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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung von Verfahrensparametern bei der Herstellung von Hohlkörpern aus rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen, insbesondere in einer Streckblasmaschine, wobei die Vorformlinge in einer Heizvorrichtung aufgewärmt werden und nach einer Homogenisierung und Messung der Temperatur der Vorformlinge diese in einer Blasvorrichtung durch Einleitung eines Gases unter Überdruck zu Hohlkörpern geformt werden.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei eine Fördervorrichtung zum Transport der rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlinge durch eine Heizvorrichtung in eine Blasvorrichtung zum Formen von Hohlkörpern durch Einleiten von Gas unter Überdruck in die Vorformlinge vorgesehen ist, wobei nach der Heizvorrichtung ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Vorformlinge angeordnet ist.
Eine derartige Streckblasmaschine bzw. automatisierte Fertigungsstrasse zum Herstellen hohler Körper ausgehend von rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen ist beispielsweise der AT-E 86 177 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden rohrförmige, thermoplastische Vorformlinge in einer Heizvorrichtung erwärmt, worauf sie in einer Blasvorrichtung durch Einbringen eines Gases unter Überdruck und Ausübung einer mechanischen Beanspruchung zum Strecken der Hohlkörper auf die gewünschte Hohlform, beispielsweise Flaschenform, gebracht werden.
Um eine Überwachung des Herstellungsvorganges und eine Einstellung einiger wesentlicher Verfahrensparameter des Herstellungsvorganges zu ermöglichen, wird üblicherweise bei derartigen, bekannten Maschinen in einem Bereich unmittelbar nach der Heizvorrichtung die Temperatur der Vorformlinge in einem im wesentlichen zentralen Bereich entlang der Länge des Vorformlings gemessen und es wird davon ausgegangen, dass bei Einstellung einer für den weiteren Blasvorgang optimalen Temperatur im Messbereich entlang der Länge des Vorformlings auch eine entsprechend optimale Temperatur in den anderen Bereichen des Vorformlings vorliegt, welche nicht unmittelbar durch die Temperaturmessung erfasst sind.
Ausgehend von diesem einen ermittelten Temperaturwert kann nun bei bekannten Vorrichtungen die Heizleistung in der Heizvorrichtung entsprechend variiert
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werden, wobei üblicherweise in der Heizvorrichtung entlang des Durchtrittsweges der Vorformlinge mehrere Heizeinrichtungen, beispielsweise in Form von Infrarotlampen, übereinander angeordnet werden.
Bei Messung der Temperatur an lediglich einer im wesentlichen entlang der Länge des Vorformlings können somit bei Abweichungen der gemessenen Temperatur von einem Soll-Wert nur sämtliche Heizeinrichtungen gemeinsam justiert bzw. gesteuert werden, so dass eine gezielte Beieinflussung der Temperatur entlang der Länge der Vorformlinge nicht möglich ist und ein spezifisches Temperaturprofil nicht ohne weiteres eingestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zur Einstellung von Verfahrensparametern bei der Herstellung von Hohlkörpern aus rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen zur Verfügung zu stellen, mit welchem es gelingt, insbesondere die Temperatur in den unterschiedlichen Bereichen eines Vorformlings zu bestimmen und in Abhängigkeit von den ermittelten Temperaturen in den einzelnen Langenabschnitten der Vorformlinge eine exakte Steuerung der Heizvorrichtung zur Erzielung einer möglichst guten Übereinstimmung der ermittelten Temperaturen mit vorgegebenen Soll-Wert-Temperaturen bzw. einem Temperaturprofil für die nachfolgende Ausbildung der Hohlkörper durch Einleitung des Gases unter Überdruck zu erzielen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemässe verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass nach Verlassen der Heizvorrichtung die Temperatur der Vorformlinge entlang ihrer Länge an wenigstens drei voneinander verschiedenen Positionen gemessen wird und dass die Zufuhr von Wärme zu den Vorformlingen in der Heizeinrichtung in Abhängigkeit von den in den unter- schiedlichen Positionen gemessenen Temperaturen gesteuert wird.
Dadurch, dass erfindungsgemäss die Temperatur der Vorformlinge nach Verlassen der Heizvorrichtung entlang ihrer Länge an wenigstens drei voneinander verschiedenen Positionen gemessen wird, wird es möglich, die Temperatur der Vorformlinge in den unterschiedlichen Bereichen exakt festzustellen und in weiterer
Folge bei Nicht-Erreichung der gewünschten Temperatur (en) exakt eine entsprechende Anpassung der über die Heizvorrichtung den
Vorformlingen in den einzelnen L ngsabschnitten zugeführten
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wärmeenergie vorzunehmen.
Entsprechend den unterschiedlichen Positionen der Temperaturmessung relativ zur Längserstreckung der Vorformlinge werden die Heizeinrichtungen in der Heizvorrichtung in unterschiedlichen Positionen gesteuert bzw. geegelt und der Temperatur (en) in benachbarten Regionen bei Veränderung der Heizleistung in lediglich einigen Bereichen entlang der Länge der Vorformlinge berücksichtigt werden.
Für eine besonders einfache und exakte Steuerung der Heizleistungszufuhr in der Heizvorrichtung wird erfindungsgemäss das Verfahren bevorzugt so durchgeführt, dass die Zufuhr von Wärme zu den Vorformlingen in einer Mehrzahl von voneinander getrennten Bereichen entlang ihrer Länge vorgenommen wird und dass die Anzahl der Messpositionen der Temperatur der Vorformlinge entsprechend der Anzahl der voneinander getrennten Bereiche zur Zufuhr von Wärme gewählt wird.
Durch entsprechende Abstimmung der Anzahl der Temperatursensoren auf die in der Heizvorrichtung längs der Länge der Vorformlinge angeordneten, voneinander verschiedenen Heizeinrichtungen gelingt eine exakte und definierte Steuerung in den unterschiedlichen Bereichen der Vorformlinge, wobei für beispielsweise entlang der Länge der Vorformlinge acht übereinander angeordnete, bekannte Heizeinrichtungen in Form von Infrarotlampen dementsprechend acht Temperatursensoren entlang der Länge der Vorformlinge übereinander angeordnet werden.
