DE102021104860B4 - Method and device for providing preforms and method and system for producing containers - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Bereitstellen und Zuführen von Vorformlingen zu einer Einrichtung für die Herstellung von Behältern durch Umformen der Vorformlinge mittels Druckbeaufschlagung mit einem Fluid, umfassend:a) Platzieren der Vorformlinge in einem Füllbehälter (18) in einer Umfüllvorrichtung (19) zum Umfüllen der Vorformlinge in einen Vorratsbehälter (12),b) Überwachen eines Füllstands (29) im Vorratsbehälter (12),c) automatisches Entleeren des Füllbehälters (18) in den Vorratsbehälter (12), wenn der Füllstand (29) im Vorratsbehälter (12) einen ersten Grenzwert (31) unterschreitet,d) Entnahme der Vorformlinge aus dem Vorratsbehälter (12) in einem Förderstrom, dadurch gekennzeichnet, dass am Vorratsbehälter (12) ein zweiter Grenzwert (32) des Füllstands (29) überwacht wird, wobei der zweite Grenzwert (32) größer oder gleich dem ersten Grenzwert (31) ist, dass am Füllbehälter (18) ein Befüllungszustand (30) bestimmt wird, und dass bei Unterschreiten des zweiten Grenzwerts (32) im Vorratsbehälter (12) der Befüllungszustand (30) im Füllbehälter (18) ausgewertet wird, um eine Befüllung des Füllbehälters (18) oder einen Ersatz desselben durch einen befüllten Füllbehälter (18) zu steuern.Method for providing and feeding preforms to a device for the production of containers by forming the preforms by pressurizing them with a fluid, comprising:a) placing the preforms in a filling container (18) in a transfer device (19) for transferring the preforms into one Storage container (12), b) monitoring a fill level (29) in the storage container (12), c) automatically emptying the filling container (18) into the storage container (12) when the fill level (29) in the storage container (12) reaches a first limit value ( 31), d) removal of the preforms from the storage container (12) in a conveying stream, characterized in that a second limit value (32) of the fill level (29) is monitored on the storage container (12), the second limit value (32) being larger or is equal to the first limit value (31), that a filling state (30) is determined at the filling container (18), and that if the second limit value (32) in the storage container (12) is undershot, the filling state (30) in the filling container (18) is evaluated to control filling of the filling container (18) or replacing it with a filled filling container (18).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen und Zuführen von Vorformlingen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for providing and feeding preforms according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device according to the preamble of
Behälter aus Kunststoff werden durch Umformen von Vorformlingen mittels Druckbeaufschlagung mit einem Fluid, also pneumatisch oder hydraulisch, insbesondere in einem Blasprozess oder Streckblasprozess oder im sogenannten Form-Fill-Verfahren hergestellt. Insbesondere handelt es sich um Behälter aus PET, vorzugsweise um Flaschen.Plastic containers are produced by forming preforms by applying pressure with a fluid, i.e. pneumatically or hydraulically, in particular in a blow molding or stretch blow molding process or in the so-called form-fill process. In particular, these are containers made of PET, preferably bottles.
Die Vorformlinge werden als Schüttgut in einem Vorratsbehälter bereitgehalten und diesem in einem Förderstrom entnommen. Der Förderstrom führt zu einer Heizeinrichtung, in der die Vorformlinge thermisch konditioniert werden. Von der Heizeinrichtung gelangen die Vorformlinge mit Hilfe eines Übergabeförderers auf eine Vorrichtung mit Blasformen.The preforms are kept ready as bulk material in a storage container and removed from it in a conveying stream. The flow leads to a heating device in which the preforms are thermally conditioned. The preforms are transferred from the heating device to a device with blow molds using a transfer conveyor.
Eine nicht beabsichtigte Unterbrechung des Förderstroms aus dem Vorratsbehälter heraus soll vermieden werden. Der Inhalt bzw. der Füllstand des Vorratsbehälters wird deshalb überwacht. Sobald ein erster Grenzwert unterschritten ist, werden Vorformlinge aus einem Füllbehälter in den Vorratsbehälter automatisch umgefüllt. Anschließend wird der Füllbehälter sogleich neu befüllt oder durch einen befüllten ersetzt. Das heißt, nach jedem Umfüllen der Vorformlinge vom Füllbehälter in den Vorratsbehälter wird auch der Füllbehälter neu befüllt oder ersetzt. Einen solchen Stand der Technik zeigt die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit dem der anfallende Gesamtaufwand verringert werden kann.The object of the present invention is to create a method with which the overall effort involved can be reduced.
Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Ausgehend von einem die Schritte
- a) Platzieren der Vorformlinge in einem Füllbehälter in einer Umfüllvorrichtung zum Umfüllen der Vorformlinge in einen Vorratsbehälter,
- b) Überwachen eines Füllstands im Vorratsbehälter,
- c) automatisches Entleeren des Füllbehälters in den Vorratsbehälter, wenn der Füllstand im Vorratsbehälter einen ersten Grenzwert unterschreitet,
- d) Entnahme der Vorformlinge aus dem Vorratsbehälter in einem Förderstrom,
umfassenden Ablauf, ist insbesondere vorgesehen, dass am Vorratsbehälter ein zweiter Grenzwert des Füllstands überwacht wird, wobei der zweite Grenzwert größer oder gleich dem ersten Grenzwert ist, dass am Füllbehälter ein Befüllungszustand bestimmt wird und dass bei Unterschreiten des zweiten Grenzwerts im Vorratsbehälter der Befüllungszustand im Füllbehälter ausgewertet wird, um eine Befüllung des Füllbehälters oder einen Ersatz desselben durch einen befüllten Füllbehälter zu steuern. Demnach wird der zweite Grenzwert vor dem ersten Grenzwert zusätzlich berücksichtigt. Dadurch können die Befüllung oder der Austausch des Füllbehälters noch besser und vorausschauender geplant und durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise für die Herstellung von Behältern in einem Blasprozess oder im Form-Fill-Verfahren verwendet, jeweils mit oder ohne Reckstange.To solve the problem, the method according to the invention has the features of claim 1. Starting from one the steps
- a) placing the preforms in a filling container in a transfer device for transferring the preforms into a storage container,
- b) monitoring a fill level in the storage container,
- c) automatic emptying of the filling container into the storage container when the fill level in the storage container falls below a first limit value,
- d) removing the preforms from the storage container in a conveying stream,
Comprehensive process, it is in particular provided that a second limit value of the fill level is monitored on the storage container, the second limit value being greater than or equal to the first limit value, that a filling state is determined on the filling container and that if the second limit value in the storage container is undershot, the filling state in the filling container is evaluated in order to control filling of the filling container or a replacement of the same with a filled filling container. Accordingly, the second limit value is also taken into account before the first limit value. This means that the filling or replacement of the filling container can be planned and carried out even better and more proactively. The method according to the invention is preferably used for the production of containers in a blowing process or in the form-fill process, in each case with or without a stretch rod.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
- - bei Unterschreiten des zweiten Grenzwerts im Vorratsbehälter und zugleich leerem Füllbehälter der Füllbehälter gefüllt wird oder durch einen gefüllten Füllbehälter ersetzt wird,
- - der gefüllte Füllbehälter automatisch in den Vorratsbehälter entleert wird,
- - und der nun wieder leere Füllbehälter gefüllt oder durch einen gefüllten Füllbehälter ersetzt wird, ohne das Unterschreiten eines der Grenzwerte des Füllstands abzuwarten.
- - if the storage container falls below the second limit value and the filling container is empty at the same time, the filling container is filled or is replaced by a filled filling container,
- - the filled filling container is automatically emptied into the storage container,
- - and the now empty filling container is filled or replaced by a filled filling container without waiting for the fill level to fall below one of the limit values.
Somit wird der Füllbehälter erst wieder befüllt, wenn auch der Vorratsbehälter fast wieder leer ist, nämlich sein Füllstand den zweiten Grenzwert unterschreitet. Auf diese Weise kann der Aufwand zum Befüllen des Füllbehälters nahezu halbiert werden. Eine vollständige Halbierung des Aufwands ist nicht möglich, da das Befüllen des Füllbehälters und des Vorratsbehälters nicht in beliebig kurzer Zeit durchführbar ist und die Vorformlinge kontinuierlich aus dem Vorratsbehälter abgefördert werden.The filling container is therefore only filled again when the storage container is almost empty again, namely its fill level falls below the second limit value. In this way, the effort required to fill the filling container can be almost halved. A complete halving of the effort is not possible because filling the filling container and the storage container cannot be carried out in an arbitrarily short time and the preforms are continuously conveyed out of the storage container.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann wenigstens dann ein Signal erzeugt werden, wenn
- a) der Füllstand im Vorratsbehälter den zweiten Grenzwert unterschreitet und zugleich der Füllbehälter leer ist, oder
- b) das Füllen oder Ersetzen des zuvor automatisch in den Vorratsbehälter entleerten Füllbehälters nicht innerhalb einer definierten Zeitspanne erfolgt.
- a) the filling level in the storage container falls below the second limit value and at the same time the filling container is empty, or
- b) the filling or replacement of the filling container that was previously automatically emptied into the storage container does not take place within a defined period of time.
Das Signal gemäß a) signalisiert dem Bedienungspersonal die Notwendigkeit für das Nachfüllen des Füllbehälters. Das Umfüllen vom Füllbehälter in den Vorratsbehälter erfolgt automatisch durch eine entsprechende Umfüllvorrichtung, wenn der Füllstand im Vorratsbehälter den ersten Grenzwert unterschreitet.The signal according to a) signals to the operating personnel the need to refill the filling container. Transferring from the filling container into The storage container is automatically filled by a corresponding transfer device when the fill level in the storage container falls below the first limit value.
Das Signal gemäß b) sichert das nochmalige Befüllen des zuvor entleerten Füllbehälters ab. Die Zeitspanne hängt auch von der Bewegungsgeschwindigkeit des Füllbehälters und von der zum Füllen oder Tauschen des Füllbehälters benötigten Zeit ab und liegt vorzugsweise zwischen einer und fünf Minuten.The signal according to b) ensures that the previously emptied filling container is refilled. The time period also depends on the speed of movement of the filling container and the time required to fill or replace the filling container and is preferably between one and five minutes.
Natürlich kann das Signal auch für beide Fälle a) und b) vorgesehen sein.Of course, the signal can also be provided for both cases a) and b).
