本发明涉及用于生产塑料容器的一种装置和一种方法。此类装置和方法很早便从现有技术中已知。通常使用塑料型坯来生产塑料容器,首先加热塑料型坯,然后通过施加可流动介质(例如压缩空气)使塑料型坯膨胀成容器,如塑料瓶。
背景技术:
1、最近越来越多地转变为,也使用回收物或部分回收的材料作为这些塑料型坯的材料。然而,这常常导致塑料型坯的质量更差,特别是更不均匀。即,该材料可具有例如更深色的夹杂物,这些夹杂物在加热装置,如红外线加热装置中被更多地加热。这可导致容器生产中出现重大问题。即,更深色的区域可在红外线烘箱中被更多地加热,因此这些区域和周围的材料随后在吹塑机中被更多地拉伸,这可导致严重的不均匀性并且例如还导致容器爆裂。
2、从wo 2020/177982 a1中已知一种用于在拉伸吹塑机中引导产品的方法。wo2012/001414 a2描述了用于检查塑料型坯的一种装置和一种方法。
3、因此,对这些塑料型坯进行检查在现有技术中是已知的。其中,不符合质量标准的塑料型坯被分拣出来。特别是由于越来越多地使用回收物,例如对塑料型坯中所谓的blackspec(黑斑),即烧焦的异物进行检查变得越来越重要。
4、在现有技术中,对塑料型坯的基体进行检查,并根据检查结果决定是否要排除掉该塑料型坯。然而,这有时会导致相对高的分拣程度。在将塑料型坯吹塑成瓶子时,塑料型坯的具有材料的深色污染物的点位在红外线加热模块中被更多地加热,并且如上所述在容器中产生薄弱点乃至孔洞。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的在于降低此类塑料型坯的废品率。根据本发明,该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。
2、在根据本发明的用于评估塑料型坯的方法中,其中这些塑料型坯被确定用于由加热装置加热,并且然后由成型装置通过施加可流动介质膨胀成塑料容器,这些塑料型坯在纵向方向上延伸并且在该纵向方向上具有几个部分,其中这几个部分至少包括螺纹部分和/或口部部分、基体部分和底部部分。其中,至少检查基体部分和底部部分。
3、根据本发明,输出表征塑料型坯的材料质量的值,并且这些值被分配给不同的部分,并且/或者这些值也表征塑料型坯的不同部分。附加地或替代性地,在评估这些特征值时考虑待生产容器的至少一种特性。
4、在现有技术中,到目前为止是对塑料型坯进行统一的检测,没有按照塑料型坯的部分进行区分。
5、然而,申请人已经发现,对塑料型坯中的深色污染物所产生的后果起决定作用的不仅有污染物的颜色和尺寸,而且还有污染物在塑料型坯中的位置。容器中出现不允许的薄弱点或孔洞的风险在吹塑过程中,即随着局部拉伸程度而增加,因此在这样的区域中该风险更大,如容器是在这些区域中被放置在吹塑模具中的。
6、容器的通常特别薄的足部区域例如通常由塑料型坯的这样的区域形成,该区域直接位于塑料型坯的底部上方。因此,在该区域中检测到的污染物相比塑料型坯的基体的其余部分中的污染物可被评估为从意义上讲更严重的。
7、因此,本发明的第二种实施方案提出,在评估特征值和/或在评估是否要分拣出某个塑料型坯的问题时,还考虑待生产容器的至少一种特性。
8、特别地,待生产容器的该特性为待生产容器的几何形状,特别是待生产容器的底部区域和/或基体区域的形状。即,例如已知这样的容器,这些容器具有所谓的香槟瓶底,即具有被设计为没有支脚的底部。在其他底部中可形成许多支脚,因此这许多支脚也会导致出现强烈拉伸的区域。