Bekannte Fertigungsstrassen zum Herstellen von hohlen Kör- pern ausgehend von thermoplastischen Vorformlingen bzw. Streckblasmaschinen werden üblicherweise mit hohen Fördergeschwindigkeiten für die Vorformlinge zwischen den einzelnen Stationen betrieben. Für die Erzielung von ordnungsgemäss geformten Hohlkörpern beim Einbringen des Gases unter Überdruck ist es unter anderem wichtig, dass die eine relativ grosse Wandstärke aufweisenden Vorformlinge über ihren gesamten Querschnitt ausreichend und vor allem gleichmässig erwärmt sind, während die Temperaturmessung naturgemäss im wesentlichen nur die Temperatur an der Oberfläche der Vorformlinge ergeben kann.
Bei sehr raschen Fördergeschwindigkeiten der Vorformlinge durch die Heizvorrichtung und bei relativ geringem Abstand zwischen dem Ende der Heizvorrichtung und der Position der Temperatursensoren kann
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somit der Fall eintreten, dass eine ausreichende Homogenisierung der Temperatur über den gesamten Materialquerschnitt der Vorformlinge noch nicht eingetreten ist und dass die ermittelten Temperaturen somit nicht dem gewünschten Temperaturprofil nach einer vollständigen Homogenisierung entsprechen.
Um die Fördergeschwindigkeiten der Vorformlinge durch die einzelnen Betriebsstationen zu berücksichtigen, wird daher erfindungsgemäss bevorzugt so vorgegangen, dass die Geschwindigkeit der Bewegung der Vorformlinge in der Heizvorrichtung und zwischen der Heizvorrichtung und der Position der Temperaturmessung bestimmt wird und die gemessenen Temperaturwerte mit der ermittelten Geschwindigkeit korreliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Dadurch wird die Geschwindigkeit bei der Bewegung der Vorformlinge entsprechend berücksichtigt, so dass für den Fall, dass bei hohen Fördergeschwindigkeiten bei Erreichen der Position der Tempera- tursensoren eine ausreichende noch nicht statt- gefunden hat, diese Tatsache entsprechend berücksichtigt und korrigiert werden kann.
Es lassen sich somit in einfacher Weise die einzusetzende Wärmeenergie als auch die Zeitkonstanten der zu überwachenden Parameter ermitteln und berücksichtigen.
Um eine vereinfachte Auswertung der Temperaturwerte der Temperatursensoren zu ermöglichen und insbesondere auch relativ einfache und daher kostengünstige Temperatursensoren, welche zumeist relativ lange Ansprechzeiten aufweisen, bei hoher Fördergeschwindigkeit einsetzen zu können, wird bevorzugt so vorgegangen, dass ein Mittelwert der Temperatur von jeweils wenigstens zwei nebeneinander liegenden Vorformlingen ermittelt wird. Die Bestimmung derartiger Mittelwerte hat hiebei auf die Verfahrensführung keinen Einfluss, da naturgemäss die Temperaturen zwischen benachbarten Vorformlingen sich nur in sehr geringem Ausmass voneinander unterscheiden, da auch bei Korrekturen der Wärmezu- fuhr in der Heizvorrichtung entsprechend grosse Ansprechzeiten im
Sinne der Veränderung der Temperatur zu erwarten sind.
Dadurch lässt sich auch die Auswertung der Temperaturmesswerte verein- fachen, da die zwischen benachbarten Vorformlingen liegenden, kälteren Bereiche nicht erfasst und berücksichtigt werden müssen. wie oben bereits angedeutet, ist für den nachfolgenden
Blasvorgang eine ausreichende Homogenisierung der Temperatur
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über den gesamten Materialquerschnitt der Vorformlinge wesentlich.
Um bei hohen Fördergeschwindigkeiten einen ausreichenden Zeitraum zwischen dem Verlassen der Heizvorrichtung und dem Passieren der Temperatursensoren für eine möglichst vollständige Homogenisierung der Temperatur zur Verfügung zu stellen, wird weiters das erfindungsgemässe Verfahren bevorzugt so durchgeführt, dass die Messung der Temperatur an den Vorformlingen in einem Abstand von der Heizvorrichtung vorgenommen wird, welcher wenigstens einem Drittel, vorzugsweise etwa der Hälfte der Länge der Heizvorrichtung entspricht.
Dadurch wird eine ausreichend lange Homogenisierungsstrecke zwischen dem Verlassen der Heizvorrichtung und der Position der Temperatursensoren zur Verfügung gestellt. während der Durchtritt der Vorformlinge durch die Heizvorrichtung und daran anschliessende Fördervorrichtungen im wesentlichen kontinuierlich erfolgt, müssen die Vorformlinge in der Blasvorrichtung kurzfristig angehalten bzw. diskontinuierlich bewegt werden, um durch Einbringen eines Gases unter Überdruck auf die entsprechende, gewünschte Form des Hohlkörpers gebracht zu werden.
Bei bekannten Maschinen sind hiebei im Bereich der Blasvorrichtung komplizierte und konstruktiv aufwendige Bremsund Getriebemechanismen vorgesehen, um kurzfristig ein Anhalten der Vorformlinge zum Ausbilden der Hohlkörper und eine Bewegung der eingesetzten Formelemente zu bewirken, während der Blasvorrichtung vorgeschaltete und nachgeschaltete Fördervorgänge im wesentlichen kontinuierlich bewegt werden. Für eine Vereinfachung der Steuerung des Antriebes im Bereich der Blasvorrichtung wird demgegenüber erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Antrieb zur Bewegung der Vorformlinge für den Durchtritt durch die Blasvorrichtung elektronisch gesteuert wird, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht, wodurch auf aufwendige Brems- und Getriebemechanismen verzichtet werden kann.
Im ordnungsgemässen Betrieb werden derartige Streckblasmaschinen im wesentlichen automatisch betrieben, wodurch die Kontinuität der Herstellung der Hohlkörper gesichert werden kann. Insbesondere beispielsweise beim Start der Vorrichtung oder auch in Notsituationen kann es jedoch erforderlich sein,
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manuell einzelne Bereiche zu überprüfen, wobei erfindungsgemäss bevorzugt so vorgegangen wird, dass der Antrieb zur Bewegung der Vorformlinge zwischen einem automatischen Betrieb und einem manuellen Betrieb elektrisch oder elektronisch gesteuert umschaltbar ist.