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Signal ein optisches oder/und akustisches Signal sein. Vorzugsweise erfolgt die Ausgabe des Signals durch einen Summer, eine Hupe, einen Lautsprecher, eine Leuchte, eine Signallampe. Im Sinne der Erfindung ist auch eine Anzeige auf einem Display ein optisches Signal.According to a further idea of the invention, the signal can be an optical and/or acoustic signal. The signal is preferably output by a buzzer, a horn, a loudspeaker, a light, a signal lamp. For the purposes of the invention, an indication on a display is also an optical signal.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Füllbehälter als Transportbehälter verwendet wird und der gefüllte Transportbehälter der Umfüllvorrichtung zugeführt und geleerte Transportbehälter entnommen werden. Der Füllbehälter hat dadurch eine Doppelfunktion. Alternativ ist der Füllbehälter am Ort der Umfüllvorrichtung installiert oder Teil der Umfüllvorrichtung und wird zyklisch befüllt.According to a further idea of the invention, it can be provided that the filling container is used as a transport container and the filled transport container is fed to the decanting device and emptied transport containers are removed. The filling container therefore has a dual function. Alternatively, the filling container is installed at the location of the transfer device or is part of the transfer device and is filled cyclically.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Füllstand im Vorratsbehälter durch eine oder mehrere Lichtschrankenmessungen am Vorratsbehälter ermittelt werden. Es handelt sich dabei um eine bekannte und etablierte Technik zur Bestimmung des Füllstands.According to a further idea of the invention, the fill level in the storage container can be determined by one or more light barrier measurements on the storage container. This is a well-known and established technique for determining the filling level.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Grenzwerte durch optische Sensoren überwacht werden. Optische Sensoren sind bewährt, einfach zu handhaben und anzusteuern. Insbesondere handelt es sich um Kameras, Infrarot-Sensoren, Lichtschranken.According to a further idea of the invention, the limit values can be monitored by optical sensors. Optical sensors are proven, easy to handle and control. In particular, these are cameras, infrared sensors and light barriers.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die optischen Sensoren zumindest zwei linienförmige Bereiche im Vorratsbehälter überwachen, wobei die Bereiche mit Abstand übereinander liegen und insbesondere quer zueinander verlaufen. Vorzugsweise verlaufen die linienförmigen Bereiche etwa mittig oder innerhalb eines mittleren Drittels im Vorratsbehälter, bezogen auf Länge und Breite des Vorratsbehälters. Einer der linienförmigen Bereiche erstreckt sich vorteilhafterweise parallel zur Förderrichtung eines Abförderers, welcher unter dem Vorratsbehälter angeordnet ist.According to a further idea of the invention, the optical sensors can monitor at least two linear areas in the storage container, the areas lying one above the other at a distance and in particular running transversely to one another. The linear areas preferably run approximately in the middle or within a middle third of the storage container, based on the length and width of the storage container. One of the linear areas advantageously extends parallel to the conveying direction of a discharge conveyor, which is arranged under the storage container.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Füllstand im Vorratsbehälter durch eine Gewichtsmessung am Vorratsbehälter ermittelt werden. Durch Bestimmung des Gewichts des Vorratsbehälters kann der Füllstand relativ genau bestimmt werden, da die Vorformlinge mit gleicher Masse ausgebildet sind.According to a further idea of the invention, the fill level in the storage container can be determined by measuring the weight of the storage container. By determining the weight of the storage container, the filling level can be determined relatively precisely since the preforms are formed with the same mass.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung soll für den Befüllungszustand des Füllbehälters nur zwischen „voll“ und „leer“ unterschieden werden. Dies vereinfacht die Steuerung des Verfahrens. Der Befüllungszustand kann in einem Steuergerät abgespeichert und für die Steuerung des Verfahrens verwendet werden.According to a further idea of the invention, a distinction should only be made between “full” and “empty” for the filling status of the filling container. This simplifies the control of the process. The filling status can be saved in a control device and used to control the process.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann für den Füllbehälter ein Befüllungszustand „voll“ bestimmt werden, indem ein Einsetzen des Füllbehälters in die Umfüllvorrichtung festgestellt oder detektiert wird. Es wird nicht der Inhalt des Füllbehälters detektiert, sondern die Anwesenheit desselben in der Umfüllvorrichtung. Auch dies vereinfacht das Verfahren. Im Steuergerät kann „voll“ vermerkt werden, bis ein anderer Befüllungszustand detektiert wird.According to a further idea of the invention, a “full” filling state can be determined for the filling container by determining or detecting the insertion of the filling container into the decanting device. It is not the content of the filling container that is detected, but rather its presence in the decanting device. This also simplifies the process. “Full” can be noted in the control unit until a different filling status is detected.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann für den Füllbehälter ein Befüllungszustand „leer“ bestimmt werden, indem
- - ein Kippvorgang des Füllbehälters,
- - ein Verlassen einer Ausgangsstellung des Füllbehälters,
- - eine Bewegung des Füllbehälters aus der Ausgangsstellung in eine Übergabestellung,
- - ein Erreichen der Übergabestellung,
- - ein Verlassen der Übergabestellung,
- - eine Rückbewegung in die Ausgangsstellung oder
- - ein Erreichen der Ausgangsstellung
festgestellt oder detektiert werden. Der Füllbehälter ist zwischen Ausgangsstellung und Übergabestellung bewegbar. In der Übergabestellung fallen die Vorformlinge in den Vorratsbehälter, in der Ausgangsstellung ist der Füllbehälter in Bereitschaft und die Vorformlinge können nicht in den Vorratsbehälter fallen. Der Befüllungszustand „leer“ wird angenommen, sobald eine oder mehrere der genannten Bedingungen erfüllt sind, insbesondere sofern bisher der Befüllungszustand „voll“ galt oder in der Steuerung vorlag.According to a further idea of the invention, an “empty” filling state can be determined for the filling container by:
- - a tilting process of the filling container,
- - leaving a starting position of the filling container,
- - a movement of the filling container from the starting position into a transfer position,
- - reaching the handover position,
- - leaving the transfer position,
- - a return movement to the starting position or
- - reaching the starting position
be determined or detected. The filling container can be moved between the starting position and the transfer position. In the transfer position the preforms fall into the storage container, in the starting position the filling container is on standby and the preforms cannot fall into the storage container. The filling state “empty” is assumed as soon as one or more of the conditions mentioned are met, especially if the filling state was previously “full” or was present in the control.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren gemäß Anspruch 13, nämlich zum Herstellen von Behältern durch Bereitstellen von Vorformlingen, Zuführen der Vorformlinge in einem Förderstrom, thermisches Konditionieren der Vorformlinge und anschließendes Umformen mittels Druckbeaufschlagung mit einem Fluid, insbesondere zu Behältern in einem Blasprozess oder Streckblasprozess oder im Form-Fill-Verfahren. Erfindungsgemäß kommt dabei das voranstehend beschriebene Verfahren zum Bereitstellen und Zuführen der Vorformlinge zur Anwendung.The invention also relates to a method according to
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14. Die Vorrichtung ist vorgesehen zum Bereitstellen von Vorformlingen für eine Einrichtung zum Herstellen von Behältern durch Umformen der Vorformlinge mittels Druckbeaufschlagung mit einem Fluid, insbesondere in einem Blasprozess oder Streckblasprozess oder im Form-Fill-Verfahren, und umfasst insbesondere:
- a) einen Vorratsbehälter, aus dem die Vorformlinge in einem Förderstrom entnehmbar sind,
- b) eine erste Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines Füllstands an Vorformlingen in Vorratsbehältern,
- c) einen Füllbehälter, in dem die Vorformlinge platziert werden,
- d) eine Umfüllvorrichtung zum automatischen Umfüllen der Vorformlinge aus dem Füllbehälter in den Vorratsbehälter in Abhängigkeit von einem ersten Grenzwert des Füllstands im Vorratsbehälter.
