DE102012107811A1 - Device for heating plastic preform, has wall that forms barrier of storage space, where wall is penetrated by electromagnetic radiation, and sensor unit detects physical property of non-contact plastic preform - Google Patents
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Abstract
Description
In der getränkeherstellenden Industrie ist es seit langem bekannt, zunächst Kunststoffbehältnisse, beispielsweise durch Streckblasvorgänge zu erzeugen und diese anschließend mit Getränken zu befüllen. In der Streckblastechnik tritt in den letzten Jahren vermehrt die Nachfrage nach keimarmen und auch sterilen und/oder sterilisierbaren Streckblasmaschinen auf. Diese Maschinen sollen es ermöglichen, insbesondere in geblockter Form, für eine aseptische Füllanlage bereits keimfreie Behältnisse zu produzieren, um so den teuren und aufwendigen Sterilisationsprozess wegfallen zu lassen. Beispiele solcher sterilen Blasmaschinen sind beispielsweise aus der
Um jedoch den Kunststoffvorformling aseptisch zu blasen, sollte dieser vorher sterilisiert werden. Dies geschieht bei den bekannten Konzepten zwischen einer der Blasmaschine vorgeschalteten Erwärmungseinrichtung wie einem Ofen und der Blasmaschine selbst. Der Grund für diese Anordnung besteht darin, dass aus dem Stand der Technik bekannte Infrarotöfen zur Erwärmung der Kunststoffvorformlinge praktisch nicht aseptisch ausführbar sind. However, to blow the plastic preform aseptically, it should be previously sterilized. This is done in the known concepts between an upstream of the blowing machine heating device such as an oven and the blow molding machine itself. The reason for this arrangement is that known from the prior art infrared ovens for heating the plastic preforms are practically not aseptic executable.
Andererseits sind jedoch Konzepte bekannt, die es erlauben, die Kunststoffvorformlinge innerhalb eines Ofens zu sterilisieren oder bereits steril herzustellen. Diese Konzepte scheitern jedoch bislang an einem nicht steril ausführbaren Ofen zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge. On the other hand, however, concepts are known which make it possible to sterilize the plastic preforms within a furnace or already produce sterile. However, these concepts fail so far on a non-sterile executable oven for heating the plastic preforms.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen zu schaffen, welche auch eine Erwärmung der Kunststoffvorformlinge unter sterilen Bedingungen erlaubt. The present invention is therefore based on the object to provide a device for heating plastic preforms, which also allows heating of the plastic preforms under sterile conditions.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den jeweils unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. These objects are achieved by an apparatus and a method according to the respective independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen weist einen Träger auf, an den wenigstens eine Erwärmungseinrichtung angeordnet ist, wobei diese Erwärmungseinrichtung ein Halteelement zum Halten und Transportieren der Kunststoffvorformlinge sowie eine Erwärmungseinheit, in welche der Kunststoffvorformling einführbar ist, aufweist. Weiterhin ist eine Bewegungseinrichtung vorgesehen, welche geeignet ist, den Kunststoffvorformling in die Erwärmungseinheit einzuführen, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen aufweist A device according to the invention for heating plastic preforms has a carrier to which at least one heating device is arranged, wherein this heating device has a holding element for holding and transporting the plastic preforms and a heating unit into which the plastic preform can be inserted. Furthermore, a movement device is provided, which is suitable for introducing the plastic preform into the heating unit, the device furthermore having a generating device for generating microwaves
Weiterhin weist die Vorrichtung einen Reinraum auf, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge mittels der Erwärmungseinheit erwärmbar sind, wobei dieser Reinraum von wenigstens einer ersten Wandung gegenüber einer Umgebung abgegrenzt ist. Furthermore, the device has a clean room, within which the plastic preforms can be heated by means of the heating unit, this clean room being delimited from an environment by at least one first wall.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine eine Grenze des Reinraums ausbildende Wandung für eine elektromagnetische Strahlung durchdringbar. Bei der elektromagnetischen Strahlung kann es sich dabei insbesondere um Mikrowellen, Laser oder Infrarotstrahlung und/oder Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich handeln. According to the invention, at least one wall forming a boundary of the clean room can be penetrated by an electromagnetic radiation. The electromagnetic radiation may be, in particular, microwaves, lasers or infrared radiation and / or radiation in the visible wavelength range.