Bei bekannten Vorrichungen wird bei Inbetriebnahme üblicherweise so vorgegangen, dass ausgehend von Erfahrungswerten die Heizleistung der Heizvorrichtung entsprechend eingestellt wird, worauf in weiterer Folge nach Messung der Temperatur an einem im wesentlichen zentralen Bereich der Vorformlinge die Heizleistung nachjustiert wird, während bereits kontinuierlich eine grosse Menge von Vorformlingen der Blasvorrichtung zugeführt wurde. Falls das erreichte Temperaturprofil stark von dem gegebenen Soll-Wert der Temperatur abweicht, muss somit mit einem grossen Ausschuss bzw. Verlust einer grossen Menge an eingesetzten Vorformlingen gerechnet werden, da, wie oben bereits angedeutet, die Änderungen der Temperatur auch bei relativ rascher Anpassung der Heizleistung nicht abrupt erfolgt.
Um nun bei Inbetriebnahme der Vorrichtung einen möglichen Ausschuss möglichst gering zu halten, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass bei Inbetriebnahme der Vorrichtung diskontinuierlich eine geringe Anzahl von Vorformlingen, insbesondere drei Vorformlinge, aufgewärmt und deren Temperatur gemessen wird und eine weitere Zufuhr der Vorformlinge zu der Blasvorrichtung erst nach Erreichen der Betriebstemperatur vorgenommen wird.
Es kann somit bei einer sehr geringen Anzahl von Vorformlingen jeweils getestet werden, ob die für die ordnungsgemässe Herstellung der Hohlkörper notwendigen Bedingungen erzielbar sind, wobei für den Fall, dass das erforderliche Temperaturprofil nicht erreicht wurde, die Vorformlinge bereits vor Erreichen der Blasvorrichtung aus der Fertigungsstrasse ausgeschieden werden und ein Formen der Hohlkörper in der Blasvorrichtung erst nach Erreichen der gewünschen Betriebstemperatur vorgenommen wird.
Unmittelbar nach der Feststellung, dass in den Testläufen somit die erforderlichen Betriebsparameter der Vorformlinge zur Herstellung der Hohlkörper erzielt bzw. eingestellt sind, erfolgt beispielsweise ein automatisches Umschalten auf kontinuierlichen Betrieb, so dass
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nachfolgend kontinuierlich die Vorformlinge der Heizvorrichtung und in weiterer Folge der Blasvorrichtung zugeführt werden.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des oben genannten Verfahrens, wobei eine Fördervorrichtung zum Transport der rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlinge durch eine Heizvorrichtung in eine Blasvorrichtung zum Formen von Hohl- körpern durch von Gas unter Überdruck in die Vorform- linge vorgesehen ist, wobei nach der Heizvorrichtung ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Vorformlinge angeordnet ist, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in Abstand von der Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Temperatursensoren, insbesondere optische Pyrometer, entlang der Längerstreckung der Vorformlinge angeordnet sind und über eine elektrische oder elektronische Regel-und Steuereinrichtung mit der Heizvorrichtung gekoppelt sind.
Durch vorsehen einer Mehrzahl von Temperatursensoren entlang der Längserstreckung der Vorformlinge gelingt eine einfache Überprüfung der unterschiedlichen Längsbereiche der Vorformlinge und es ist weiters eine einfache Kopplung mit den unterschiedlichen Heizeinrichtungen in der Heizvorrichtung über ein elektrische oder elektronische Regel- und Steuereinrichtung möglich.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung hiebei so getroffen, dass in der Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen, insbesondere Infrarot-Lampen, entlang der Längserstreckung der Vorformlinge angeordnet ist und dass die Anzahl und Position der Temperatursensoren entlang der Längerstreckung der Vorformlinge entsprechend der Anzahl und Position der Heizeinrichtungen in der Heizvorrichtung gewählt ist, so dass in Abhängigkeit von der in einem eng begrenzten Längenabschnitt der Vorformlinge bestimmten Temperatur auch eine entsprechende Regelung bzw. Anpassung der zugeführten thermischen Energie sowie der Zeitkonstanten der zu erzielenden Temperaturen möglich ist.
Um eine möglichst einfache Auswertung der ermittelten Temperaturen in den unterschiedlichen Bereichen der Längserstrekkung der Vorformlinge zu ermöglichen, kann die Ausbildung weiters so getroffen sein, die Abtastrichtung der Tempera- tursensoren mit der Bewegungsrichtung der Vorformlinge einen
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spitzen Winkel einschliesst, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausbildung entspricht.
Dadurch, dass die Abtastrichtung der Temperatursensoren mit der Bewegungsrichtung der Vorformlinge einen spitzen Winkel einschliesst, wird vermieden, dass sich auf-
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ergibt, welches höhere Anforderungen an eine entsprechende Auswertung stellt als die Ermittlung von Mittelwerten von Temperaturen von einander benachbarten Vorformlingen, da, wie bereits mehrfach erwähnt, eine abrupte Änderung der Temperatur nicht möglich und wahrscheinlich ist und somit die Ermittlung von Temperaturmittelwerten ausreichend ist. um unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten der Vorformlinge in der Heizvorrichtung bzw.
zwischen der Heizvorrichtung und der Position der Temperatursensoren bei der Auswertung des gemessenen Temperaturprofils entlang der Länge der Vorformlinge berücksichtigen zu können, ist die Ausbildung weiters bevorzugt so getroffen, dass mit der Regel- und Steuereinrichtung weiters ein Sensor zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Bewegung der Vorformlinge gekoppelt ist. Dadurch ist eine Berücksichtigung einer gegebenenfalls noch nicht vollständigen Homogenisierung der Temperatur über den Materialquerschnitt der Vorformlinge insbesondere bei hohen Fördergeschwindigkeiten möglich.
Für eine einfache Steuerung des Antriebes zur Bewegung der Vorformlinge in den unterschiedlichen Abschnitten der Streckblasmaschine ist weiters die Ausbildung bevorzugt so getroffen, dass die Antriebe zur Bewegung der Vorformlinge in der Heizvorrichtung und der Homogenisierungszone sowie zur Steuerung der Bewegung der Vorformlinge in der Blasvorrichtung mit elektrischen oder elektronischen Regel- und Steuervorrichtungen gekoppelt ist.