- a) a storage container from which the preforms can be removed in a conveying stream,
- b) a first monitoring device for monitoring a fill level of preforms in storage containers,
- c) a filling container in which the preforms are placed,
- d) a transfer device for automatically transferring the preforms from the filling container into the storage container depending on a first limit value of the fill level in the storage container.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung insbesondere eine zweite Überwachungseinrichtung zum Bestimmen des Befüllungszustands im Füllbehälter auf. Mit der Vorrichtung ist das erfindungsgemäße Verfahren, auch nach allen Merkmalen der Ausführungsformen der Verfahrensunteransprüche, vorteilhaft ausführbar. Durch die zweite Überwachungseinrichtung wird sichergestellt, dass der Befüllungszustand des Füllbehälters vorzugsweise qualitativ bestimmbar oder sogar quantitativ erfassbar ist. Die zweite Überwachungseinrichtung kann auch in eine Steuerung integriert sein, insbesondere in ein Steuergerät.According to the invention, the device in particular has a second monitoring device for determining the filling state in the filling container. With the device, the method according to the invention can be carried out advantageously, even according to all the features of the embodiments of the method subclaims. The second monitoring device ensures that the filling state of the filling container can preferably be determined qualitatively or even recorded quantitatively. The second monitoring device can also be integrated into a controller, in particular into a control device.
Erfindungsgemäß ist die erste Überwachungsvorrichtung zum Überwachen des ersten Grenzwerts auch für die Überwachung eines zweiten Grenzwerts des Füllstands im Vorratsbehälter vorgesehen. Die Überwachung von zwei Grenzwerten ermöglicht eine vorausschauende Prozesssteuerung.According to the invention, the first monitoring device for monitoring the first limit value is also provided for monitoring a second limit value of the fill level in the storage container. Monitoring two limit values enables predictive process control.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann eine Signaleinrichtung vorgesehen sein, mit der wenigstens dann ein Signal ausgebbar ist, wenn
- a) der Füllstand im Vorratsbehälter den zweiten Grenzwert unterschreitet und zugleich der Füllbehälter leer ist, oder
- b) das Füllen oder Ersetzen zuvor des automatisch in den Vorratsbehälter entleerten Füllbehälters nicht innerhalb einer definierten Zeitspanne erfolgt.
- a) the filling level in the storage container falls below the second limit value and at the same time the filling container is empty, or
- b) the filling or replacement of the filling container that was automatically emptied into the storage container does not take place within a defined period of time.
Die Signaleinrichtung gibt in einem der Fälle a), b) oder in beiden Fällen ein Signal aus. Gesteuert werden kann die Signaleinrichtung durch eine entsprechend eingerichtete Steuereinrichtung.The signaling device outputs a signal in one of cases a), b) or in both cases. The signaling device can be controlled by an appropriately set up control device.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Signaleinrichtung ein optisches oder/und akustisches Signal ausgeben. Die konkrete Ausgestaltung der Signaleinrichtung sollte von den Umgebungsbedingungen am Ort der Vorrichtung und von den vorgesehenen Arbeitsabläufen abhängen. Das optische Signal kann auch eine Darstellung auf einem Display sein.According to a further idea of the invention, the signaling device can output an optical and/or acoustic signal. The specific design of the signaling device should depend on the environmental conditions at the location of the device and on the intended work processes. The optical signal can also be a representation on a display.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Überwachungsvorrichtung wenigstens einen optischen Sensor beinhaltet. Insbesondere handelt es sich um eine Lichtschranke. Optischer Sensor im Sinne der Erfindung ist auch eine Kamera mit Bildverarbeitung.According to a further idea of the invention, it can be provided that the first monitoring device contains at least one optical sensor. In particular, it is a light barrier. An optical sensor in the sense of the invention is also a camera with image processing.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Überwachungsvorrichtung einen ersten Sensor zum Überwachen des ersten Grenzwerts und einen zweiten Sensor zum Überwachen des zweiten Grenzwerts aufweisen. Durch die Aufteilung auf zwei Sensoren können diese einfacher ausgebildet sein.According to a further idea of the invention, the monitoring device can have a first sensor for monitoring the first limit value and a second sensor for monitoring the second limit value. By splitting them into two sensors, they can be designed more simply.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die insbesondere optischen Sensoren zumindest einen ersten linienförmigen Bereich für den ersten Grenzwert und einen zweiten linienförmigen Bereich für den zweiten Grenzwert überwachen.According to a further idea of the invention, the particularly optical sensors can monitor at least a first line-shaped area for the first limit value and a second line-shaped area for the second limit value.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die beiden linienförmigen Bereiche quer zueinander verlaufen. Vorzugsweise erstrecken sich die linienförmigen Bereiche in horizontaler Ebene.According to a further idea of the invention, the two linear areas can run transversely to one another. The linear areas preferably extend in a horizontal plane.