EP3720620A1 - Vorrichtung zum reinigen von kunststoffvorformlingen in modulbauweise und verfahren zum betreiben einer vorrichtung zum reinigen von kunststoffvorformlingen - Google Patents

Vorrichtung zum reinigen von kunststoffvorformlingen in modulbauweise und verfahren zum betreiben einer vorrichtung zum reinigen von kunststoffvorformlingen

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Publication number
EP3720620A1
EP3720620A1 EP18814882.9A EP18814882A EP3720620A1 EP 3720620 A1 EP3720620 A1 EP 3720620A1 EP 18814882 A EP18814882 A EP 18814882A EP 3720620 A1 EP3720620 A1 EP 3720620A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic preforms
cleaning
preforms
control unit
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18814882.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen Fleischmann
Andreas Brunner
Wolfgang Schönberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3720620A1 publication Critical patent/EP3720620A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/28—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking
    • B08B9/283—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking by gas jets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/28—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking
    • B08B9/34—Arrangements of conduits or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4205—Handling means, e.g. transfer, loading or discharging means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/42414—Treatment of preforms, e.g. cleaning or spraying water for improved heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4252—Auxiliary operations prior to the blow-moulding operation not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning plastic containers and in particular plastic preforms and to a method for operating a device for cleaning plastic preforms.
  • Such devices and methods for cleaning hollow bodies and in particular plastic preforms have long been known from the prior art.
  • the preforms are thereby blown out for cleaning by means of a gaseous medium, so that in particular dusts and other impurities contained in the preform are removed from the interior of the preforms in order to avoid contamination of the product during the later filling process.
  • the preforms are usually transported by means of a transport device to the cleaning device, which is preferably a rinser.
  • these devices comprise at least one and preferably a plurality of rinsing nozzles, which clean the plastic preforms and in particular blow out a cavity of the preforms with a gas stream.
  • a device for cleaning plastic preforms with a transport device for transporting the plastic preforms comprises a rotatable carousel on which a plurality of holding devices for holding the plastic preforms are arranged and the transport device transfers the plastic preforms to the holding devices of the carousel, wherein the Device having at least one loading device, by means of which an interior of the plastic preforms for their cleaning with a gaseous medium can be acted upon.
  • the device for cleaning plastic preforms is constructed in modular design.
  • Interfaces has, to which any devices and / or elements attached and also can be removed again, these devices and / or elements also have standardized mechanical and control-side connection and interfaces, which with the connection and interfaces of the device are compatible.
  • the device consists of a base module or basic module which can be supplemented by other devices, functions, elements and / or components as desired, and in particular even after the basic module has been set up, without this the function or mode of operation of the base module is restricted or endangered.
  • the basic module of the device for cleaning plastic preforms has a first interface and a module which, as will be explained in greater detail below, can be, for example, a holding device, a turning station or a control unit, a second interface Interface on.
  • the first interface and the second interface allow both a mechanical connection and an electrical connection between the modules connected by these interfaces, for example between cleaning device and holding device, such that both the holding devices can be arranged on the cleaning device, as It is also possible to integrate at least one further module, such as a turning station, between the cleaning device and the holding devices.
  • the device for cleaning plastic preforms as a modular system in order to achieve a high degree of flexibility in the equipment and the desire for a higher cleaning performance even after the machine has been installed or modified guarantee.
  • the individual embodiments can also be realized later, because the basic structure is always the same.
  • the basic structure has uniform connection points and is thus compatible with any extension packages. Due to the various embodiments of the cleaning device according to the principle of the module, it is possible, depending on the customer's wishes, to achieve, for example, the most varied degrees of cleaning by exchanging any cleaning devices.
  • the device according to the invention and the method according to the invention accordingly have the particular advantages that, as a result of the modular principle, a high degree of flexibility is made possible for customer wishes, whereby even later wishes arising after the purchase can be fulfilled.
  • the modular construction according to the invention also enables a simple replacement or a simple addition of components and makes it possible to optimally adapt the required cleaning functions to the required different cleaning requirements.
  • Other advantages are in that a single base frame for all variants a significant cost reduction in production can be achieved.
  • the device for cleaning plastic preforms is preferably a so-called rinser or a rinser unit.
  • the gaseous medium is preferably compressed air. It is also conceivable that the gaseous medium is a sterile gaseous medium, so that no further contamination of the preforms is caused.
  • the transport device is preferably a sawtooth star or a pocket star.
  • the holding devices are preferably gripping devices or clamps which grasp or hold the preforms in an opening region and preferably below a support ring.
  • the rinsing unit is preferably designed as a stand-alone machine, that is to say that the rinser unit is not coupled to or synchronized with subsequent or preceding machines.
  • the rinsing unit preferably has a connection system for integration into a machine block.
  • the connection system is preferably mechanical, electrical and / or control technology interfaces.
  • the at least one impingement device is a rinsing nozzle and preferably a static or stationary nozzle.
  • the preforms are preferably moved away under the loading device and thus cleaned.
  • the plastic preforms are preferably in an upright position, i. with their mouths up, transported.
  • the at least one loading device or the rinsing nozzle is at least temporarily movable during the transport of the plastic preforms with the plastic preforms. Due to a moving nozzle, compared to a stationary nozzle, considerably longer process or rinsing times are possible, which leads to better overall rinser results.
  • the at least one loading device or the rinsing nozzle with the plastic preforms is mitbewegbar and is introduced into a mouth region of the plastic preforms. By means of such a traveling and submerged rinsing nozzle, the highest cleaning results can be achieved, in particular with very fine and light particles.
  • the nozzle position during insertion of the rinsing nozzle into the plastic preform is preferably controlled via a mechanical, hydraulic, pneumatic or similar device suitable for this purpose.
  • the height of the nozzle head during the process start, before the actual process and during the process is preferably detected , Preference is given to the immersion depth of the nozzles in the preform and preferably the mouth of the preform is set to selectively, depending on Vorformlingtyp to achieve an optimal cleaning result and to be able to guarantee.
  • the degree of cleaning of the preforms can therefore be increased enormously in traveling nozzles since a preform is cleaned through a nozzle for a longer time.
  • the preforms are preferably cleaned during the transport of the preforms.
  • the plastic preforms if it is a traveling nozzle or a moving and submerged nozzle, overhead, i. transported with the mouth down.
  • the device has at least one turning station, wherein the holding devices are arranged at this turning station and the plastic preforms are tiltable by 180 ° by means of this turning station and / or are rotatable about a longitudinal direction of the plastic preforms.
  • the device has a plurality of such turning stations.
  • the turning station is preferably a module according to the invention, which can be arranged on the device as required.
  • the preforms can also be cleaned in an inverted position and preferably from all sides, which in particular a better cleaning result can be achieved. In particular, this makes possible a complete cleaning of the plastic preforms. By actively turning, especially heavy particles can be safely removed, which in turn leads to better rinser results.
  • the base module or the uniform base frame of the rinser preferably comprises a platform for the rinser, the rotatable carousel, the holding devices and brackets for the holding devices, the transport device and at least one and preferably a plurality of rinsing nozzles. It is therefore preferred for all embodiments, a uniform base frame used, whereby the series production is simplified and based on the modular design all variants can be executed and even combined.
  • the rinser is designed such that, depending on the module, which is subsequently changed and exchanged, suitable connection points are provided.
  • the rinser also has uniform connection points in the area of the media connections and other structures.
  • the connection points preferably have a quick-change system, which is preferably a simple clamp system consisting of preferably three clamps, via which the input and / or or removal of the modules.