Es wird also vorgeschlagen, für die Erwärmung der Kunststoffvorformlinge auf das Konzept einer Mikrowellenerwärmung zurückzugreifen. Die Erwärmung von Kunststoffvorformlingen mittels Mikrowellen ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und wurde beispielsweise in der
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Leitungseinrichtung, welche die Mikrowellen zu der Erwärmungseinheit leitet. Bei dieser Leitungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Wellenhohlleiter handeln. Preferably, the device comprises a conduit means which directs the microwaves to the heating unit. This conductor device can be, for example, a waveguide.
Eine Problematik derartiger Vorrichtungen besteht darin, dass bestimmte Sensoreinheiten verwendet werden sollten, beispielsweise ein Pyrometer, welches berührungslos eine Temperatur der Kunststoffvorformlinge misst. Aus dem Stand der Technik hierzu bekannte Bauteile, wie beispielsweise Pyrometer, sind jedoch nicht in einer aseptischen Ausführung zu erhalten. Daher ist es erforderlich, derartige Bauteile außerhalb des Reinraums anzubringen. Durch das Vorsehen einer Wandung, durch welche hindurch elektromagnetische Strahlung treten kann, ist eine Möglichkeit geschaffen, um derartige Messungen, beispielsweise der Temperatur der Kunststoffvorformlinge, durch eine Grenze des Reinraums hindurch zu messen. Dies bedeutet, dass eine entsprechende Messeinrichtung auch außerhalb des Reinraums angeordnet sein kann. A problem of such devices is that certain sensor units should be used, for example a pyrometer, which measures contactlessly a temperature of the plastic preforms. However, components known from the prior art, such as pyrometers, are not obtainable in an aseptic form. Therefore, it is necessary to install such components outside of the clean room. By providing a wall through which electromagnetic radiation can pass, a way is provided for measuring such measurements, for example the temperature of the plastic preforms, through a border of the clean room. This means that one appropriate measuring device can also be arranged outside the clean room.
Vorteilhaft handelt es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um Licht bzw. Strahlung im infraroten Bereich. Bevorzugt handelt es sich hierbei um Wellenlängenbereiche, die zwischen 800 nm und 20.000 nm liegen (also sowohl NIR- als auch FIR-Bereiche). Advantageously, the electromagnetic radiation is light or radiation in the infrared range. These are preferably wavelength ranges which lie between 800 nm and 20,000 nm (ie both NIR and FIR regions).
Dabei dient diese Wandung, welche von der elektromagnetischen Strahlung durchdringbar ist, insbesondere zu Messzwecken. Es wäre jedoch auch möglich, dass eine Erwärmung der Kunststoffvorformlinge durch eine derartige Wandung hindurch erfolgt, also beispielsweise die Mikrowellen, welche die Kunststoffvorformlinge erwärmen sollen, durch diese Wandung hindurchtreten. In this case, this wall, which is penetratable by the electromagnetic radiation, in particular for measuring purposes. However, it would also be possible for the plastic preforms to be heated through such a wall, for example, the microwaves which are intended to heat the plastic preforms should pass through this wall.
Vorteilhaft ist jedoch die besagte Wandung, durch welche die elektromagnetische Strahlung hindurchtreten kann, gasundurchlässig. Advantageously, however, said wall, through which the electromagnetic radiation can pass through, impermeable to gas.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, welche berührungslos wenigstens eine physikalische Eigenschaft eines in die Erwärmungseinheit eingeführten Kunststoffvorformlings erfasst, wobei diese Sensoreinrichtung wenigstens teilweise außerhalb des Reinraums angeordnet ist. Damit misst, wie oben erwähnt, diese Sensoreinrichtung die besagte physikalische Größe durch die Wandung des Reinraums hindurch. In a further advantageous embodiment, the device has at least one sensor device which senses contactlessly at least one physical property of a plastic preform introduced into the heating unit, wherein this sensor device is arranged at least partially outside the clean room. Thus, as mentioned above, this sensor device measures said physical quantity through the wall of the clean room.