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der erste linienförmige Bereich in Richtung des Förderstroms verlaufen, insbesondere parallel zu diesem. Der Förderstrom ist die Menge der Vorformlinge auf einem unterhalb des Vorratsbehälters angeordneten Abförderer. Die Vorformlinge fallen aus einem Spalt auf den Abförderer, wobei sich der Spalt vorzugsweise an einer Unterseite des Vorratsbehälters und insbesondere über dessen Länge erstreckt.According to a further idea of the invention, the first linear region can run in the direction of the conveying flow, in particular parallel to it. The flow rate is the quantity of preforms on a discharge conveyor arranged below the storage container. The preforms fall from a gap onto the discharge conveyor, the gap preferably extending on an underside of the storage container and in particular over its length.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die erste Überwachungsvorrichtung wenigstens einen Sensor zur Ermittlung einer Gewichtskraft des Vorratsbehälters beinhalten. Die Gewichtsermittlung lässt relativ genaue Rückschlüsse auf die Anzahl der noch im Vorratsbehälter vorhandenen Vorformlinge zu.According to a further idea of the invention, the first monitoring device can contain at least one sensor for determining a weight of the storage container. The weight determination allows relatively precise conclusions to be drawn about the number of preforms still in the storage container.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann zur Bestimmung des Befüllungszustands im Füllbehälter ein optischer Sensor vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich auch hier um eine Lichtschranke oder eine Kamera mit Bildverarbeitung.According to a further idea of the invention, an optical sensor can be provided to determine the filling status in the filling container. This is also preferably a light barrier or a camera with image processing.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann zur Bestimmung des Befüllungszustands im Füllbehälter ein Sensor zur Ermittlung einer Gewichtskraft des Füllbehälters vorgesehen sein. Auch die Anzahl der Vorformlinge im Füllbehälter kann auf diese Weise relativ genau bestimmt werden.According to a further idea of the invention, a sensor for determining a weight of the filling container can be provided to determine the filling state in the filling container. The number of preforms in the filling container can also be determined relatively precisely in this way.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Füllbehälter zugleich als Transportbehälter vorgesehen und geeignet sein. Dadurch ist es möglich, den Füllbehälter bzw. Transportbehälter außerhalb der Vorrichtung zu Befüllen und dann zum Umfüllen an den Ort der Vorrichtung zu transportieren.According to a further idea of the invention, the filling container can also be provided and suitable as a transport container. This makes it possible to fill the filling container or transport container outside the device and then transport it to the location of the device for decanting.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann eine Steuerung vorgesehen sein, zumindest zur Auswertung des Füllstands im Vorratsbehälter, des Befüllungszustands im Füllbehälter und zum Steuern der Umfüllvorrichtung zum automatischen Umfüllen der Vorformlinge aus dem Füllbehälter in den Vorratsbehälter. Die Steuerung erkennt oder bestimmt, ob der Füllbehälter voll oder leer ist, der Füllstand im Vorratsbehälter einen der Grenzwerte unterschreitet und steuert die Umfüllvorrichtung. Vorzugsweise steuert die Steuerung auch die Signaleinrichtung an.According to a further idea of the invention, a control can be provided, at least for evaluating the filling level in the storage container, the filling status in the filling container and for controlling the transfer device for automatically transferring the preforms from the filling container into the storage container. The control recognizes or determines whether the filling container is full or empty, the fill level in the storage container falls below one of the limit values and controls the decanting device. The controller preferably also controls the signaling device.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage nach Anspruch 27, nämlich mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Letztere ist dann Teil einer größeren Anlage, in der die Vorformlinge bevorratet, vereinzelt, thermisch konditioniert und anschließend mittels Druckbeaufschlagung mit einem Fluid, insbesondere in einem Blasprozess oder Streckblasprozess oder im Form-Fill-Verfahren, zu Behältern umgeformt werden.The invention also relates to a system according to
Vorrichtung und/oder Anlage sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung versehen, welche die Umfüllvorrichtung steuert, insbesondere einzelne, mehrere oder alle der nachfolgend aufgezählten Vorgänge: das automatische Entleeren des Füllbehälters in den Vorratsbehälter, den Füllstand im Vorratsbehälter überwachen, den Befüllungszustand im Füllbehälter bestimmen, unter definierten Bedingungen eine Signaleinrichtung zur Ausgabe eines Signals ansteuern. Die Steuereinrichtung ist hierzu mit einer geeigneten Software versehen.The device and/or system are provided with an electronic control device which controls the transfer device, in particular individual, several or all of the processes listed below: the automatic emptying of the filling container into the storage container, monitoring the filling level in the storage container, determining the filling status in the filling container, etc Defined conditions control a signaling device to output a signal. The control device is provided with suitable software for this purpose.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 bis 8 Füllbehälter und Vorratsbehälter im Zeitablauf mit unterschiedlichen Positionen des Füllbehälters, -
9 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Herstellen von Behältern in der Draufsicht, -
10 einen aufrechten Schnitt durch den Vorratsbehälter mit im Zeitverlauf unterschiedlichen Füllständen.bis 15
-
1 to 8 Filling containers and storage containers over time with different positions of the filling container, -
9 a schematic representation of a system for producing containers in a top view, -
10 to 15 an upright section through the storage container with different filling levels over time.