  • the device has at least one control unit and preferably a plurality of control units for monitoring a preform length and / or a nozzle position.
  • control units may preferably also be modules, by means of which the rinser can be extended, changed and / or adapted and / or arranged at a different location of the rinser can be.
  • control unit may also preferably be an independent device, which is merely associated with the device for cleaning the plastic preforms, but is not connected to it by means of interfaces or connection points.
  • control unit may also be dispensed with a turning station or a turning of the plastic preforms on the cleaning device.
  • the present invention is therefore also directed to a control unit for a device for cleaning plastic preforms, which device has at least one loading device, by means of which an interior of the plastic preforms can be acted upon by a gaseous medium for cleaning thereof, wherein the pressurization takes place - Supply device is a nozzle which is stationary or during cleaning with the plastic preforms mitirri or mitirriement during cleaning with the plastic preforms and immersed in this, wherein the control unit according to the invention before the loading of the plastic preforms with the gaseous medium a nozzle position of Nozzle and / or a length of the preforms detected.
  • the control unit preferably checks the preform depth and / or the preform length and the start time of the nozzles prior to dipping the nozzles in the preforms to avoid such a collision.
  • the control unit preferably transmits a signal to a control device in order to report a risk of collision in relation to an excessive immersion depth of the nozzles in the preform opening.
  • the control device can then preferably refuse to start the machine if the nozzle positions are not set correctly and / or drive the machine into the secured emergency stop during an unintentional adjustment during operation.
  • the position of the nozzles can then preferably be corrected manually manually by an operator or automatically in order to avoid a collision and thus not to disturb the production by a failure of the machine.
  • the preferred combination of monitoring the nozzle position, as well as the preform lengths results in a double hedging, as it may happen that in a grade change, if necessary, a smaller preform in the feed path or the device remains, resulting in a collision between the nozzle and could cause the preform to fail a treatment unit in the rinser.
  • control unit in particular prevents damage to the machine and the resulting loss of production.
  • control unit can detect a possible collision at an early stage, which in particular also increases machine and operating safety.
  • the preferred self-reaction and correction of the program also makes it possible to react to errors as quickly as possible, and these can be eliminated as quickly as possible without the need for manual intervention by the operator, so that even when the operating personnel pauses or if they are currently doing other work - Perform damage to the machine and production losses can be prevented.
  • control unit is arranged on an inlet star and / or an outlet star.
  • control unit is selected from a group of control units which comprise photoelectric sensors, cameras or other suitable sensors.
  • ionized compressed air is used to clean the preforms
  • a switchable measuring device which measures the ions in the air stream.
  • the electrostatic charges are neutralized in the hollow body, whereby dirt particles can be easily solved.
  • a measuring device or a sensor which controls and / or monitors the compressed air required during the cleaning process in order to detect and remedy a failure of the nozzles and / or the delivery system at an early stage.
  • a cleaning control can be provided via a camera, which has a degree of purification the preforms are checked after the process run.
  • a position check may also be carried out, wherein preferably a turning process of the preforms carried out by the turning device is controlled by a monitoring unit of the turning angle.
  • a positionally accurate turning angle can guarantee a higher degree of cleaning for certain preforming designs.
  • the device for cleaning plastic preforms preferably has a first ejection device, which is preferably arranged in the inlet of the rinser, so that a preform identified with a wrong length can be ejected.
  • the discharge device is preferably a further transport device, such as a transport star.
  • a second discharge device which removes the preforms that have been identified as being contaminated after cleaning.
  • These preforms are preferably fed again to the rinser and cleaned a further time.
  • the inlet and / or the outlet of the rinser is therefore preferably configured such that upon transfer to the rinser or rinser, a gap created between the preforms can be compensated if a faulty preform has been ejected. In this way, a desired spacing between the preforms can also be generated relative to one another and in particular matched to a division of the next machine.
  • a control device is provided for monitoring the preform position in the holding device. In this case, it is preferably checked whether the holding device grips the preform correctly, so that no damage occurs in the further process due to a misalignment of the preforms.
  • the present invention is also directed to a method for operating a device for cleaning plastic preforms, wherein the plastic preforms are transported by a transport device along a predetermined transport path and a plurality of holding devices for holding the plastic preforms is arranged on a rotatable carousel, wherein the transport device transfers the plastic preforms to the holding devices of the carousel and an interior of the plastic preforms is acted upon by a gaseous medium by means of at least one loading device for their cleaning.
  • the device for cleaning plastic preforms is constructed in modular design.
  • the at least one impingement device is a static nozzle or the at least one impinging device is moved along with the plastic preforms.
  • the loading device moves with the plastic preforms and is introduced into them.
  • the loading device is a rinsing nozzle.
  • at least one turning station is provided, which tilts the plastic preforms by 180 ° and / or rotates them about a longitudinal direction.
  • a complete and in particular complete cleaning of the preforms can be achieved.
  • Particularly preferred is a plurality of such Wendestatio- nen provided.
  • At least one control unit is provided, which monitors a preform length and / or a nozzle position, wherein the control unit is arranged on an inlet star and / or an outlet star.
  • the control unit is arranged on an inlet star and / or an outlet star.
  • several control units can also be provided on the method side, which check several and in particular different devices and functions of the rinser for errors, as has already been explained in detail above.
  • control unit transmits a signal to a control device in the case of at least one faulty monitoring result, the control device preferably preventing the device from starting if the result is erroneous.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of an inventive device for cleaning plastic preforms.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a device according to the invention for cleaning plastic preforms
  • FIG. 3 is a schematic representation of a third embodiment of an inventive device for cleaning plastic preforms
  • FIG. 4 shows a plan view of the device according to the invention for cleaning plastic preforms shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a further schematic illustration of a device according to the invention for cleaning plastic preforms with a control unit;
  • Fig. 6 is a plan view of the device according to the invention shown in Figure 5 for cleaning plastic preforms.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a device 1 according to the invention for cleaning plastic preforms 10.
  • This first embodiment shows in particular a basic embodiment of such a cleaning device, which is preferably a rinser 2.
  • the device 1 is constructed overall on a platform 3.
  • a carousel 5 is preferably rotatably arranged on the platform 3 via a ball slewing connection 4, with consoles 8 for a plurality of holding devices 7 for the preforms 10 being preferably mounted on the carousel 5 again.
  • the platform 3 is in particular stationary and preferably arranged non-rotatably.
  • the carousel 5 is movable via a drive 6 and, in particular, rotatable with respect to the ball slewing connection 4.
  • the holding devices 7 hold the preforms 10 preferably at a so-called neck area.
  • neck handling and the transfer to the device 1 via starwheels (not shown), in particular a high level of operational reliability can be achieved, which in turn enables better rinser parameters and a better cleaning.
  • a transport device 12 which is preferably a sawtooth star or a pocket star, transfers the preforms 10 to the holding devices 7 of the rotating carousel 5.
  • the reference numeral 13 preferably identifies a further console on which the transport device 12 is arranged and via which the transport device 12 is connected to the platform 3 or the rinser 2.
  • the device 1 has at least one loading device 15, which acts on the plastic preforms 10 with a gaseous medium, wherein this loading device is preferably a rinsing nozzle.
  • this loading device is particularly preferably a static or stationary nozzle, which is preferably arranged in such a way above the carousel 5, so that the preforms 10 can pass under it appropriately or can be transported under this in order to achieve the best possible cleaning result.
  • the plastic preforms are transported at a stationary nozzle with their mouths up.