Vorteilhaft handelt es sich bei dieser physikalischen Größe um eine Temperatur des Kunststoffvorformlings, der gerade durch die Erwärmungseinheit erwärmt wird. Vorteilhaft ist dabei diese Sensoreinrichtung geeignet, um die besagte physikalische Größe kontinuierlich zu messen. Es könnten jedoch auch andere Eigenschaften der Kunststoffvorformlinge gemessen werden, wie beispielweise eine Transparenz des Kunststoffvorformlings oder auch eine Wanddicke. Advantageously, this physical quantity is a temperature of the plastic preform that is being heated by the heating unit. Advantageously, this sensor device is suitable for continuously measuring said physical quantity. However, other properties of the plastic preforms could also be measured, such as a transparency of the plastic preform or a wall thickness.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Erwärmungseinrichtung einen Resonator auf, der einen Hohlraum ausbildet, in den der Kunststoffvorformling einführbar ist. Dieser Resonator stellt damit bevorzugt auch die Erwärmungseinheit dar. Dabei ist auch dieser Hohlraum innerhalb des Reinraums angeordnet und der Resonator weist bevorzugt ein Gehäuse auf, welches den Hohlraum umgibt, wobei eine Reinraumgrenze in einem Bereich dieses Gehäuses verläuft. Unter einem Bereich dieses Gehäuses wird verstanden, dass sich die Reinraumgrenze geometrisch durch das Gehäuse hindurch erstreckt oder auch sich unmittelbar an dieses Gehäuse anschließt. Bevorzugt ist jedoch ein Bereich dieses Gehäuses auch außerhalb des Reinraums vorgesehen. In a further advantageous embodiment, the heating device has a resonator which forms a cavity into which the plastic preform can be inserted. This resonator is thus preferably also the heating unit. In this case, this cavity is also disposed within the clean room and the resonator preferably has a housing which surrounds the cavity, wherein a clean room boundary extends in a region of this housing. An area of this housing is understood to mean that the clean room boundary extends geometrically through the housing or also directly adjoins this housing. Preferably, however, an area of this housing is also provided outside the clean room.
Vorteilhaft sind mehrere Sensoreinrichtungen vorgesehen und besonders bevorzugt ist wenigstens je eine der oben erwähnten Sensoreinrichtungen jeder einzelnen Erwärmungseinheit zugeordnet. Damit ist diese Sensoreinrichtung auch in einer Nähe zu den einzelnen Resonatoren anzubringen. Da andererseits, wie oben erwähnt, die Sensoreinrichtung außerhalb des Reinraums anzuordnen ist, wird vorgeschlagen, dass eine Grenze des Reinraums in den besagten Bereich des Resonatorgehäuses verläuft, um so eine Möglichkeit zu schaffen, um die Sensoreinrichtung möglichst nahe an der Messstelle anzuordnen. Advantageously, a plurality of sensor devices are provided, and particularly preferably at least one of the above-mentioned sensor devices is assigned to each individual heating unit. Thus, this sensor device is to be mounted in a proximity to the individual resonators. On the other hand, since, as mentioned above, the sensor device is to be arranged outside the clean room, it is proposed that a boundary of the clean room extends into the said region of the resonator housing so as to create a possibility to arrange the sensor device as close as possible to the measuring point.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Gehäuse des Resonators wenigstens ein von einer Infrarotstrahlung durchdringbares Wandungselement auf. Dabei ist es möglich, dass dieses Wandungselement in das Gehäuse integriert ist und/oder aber an einer Innenwandung dieses Gehäuses, beispielsweise einer Innenwandung, welche den Hohlraum, in welchen die Kunststoffvorformlinge eingeführt werden, umgibt, anliegt. Ebenso wäre es möglich, dass eine umlaufende Wand, beispielsweise in Form eines umlaufenden Zylinders, vorgesehen ist, welche den Reinraum von dem eigentlichen Resonator (der damit außerhalb des Reinraums