9、然而,待生产容器的基体也可以不同方式实施而成。即,这些基体例如可具有带凹槽或类似形状的区域,或者也可为光滑的。
10、在一种进一步优选的方法中,待生产容器的特性为所期望的壁厚。即,例如可重复使用的容器的容器壁比一次性容器的容器壁更厚。此外,某些类型的容器的底部被设计为比其他容器的底部更厚壁的。与薄壁的实施方案相比,采用此类更厚壁的实施方案可在适当时容纳更多缺陷点。
11、因此,本发明提出,除了污染物的类型之外,还纳入考虑的是,该污染物位于何处以及/或者要生产什么样的容器。
12、本发明的优点特别地在当前需要增加回收物比例而回收物质量下降(由于高质量的消费后材料的可用性更低)的情况下发挥作用。通过以根据部分或区域加权的方式评估检测到的污染物(或者也通过考虑待生产容器的形状)可减少将无关紧要的塑料型坯缺陷剔除掉的情况,但仍会将更关键的缺陷剔除掉。
13、总的来说,这导致在剔除率降低的同时,吹塑出错的容器的数量减少。在一种特别优选的方法中,通过吹塑机,特别是拉伸吹塑机,使塑料型坯膨胀。优选地,塑料型坯除了其螺纹口部之外是封闭的。稍后形成容器底部部分的区域优选地也为塑料型坯的底部部分,特别是位于塑料型坯的所谓注入点周围的区域。
14、特别地,底部部分为在吹塑模具中膨胀成该吹塑模具的底部形状的区域。如上所述,该部分经受特别高的膨胀或应变。
15、在一种优选的方法中,检查是非接触式的。特别优选地,给塑料型坯和/或塑料型坯的部分拍摄至少一张照片。其中可行的是,通过透射光法或入射光法检查塑料型坯。
16、在一种优选的方法中,利用至少一台照片拍摄装置给待检查的塑料型坯拍摄至少一张照片。
17、在一种进一步优选的方法中,待检查的塑料型坯被照明装置照亮。其中,该照明装置可发射紫外光、可见波长范围内的光和/或(近)红外波长范围内的光。
18、在一种进一步优选的方法中,待检查的塑料型坯借助热像仪进行检查,特别是在加热之后。
19、在一种优选的方法中,表征材料质量的值选自一组值,该组值包含塑料型坯的材料的污染物、材料的污染物的尺寸、材料的污染物在塑料型坯表面上的分布、材料的污染物在塑料型坯表面上的密度、塑料型坯的材料的厚度变化、塑料型坯的材料的密度变化、塑料型坯的材料的颜色特性等。
20、如上所述,期间测定和/或评估塑料型坯的基体部分和塑料型坯的底部部分中的污染物。然而,特别优选地,出现在基体部分中的此类污染物与出现在基体的或塑料型坯的底部部分中的污染物的评估方式是不同的。
21、即,在评估塑料型坯的范围内,如基体中的污染物的数量和尺寸可导致的结果(如导致剔除或导致进一步处理)与底部部分中的污染物的相当或相同的密度或数量可导致的结果是不同的。虽然基体中的污染物的数量仍可导致所涉及的塑料型坯被评估为合格并且因此能够进一步加工,但塑料型坯的底部部分中的污染物的相同数量或密度可导致该塑料型坯被评估为不可用并且对应地被剔除掉。
22、因此,在一种优选的方法中,按区域或按部分地评估材料特性。在这里所示的示例中提到,塑料型坯被分成两个部分,即一个部分是基体部分,另一个部分是底部部分。然而,也可想象使这种划分更精细,例如,塑料型坯的直接围绕其注射点的区域与塑料型坯的其他底部区域的评估方式是不同的,并且与基体的区域的评估方式也是不同的。
23、就连基体也可被分成子部分,例如被分成直接位于塑料型坯支撑环下方的子部分和其他区域。也可根据所制造容器的类型来选择此类区别或部分。即,例如也可根据底部实施的复杂程度或精确程度来对底部部分进行评估。例如,如果底部为所谓的香槟瓶底,则底部部分的评估可不同于所制造的容器具有大量支脚的情况。