  • the pressurizing device 15 is supplied with the gaseous medium for the purpose of cleaning the plastic preforms 10.
  • the reference numeral 35 denotes an electric cabinet in which the control and the wiring of the device 1 are arranged.
  • the reference numeral 32 is a torque support or a bridge or support to stabilize the device 1.
  • the torque arm 32 is connected via supports 40 to the device 1.
  • the embodiment shown in FIG. 1 can achieve a high machine output of approximately 90,000 containers per hour.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a device 1 according to the invention for cleaning plastic preforms 10, the modular construction according to the invention being particularly evident from this representation.
  • the embodiment of FIG. 1 has been expanded.
  • the preforms 10 are transferred to the holding devices 7 of the carousel 5 by means of a transport device 12.
  • the holding devices 7 are arranged here instead of on brackets on turning stations 18, which can tilt the preforms 10 by 180 ° and / or can rotate about their longitudinal direction.
  • the loading devices 15 here are not static nozzles, but rather are moving along nozzles, which are moved along with the plastic preforms, wherein in such an embodiment the plastic preforms are transported upwards with their mouths. Accordingly, the loading devices 15 are here arranged directly on the rotating carousel 5 and directly below the individual holding devices 7. Preference is given to so many Beauftschungsein- devices 15 are provided, as well as holding devices 7 are provided.
  • the turning stations 18 therefore rotate the preforms 10 and the loading device 15 blows a gaseous medium into the opening of the preform 10 for cleaning.
  • the reference numeral 6 again denotes the drive via which the carousel 5 is rotatable.
  • the gaseous medium is again supplied to the loading devices 15 via the air supply 9 and, in this embodiment, allocated to the individual admission devices 15 via the air distributor 31.
  • the reference numeral 34 further indicates guide curves, by means of which the movements of the holding devices 7 and turning stations 18 are controlled. In this case, this embodiment also has a machine output of up to 90,000 containers per hour.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of a device 1 according to the invention for cleaning plastic preforms 10.
  • a transport device 12 again transfers the preforms 10 to the holding devices 7 of the carousel 5.
  • the holding devices 7 are here again attached to turning stations 18.
  • the loading devices 15 are also mounted on the carousel 5 again. In contrast to FIG. 2, however, the loading devices 15 are not only designed to ride along, but also dip into the openings of the preforms 10. With the embodiment according to FIG. 3, the best cleaning results of the embodiments shown here can thus be achieved.
  • the reference numeral 34 again denotes guide curves, by means of which the movements of the holding devices 7, of the turning stations 18 and here also of the loading devices 15 are controlled.
  • the reference numeral 36 is further a slip ring.
  • the machine power is in this embodiment up to 54,000 containers per hour.
  • FIG. 4 shows a plan view of the device 1 according to the invention for cleaning plastic preforms 10 shown in FIG. 3.
  • An infeed star 22 and an outlet star 25 are arranged on the carousel 5, the plastic preforms 10 being arranged above the Vorformlingzuschreib 45 the inlet star 22 and then the carousel 5 are supplied.
  • FIG. 5 shows a further schematic representation of a device 1 according to the invention for cleaning plastic preforms 10 with control unit 20, two control units 20, 21 being provided in this representation.
  • a first control unit 20 is again arranged on the inlet star 22 and checks a length of the preforms 10 and a further control unit 21 on the platform 3 and in particular below the loading devices 15, so that a nozzle position of the loading devices 15 can be checked with the further control unit 21 is.
  • Reference numeral 30 designates a control device which can perform a correction of the loading devices or nozzles and / or other devices at an error detected by the control units 20, 21 or can cause an emergency stop of the machine or for example refuse to start the rinser 2.
  • FIG. 6 shows a plan view of the inventive device 1 shown in FIG. 5 for cleaning plastic preforms 10 with a control unit 20, two control units 20, 21 being recognizable and a first of these control units 20 being arranged on an inlet star 22 and a further control unit 21 on an outlet star 25 of the rinser 2.
  • the control unit 20 arranged on the inlet star 22 in particular a preform length can be checked and with the control unit 21 arranged on the outlet star 25 a degree of cleaning and / or a cleaning result the preforms 10.
  • the reference numeral D denotes a rotary axis of the rinser 2 and in particular the carousel 5.
  • the reference numeral 7 again marks the holding devices on which the plastic preforms 10 are arranged during the cleaning, in which case for reasons of Clarity only one holding device 7 and accordingly only a preform 10 of the rinser 2 have been provided with a reference numeral.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen (10) mit einer Transporteinrichtung (12) zum Transportieren der Kunststoffvorformlinge (10), wobei die Vorrichtung (1) ein drehbares Karussell (5) umfasst, an dem eine Vielzahl von Halteeinrichtungen (7) zum Halten der Kunststoffvorformlinge (10) angeordnet ist und die Transporteinrichtung (12) die Kunststoffvorformlinge (10) an die Halteeinrichtungen (7) des Karussells (5) übergibt, wobei die Vorrichtung (1) wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung (15) aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge (10) zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung (1) zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen (10) in Modulbauweise aufgebaut.

Description

Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen in Modulbauweise und Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffbe- hältnissen und insbesondere Kunststoffvorformlingen und auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren zum Reinigen von Hohlkörpern und insbesondere Kunststoffvorformlingen sind aus dem Stand der Technik seit langen bekannt. Üblicherweise werden die Vorformlinge da- bei zum Reinigen mittels eines gasförmigen Mediums ausgeblasen, so dass insbesondere Stäube und andere sich in dem Vorformling befindliche Verunreinigungen aus dem Innen- raum der Vorformlinge entfernt werden, um eine Verunreinigung des Produktes beim späte- ren Füllvorgang zu vermeiden.
Die Vorformlinge werden dabei üblicherweise mittels einer Transporteinrichtung zu der Reini- gungseinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um einen Rinser handelt transportiert. Wei- terhin umfassen diese Vorrichtungen wenigstens eine und bevorzugt eine Vielzahl von Rinsdüsen, welche die Kunststoffvorformlinge reinigen und insbesondere einen Hohlraum der Vorformlinge mit einem Gasstrom ausblasen.
Dabei ist es im Stand der Technik allerdings nachteilig, dass lediglich eine vorbestimmte Bauweise des Rinsers erhältlich ist, so dass nicht flexibel auf spezifische Kundenwünsche eingegangen werden kann. Weiterhin ist bisher auch kein„Baukastenprinzip“ möglich, mit welchem auch bei sich ändernden Anforderungen, bereits bestehende Reinigungsvorrichtun- gen erweitert oder verändert werden können. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flexible Vorrichtung und ein flexibles Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welcher/mit welchem in einfacher Weise eine situationsabhängige Anpassung der Vorrichtung vorgenommen werden kann. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran- sprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren der Kunststoffvorformlinge, umfasst ein drehbares Karussell, an dem eine Vielzahl von Halteeinrichtungen zum Halten der Kunststoffvorform- linge angeordnet ist und die Transporteinrichtung die Kunststoffvorformlinge an die Halteein- richtungen des Karussells übergibt, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Beaufschla- gungseinrichtung aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge zu de- ren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen in Modul- bauweise aufgebaut.