Im Zusammenhang mit einer derartigen Steuerung des Antriebes über die elektronische oder elektrische Regel- und Steuereinrichtung kann vorgesehen sein, dass mit der (den) Regelund Steuereinrichtung (en) eine Umschaltvorrichtung zwischen automatischem und manuellem Betrieb der Antriebe für die Vorformlinge gekoppelt ist, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Im manuellen Betrieb kann
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hiebei beispielsweise eine Untersuchung von einzelnen Abschnitten der Fertigungsstrasse bei angezeigten Fehlfunktionen in einzelnen Bereichen vorgenommen werden.
Aus Sicherheitsgründen kann hiebei bevorzugt vorgesehen sein, dass die Umschaltvorrichtung mit elektrischen und/oder elektronischen Verschluss-
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schluss- bzw. Sicherheitseinrichtungen sichergestellt werden kann, dass bei einem Öffnen bzw. einem Zutritt in das Innere der Streckblasmaschine zuerst ein automatisches Abstellen der Maschine erfolgt und erst dann gegebenenfalls mittels manuellem Betrieb einzelne Anlagenteile inspiziert und überprüft werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beigeschlossenen Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungbeispielen einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ; Fig. 2 ein Blockdiagramm umfassend die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Einstellung der Verfahrensparameter zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ; Fig. 3 eine schematische Ansicht der Positionierung der Temperatursensoren relativ zu den Vorformlingen gemäss dem Stand der Technik sowie gemäss der erfindungsgemässen Vorrichtung ;
Fig. 4 ein Zeit-Temperatur-Diagramm einer Messung der Temperatur der Vorformlinge bei Anordnung eines Temperatursensors gemäss dem bekannten Stand der Technik ; und Fig. 5 in einer zu Fig. 4 ähnlichen Darstellung ebenfalls ein Zeit-Temperatur-Diagramm der Messung der Durchschnittstemperatur von wenigstens zwei benachbarten Vorformlingen gemäss dem erfin- dungsgemässen Verfahren.
In Fig. l ist schematisch mit l eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen in Form einer Streckblasmaschine dargestellt, wobei über eine Fördervorrichtung 2 schematisch angedeutete Vor-
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formlinge 3 einer Heizvorrichtung 4 zugeführt werden. In dieser Heizvorrichtung werden die Vorformlinge erwärmt und diese Vorformlinge 3 durchlaufen nach der Heizvorrichtung 4 einen Homogenisierungsabschnitt 5 zum Ausgleich der Temperatur über die gesamte Oberfläche der Vorformlinge sowie über den gesamten Materialquerschnitt derselben.
In Abstand von der Heizvorrichtung 4 ist in Fig. l schematisch die Positionierung der Temperatursensoren 6 entlang des Weges der Vorformlinge 3 angedeutet, wobei, wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird, mehrere übereinander liegende Temperatursensoren 6, welche sich somit entlang der
Länge der Vorformlinge 3 erstrecken, eine Bestimmung der Temperatur der Vorformlinge 3 in unterschiedlichen Längenabschnitten der Vorformlinge 3 ergeben. Wie dies insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert werden wird, werden die von den Temperatursensoren 6 gemessenen Werte einer Regel- bzw. Steuervorrichtung zugeführt und es werden in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturwerten entsprechend Heizeinrichtungen in der Heizvorrichtung 4 gesteuert.
Nach Passieren der Homogenisierungszone 5 gelangen die Vorformlinge 3 in eine schematisch mit 7 angedeutete Blasvorrichtung, in welcher die Vorformlinge 3 durch Einleitung eines Gases unter Überdruck und Anwendung eines Druckes zu Hohlkörpern, beispiels- weise Kunststoffflaschen, geformt werden, welche schematisch mit 8 angedeutet sind und aus der Streckblasmaschine l nach verlassen der Blasvorrichtung 7 ausgebracht werden.
Die Streckblasmaschine l weist ein Gehäuse 9 auf, welches im Betrieb im wesentlichen allseitig durch nicht näher dargestellte Türen oder dgl. geschlossen ist, wobei schematisch Verschluss- bzw. Sicherheitseinrichtungen mit 10 angedeutet sind, deren Funktionsweise in weiterer Folge noch näher erläutert werden wird.
Für eine Steuerung bzw. Einstellung der Temperatur der Vorformlinge wird, wie oben angedeutet, nach Verlassen der Heizvorrichtung 4 die Temperatur der Vorformlinge 3 in unterschiedlichen Längsabschnitten mit Temperatursensoren 6 gemessen, wie dies in Fig. 2 schematisch und vergrössert nochmals dargestellt ist. Jeder der Temperatursensoren 6 liefert über eine Leitung 11
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ein entsprechendes Messwertsignal an eine elektrische oder elektronische Regel- und Steuereinrichtung 12, welche über eine Steuerleitung 13 an einer Heizeinrichtung 14, beispielsweise in von zugeordnete Heizregler 15 ein vorgegebenes Steuersignal zur Zufuhr von ent sprechender Wärmeenergie über die einzelnen Heizlampen 14 zu den Vorformlingen 3 in der Heizvorrichtung 4 liefert.
In Abhängigkeit von dem gemessenen Temperaturwert durch die jeweilig zugeordneten Temperatursensor 6 stellt die Regel- und Steuereinrichtung 12 über eine weitere Steuerleitung 16 weiters ein entsprechendes Korrektursignal dem Heizregler 15 zur Verfügung, so dass entsprechend den Temperaturwerten in den einzelnen Längsabschnitten der Vorformlinge 3 die Heizleistung der einzelnen Heizlampen 14 eingestellt bzw. korrigiert werden kann.
Der Übersichtlichkeit halber sind hiebei in Fig. 2 die Steuer- und Regelleitungen nur jeweils für einen Temperaturensor 6 sowie in der Heizvorrichtung für die derselben Höhenlage zugeordnete Heizlampe 14 dargestellt. Für die weiteren Temperatursensoren 6 sowie die weiteren Heizlampen 14 gilt Analoges.