24、因此特别优选地,在材料特性的检查和/或评估时还考虑具体待生产的容器。还可考虑如待生产容器的体积。在检查或评估检查结果时也可考虑成型过程的参数。
25、在一种进一步优选的方法中,确定至少一个特征值,该特征值表征塑料型坯的基体部分,并且/或者确定至少一个特征值,该特征值表征塑料型坯的底部部分和/或壁部分。在塑料型坯的壁部分方面,必须考虑有时在容器的周边壁中设计有支撑环,这同样可表现为吹塑成型过程中的敏感区域。
26、即,例如可确定一个值,该值表征基体部分中的污染物的数量或密度,并且可确定另一个值,该值表征底部部分中的污染物的密度或数量。优选地考虑这些值,以便决定是否要剔除所涉及的塑料型坯。优选地,单独检查基体部分是否仍然满足预定的目标标准,并且/或者单独检查底部部分是否满足预定的目标标准。其中,这些目标标准优选地选择为不同的。
27、在一种进一步优选的方法中,检查塑料型坯的基体并且输出表征该基体部分的值。此外,优选地检查塑料型坯的底部部分并且输出值,该值表征该底部部分。在一种进一步优选的方法中,在每种情况下并且优选地单独评估基体部分和底部部分是否仍然满足特定的目标标准。优选地,针对塑料型坯的基体部分和塑料型坯的底部部分的这些标准选择为不同的。
28、在一种优选的方法中,沿着预定的运输路径运输塑料型坯并且在该运输期间进行检查。在本发明提出的这种方法中,检查在一定程度上在线进行,优选地在连续运行中进行。在该方法中,对每个塑料型坯都进行单独的检查。然而,也可行的是,在运行外对塑料型坯进行检查,例如在单独的设备或单独的装置中。因此可行的是,先行剔除塑料型坯或不让塑料型坯先进入生产运行。然而,本发明优选地提出在线检查。
29、在一种进一步优选的方法中,沿着预定的运输路径运行塑料型坯并且在该运行期间进行检查。
30、特别优选地,仅评估型坯的待拉伸部分以进行进一步加工。
31、在一种进一步优选的方法中,塑料型坯具有预定比例的回收材料。优选地,该比例高于10%,优选地高于20%并且优选地高于30%并且特别优选地高于40%。
32、在一种优选的方法中,在检查塑料型坯之后将其加热,并且特别地,在加热塑料型坯之后还使其膨胀。在该方法中,检查优选地在加热装置的上游进行,例如在锯齿状星轮之前,该锯齿状星轮按节拍输送塑料型坯,以便将塑料型坯供给到加热过程。
33、在一种优选的方法中,在使塑料型坯膨胀之前并且特别地,在加热塑料型坯之后剔除塑料型坯的一部分。然而也可行的是,在加热之前就进行剔除。例如,如果发现某个塑料型坯不符合预定标准,因为该塑料型坯的基体部分或底部部分具有不再符合预定标准的如污染物数量或密度,则可剔除该特定塑料型坯。
34、在一种优选的方法中,这种剔除在加热塑料型坯之后进行,因为剔除,或者说在烘箱中产生间隙,通常也对相邻的塑料型坯造成不利影响。然而,特别是在随后再次闭合产生的间隙时,在加热之前就剔除所涉及的塑料型坯也是可行的。因此可行的是,在单个塑料型坯到达对应的设备的进料星轮之前就将其剔除掉。
35、在一种进一步优选的方法中,在考虑到这些值中的至少一个值的情况下进行剔除,并且特别优选地,在考虑到这些值中的至少一个值和考虑到在其中测得该值的部分的情况下进行剔除。
36、因此可行的是,为基体部分限定第一公差窗口并且为底部部分限定第二公差窗口。此外可行的是,如上所述,针对基体部分允许更高程度的缺陷,或者说公差窗口允许更高类型或数量的缺陷。特别优选地,可行的是,既确定缺陷点或异物的尺寸,又确定基于表面部分的密度。