Unter einer Modulbauweise wird dabei insbesondere verstanden, dass die Vorrichtung über eine Reihe von standardisierten mechanischen und steuerungsseitigen Anschluss- und
Schnittstellen verfügt, an welche beliebige Einrichtungen und/oder Elemente angebracht und auch wieder entfernt werden können, wobei diese Einrichtungen und/oder Elemente eben- falls standardisierte mechanische und steuerungsseitige Anschluss- und Schnittstellen auf- weisen, welche mit den Anschluss- und Schnittstellen der Vorrichtung kompatibel sind. Ins- besondere besteht die Vorrichtung dabei aus einem Basis- bzw. Grundmodul, welches belie- big, und insbesondere auch noch nach dem Aufstellen des Basismoduls, durch weitere Ein- richtungen, Funktionen, Elemente und/oder Komponenten ergänzt werden kann ohne, dass hierdurch die Funktion bzw. Arbeitsweise des Basismoduls eingeschränkt oder gefährdet wird.
Bei einer Modulbauweise oder auch einem sogenannten Baukastenprinzip wird demnach ein Gesamtsystem in mehrere Teile, sogenannte Module, aufgeteilt, wobei die einzelnen Teile/Module unterschiedliche Funktionen erfüllen oder auch unterschiedliche Behandlungs- schritte an einem Produkt ausführen. Dabei sollen an ein Grundmodul insbesondere je nach Wünschen und/oder Anforderungen beliebige Module anschließbar und entfernbar sein. Um dies zu ermöglichen sind sowohl an dem Grundmodul, als auch an den einzelnen Teilen mit- einander korrespondierende mechanische und/oder elektrische Schnittstellen angeordnet. Beispielswiese weist demnach das Grundmodul der Vorrichtung zum Reinigen von Kunst- stoffvorformlingen eine erste Schnittstelle auf und ein Modul, bei dem es sich, wie unten noch genauer erläutert wird, beispielsweise um eine Halteeinrichtung, eine Wendestation o- der eine Kontrolleinheit handeln kann, eine zweite Schnittstelle auf. Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle ermöglichen dabei sowohl eine mechanische Verbindung als auch eine elektrische Verbindung zwischen den durch diese Schnittstellen verbundenen Mo- dule, beispielsweise zwischen Reinigungsvorrichtung und Halteeinrichtung, derart, dass so- wohl die Halteeinrichtungen an der Reinigungsvorrichtung angeordnet werden können, als auch zwischen der Reinigungseinrichtung und den Halteeinrichtungen wenigstens ein weite- res Modul, wie beispielsweise eine Wendestation integrierbar ist.
Es wird demnach erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen als Baukasten bzw. Modulprinzip aufzubauen, um eine hohe Flexibi lität bei der Ausstattung zu erreichen und den Wunsch nach einer höheren Reinigungsleis- tung auch im Nachhinein durch Ein- oder Umbau der Maschine noch zu gewährleisten. Die einzelnen Ausführungsformen lassen sich auch im Nachhinein noch realisieren, da der Grundaufbau immer der gleiche ist. Der Grundaufbau verfügt über einheitliche Anschluss- steilen und ist somit mit jeglichen Erweiterungspaketen kompatibel. Durch die verschiedenen Ausführungsformen der Reinigungsvorrichtung nach Modulprinzip können je nach Kunden- wunsch durch Tausch beliebiger Reinigungseinrichtungen beispielsweise auch unterschied- lichste Reinigungsgrade erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren haben demnach insbesondere die Vorteile, dass hierdurch aufgrund des Baukastenprinzips eine hohe Flexibi- lität bei Kundenwünschen ermöglicht wird, wobei auch noch spätere nach dem Kauf auftre- tende Wünsche erfüllt werden können. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Mo- dulbauweise auch ein einfacher Austausch bzw. ein einfaches Hinzufügen von Komponenten ermöglicht sowie eine optimale Anpassung der erforderlichen Reinigungsfunktionen an die geforderten unterschiedlichen Reinigungsanforderungen ermöglicht. Weitere Vorteile liegen darin, dass durch ein einziges Basisgestell für alle Varianten eine erhebliche Kostensenkung bei der Fertigung erreicht werden kann.
Bei der Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen handelt es sich bevorzugt um einen sogenannten Rinser bzw. eine Rinsereinheit. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Reinigen der Kunststoffvorformlinge bzw. der Rinser stromaufwärts bezüglich einer Blasma- schine, welche die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umformt, angeordnet.
Bei dem gasförmigen Medium handelt es sich bevorzugt um Druckluft. Denkbar ist dabei auch, dass es sich bei dem gasförmigen Medium um ein steriles gasförmiges Medium han- delt, so dass keine weiteren Kontaminationen an den Vorformlingen verursacht werden. Bei der Transporteinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Sägezahnstern oder einen Ta- schenstern. Bei den Halteeinrichtungen handelt es sich bevorzugt um Greifeinrichtungen o- der Klammern, welche die Vorformlinge in einem Mündungsbereich und bevorzugt unterhalb eines Tragrings greifen bzw. halten.
Die Rinsereinheit ist bevorzugt als alleinstehende Maschine ausgeführt d.h., dass die Rinser- einheit nicht mit nachfolgenden oder vorangeschalteten Maschinen gekoppelt ist oder auf diese synchronisiert ist. Vorzugsweise verfügt die Rinsereinheit aber über ein Anschlusssys- tem zur Integration in einen Maschinenblock. Bei dem Anschlusssystem handelt es sich vor- zugsweise um mechanische, elektrische und/oder steuerungstechnische Schnittstellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der wenigstens einen Beauf- schlagungseinrichtung um eine Rinserdüse und bevorzugt um eine statische bzw. stationäre Düse. Bei einer statischen Anordnung der Beaufschlagungseinrichtung werden die Vorform- linge bevorzugt unter der Beaufschlagungseinrichtung hinwegbewegt und so gereinigt. Bei einer derartigen stationären Rinserdüse werden die Kunststoffvorformlinge bevorzugt in einer aufrechtstehenden Position, d.h. mit ihren Mündungen nach oben, transportiert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Beaufschlagungs- einrichtung bzw. die Rinserdüse wenigstens zeitweise während des Transports der Kunst- stoffvorformlinge mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegbar. Durch eine mitfahrende Düse sind, im Vergleich zu einer stationären Düse, erheblich längere Prozess- bzw. Rinser- zeiten möglich, was insgesamt zu besseren Rinserergebnissen führt. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Beauf- schlagungseinrichtung bzw. die Rinserdüse mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegbar und wird in einen Mündungsbereich der Kunststoffvorformlinge eingeführt. Durch eine derar- tige mitfahrende und eintauchende Rinserdüse können, insbesondere bei sehr feinen und leichten Partikeln, höchste Reinigungsergebnisse erreicht werden. Die Düsenstellung beim Einführen der Rinserdüse in den Kunststoffvorformling wird dabei bevorzugt über eine me- chanische, hydraulische, pneumatische oder ähnliche hierfür geeignete Einrichtung gesteu- ert. Vorzugsweise wird dabei insbesondere die Höhe des Düsenkopfes beim Prozessstart, vor dem eigentlichen Prozess und während des Prozesses erfasst. Bevorzugt wird dabei die Eintauchtiefe der Düsen in den Vorformling und bevorzugt die Mündung des Vorformlings gezielt eingestellt um, je nach Vorformlingtyp, ein optimales Reinigungsergebnis zu erreichen und gewährleisten zu können.