angeordnet ist) trennt. Vorteilhaft weist jedoch ein derartiges Wandungselement eine hohe Beständigkeit gegenüber einem Reinigungsmittel auf. Daneben sollte dieses Wandungselement auch einen niedrigen dielektrischen Verlust aufweisen, um so für die Durchdringung von Mikrowellen geeignet zu sein. Weiterhin sollte dieses Wandungselement transparent für die Infrarotstrahlung für die Sensoreinrichtung sein. Je nach Arbeitsbereich einer derartigen Sensoreinrichtung, bei der es sich insbesondere um ein Pyrometer handeln kann, kommen unterschiedliche Materialien infrage. Bei einem kurzwelligen Pyrometer (Wellenlängenbereiche < 2.000 nm) wäre es denkbar, Quarzglasröhren zu verwenden. Bei langwelligeren Pyrometern (welche in einem Arbeitsbereich von 8.000 bis 14.000 nm arbeiten) könnte eine Siliziumröhre verwendet werden. Diese beiden Materialien sind auch für Mikrowellen transparent und relativ beständig gegenüber Chemikalien. In a further advantageous embodiment, the housing of the resonator has at least one wall element which can be penetrated by an infrared radiation. It is possible that this wall element is integrated into the housing and / or on an inner wall of this housing, for example, an inner wall, which surrounds the cavity into which the plastic preforms are introduced, is present. It would also be possible for a circumferential wall, for example in the form of a circumferential cylinder, to be provided, which separates the clean space from the actual resonator (which is thus arranged outside the clean room). However, such a wall element advantageously has a high resistance to a cleaning agent. In addition, this wall element should also have a low dielectric loss, so as to be suitable for the penetration of microwaves. Furthermore, this wall element should be transparent to the infrared radiation for the sensor device. Depending on the work area of such a sensor device, which may be in particular a pyrometer, different materials come into question. For a short-wave pyrometer (wavelength ranges <2,000 nm), it would be conceivable to use quartz glass tubes. For longer wavelength pyrometers (which operate in a working range of 8,000 to 14,000 nm) a silicon tube could be used. These two materials are also transparent to microwaves and relatively resistant to chemicals.
Vorteilhaft ist dabei das Wandungselement von einer in einer geradlinigen Strahlungsrichtung ausgehend von dem Hohlraum austretenden Strahlung durchdringbar. Advantageously, the wall element can be penetrated by a radiation emanating from the cavity in a straight-line radiation direction.
Vorteilhaft bildet, wie oben erwähnt, dieses Wandungselement auch eine Grenze des Reinraums aus. Advantageously, as mentioned above, this wall element also forms a boundary of the clean room.
Anstelle des oben erwähnten Zylinders wäre es auch denkbar, aseptikfähige und infrarottransmittierbare Fenster kurz vor der Sensoreinrichtung, wie dem Pyrometer, vorzusehen. Hierbei werden bevorzugt außerhalb des eigentlichen Mikrowellenresonators wenigstens ein bevorzugt wenigstens zwei Fenster angeordnet, die vorteilhaft nach Regeln des hygienischen Designs abgedichtet werden. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass diese Fenster sehr klein sein können und nicht mikrowellenbeständig sein müssen, da sie nicht von der den Kunststoffvorformling erwärmenden Mikrowellenstrahlung durchdrungen werden. Instead of the above-mentioned cylinder, it would also be conceivable to provide aseptic-capable and infrared-transmittable windows shortly before the sensor device, such as the pyrometer. In this case, at least one preferably at least two windows, which are advantageously sealed according to rules of hygienic design, are preferably arranged outside the actual microwave resonator. The advantage of this approach is that these windows can be very small and do not have to be microwave resistant, as they are not penetrated by the microwave preform heating microwave radiation.