Darüberhinaus wird es möglich, durch die elektronische oder elektrische Regel- und Steuereinrichtung 12 bei Änderung der Wärmezufuhr über eine Heizlampe 14 die Wärmezufuhr der entsprechenden, benachbarten Heizlampen 14 ebenfalls zu justieren, um lokale Erhitzungen oder Abkühlungen zu vermeiden. Wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, sind die Temperatursensoren 6, welche sich in Abstand von der Heizvorrichtung 4 befinden, im wesentlichen auf gleicher Höhe relativ zur Längserstreckung der Vorformlinge 3 wie die Heizeinrichtungen 14 in der Heizvorrichtung 4 angeordnet und es ist die Anzahl der Temperatursensoren 6 auf die Anzahl der Heizlampen 14 abgestimmt.
Es ergibt sich somit eine exakte und einfache Möglichkeit, die Temperaturen bzw. das Temperaturprofil über die gesamte Länge der einzelnen Vorformlinge 3 zu bestimmen und entsprechend die den jeweiligen Bereichen zugeordneten Heizeinrichtungen, wie beispielsweise Infrarotlampen 14, zu speisen. wie aus Fig. l er- sichtlich, ist hiebei die Position der Temperatursensoren 6 in Abstand von der Heizvorrichtung 4, wobei dieser Abstand, der beispielsweise etwa die Hälfte der Länge der Heizvorrichtung 4
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beträgt, derart gewählt ist, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Homogenisierung der Temperatur der Vorformlinge 3 bereits eingetreten ist.
Da derartige Vorrichtungen zur Herstellung von Hohlkörpern aus rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen zumeist mit relativ hohen und unter Umständen variierenden Geschwindigkeiten betrieben werden, ist weiters vorgesehen, dass der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 12 über eine Steuerleitung 17 ein von einem Sensor 18 geliefertes Signal zugeführt wird, welches die Geschwindigkeit der Vorformlinge 3 in der Heizvorrichtung 4 bzw. zwischen der Heizvorrichtung 4 und der Position der Temperatursensoren 6 angibt. Der Motor zur Bewegung der Vorformlinge 3 im Bereich der Heizvorrichtung und der anschliessenden Homogensierungszone 5 ist schematich mit 19 angedeutet.
Es kann somit auf diese weise berücksichtigt werden, dass aufgrund unterschiedlicher Fördergeschwindigkeiten der Vorformlingen unter Umständen eine noch nicht vollkommene Homogenisierung der Temperatur aufgrund des kurzen Zeitintervalles zwischen dem Verlassen der Heizvorrichtung 4 und dem Erreichen der Position der Temperatursensoren 6 eingetreten ist, so dass die ermittelten Temperaturwerte entsprechend mit der ermittelten Geschwindigkeit der Bewegung der Vorformlinge 3 korreliert und gegebenenfalls korrigiert werden können.
Derart lässt sich vermeiden, dass aufgrund der bei noch nicht vollständiger Homogenisierung festgestellten Temperaturwerte, welche naturgemäss im wesentlichen lediglich die Oberflächentemperatur der Vorformlinge 3 darstellen, eine nicht korrekte Justierung der Wärmezufuhr zu den einzelnen Heizlampen 14 sowie der Einstellung der Zeikonstanten vorgenommen wird.
Um eine Vornahme der Bewegung der Vorformlinge 3 durch die Blasvorrichtung 7 der Streckblasmaschine l durch einen einfach steuerbaren, schematisch mit 28 bezeichneten Motor zu ermöglichen, ist auch der Motor 28 über eine Steuerleitung 20 mit einer Regel- bzw. Steuereinrichtung 29 gekoppelt.
Dadurch lässt sich eine einfache Regelung des Antriebes 28 in der Blasvorrichtung 7 durchführen, in welcher die bis zum Eintritt in die Blasvorrichtung 7 kontinuierlich geförderten bzw. bewegten Vorformlinge 3 kurzfristig für das Einleiten des Gases unter Überdruck sowie die Bewegung der Formteile für die mechanische
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Formgebung der Hohlkörper 8 angehalten werden müssen und somit kurzfristig ein diskontinuierlicher Bewegungsvorgang erzielt werden muss. Über die zusätzliche Regel- bzw. Steuereinrichtung 29 lässt sich ein derartiges Anhalten der Fördereinheiten bzw. Anlagenteile im der 7 und ohne Zuhilfenahme komplizierter und aufwendiger mechanischer Bremsbzw. Getriebeeinrichtungen bewerkstelligen.
Für eine Kopplung der Steuereinrichtungen 12 und 29 und somit die Abstimmung der Antriebe 19 und 28 ist eine Steuerleitung 30 vorgesehen.
Im Fall von Notfällen bzw. zu Inspektionszwecken ist es für derartige Vorrichtungen zumeist erforderlich, den im allgemeinen automatischen Betrieb zu unterbrechen bzw. einen manuell gesteuerten Betrieb von auch nur lediglich einzelnen Abschnitten der Vorrichtung durchzuführen. Zu diesem Zweck sind die Regelbzw. Steuereinrichtungen 12 und 29 über eine Steuerleitung 21 mit einer Umschaltvorrichtung 22 gekoppelt, welche ein Umschalten zwischen einem automatischen und einem manuellen Betrieb ermöglicht und welche weiters über entsprechende Steuerteile, welche schematisch mit 23 angedeutet sind, einen Handbetrieb ermöglicht. Aus Sicherheitsgründen ist hiebei die Umschaltvorrichtung 22 über eine Signalleitung 24 mit den Verschluss-bzw.
Sicherheitseinrichtungen 10 am Maschinengehäuse gekoppelt, um beispielsweise bei Öffnen einer Tür zu dem Inneren der Streckblasmaschine 1 automatisch ein Unterbrechen des Betriebes aus Sicherheitsgründen zu erzielen. In weiterer Folge kann ein Umschalten auf einen manuellen Betrieb vorgenommen werden, wobei beispielsweise folgende vorgangsweise gewählt werden kann.
In dem bei Normalbetrieb automatischen Betriebszustand muss das Gehäuse der Streckblasmaschine l vollkommen geschlossen sein und es dürfen für eine störungsfreie Funktion auch keine unge- wöhnlichen Betriebszustände durch entsprechend vorgesehene Sensoren bzw. Überwachungseinrichtungen angezeigt werden. Über die Verschluss-bzw. Sicherheitseinrichtungen 10 sind hiebei die Zugänge zu der Maschine 1 geschlossen, so dass ein entsprechender Schutz des Bedienungspersonals gewährleistet ist. Sollte ein Zugang zur Maschine geöffnet werden, so wird dies über die Verschluss-bzw.