Im Vergleich zu statischen Rinserdüsen kann der Reinigungsgrad der Vorformlinge bei mit- fahrenden Düsen demnach enorm erhöht werden, da hier ein Vorformling durch eine Düse längere Zeit gereinigt wird. Sowohl bei Verwendung einer statischen Düse als auch bei Ver- wendung einer mitfahrenden Düse erfolgt die Reinigung der Vorformlinge bevorzugt während des Transports der Vorformlinge. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge, wenn es sich um eine mitfahrende Düse bzw. eine mitfahrende und eintauchende Düse handelt, über Kopf, d.h. mit der Mündung nach un- ten transportiert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Wendestation auf, wobei die Halteeinrichtungen an dieser Wendestation angeordnet sind und die Kunststoffvorformlinge mittels dieser Wendestation um 180° kippbar und/oder um eine Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge drehbar sind. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl von derartigen Wendestationen auf. Vorzugsweise handelt es sich bei der Wendestation dabei um ein erfindungsgemäßes Modul, welches bei Bedarf an der Vorrichtung angeordnet werden kann.
Durch die Wendestationen wird dabei ermöglicht, dass die Vorformlinge auch in umgedrehter Position und bevorzugt von allen Seiten gereinigt werden können, wodurch insbesondere ein besseres Reinigungsergebnis erzielt werden kann. Insbesondere wird hierdurch eine vollum- fängliche Reinigung der Kunststoffvorformlinge ermöglicht. Durch das aktive wenden, kön- nen zudem insbesondere schwere Partikel sicher entfernt werden, was wiederum zu besse- ren Rinserergebnissen führt.
Wie in den Figuren genauer erläutert wird, können die oben erwähnten Bauteile bzw. Module beliebig einem Basismodul hinzugefügt, entfernt, erweitert und ausgetauscht werden. Das Basismodul bzw. das einheitliche Grundgestell des Rinsers umfasst dabei bevorzugt eine Plattform für den Rinser, das drehbare Karussell, die Halteeinrichtungen sowie Konsolen für die Halteeinrichtungen, die Transporteinrichtung und wenigstens eine und bevorzugt eine Vielzahl von Rinserdüsen. Es wird daher bevorzugt für alle Ausführungsformen ein einheitli- chen Grundgestells verwendet, wodurch die Serienherstellung vereinfacht wird und anhand der Modul-Bauweise alle Varianten ausgeführt und sogar kombiniert werden können. Vorzugsweise ist der Rinser derart ausgeführt, so dass je nach Modul, welches nachträglich geändert und getauscht wird, passende Anschlussstellen vorgesehen sind. Somit werden die Umbaumaßnahmen vereinfacht und serientauglich gemacht. Vorzugsweise weist der Rinser auch im Bereich der Medienanschlüsse und anderer Aufbauten einheitliche Anschlussstellen auf. Um dabei einen möglichst schnellen Einbau- und/oder Ausbau der einzelnen Module zu ermöglichen, weisen die Anschlussstellen bevorzugt ein Schnellwechselsystem auf, bei dem es sich vorzugsweise um ein einfaches Klammersystem bestehend aus bevorzugt drei Klam- mern handelt, über welches der Ein- und/oder Ausbau der Module erfolgt. Dadurch werden die Ausfall- bzw. Stillstandzeiten des Rinsers erheblich verkürzt. Besonders bevorzugt handelt es sich demnach zumindest bei den Konsolen, den Halteein- richtungen, den Wendestationen und den Rinserdüsen um Module, durch welche der Rinser erweitert, verändert und/oder angepasst werden kann und/oder welche an einer anderen Stelle des Rinsers angeordnet werden können. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Kon- trolleinheit und bevorzugt mehrere Kontrolleinheiten zum Überwachen einer Vorformling- länge und/oder einer Düsenstellung auf. Bei diesen Kontrolleinheiten kann es sich dabei be- vorzugt ebenfalls um Module handeln, durch welche der Rinser erweitert, verändert und/oder angepasst werden kann und/oder welche an einer anderen Stelle des Rinsers angeordnet werden können. Die Kontrolleinheit kann darüber hinaus bevorzugt allerdings auch eine ei- genständige Vorrichtung sein, welche der Vorrichtung zum Reinigen der Kunststoffvorform- linge lediglich zugeordnet ist, jedoch nicht mit dieser über Schnitt- oder Anschlussstellen ver- bunden ist. Durch eine derartige Kontrolleinheit kann zudem gegebenenfalls auch auf eine Wendestation bzw. auf ein Wenden der Kunststoffvorformlinge an der Reinigungsvorrichtung verzichtet werden.
Die vorliegende Erfindung ist daher auch auf eine Kontrolleinheit für eine Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, welche wenigstens eine Beaufschlagungs- einrichtung aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge zu deren Rei- nigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist, wobei es sich bei der Beaufschla- gungseinrichtung um eine Düse handelt, welche stationär angeordnet ist oder während der Reinigung mit den Kunststoffvorformlingen mitfährt oder während der Reinigung mit den Kunststoffvorformlingen mitfährt und in diese eintaucht, wobei die Kontrolleinheit erfindungs- gemäß vor der Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem gasförmigen Medium eine Düsenstellung der Düse und/oder eine Länge der Vorformlinge erfasst.
Insbesondere bei einem Garniturenwechsel kann es Vorkommen, dass sich beispielsweise eine geringe Anzahl von Vorformlingen, der vorher gefahrenen Größe noch in der Vorrich- tung befindet und demnach nicht mit den neuen Düsen kompatibel sind. Im schlimmsten Fall kann es hierdurch zu einer Kollision des Düsenkopfs mit dem Vorformling kommen. Auch kann beispielsweise ein Systemfehler auftreten, bei dem der Startzeitpunkt der Düse nicht richtig eingestellt ist, wodurch ebenfalls die Gefahr einer Kollision zwischen Düse und Vor- formling besteht. Die Kontroll- bzw. Überwachungseinheit überprüft daher bevorzugt vor dem Eintauchen der Düsen in die Vorformlinge die Vorformlingtiefe und/oder die Vorformlinglänge und den Startzeitpunkt der Düsen, um eine derartige Kollision zu vermeiden.
Die Kontrolleinheit gibt dabei bevorzugt ein Signal an eine Steuerungseinrichtung weiter, um eine Kollisionsgefahr in Bezug auf eine zu große Eintauchtiefe der Düsen in die Vorformling- Öffnung zu melden. Die Steuerungseinrichtung kann dann bevorzugt ein Anfahren der Ma- schine bei nicht korrekt eingestellten Düsenstellungen verweigern und/oder während einer unbeabsichtigten Verstellung während des Betriebes, die Maschine in den gesicherten Not- Halt fahren. Die Stellung der Düsen kann dann bevorzugt manuell per Hand durch einen Bediener oder automatisch korrigiert werden, um eine Kollision zu vermeiden und somit die Produktion nicht durch einen Ausfall der Maschine zu stören. Die bevorzugte Kombination der Überwachung der Düsenstellung, sowie der Vorformlängen ergibt eine doppelte Absicherung, da es vor- kommen kann, dass bei einem Sortenwechsel ggf. ein kleinerer Vorformling in der Zu- führstrecke oder der Vorrichtung verbleibt, was bei einer Kollision zwischen der Düse und dem Vorformling zum Ausfall einer Behandlungseinheit im Rinser führen könnte.