Eines der Materialien wären hierbei zum Beispiel Scheiben aus Silizium oder Germanium. Allerdings sollte bei dieser Ausgestaltung darauf geachtet werden, in dem Resonator selbst alle Stöße (in denen Materialien aneinander anliegen) bzw. Spalte hygienisch ausgelegt sind. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, indem ein fertig montierter Resonator nochmals beschichtet wird, um alle derartigen Stöße und Spalte zu verschließen. One of the materials would be, for example, slices of silicon or germanium. However, care should be taken in this embodiment, in the resonator itself all shocks (in which materials abut each other) or column are designed hygienically. This can be achieved, for example, by re-coating a finished mounted resonator to seal all such impacts and gaps.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine zweite Wandung auf, welche den Reinraum begrenzt, und die erste Wandung ist gegenüber der zweiten Wandung beweglich. Dabei kann in einem Bereich zwischen diesen Wandungen eine Abdichteinrichtung vorgesehen sein, wie beispielsweise ein so genanntes Wasserschloss, eine Fluidsperre oder auch eine Schleifringdichtung. Um die Bewegungen in das Innere des Reinraums zu übertragen, können auch magnetische Kopplungen vorgesehen sein. So kann es sich beispielsweise bei den Halteelementen, welche die Kunststoffvorformlinge halten, um Haltedorne handeln, welche in eine Mündung der Kunststoffvorformlinge einführbar sind. In a further advantageous embodiment, the device has at least one second wall, which limits the clean room, and the first wall is movable relative to the second wall. In this case, a sealing device may be provided in a region between these walls, such as a so-called water lock, a fluid barrier or a slip ring seal. In order to transmit the movements into the interior of the clean room, magnetic couplings can also be provided. Thus, for example, the holding elements which hold the plastic preforms may be holding mandrels, which can be introduced into an opening of the plastic preforms.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung auf, welche eine Drehbewegung der Kunststoffvorformlinge bezüglich ihrer Längsachse erzeugt. Diese Drehbewegung kann dabei beispielsweise von einer Antriebseinrichtung eingeleitet werden, die außerhalb des Reinraums angeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass diese Drehbewegung durch eine Reinraumgrenze übertragen wird, beispielsweise unter Verwendung der oben erwähnten magnetischen Kupplungen. Daneben sind jedoch bevorzugt diese Halteelemente, welche die Kunststoffvorformlinge halten, auch in einer Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge bewegbar, um die daran angeordneten Kunststoffvorformlinge in die Erwärmungseinheiten einzuführen und bevorzugt auch aus dieser wieder auszuführen. Advantageously, the device has a movement device which generates a rotational movement of the plastic preforms with respect to their longitudinal axis. This rotational movement can be initiated for example by a drive device which is arranged outside the clean room. It is possible that this rotational movement is transmitted through a clean room boundary, for example using the above-mentioned magnetic couplings. In addition, however, these holding elements, which hold the plastic preforms, are preferably also movable in a longitudinal direction of the plastic preforms in order to introduce the plastic preforms arranged thereon into the heating units and, preferably, also to carry this out again.
Für die Durchführung dieser Hubbewegung kann beispielsweise ein langes Wasserschloss (insbesondere lang entlang der Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge) vorgesehen sein oder aber an eine Fluidsperre oder auch ein langer Faltenbalg, der zum Abdichten dieser langen Hubbewegungen dient. Vorteilhaft ist ein derartiges Wasserschloss derart ausgeführt, dass es Hubbewegungen in der Längsrichtung von wenigstens 3cm, bevorzugt von wenigstens 5cm und besonders bevorzugt von wenigstens 10cm zulässt. For the implementation of this lifting movement, for example, a long water lock (especially long along the longitudinal direction of the plastic preforms) may be provided or to a fluid barrier or a long bellows, which serves to seal these long strokes. Advantageously, such a water lock is designed such that it permits lifting movements in the longitudinal direction of at least 3 cm, preferably of at least 5 cm and particularly preferably of at least 10 cm.
Vorteilhaft wird zur Abdichtung dieser Hubbewegung ein Faltenbalg verwendet und zur Abdichtung der Drehbewegung eine schleifende Dichtung. Vorteilhaft ist auch das oben erwähnte lange Wasserschloss, welches selbst sowohl die Drehbewegungen als auch die Hubbewegungen abdichtet. Advantageously, a bellows is used to seal this lifting movement and a sliding seal to seal the rotational movement. Also advantageous is the above-mentioned long water lock, which itself seals both the rotational movements and the lifting movements.