Es wird zunächst Bezug genommen auf
Die einzelnen Vorformlinge werden in einem quasi-kontinuierlichen Förderstrom 13 einem Vorratsbehälter 12 entnommen bzw. daraus abgefördert. Im Bereich eines anschließenden Vereinzelungsaggregats 14 werden die Vorformlinge auf definierten Abstand gebracht und an eine Temperiereinrichtung 15 übergeben. An letztere schließt ein Übergabeförderer 16 an, welcher die Vorformlinge dem Arbeitsrad 11 zuführt. In den Formen des Arbeitsrades 11 werden die Vorformlinge durch den Blasprozess oder Streckblasprozess zu Behältern umgeformt und schließlich von einem Entnahmeförderer 17 aus dem Bereich des Arbeitsrades 11 herausgefördert und an einen nicht gezeigten Abförderer übergeben. Eine derartige Anlage ist beispielsweise in der
Die Befüllung des Vorratsbehälters 12 wird nachfolgend anhand der
Im Vorratsbehälter 12 werden die Vorformlinge als Schüttgut bereitgehalten. Bei derAbförderung im Förderstrom 13 werden die Vorformlinge vorzugsweise ausgerichtet. Für den ungestörten Ablauf der Anlage ist der ununterbrochene Förderstrom 13 von Bedeutung. Um dies sicherzustellen, wird der Vorratsbehälter 12 zyklisch aus einem Füllbehälter 18 mittels einerUmfüllvorrichtung 19 befüllt.Während der Vorratsbehälter 12 stationär ist, kann der Füllbehälter 18 stationär inder Umfüllvorrichtung 19 angeordnet oder als Transportbehältervon der Umfüllvorrichtung 19 aufnehmbar sein.
- The preforms are kept ready as bulk material in the
storage container 12. At the discharge The preforms are preferably aligned in the conveyingstream 13. Theuninterrupted flow 13 is important for the undisturbed operation of the system. To ensure this, thestorage container 12 is filled cyclically from a fillingcontainer 18 using atransfer device 19. While thestorage container 12 is stationary, the fillingcontainer 18 can be arranged stationary in the decantingdevice 19 or can be received as a transport container by the decantingdevice 19.
Der Vorratsbehälter 12 ist mit einer Überwachungsvorrichtung 20 ausgestattet, mit der ein Füllstand im Vorratsbehälter 12 feststellbar ist. Bei der Überwachungsvorrichtung 20 handelt es sich vorzugsweise um einen optischen Sensor bzw. eine Lichtschranke, eine Kamera mit Bildverarbeitung oder eine Waage zur Ermittlung einer Gewichtskraft des Vorratsbehälters. Wichtig ist, dass die Überwachungsvorrichtung 20 nicht nur zwischen „Befüllt“ und „Leer“ unterscheiden kann. Gefordert ist vielmehr die Erkennung verschiedener Füllstände zum Vergleich derselben mit einem oder mehreren Grenzwerten.The
In ähnlicher Weise ist an der Umfüllvorrichtung 19 eine Überwachungsvorrichtung 21 vorgesehen, mit der der Inhalt oder das Vorhandensein des Füllbehälters 18 detektierbar ist. Allerdings genügt hier eine Unterscheidung zwischen „Befüllt“ und „Leer“ bzw. „Vorhanden“ und „Nicht vorhanden“. Die Überwachungs¬vorrichtung 21 kann vorzugsweise ein Taster, eine Lichtschranke, eine Kamera mit Bildverarbeitung oder eine Waage sein.In a similar manner, a
Die Umfüllvorrichtung 19 wird von einem elektronischen Steuergerät 22 gesteuert, insbesondere in Abhängigkeit von den in den Überwachungsvorrichtungen 20, 21 ermittelten Werten. Außerdem steuert das Steuergerät 22 eine Signaleinrichtung 23 zur Ausgabe eines optischen oder akustischen Signals. Schließlich kann das Steuergerät 22 noch mit Förderern des Förderstroms 13 verbunden sein, etwa zur Antriebssteuerung oder zur Detektierung eines Zustands. Des Weiteren kann das Steuergerät 22 auch zur Steuerung der weiteren Bestandteile der Anlage 10 vorgesehen sein oder mit einer zentralen Steuereinrichtung hierfür verbunden sein.The decanting
In den
Folgender Ablauf ergibt sich bei ordnungsgemäßem Betrieb der Anlage:
- Zum Zeitpunkt 1 gemäß
1 sind Vorratsbehälter 12 und Füllbehälter 18 mit Vorformlingen gefüllt, siehe Füllstand 29 undBefüllungszustand 30.Mit dem Förderstrom 13 werden die Vorformlinge quasi-kontinuierlich ausdem Vorratsbehälter 12 entnommen. Entsprechend verringert sich der Füllstand 29 kontinuierlich.
- At time 1 according to
1 storage container 12 and fillingcontainer 18 are filled with preforms, see fillinglevel 29 and fillingstate 30. With the conveyingflow 13, the preforms are removed from thestorage container 12 quasi-continuously. Accordingly, thefill level 29 decreases continuously.