Durch die Kontrolleinheit wird demnach insbesondere ein Maschinenschaden und ein dadurch entstehender Produktionsausfall verhindert. Zudem kann durch eine derartige Ein- heit eine mögliche Kollision frühzeitig erkannt werden, wodurch insbesondere auch die Ma- schinen- und Bediensicherheit erhöht wird. Durch die bevorzugte Eigenreaktion und -korrek- tur des Programmes kann zudem schnellstmöglich auf Fehler reagiert werden und auch kön- nen diese so schnellstmöglich beseitigt werden, ohne dass ein Bediener manuell eingreifen muss, so dass auch bei Pausen des Bedienpersonals oder wenn diese gerade andere Arbei- ten ausführen ein Schaden an der Maschine und Produktionsausfälle verhindert werden kön- nen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit an einem Einlaufstern und/oder einem Auslaufstern angeordnet. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontrolleinheit aus einer Gruppe von Kontrolleinheiten ausgewählt, welche Lichtschran- ken, Kameras oder andere geeignete Sensoren umfasst.
Bevorzugt sind dabei auch noch weitere Kontroll- und Überwachungseinrichtungen denkbar. Wird beispielsweise zum Reinigen der Vorformlinge ionisierte Druckluft verwendet, so könnte bevorzugt ein zuschaltbares Messgerät vorgesehen sein, welches die Ionen im Luftstrom misst. Durch einen ionisierenden Gasstrom werden insbesondere die elektrostatischen La- dungen im Hohlkörper neutralisiert, wodurch Schmutzpartikel leichter gelöst werden können. Auch könnte ein Messgerät oder ein Sensor vorgesehen sein, welcher die beim Reinigungs- prozess benötigte Druckluft kontrolliert und/oder überwacht, um einen Ausfall der Düsen und/oder des Zuführsystems frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Bevorzugt kann auch eine Reinigungskontrolle über eine Kamera vorgesehen sein, welche einen Reinigungsgrad der Vorformlinge nach dem Prozessdurchlauf überprüft. Zur Vermeidung einer Kollision zwi- schen Düsen und Vorformlingen kann beispielsweise auch eine Positionskontrolle erfolgen, wobei bevorzugt ein mit der Wendeeinrichtung vorgenommener Wendeprozess der Vorform- linge durch eine Überwachungseinheit des Wendewinkels kontrolliert wird. Durch einen posi- tionsgenauen Wendewinkel kann ein höherer Reinigungsgrad bei bestimmten Vorform- lingausführungen gewährleistet werden.
Die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen weist bevorzugt eine erste Aus- schleuseinrichtung auf, welche bevorzugt im Einlauf des Rinsers angeordnet ist, so dass ein mit einer falschen Länge erkannter Vorformling ausschleusbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Ausschleuseinrichtung um eine weitere Transporteinrichtung, wie beispielsweise ei- nen Transportstern. Weiterhin kann auch noch eine zweite Ausschleuseinrichtung vorgese- hen sein, welche die nach der Reinigung als noch verunreinigt erkannten Vorformlinge aus- schleust. Bevorzugt werden diese Vorformlinge erneut dem Rinser zugeführt und ein weite- res Mal gereinigt. Der Einlauf und/oder der Auslauf des Rinsers ist daher bevorzugt derart ausgestaltet, so dass bei einer Übergabe zu dem Rinser oder von dem Rinser eine entstan- dene Lücke zwischen den Vorformlingen kompensiert werden kann, wenn ein fehlerhafter Vorformling ausgeschleust wurde. Bevorzugt kann hierdurch auch ein gewünschter Abstand zwischen den Vorformlingen zueinander erzeugt werden und insbesondere auf eine Teilung der nächsten Maschine abgestimmt werden.
Weiterhin wäre es bevorzugt auch denkbar, dass eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Vorformlingposition in der Halteeinrichtung vorgesehen ist. Hierbei wird bevorzugt über- prüft, ob die Halteeinrichtung den Vorformling richtig greift, so dass keine Schäden im weite- ren Prozess durch eine Fehlstellung der Vorformlinge auftreten.
Sinnvoll wäre zudem auch eine Überwachung und/oder gezielte Steuerung des gasförmigen Mediums und insbesondere der Druckluft. Bevorzugt wäre es daher denkbar, beispielsweise, je nach Vorformlingausführung bzw. Vorformlingtyp den Start- und Endpunkt der Druckluft zu steuern, wobei durch diese gezielte Schaltung des Eindüsvorganges der Druckluftverbrauch reguliert und für jeden Vorformling optimiert werden kann. Auch könnte bevorzugt anhand einer Sensoreinheit der Luftfluss, welcher zur Reinigung der Preforms benötigt wird, über- prüft werden, um Abweichungen der Durchflussmenge und Ausfälle von Düsen zu erkennen. Der Durchfluss der Druckluftmenge wird dabei bevorzugt anhand von geeigneten Ventilen gesteuert, wobei der Reinigungsprozess bevorzugt auch an die notwendigen Parameter, welche durch den gewünschten Reinigungsgrad und den zu behandelnden Preforms defi- niert sind, angepasst werden kann. Bei allen hier beschriebenen Überwachungs- und Kontrolleinheiten sowie Sensoreinheiten kann ein aufgetretener Fehler bevorzugt manuell durch einen Bediener oder automatisch durch eine Steuerungseinrichtung behoben werden.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrich- tung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, wobei die Kunststoffvorformlinge mit einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert werden und eine Vielzahl von Halteeinrichtungen zum Halten der Kunststoffvorformlinge an einem drehbaren Karussell angeordnet ist, wobei die Transporteinrichtung die Kunststoffvor- formlinge an die Halteeinrichtungen des Karussells übergibt und ein Innenraum der Kunst- stoffvorformlinge mittels wenigstens einer Beaufschlagungseinrichtung zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen in Modul- bauweise aufgebaut.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen eine Reinigungsvorrichtung für Kunst- stoffvorformlinge als Baukasten bzw. Modulprinzip aufzubauen, um eine hohe Flexibilität bei der Ausstattung zu erreichen, so dass auch noch nach dem Aufbau der Maschine, auf die unterschiedlichsten Kundenwünsche reagiert werden kann, da der Grundaufbau der Ma- schine durch einzelne Module jederzeit ergänzt, erweitert und/oder verändert werden kann.
Bei einem bevorzugten Verfahren handelt es sich bei der wenigstens einen Beaufschla- gungseinrichtung um eine statische Düse oder die wenigstens eine Beaufschlagungseinrich- tung wird mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegt. Im Vergleich zu einer statischen Beauf- schlagungseinrichtung kann mit einer mitbewegten bzw. mitfahrenden Beaufschlagungsein- richtung ein insgesamt besseres Reinigungsergebnis erzielt werden. Vorteilhaft fährt die Be- aufschlagungseinrichtung mit den Kunststoffvorformlingen mit und wird in diese eingeführt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung um eine Rinser- düse. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Wendestation vorgese- hen, welche die Kunststoffvorformlinge um 180° kippt und/oder um eine Längsrichtung dreht. Dadurch kann bevorzugt eine vollumfängliche und insbesondere vollständige Reinigung der Vorformlinge erreicht werden. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl derartiger Wendestatio- nen vorgesehen.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren ist wenigstens eine Kontrolleinheit vorgesehen, welche eine Vorformlinglänge und/oder eine Düsenstellung überwacht, wobei die Kontrollein- heit an einem Einlaufstern und/oder einem Auslaufstern angeordnet ist. Besonders bevor- zugt können auch verfahrensseitig mehrere Kontrolleinheiten vorgesehen sein, welche meh- rere und insbesondere unterschiedliche Einrichtungen und Funktionen des Rinsers auf Feh- ler überprüfen, wie oben bereits ausführlich erläutert wurde.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sendet die Kontrolleinheit bei wenigstens einem fehlerhaften Überwachungsergebnis ein Signal an eine Steuerungseinrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung bei einem fehlerhaften Ergebnis bevorzugt ein Anfahren der Vor- richtung verhindert.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig.3 dargestellte erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen; Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen mit Kontrolleinheit; und
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig.5 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. Diese erste Ausfüh- rungsform zeigt dabei insbesondere eine Basis-Ausführung einer derartigen Reinigungsvor- richtung bei der es sich bevorzugt um einen Rinser 2 handelt. Die Vorrichtung 1 ist dabei ins- gesamt auf einer Plattform 3 aufgebaut. Über bevorzugt eine Kugeldrehverbindung 4 ist ein Karussell 5 drehbar an der Plattform 3 angeordnet, wobei auf dem Karussell 5 bevorzugt wiederum Konsolen 8 für eine Vielzahl von Halteeinrichtungen 7 für die Vorformlinge 10 an- gebracht sind. Die Plattform 3 ist dabei insbesondere stationär und bevorzugt nicht drehbar angeordnet. Das Karussell 5 ist dabei über ein Antrieb 6 bewegbar und insbesondere bezüg- lich der Kugeldrehverbindung 4 drehbar. Die Halteeinrichtungen 7 halten die Vorformlinge 10 bevorzugt an einem sogenannten Neckbereich. Durch dieses Neckhandling und die Über- gabe an die Vorrichtung 1 über nicht gezeigte Sternräder, kann insbesondere eine hohe Be- triebssicherheit erreicht werden, wodurch wiederum bessere Rinserparameter und eine bes- sere Reinigung ermöglicht werden.