37、在一种优选的方法中,在检查的范围内给待检查的塑料型坯拍摄至少一张照片。在一种优选的方法中,评估拍摄的照片,并且特别地在缺陷点方面进行评估。因此可行的是,如下选择照片,即例如每单位面积出现多少个缺陷点或污染物。根据这个值,可决定是否剔除对应的塑料型坯。
38、在一种进一步优选的方法中,在加热塑料型坯之前检查塑料型坯。
39、在一种进一步优选的方法中,塑料型坯为对可见光透明的塑料型坯。
40、本发明还涉及一种用于生产塑料容器的装置。该装置具有加热装置,该加热装置加热塑料型坯,其中该加热装置具有:运输装置,该运输装置沿着预定的运输路径运输塑料型坯;和成型装置,该成型装置通过施加可流动介质使由加热装置加热的塑料型坯膨胀成塑料容器,其中塑料型坯在纵向方向上延伸并且在该纵向方向上具有几个部分,其中这几个部分至少包括螺纹部分和/或口部部分、基体部分和底部部分。此外,该装置具有检查装置,该检查装置适合用于至少检查塑料型坯的基体和底部部分,其中该检查装置适合并且被确定用于输出值,这些值表征塑料型坯的材料质量。
41、优选地,这些值能够被分配给塑料型坯的不同部分。特别地,这些值能够被分配给塑料型坯的基体部分和/或底部部分。
42、因此,本发明还在装置方面提出,值的评估或值的记录也根据塑料型坯的在其中测得值的相应部分进行。
43、优选地,该装置具有剔除装置,该剔除装置适合并且被确定用于考虑到这些值中的至少一个值来剔除塑料型坯。
44、在根据本发明的另一种实施方案中,该装置具有剔除装置,该剔除装置适合并且被确定用于考虑到这些值中的至少一个值来剔除塑料型坯,其中该剔除装置还考虑至少一个值,该值表征所使用的塑料型坯和/或待生产容器。
45、如上所述,在生产时,知道缺陷点位于哪些区域是关系重大的。特别地,对于某些类型的容器,容器的底部特别敏感,特别是花瓣状底部。因此,针对此类容器仅允许更低的缺陷点公差。反之,其他容器,例如具有所谓的香槟瓶底的容器,就不那么关键,从而使得允许更多的缺陷点。
46、即使是使用所谓的热灌装工艺灌装的容器,出现缺陷、污染物或缺陷点也不那么关键,因为这些容器通常是更厚壁的。特别优选地,对于容器来说重要的标准为容器的底部部分的几何形状、容器的基体或侧壁的几何形状、待生产容器的口部区域的几何形状、容器的期望壁厚、容器是一次性的还是可重复使用的信息等。
47、在一种优选的实施方式中,剔除装置适合并且被确定用于考虑到第一值来剔除塑料型坯,该第一值表征基体部分中的材料质量,并且/或者剔除装置适合并且被确定用于考虑到第一值来剔除塑料型坯,该第一值表征容器的底部部分中的材料质量。
48、优选地,剔除装置布置在加热装置之后并且特别优选地布置在成型装置之前。在一种进一步有利的实施方式中,检查装置布置在加热装置之前。
49、特别优选地,该装置具有控制装置,该控制装置控制剔除装置并且特别地如此控制,使得剔除或不剔除容器或塑料型坯。特别优选地,控制装置基于值来控制剔除装置,这些值表征接受检查的塑料型坯的材料特性。特别优选地,控制装置还基于值来控制剔除装置,这些值表征塑料型坯的接受检查的部分。
50、特别优选地,控制装置基于值来控制剔除装置,这些值表征待生产容器的至少一种特性和/或吹塑机的吹塑模具的至少一种特性。
51、此外还可想象的是,在基体中形成子部分,针对这些子部分在材料特性方面选择不同的公差。即,例如在塑料型坯的生产中,塑料型坯的某些部分可比其他部分更多地加热,并且也可更多地拉伸。对于基体的此类部分可行的是,在材料特性方面仅允许更小的公差。这在生产横截面不同于圆形横截面的容器时特别有利。