Sicherheitseinrichtungen 10 unmittelbar ange-
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zeigt und es erfolgt durch die Umschaltvorrichtung 22 die An- zeige eines Notfalles, wodurch automatisch der Betrieb der gesamten Maschine unterbrochen wird. Derart ruht die Maschine l und es kann beispielsweise durch ein Umschalten auf einen Handbetrieb und ein entsprechendes Ausschalten der Notfallsanzeige die Maschine manuell gesteuert werden, wobei aus Sicherheitsgründen beispielsweise jeweils nur einzelne Abschnitte bzw. Sektionen der Maschine betrieben werden können.
Die händische Steuerung erfolgt über die Handsteuerung 23, welche beispiels- weise aus Schutzgründen im Maschine untergebracht ist, so dass die Handsteuerung 23 erst bei Öffnen des Gehäuses 9 und somit einem über die Umschaltvorrichtung 22 bzw. die Regelbzw. Steuereinrichtungen 12 und 29 automatisch erfolgenden Stillstand der Maschine zugängig ist und in Betrieb genommen werden kann. Hiebei kann vorgesehen sein, jeweils die Handsteuerung 23 im Bereich der einzelnen Abschnitte bzw. Sektionen der Streckblasmaschine l für eine genauere Überwachung derselben anzuschliessen.
Nach Beendigung des Handbetriebes kann in weiterer Folge nach Schliessen des Gehäuses 9 der Streckblasmaschine 1 und entsprechender Rückmeldung der Sicherheits- bzw. Verschlusseinrichtungen 10 wiederum ein automatischer Betrieb der Maschine l gewählt werden.
In Fig. 3 ist schematisch die Positionierung der Temperatursensoren 6 relativ zu den Vorformlingen 3 in einer Draufsicht dargestellt. Gemäss dem bekannten Stand der Technik ist jeweils ein Temperatursensor 25 auf einen im wesentlichen zentralen Bereich des Vorformlings 3 gerichtet, wobei die Abtastrichtung 26 des Sensors 25 im wesentlichen normal auf die Bewegungsrichtung 27 der Vorformlinge 3 verläuft. Derart ergibt sich ein in Fig. 4 schematisch dargestelltes Zeit-Temperatur-Profil, welches bei Passieren eines Vorformlings einen maximalen Wert der Temperatur ergibt, während zwischen den Vorformlingen entsprechend kühlere Bereiche angezeigt werden. Eine Auswertung derartiger Zeit- bzw. Temperaturprofile erfordert einen zusätzlichen elektrischen oder elektronischen Schaltungsaufwand und es müssen insbesondere bei hohen Förder-bzw.
Bandgeschwindigkeiten der Vorformlinge 3 Sensoren 25 mit sehr kurzen Ansprechzeiten verwendet werden.
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Um den Aufwerteaufwand zu verringern, sind daher die Temperatursensoren 6 relativ zu den Vorformlingen 3 derart angeordnet, dass deren Abtastrichtung 26 mit der Bewegungsrichtung 27 der Vorformlinge 3 einen spitzen Winkel einschiesst, so dass jeweils der Mittelwert der Temperatur zwischen wenigstens zwei benachbarten Vorformlingen 3 in dem jeweiligen Längenabschnitt ermittelt wird. Derart ergibt sich ein Zeit-Temperatur-Profil, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, welches einen im wesentlichen stetigen Verlauf zeigt, da aufgrund der grossen Regelzeiten der Heizvorrichtung 4 abrupte Temperaturänderungen bzw.
- schwankungen bei benachbarten Vorformlingen 3 nicht zu erwarten sind. Es können somit auch Temperatursensoren 6, beispielsweise optische Pyrometer, mit relativ grossen Ansprechzeiten eingesetzt werden, welche dementsprechend einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Durch die exakte Erfassung von unterschiedlichen Verfahrensparametern bei der Herstellung von Hohlkörpern 8 aus rohrförmigen, thermoplastischen Vorformlingen 3, beispielsweise der Temperatur in unterschiedlichen Längsabschnitten der Vorformlinge 3, der Geschwindigkeit der Bewegung der Vorformlinge 3 und ähnliches lassen sich insbesondere bei Inbetriebnahme der Streckblasmaschine 1 auch in einfacher Weise über die elektrische oder elektronische Regel- bzw. Steuereinrichtung 12 Testläufe durchführen, in welchen mit einer jeweils geringen Anzahl von Vorformlingen 3 die einzelnen Verfahrensparameter entsprechend eingestellt werden können, um erst nach Erreichen von für ein Blasen ausreichende Temperaturen oder dgl. eine kontinuierliche Zufuhr von Verformlingen 3 zu der Streckblasmaschine 1 und durch diese hindurch vorzunehmen.
Derart lassen sich bei Inbetriebnahme durch beispielsweise nicht korrekt justierte Verfahrensparameter grosse Menget von zu verwerfenden Vorformlingen bzw. nicht ordnungsgemäss hergestellten Hohlkörpern 8 vermeiden, so dass ein entsprechender Ausschuss möglichst gering gehalten werden kann. Zu diesem Zweck werden beispielsweise jeweils drei Vorformlinge 3 durch die Heizvorrichtung 4 geführt, es wird in weiterer Folge deren Temperatur bei den Temperatursensoren 6 ermittelt und es werden die Vorformlinge 3 nur dann der Streckblasvorrichtung 7 zugeführt, wenn ein entspre-
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chendes Temperaturprofil erhalten wurde. Sollte dies nicht der Fall sein, wird über die Steuer-bzw.
Regeleinrichtung 12 eine Justierung der einzelnen Heizregler 15 der Heizlampen 14 vorgenommen und wiederum mit einer nur sehr geringen Anzahl von Vorformlingen 3 die neue Justierung der Verfahrensparameter überprüft. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Verfahrensparameter für einen ordnungsgemässen Betrieb der Streckblasmaschine l erreicht sind, worauf unmittelbar in einem automatischen Betrieb eine kontinuierliche Zufuhr von Vorformlingen 3'vorgenommen werden kann.