Eine Transporteinrichtung 12, bei welcher es sich bevorzugt um einen Sägezahnstern oder einen Taschenstern handelt, übergibt die Vorformlinge 10 an die Halteeinrichtungen 7 des drehenden Karussells 5. Das Bezugszeichen 13 kennzeichnet bevorzugt eine weitere Kon- sole, an welcher die Transporteinrichtung 12 angeordnet ist und über welche die Trans- porteinrichtung 12 mit der Plattform 3 bzw. dem Rinser 2 verbunden ist.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung 15 auf, wel- che die Kunststoffvorformlinge 10 mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt, wobei es sich bei dieser Beaufschlagungseinrichtung bevorzugt um eine Rinserdüse handelt. In dieser Ausführungsform handelt es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung 15 besonders bevor- zugt um eine statische bzw. stationäre Düse, welche bevorzugt derart über dem Karussell 5 angeordnet ist, so dass die Vorformlinge 10 passend unter dieser hinwegfahren können bzw. unter dieser vorbeitransportierbar sind, um ein bestmögliches Reinigungsergebnis zu erzie- len. Wie oben bereits erwähnt, werden die Kunststoffvorformlinge bei einer stationären Düse mit ihren Mündungen nach oben transportiert. Über eine Luftzufuhr 9 wird der Beaufschla- gungseinrichtung 15 das gasförmige Medium zur Reinigung der Kunststoffvorformlinge 10 zugeführt.
Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet einen E-Schrank, in welchen die Steuerung sowie die Verdrahtung der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Bei dem Bezugszeichen 32 handelt es sich um eine Drehmomentstütze bzw. eine Brücke oder Halterung um die Vorrichtung 1 zu stabili- sieren. Die Drehmomentstütze 32 ist dabei über Stützen 40 mit der Vorrichtung 1 verbunden. Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform kann darüber hinaus eine hohe Maschinenleistung von ca. 90.000 Behältern pro Stunde erreichen.
In Figur 2 wird eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10 gezeigt, wobei aus dieser Darstellung insbesondere die erfindungsgemäße Modulbauweise ersichtlich ist. Insbesondere ist hier erkennbar, dass die Ausführungsform der Figur 1 erweitert wurde. Wie in Figur 1 werden die Vorformlinge 10 mittels einer Transporteinrichtung 12 an die Haltevor- richtungen 7 des Karussells 5 übergeben.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform sind die Halteeinrichtungen 7 hier jedoch anstatt auf Konsolen auf Wendestationen 18 angeordnet, welche die Vorform- linge 10 um 180° kippen und/oder um deren Längsrichtung drehen können. Weiterhin han- delt es sich bei den Beaufschlagungseinrichtungen 15 hier nicht um statische Düsen, son- dern vielmehr um mitfahrende Düsen, welche mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegt werden, wobei bei einer derartigen Ausführungsform die Kunststoffvorformlinge mit ihren Mündungen nach oben transportiert werden. Dementsprechend sind die Beaufschlagungs- einrichtungen 15 hier direkt auf dem sich drehenden Karussell 5 und direkt unter den einzel- nen Halteeinrichtungen 7 angeordnet. Bevorzugt sind dabei so viele Beaufschlagungsein- richtungen 15 vorgesehen, wie auch Halteeinrichtungen 7 vorgesehen sind. Die Wendestati- onen 18 drehen daher die Vorformlinge 10 und die Beaufschlagungseinrichtung 15 bläst zum Reinigen ein gasförmiges Medium in die Öffnung des Vorformlings 10 ein. Durch das Mitfah- ren der Beaufschlagungseinrichtungen bzw. der Düsen sind insbesondere längere Behand- lungszeiten möglich und somit auch deutlich bessere Reinigungsergebnisse als bei der Aus- führungsform gemäß der Figur 1. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet hier wieder den Antrieb über welchen das Karussell 5 drehbar ist. Weiterhin wird den Beaufschlagungseinrichtungen 15 wiederum über die Luftzu- fuhr 9 das gasförmige Medium zugeführt und in dieser Ausführungsform über den Luftvertei- ler 31 den einzelnen Beaufschlagungseinrichtungen 15 zugeteilt. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet weiter Führungskurven, über welche die Bewegungen der Halteeinrichtungen 7 und Wendestationen 18 gesteuert werden. Dabei weist auch diese Ausführungsform eine Maschinenleistung von bis zu 90.000 Behältern pro Stunde auf.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. In Figur 3 wurden die der Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 weiter erweitert. Wie in den Figuren 1 und 2 übergibt wieder eine Transporteinrichtung 12 die Vorformlinge 10 an die Halteeinrichtungen 7 des Karussells 5. Wie in Figur 2 sind die Halteeinrichtungen 7 hier auch wieder auf Wen- destationen 18 angebracht. Auch die Beaufschlagungseinrichtungen 15 sind wieder mitfah- rend auf dem Karussell 5 angebracht. Im Unterschied zu der Figur 2 sind die Beaufschla- gungseinrichtungen 15 hier jedoch nicht nur mitfahrend ausgeführt, sondern tauchen zudem noch in die Öffnungen der Vorformlinge 10 ein. Mit der Ausführungsform gemäß der Figur 3 können somit die besten Reinigungsergebnisse der hier gezeigten Ausführungsformen er- zielt werden. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet hier wiederum Führungskurven, über welche die Bewe- gungen der Halteeinrichtungen 7, der Wendestationen 18 und hier auch der Beaufschla- gungseinrichtungen 15 gesteuert werden. Bei dem Bezugszeichen 36 handelt es sich weiter- hin um einen Schleifring. Die Maschinenleistung beträgt dabei in dieser Ausführungsform bis zu 54.000 Behälter in der Stunde.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 3 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. An dem Karussell 5 sind dabei ein Einlauf- stern 22 und ein Auslaufstern 25 angeordnet, wobei die Kunststoffvorformlinge 10 über die Vorformlingzufuhr 45 dem Einlaufstern 22 und anschließend dem Karussell 5 zugeführt wer- den. Über einen Auslaufstern 25 und eine Vorformlingabfuhr 46, bei welcher es sich bevor- zugt um einen Lufttransporteur handelt, werden die Vorformlinge nach der Reinigung wieder von dem Karussell 5 abgeführt.