Zum Zeitpunkt 2 gemäß
Aufgrund des erreichten ersten Grenzwerts 31 im Vorratsbehälter 12 steuert das Steuergerät 22 die Umfüllvorrichtung 19 zum Entleeren des Füllbehälters 18 an, so dass der Inhalt des Füllbehälters 18 in den Vorratsbehälter 12 entleert wird und der höchste Füllstand 29 kurzzeitig wieder erreicht wird, siehe Zeitpunkt 3 gemäß
Zum Zeitpunkt 4 gemäß
Zum Zeitpunkt 5 gemäß
Anschließend steht ein voller Füllbehälter 18 in Ausgangsstellung zur Verfügung, während der Vorratsbehälter 12 fast leer ist, siehe Zeitpunkt 6 gemäß
Damit der Vorratsbehälter 12 nicht vollständig geleert wird, wird der Füllbehälter 18 mittels der Umfüllvorrichtung 19 sogleich in den Vorratsbehälter 12 entleert, siehe Zeitpunkt 7 gemäß
Schließlich wird der Füllbehälter 18 wieder befüllt oder gegen einen vollen Füllbehälter ausgetauscht, siehe Zeitpunkt 8 gemäß
Im weiteren Verlauf werden die Phasen der
Besonders wichtig ist die Abfolge der Phasen von Zeitpunkt 5 bis zum Zeitpunkt 8. Diese Phasen schließen unmittelbar und ohne Wartezeit aneinander an. Während dieser Phasen wird der Füllbehälter 18 zweimal befüllt oder gegen einen vollen Füllbehälter ausgetauscht, obwohl der Füllbehälter 18 in der Folge der Zeitpunkte 5 bis 8 nur einmal in den Vorratsbehälter 12 entleert wird. Die andere bzw. je nach Sichtweise erste oder zweite Entleerung erfolgt im Anschluss an den Zeitpunkt 2, nämlich nachdem der Füllstand 29 im Vorratsbehälter 12 seinen ersten Grenzwert 31 erreicht hat.The sequence of phases from time 5 to time 8 is particularly important. These phases follow one another immediately and without waiting time. During these phases, the filling
Mit dem dargestellten Verfahren bzw. der Vorrichtung kann der Aufwand im Zusammenhang mit der Handhabung des Füllbehälters 18 reduziert werden. Zumindest verlängern sich die Pausen zwischen den Handhabungen des Füllbehälters 18 deutlich.With the method or device shown, the effort associated with handling the filling
Die beiden Grenzwerte 31, 32 können theoretisch auch übereinstimmen. Vorzugsweise liegt der zweite Grenzwert 32 über dem ersten Grenzwert 31, damit ein zeitlicher Puffer für das Auffüllen des Füllbehälters 18 besteht, weil nach Erreichen des zweiten Grenzwerts 32 und vor dem Befüllen des Vorratsbehälters 12 zunächst der Füllbehälter 18 aufgefüllt oder ausgetauscht werden muss.The two
Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Funktion des Steuergeräts 22. Dieses erkennt nach Unterschreiten des zweiten Grenzwerts 32 im Vorratsbehälter 12 die Wiederbefüllung und den Austausch des Füllbehälters 18, steuert die Entleerung des Füllbehälters 18 in den Vorratsbehälter 12 und erwartet das möglichst unmittelbar anschließende Befüllen oder Austauschen des Füllbehälters 18. Wie eingangs erwähnt, wird der Befüllungszustand des Füllbehälters 18 durch die Überwachungsvorrichtung 21 überwacht. Stellt das Steuergerät 22 fest, dass der Füllbehälter 18 innerhalb einer kurzen, definierten Zeitspanne nicht wieder befüllt oder ausgetauscht wurde, wird über die Signaleinrichtung 23 ein Signal ausgegeben. Eine solche kurze Zeitspanne bewegt sich z.B. im Minutenbereich.What is important in this context is the function of the
Mit anderen Worten: Der Vorratsbehälter 12 wird zyklisch mit Vorformlingen aufgefüllt, während die Vorformlinge kontinuierlich im Förderstrom 13 entnommen werden. Demgegenüber wird der Füllbehälter 18 in einem Zeitraum nur entleert und in einem anderen Zeitraum befüllt, entleert und nochmals befüllt. Die Zyklen der Befüllung des Füllbehälters 18 unterscheiden sich somit von den Zyklen der Entleerung des Füllbehälters 18 bzw. der Befüllung des Vorratsbehälters 12.In other words: The
Die Erfassung des Füllstands 29 im Vorratsbehälter 12 durch Wiegen desselben ermöglicht außerdem eine genaue Bestimmung der bei Produktionsende noch einzufüllenden Vorformlinge. Ohnehin bekannt ist die Anzahl der fertig ausgeformten und aus dem Arbeitsrad 11 abgegebenen Behälter, weil die verwendeten Maschinen dies in aller Regel erfassen. Bekannt ist in aller Regel auch die Anzahl der vor dem Arbeitsrad 11 befindlichen Vorformlinge, also im Förderstrom 13 bis zum Übergabeförderer 16 sowie die Anzahl eventuell ausgeschleuster Vorformlinge. Daraus lässt sich die für eine insgesamt benötigte Produktionsmenge an Behältern noch nachzuschüttende Anzahl an Vorformlingen berechnen. Entsprechend wird der Füllbehälter 18 nur mit der noch erforderlichen Menge an Vorformlingen gefüllt.Detecting the
Alternativ werden vom Füllbehälter 18 in den Vorratsbehälter 12 nur die noch benötigte Menge an Vorformlingen eingefüllt. Dies kann kontrolliert werden durch das Wiegen des Vorratsbehälters 12 in Verbindung mit einem Signal oder einem automatischen Rückschwenken des Füllbehälters 18. Beispielsweise kann eine optische Ampelanzeige vorgesehen sein, mit der angezeigt wird, wenn der Vorratsbehälter 12 den benötigten Füllstand erreicht hat und eine weitere Befüllung nicht mehr erfolgen soll. Schließlich kann das Wiegen des Vorratsbehälters 12 ersetzt werden durch eine Lichtschranke. Die Messung ist dann lediglich ungenauer.Alternatively, only the required amount of preforms is filled from the filling