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The present invention relates to a method for setting process parameters in the production of hollow bodies from tubular, thermoplastic preforms, in particular in a stretch blow molding machine, the preforms being heated in a heating device and after a homogenization and measurement of the temperature of the preforms, the latter in a blowing device can be formed into hollow bodies by introducing a gas under excess pressure.
The invention further relates to a device for carrying out the method, wherein a conveying device for transporting the tubular, thermoplastic preforms through a heating device into a blowing device for forming hollow bodies by introducing gas under excess pressure into the preforms is provided, after the heating device Temperature sensor for measuring the temperature of the preforms is arranged.
Such a stretch blow molding machine or automated production line for manufacturing hollow bodies starting from tubular, thermoplastic preforms can be found, for example, in AT-E 86 177. In this known device, tubular, thermoplastic preforms are heated in a heating device, whereupon they are brought to the desired hollow shape, for example a bottle shape, in a blowing device by introducing a gas under excess pressure and exerting a mechanical load for stretching the hollow bodies.
In order to enable the production process to be monitored and some essential process parameters of the production process to be set, the temperature of the preforms is usually measured in an essentially central area along the length of the preform in such known machines in an area immediately after the heating device, and it is measured assumed that when setting an optimum temperature for the further blowing process in the measuring area along the length of the preform there is also a correspondingly optimal temperature in the other areas of the preform, which are not directly detected by the temperature measurement.
Based on this one determined temperature value, the heating power in the heating device can be varied accordingly in known devices
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are, wherein usually several heating devices, for example in the form of infrared lamps, are arranged one above the other in the heating device along the passage of the preforms.
When measuring the temperature on only one essentially along the length of the preform, if all of the heating devices deviate from a target value, only all heating devices can be adjusted or controlled together, so that a targeted influencing of the temperature along the length of the preforms is not possible and a specific temperature profile cannot be easily set.
The present invention now aims to provide a method for setting process parameters in the production of hollow bodies from tubular, thermoplastic preforms, with which it is possible to determine in particular the temperature in the different areas of a preform and depending on the determined temperatures in the individual long sections of the preforms to achieve exact control of the heating device in order to achieve the best possible match of the determined temperatures with predetermined target value temperatures or a temperature profile for the subsequent formation of the hollow bodies by introducing the gas under excess pressure.
To achieve this object, the method according to the invention is essentially characterized in that, after leaving the heating device, the temperature of the preforms is measured along its length at at least three different positions and that the supply of heat to the preforms in the heating device is dependent on the in the temperatures measured at different positions is controlled.
The fact that, according to the invention, the temperature of the preforms is measured along its length after leaving the heating device at at least three different positions, it is possible to determine the temperature of the preforms precisely in the different areas and further
If the desired temperature (s) is not reached, follow the exact adjustment of the heating device
Preforms fed in the individual longitudinal sections
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make thermal energy.
In accordance with the different positions of the temperature measurement relative to the longitudinal extent of the preforms, the heating devices in the heating device are controlled or regulated in different positions and the temperature (s) in neighboring regions are taken into account when changing the heating power in only a few regions along the length of the preforms.
For a particularly simple and exact control of the heating power supply in the heating device, the method according to the invention is preferably carried out in such a way that the supply of heat to the preforms is carried out in a plurality of separate areas along its length and that the number of measuring positions of the temperature of the preforms is selected according to the number of separate areas for supplying heat.
Appropriate adjustment of the number of temperature sensors to the heating devices arranged in the heating device along the length of the preforms, which are different from one another, enables precise and defined control in the different areas of the preforms, with eight known heating devices arranged one above the other along the length of the preforms in In the form of infrared lamps, eight temperature sensors are arranged one above the other along the length of the preforms.
Known production lines for producing hollow bodies starting from thermoplastic preforms or stretch blow molding machines are usually operated at high conveying speeds for the preforms between the individual stations. To achieve properly shaped hollow bodies when introducing the gas under excess pressure, it is important, among other things, that the preforms, which have a relatively large wall thickness, are sufficiently and, above all, evenly heated over their entire cross-section, while the temperature measurement essentially only the temperature at the Surface of the preforms can result.
With very rapid conveying speeds of the preforms through the heating device and with a relatively small distance between the end of the heating device and the position of the temperature sensors
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the case thus occurs that sufficient homogenization of the temperature has not yet occurred over the entire material cross section of the preforms and that the temperatures thus determined do not correspond to the desired temperature profile after complete homogenization.
In order to take into account the conveying speeds of the preforms through the individual operating stations, the procedure according to the invention is preferably such that the speed of the movement of the preforms in the heating device and between the heating device and the position of the temperature measurement is determined and the measured temperature values correlate with the determined speed and corrected if necessary. As a result, the speed during the movement of the preforms is taken into account accordingly, so that in the event that sufficient temperature has not yet been reached when the temperature sensors have reached the position, this fact can be taken into account and corrected accordingly.
The heat energy to be used and the time constants of the parameters to be monitored can thus be determined and taken into account in a simple manner.
In order to enable a simplified evaluation of the temperature values of the temperature sensors and, in particular, to be able to use relatively simple and therefore inexpensive temperature sensors, which usually have relatively long response times, at high conveying speeds, the procedure is preferably such that an average value of the temperature of at least two in each case lies next to one another Preforms is determined. The determination of such average values has no influence on the procedure, since the temperatures between adjacent preforms naturally differ only to a very small extent, since even when the heat supply in the heating device is corrected, correspondingly long response times in the
Meaning of the change in temperature are to be expected.
This also simplifies the evaluation of the temperature measurement values, since the colder areas lying between adjacent preforms do not have to be recorded and taken into account. as already indicated above, is for the following
Blowing sufficient homogenization of the temperature
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over the entire material cross section of the preforms.
In order to provide a sufficient period of time between leaving the heating device and passing the temperature sensors at high conveying speeds for the most complete homogenization of the temperature, the method according to the invention is preferably carried out such that the temperature of the preforms is measured at a distance of of the heating device is carried out, which corresponds to at least one third, preferably approximately half the length of the heating device.
This provides a sufficiently long homogenization path between leaving the heating device and the position of the temperature sensors. while the preforms pass through the heating device and the subsequent conveying devices essentially continuously, the preforms in the blowing device have to be stopped briefly or moved discontinuously in order to be brought to the corresponding, desired shape of the hollow body by introducing a gas under excess pressure.