Figur 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10 mit Kontrolleinheit 20, wobei in dieser Darstel- lung zwei Kontrolleinheiten 20, 21 vorgesehen sind. Eine erste Kontrolleinheit 20 ist dabei wiederum an dem Einlaufstern 22 angeordnet und überprüft eine Länge der Vorformlinge 10 und eine weitere Kontrolleinheit 21 an der Plattform 3 und insbesondere unterhalb der Beauf- schlagungseinrichtungen 15, so dass mit der weiteren Kontrolleinheit 21 eine Düsenstellung der Beaufschlagungseinrichtungen 15 überprüfbar ist. Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet dabei eine Steuerungseinrichtung, welche bei einem durch die Kontrolleinheiten 20, 21 er- kannten Fehler, eine Korrektur der Beaufschlagungseinrichtungen bzw. Düsen und/oder an- derer Einrichtungen vornehmen kann oder einen Not-Stopp der Maschine veranlassen kann oder beispielsweise auch ein Anfahren des Rinsers 2 verweigern kann.
Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 5 gezeigte erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10 mit einer Kontrolleinheit 20, wobei hier insbe- sondere wiederum zwei Kontrolleinheiten 20, 21 erkennbar sind und eine erste dieser Kon- trolleinheiten 20 an einem Einlaufstern 22 angeordnet ist und eine weitere Kontrolleinheit 21 an einem Auslaufstern 25 des Rinsers 2. Mit der an dem Einlaufstern 22 angeordneten Kon- trolleinheit 20 ist dabei insbesondere eine Vorformlinglänge überprüfbar und mit der an dem Auslaufstern 25 angeordneten Kontrolleinheit 21 ein Reinigungsgrad und/oder ein Reini- gungsergebnis der Vorformlinge 10. Das Bezugszeichen D kennzeichnet dabei eine Dreh- achse des Rinsers 2 und insbesondere des Karussells 5. Das Bezugszeichen 7 kennzeich- net wieder die Halteeinrichtungen, an denen die Kunststoffvorformlinge 10 während der Rei- nigung angeordnet sind, wobei hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Halteeinrich- tung 7 und entsprechend nur ein Vorformling 10 des Rinsers 2 mit einem Bezugszeichen versehen wurden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merk- male als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination ge- genüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur be- schriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteil- haft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombina- tion mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung
2 Rinser
3 Plattform
4 Kugeldrehverbindung
5 Karussell
6 Antrieb
7 Halteeinrichtung
8 Konsole für Halteeinrichtung 7
9 Luftzufuhr
10 Kunststoffvorformling
12 T ransporteinrichtung
13 Konsole für Transporteinrichtung 12
15 Beaufschlagungseinrichtung
18 Wendestation
20 Kontrolleinheit
21 weiter Kontrolleinheit
22 Einlaufstern
25 Auslaufstern
30 Steuerungseinrichtung
31 Luftverteiler
32 Drehmomentstütze
34 Führungskurve
35 E-Schrank
36 Schleifring
40 Stütze 45 Vorformlingzufuhr
46 Voformlingabfuhr
D Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen (10) mit einer T rans- porteinrichtung (12) zum Transportieren der Kunststoffvorformlinge (10), wobei die Vorrichtung (1 ) ein drehbares Karussell (5) umfasst, an dem eine Vielzahl von Hal- teeinrichtungen (7) zum Halten der Kunststoffvorformlinge (10) angeordnet ist und die Transporteinrichtung (12) die Kunststoffvorformlinge (10) an die Halteeinrichtungen (7) des Karussells (5) übergibt, wobei die Vorrichtung (1 ) wenigstens eine Beauf- schlagungseinrichtung (15) aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoff- vorformlinge (10) zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen (10) in Modulbauweise aufgebaut ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der wenigstens einen Beaufschlagungseinrichtung (15) um eine Rinser- düse handelt und bevorzugt um eine statische Düse.
3. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung (15) wenigstens zeitweise während des Transports der Kunststoffvorformlinge (10) mit den Kunststoffvorformlingen (10) mitbewegbar ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung (15) in einen Mündungsbereich des Kunststoffvorformlings (10) einführbar und mit den Kunststoffvorformlingen (10) mit- führbar ist. 5. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) wenigstens eine Wendestation (18) aufweist, wobei die Halteein- richtungen (7) an dieser Wendestation (18) angeordnet sind und die Kunststoffvor- formlinge (10) mittels dieser Wendestation (18) um 180° kippbar und/oder um eine Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge (10) drehbar sind.
6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) wenigstens eine Kontrolleinheit (20) zum Überwachen einer Vor- formlinglänge und/ oder einer Düsenstellung aufweist.
7. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontrolleinheit (20) an einem Einlaufstern (22) und/oder einem Auslaufstern (25) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontrolleinheit (20) aus einer Gruppe von Kontrolleinheiten (20) ausgewählt ist, welche Lichtschranken, Kameras oder andere geeignete Sensoren umfasst.
9. Kontrolleinheit (20) für eine Vorrichtung (1 ) zum Reinigen von Kunststoffvorformlin- gen (10), mit wenigstens einer Beaufschlagungseinrichtung (15), mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge (10) zu deren Reinigung mit einem gasförmi- gen Medium beaufschlagbar ist, wobei es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung
(15) um eine Düse handelt, welche stationär angeordnet ist oder während der Reini- gung mit den Kunststoffvorformlingen (10) mitfährt oder während der Reinigung mit den Kunststoffvorformlingen (10) mitfährt und in diese eintaucht
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (20) vor der Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge (10) mit dem gasförmigen Medium eine Düsenstellung der Düse und/oder eine Länge der Kunststoffvorformlinge (10) erfasst. 10. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1 ) zum Reinigen von Kunststoffvorform- lingen (10), wobei die Kunststoffvorformlinge (10) mit einer Transporteinrichtung (12) entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert werden und eine Vielzahl von Halteeinrichtungen (7) zum Halten der Kunststoffvorformlinge (10) an einem drehbaren Karussell (5) angeordnet ist, wobei die Transporteinrichtung (12) die Kunststoffvorformlinge (10) an die Halteeinrichtungen (7) des Karussells (5) übergibt und ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge (10) mittels wenigstens einer Beauf- schlagungseinrichtung (15) zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium be- aufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen (10) in Modulbauweise aufgebaut ist.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der wenigstens einen Beaufschlagungseinrichtung (15) um eine statische
Düse handelt oder die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung (15) mit den Kunststoffvorformlingen (10) mitbewegt wird.
12. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Wendestation (18) vorgesehen ist, welche die Kunststoffvorformlinge (10) um 180° kippt und/oder um eine Längsrichtung dreht.
13. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Kontrolleinheit (20) vorgesehen ist, welche eine Vorformlinglänge und/oder eine Düsenstellung überwacht, wobei die Kontrolleinheit (20) an einem Ein- laufstern (22) und/oder einem Auslaufstern (25) angeordnet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontrolleinheit (20) bei wenigstens einem fehlerhaften Überwachungsergebnis ein Signal an eine Steuerungseinrichtung (30) sendet, wobei die Steuerungseinrichtung (30) bei einem fehlerhaften Ergebnis bevorzugt ein Anfahren der Vorrichtung (1 ) ver- hindert.
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