Vorteilhaft ist der Resonator, bzw. dessen Gehäuse, so ausgelegt, dass er den Regeln eines hygienischen Designs entspricht. So ist es denkbar, dass Übergänge zwischen Bauteilen des Resonators bzw. Stöße und Verbindungen, die in Kontakt zu dem Reinraum stehen, mit einer aseptikfähigen Dichtung verschlossen sind, beispielsweise mit einer aseptifähigen Schicht versehen sind. Advantageously, the resonator, or its housing, designed so that it complies with the rules of a hygienic design. Thus, it is conceivable that transitions between components of the resonator or joints and connections which are in contact with the clean room, are closed with a seal aseptikfähigen, for example, are provided with an aseptifähigen layer.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Erwärmungseinheit eine erste Öffnung auf, über welche der Kunststoffvorformling in die Erwärmungseinheit einführbar ist sowie wenigstens eine zweite Öffnung, welche von der ersten Öffnung beabstandet ist. Diese zweite Öffnung kann beispielsweise zur Reinigung der Erwärmungseinheit bzw. des Innenraums des Resonators verwendet werden. In a preferred embodiment, the heating unit has a first opening, via which the plastic preform can be inserted into the heating unit and at least one second opening, which is spaced from the first opening. This second opening can be used for example for cleaning the heating unit or the interior of the resonator.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Leitung zum Leiten eines fließfähigen Mediums auf, welche in Strömungsverbindung mit der zweiten Öffnung steht. Mittels dieser Leitung ist ein Reinigungsprozess bzw. Spülprozess des Resonatorinnenraums denkbar. In a further advantageous embodiment, the device has a line for conducting a flowable medium, which is in flow communication with the second opening. By means of this line, a cleaning process or rinsing process of the resonator interior is conceivable.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein Faltenbalg vorgesehen, um wenigstens eine in der Vorrichtung auftretende Relativbewegung und insbesondere eine Hubbewegung abzudichten. In a further advantageous embodiment, at least one bellows is provided to seal at least one relative movement occurring in the device, and in particular a lifting movement.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen ausßerhalb des Reinraums angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wäre es möglich, dass die elektromagentischen Wellen, welche zur Erwärmung der Kunststoffbehältnisse dienen, durch die strahlungsdurchlässige Wandung treten. In a further advantageous embodiment, the generating means for generating electromagnetic waves outside the clean room is arranged. In this embodiment, it would be possible for the electromagnetic waves, which serve to heat the plastic containers, to pass through the radiation-permeable wall.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, wobei die Erwärmungseinrichtung einen Resonator aufweist, der einen Hohlraum ausbildet, in den der Kunststoffvorformling einführbar ist, und dieser Resonator weiterhin ein Gehäuse aufweist sowie eine Sensoreinrichtung, welche berührungslos wenigstens eine physikalische Eigenschaft eines in die Erwärmungseinrichtung eingeführten Kunststoffvorformlings erfasst. The present invention is further directed to a heating device for heating plastic preforms, wherein the heating device comprises a resonator, the forming a cavity into which the plastic preform is insertable, and this resonator further comprises a housing and a sensor device which detects contactlessly at least one physical property of a plastic preform introduced into the heating device.
Erfindungsgemäß ist zwischen der Sensoreinrichtung und dem Hohlraum eine gasundurchlässige Wandung angeordnet, welche für eine elektromagnetische Strahlung in einem infraroten Wellenlängenbereich durchdringbar ist. Es wird daher auch für die einzelnen Erwärmungseinrichtungen vorgeschlagen, dass diese durch eine Wandung hindurch den physikalischen Parameter der Kunststoffvorformlinge und insbesondere deren Temperatur erfassen. Vorteilhaft handelt es sich bei der Sensoreinrichtung um ein Pyrometer. According to the invention a gas-impermeable wall is arranged between the sensor device and the cavity, which is permeable to electromagnetic radiation in an infrared wavelength range. It is therefore also proposed for the individual heating devices that they detect through a wall through the physical parameters of the plastic preforms and in particular their temperature. Advantageously, the sensor device is a pyrometer.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert und während dieses Transports erwärmt werden. Dabei werden die Kunststoffvorformlinge jeweils in Erwärmungseinheiten eingeführt und in diesen Erwärmungseinheiten erwärmt, sodass jeder zu erwärmende Kunststoffvorformling einer Erwärmungseinheit zugeordnet ist. Weiterhin werden die Erwärmungseinheiten wenigstens abschnittsweise entlang eines Transportpfades bewegt und zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge werden Mikrowellen in die Erwärmungseinheit eingebracht. The present invention is further directed to a method of heating plastic preforms, wherein the plastic preforms are transported along a predetermined transport path and heated during this transport. The plastic preforms are each introduced into heating units and heated in these heating units, so that each plastic preform to be heated is assigned to a heating unit. Furthermore, the heating units are at least partially moved along a transport path and for heating the plastic preforms microwaves are introduced into the heating unit.
