内腔的至少一个图像的方式实施。
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