Anhand der
Gezeigt ist ein aufrechter Schnitt durch den Vorratsbehälter 12. Letzterer ist oben offen und weist an seiner Unterseite einen in dieser Ansicht nicht erkennbaren Spalt auf, parallel zu einem darunter angeordneten Abförderer 33, mit dem das Füllgut von rechts nach links abförderbar ist, bis in einen Übergabebereich 34. Dort werden die Vorformlinge vom Abförderer 33 an den in den
Innerhalb des Vorratsbehälters 12 ist mit Abstand zum Abförderer 33 ein dachförmiges Leitprofil 35 angeordnet, welches sich von einer Stirnseite 36 bis zur übergabeseitigen Stirnseite 37 erstreckt. Durch das Leitprofil 35 wird vermieden, dass die gesamte Last der im Vorratsbehälter 12 vorhandenen Vorformlinge auf den Abförderer 33 wirkt. Die Vorformlinge können nur aus einer seitlichen Richtung auf den Abförderer 33 rutschen, also senkrecht zur Förderrichtung 38 auf den Abförderer 33. Hierzu weist der Vorratsbehälter 12 außerdem einen zum Abförderer 33 geneigten Boden 39 auf.Within the
Während in den
Außerdem ist eine zweite Lichtschranke 42 oberhalb, mit Abstand zur ersten Lichtschranke 40 und senkrecht zu dieser angeordnet. Die zweite Lichtschranke 42 definiert einen linienförmigen Bereich 43, der sich senkrecht zur Bildebene erstreckt, also etwa in horizontaler Richtung verläuft und deshalb in den
Die beiden Lichtschranken 40, 42 bilden im Ausführungsbeispiel der
In
Im laufenden Produktionsprozess rutschen die Vorformlinge nach und nach auf den Abförderer 33 und werden in Förderrichtung 38 von rechts nach links abgefördert. Dadurch verringert sich der Füllstand 29 asymmetrisch, vorwiegend zuerst rechtsseitig nahe der Stirnseite 36, siehe
Zu diesem Zeitpunkt wird weiterhin davon ausgegangen, dass der Füllbehälter 18 gefüllt ist. Das Steuergerät 22 steuert die Umfüllvorrichtung 19 an und der Inhalt des Füllbehälters 18 wird in den Vorratsbehälter 12 entleert, so dass sich der Füllstand 29 oberhalb der zweiten Lichtschranke 42 einstellt, wie in
Im weiteren Verlauf sinkt der Füllstand 29 im Vorratsbehälter 12 wieder unter die zweite Lichtschranke 42, siehe
Das Steuergerät 22 erkennt den vollen Füllbehälter 18 und steuert die Umfüllvorrichtung 19 an. Der Füllbehälter 18 wird in den Vorratsbehälter 12 entleert, so dass sich wieder der Füllstand 29 gemäß
Beim Befüllen des Vorratsbehälters 12 im Übergang von
BezugszeichenReference symbols
- 1010
- AnlageAttachment
- 1111
- Arbeitsradwork bike
- 1212
- Vorratsbehälterstorage container
- 1313
- FördererSponsor
- 1414
- VereinzelungsaggregatSeparation unit
- 1515
- TemperiereinrichtungTemperature control device
- 1616
- ÜbergabefördererTransfer conveyor
- 1717
- Entnahmefördererremoval conveyor
- 1818
- Füllbehälter (Transportbehälter)Filling container (transport container)
- 1919
- UmfüllvorrichtungTransfer device
- 2020
- Überwachungsvorrichtung (Vorratsbehälter)Monitoring device (storage container)
- 2121
- Überwachungsvorrichtung (Füllbehälter)Monitoring device (filling container)
- 2222
- SteuergerätControl unit
- 2323
- SignaleinrichtungSignaling device
- 2424
- SignaleinrichtungSignaling device
- 2525
- elektrische Leitungelectrical line
- 2626
- elektrische Leitungelectrical line
- 2727
- elektrische Leitungelectrical line
- 2828
- elektrische Leitungelectrical line
- 2929
- Füllstand VorratsbehälterFilling level of the storage container
- 3030
- Befüllungszustand FüllbehälterFilling status of the filling container
- 3131
- erster Grenzwertfirst limit
- 3232
- zweiter Grenzwertsecond limit
- 3333
- Abfördererconveyor
- 3434
- ÜbergabebereichHandover area
- 3535
- LeitprofilLead profile
- 3636
- Stirnseitefront side
- 3737
- Stirnseitefront side
- 3838
- FörderrichtungDirection of conveyance
- 3939
- geneigter Bodeninclined floor
- 4040
- erste Lichtschrankefirst light barrier
- 4141
- linienförmiger Bereichlinear area
- 4242
- zweite Lichtschrankesecond light barrier
- 4343
- linienförmiger Bereichlinear area
Claims (27)
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DE102021104860A1 DE102021104860A1 (en) | 2022-09-01 |
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ID=82799384
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Citations (4)
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EP3378805A1 (en) | 2012-12-03 | 2018-09-26 | Sacmi Cooperativa Meccanici Imola Societa' Cooperativa | Storage system for storing objects of plastic material processed in a bottling line |
DE102018107676A1 (en) | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Khs Corpoplast Gmbh | Method and device for producing a container from a thermoplastic preform |
-
2021
- 2021-03-01 DE DE102021104860.5A patent/DE102021104860B4/en active Active
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DE102021104860A1 (en) | 2022-09-01 |
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