Erfindungsgemäß werden die Kunststoffvorformlinge wenigstens zeitweise während ihrer Erwärmung innerhalb eines Reinraums transportiert, wobei dieser Reinraum von wenigstens einer ersten Wandung und wenigstens einer zweiten Wandung, welche bevorzugt beweglich gegenüber der ersten Wandung ausgeführt ist, gegenüber einer Umgebung abgegrenzt ist, und wobei wenigstens eine physikalische Eigenschaft eines in einer Erwärmungseinheit befindlichen Kunststoffvorformlings von einer außerhalb des Reinraums angeordneten Sensoreinrichtung erfasst wird. According to the invention, the plastic preforms are transported at least temporarily during their heating within a clean room, this clean room being delimited from an environment by at least one first wall and at least one second wall, which is preferably movable relative to the first wall, and wherein at least one physical property a plastic preform located in a heating unit is detected by a sensor device arranged outside the clean room.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass der besagte physikalische Parameter, insbesondere eine Temperatur, durch die Reinraumgrenze hindurch erfasst wird. Vorteilhaft handelt es sich bei der oben erwähnten Transportbewegung der Kunststoffvorformlinge um eine Drehbewegung bzw. eine Bewegung entlang einer kreisförmigen Linie. Therefore, it is also proposed in terms of the method that the said physical parameter, in particular a temperature, is detected through the clean-room boundary. Advantageously, the above-mentioned transport movement of the plastic preforms is a rotary movement or a movement along a circular line.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Further advantages and embodiments will be apparent from the attached drawings:
Darin zeigen: Show:
Der Reinraum ist hier in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen
Über eine Kopplungseinrichtung
Die Bezugszeichen
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist lediglich eine Erwärmungseinrichtung
Das Bezugszeichen
Bei der in
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. The Applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, if they are new to the prior art individually or in combination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Träger carrier
- 4 4
- Mikrowellenerzeugungseinrichtung Microwave generator
- 6 6
- Reinraum cleanroom
- 7 7
- Leitungseinrichtung line device
- 10 10
- Kunststoffvorformlinge The plastic preforms
- 20 20
- Erwärmungseinrichtung heater
- 22 22
- Halteelement retaining element
- 24 24
- Bewegungseinrichtung mover
- 28 28
- Faltenbalg bellow
- 30 30
- Erwärmungseinheit, Resonator Heating unit, resonator
- 32 32
- Hohlraum cavity
- 33 33
- zu der Längsrichtung L senkrechter Bereich to the longitudinal direction L vertical area
- 34 34
- Resonatorgehäuse/Resonator Resonator / resonator
- 34a, 34b 34a, 34b
- Gehäuseteile housing parts
- 36 36
- Sensoreinrichtung/Pyrometer Sensor device / pyrometer
- 40 40
- Dichtungseinrichtungen/Wasserschlösser Sealing devices / surge tanks
- 41 41
- umlaufende Kanäle circumferential channels
- 43 43
- Schwert sword
- 52 52
- Träger carrier
- 54 54
- Kopplungseinrichtung coupling device
- 64 64
- stationäre Wandung stationary wall
- 63 63
- bewegliche Wandung movable wall
- 66 66
- Zylinder (als Teil der den Reinraum begrenzenden Wandung) Cylinder (as part of the wall limiting the clean room)
- 68 68
- IR-durchlässige Fenster (als Teil der den Reinraum begrenzenden Wandung)IR-permeable windows (as part of the wall bordering the clean room)
- 70 70
- Wandung wall
- 72 72
- Tuningeinheiten/Tuningstifte Tuning Units / tuning pins
- S S
- Sterilraumgrenze Sterile room boundary
- L L
- Doppelpfeilrichtung/Längsachse Double-headed arrow direction / longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102007022386 [0009] DE 102007022386 [0009]
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