In known machines, complicated and structurally complex brake and gear mechanisms are provided in the area of the blowing device, in order to bring about a short-term stopping of the preforms for forming the hollow bodies and a movement of the mold elements used, while upstream and downstream conveying processes are essentially continuously moved. In order to simplify the control of the drive in the area of the blowing device, on the other hand, it is proposed according to the invention that the drive for moving the preforms for the passage through the blowing device is electronically controlled, as this corresponds to a further preferred embodiment, as a result of which complex brake and transmission mechanisms are dispensed with can.
In proper operation, such stretch blow molding machines are operated essentially automatically, whereby the continuity of the manufacture of the hollow bodies can be ensured. In particular, for example when starting the device or also in emergency situations, it may be necessary
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to manually check individual areas, the procedure according to the invention preferably being such that the drive for moving the preforms can be switched between automatic operation and manual operation in an electrically or electronically controlled manner.
In the case of known devices, the starting procedure is usually such that the heating output of the heating device is set accordingly on the basis of empirical values, whereupon the heating output is subsequently readjusted after measuring the temperature in an essentially central area of the preforms, while a large amount of is already continuously being adjusted Preforms of the blowing device was supplied. If the temperature profile reached deviates significantly from the given target value of the temperature, a large rejection or loss of a large amount of preforms used must therefore be expected, since, as already indicated above, the changes in the temperature also with a relatively rapid adjustment of the Heating output is not abrupt.
In order to keep possible rejects as low as possible when starting up the device, it is proposed according to the invention that when the device is started up, a small number of preforms, in particular three preforms, are warmed up discontinuously and their temperature is measured, and a further supply of the preforms to the blowing device is only first after the operating temperature has been reached.
It can thus be tested with a very small number of preforms in each case whether the conditions necessary for the correct manufacture of the hollow bodies can be achieved, and in the event that the required temperature profile has not been reached, the preforms already reach the blowing device from the production line are excreted and the hollow body is shaped in the blowing device only after the desired operating temperature has been reached.
Immediately after the determination that the required operating parameters of the preforms for producing the hollow bodies have been achieved or set in the test runs, for example, an automatic switchover to continuous operation takes place, so that
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subsequently the preforms are continuously fed to the heating device and subsequently to the blowing device.
A device according to the invention for carrying out the above-mentioned method, wherein a conveying device for transporting the tubular, thermoplastic preforms through a heating device into a blowing device for forming hollow bodies by means of gas under excess pressure is provided in the preforms, with one after the heating device Temperature sensor for measuring the temperature of the preforms is essentially characterized in that a plurality of temperature sensors, in particular optical pyrometers, are arranged at a distance from the heating device along the longitudinal extension of the preforms and via an electrical or electronic regulating and control device with the Heater are coupled.
By providing a plurality of temperature sensors along the longitudinal extent of the preforms, the different longitudinal areas of the preforms can be easily checked and, furthermore, simple coupling to the different heating devices in the heating device is possible via an electrical or electronic regulating and control device.
According to a preferred embodiment, the design is such that a plurality of heating devices, in particular infrared lamps, are arranged in the heating device along the longitudinal extension of the preforms and that the number and position of the temperature sensors along the longitudinal extension of the preforms correspond to the number and position of the heating devices in the heating device is selected so that, depending on the temperature determined in a narrowly limited length section of the preforms, a corresponding regulation or adaptation of the thermal energy supplied and the time constants of the temperatures to be achieved is also possible.
In order to enable the as simple as possible evaluation of the determined temperatures in the different areas of the longitudinal extension of the preforms, the design can furthermore be made such that the scanning direction of the temperature sensors unites with the direction of movement of the preforms
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includes an acute angle, as this corresponds to a further preferred embodiment.
The fact that the scanning direction of the temperature sensors forms an acute angle with the direction of movement of the preforms prevents
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results, which places higher demands on a corresponding evaluation than the determination of mean values of temperatures of adjacent preforms, since, as already mentioned several times, an abrupt change in the temperature is not possible and likely, and the determination of temperature mean values is therefore sufficient. about different conveying speeds of the preforms in the heating device or
In order to be able to take into account between the heating device and the position of the temperature sensors when evaluating the measured temperature profile along the length of the preforms, the design is also preferably such that a sensor for determining the speed of the movement of the preforms is coupled with the regulating and control device is. This makes it possible to take into account a possibly not yet complete homogenization of the temperature over the material cross section of the preforms, in particular at high conveying speeds.
For simple control of the drive for moving the preforms in the different sections of the stretch blow molding machine, the design is preferably such that the drives for moving the preforms in the heating device and the homogenization zone and for controlling the movement of the preforms in the blowing device with electrical or electronic regulating and control devices is coupled.
In connection with such a control of the drive via the electronic or electrical regulating and control device, it can be provided that a switching device between automatic and manual operation of the drives for the preforms is coupled to the regulating and control device (s), such as one preferred embodiment of the invention corresponds. In manual operation can
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For example, an examination of individual sections of the production line in the event of malfunctions in individual areas is carried out.
For safety reasons, provision can preferably be made for the changeover device to have electrical and / or electronic locking devices.
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it can be ensured that the opening and / or safety devices ensure that when opening or accessing the interior of the stretch blow molding machine, the machine is first switched off automatically and only then, if necessary, can individual plant parts be inspected and checked by means of manual operation.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention, which are shown schematically in the accompanying drawing. 1 shows a schematic illustration of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention; 2 shows a block diagram comprising the essential components of the device according to the invention for setting the method parameters for carrying out the method according to the invention; 3 shows a schematic view of the positioning of the temperature sensors relative to the preforms according to the prior art and according to the device according to the invention;
4 shows a time-temperature diagram of a measurement of the temperature of the preforms when a temperature sensor is arranged in accordance with the known prior art; and FIG. 5 likewise shows a time-temperature diagram of the measurement of the average temperature of at least two neighboring preforms according to the method according to the invention in a representation similar to FIG. 4.
In FIG. 1, a device for producing hollow bodies from tubular, thermoplastic preforms in the form of a stretch blow molding machine is schematically represented by 1, with schematically indicated pre-conveying devices 2
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moldings 3 are fed to a heating device 4. In this heating device, the preforms are heated and these preforms 3 pass through a homogenization section 5 after the heating device 4 to compensate for the temperature over the entire surface of the preforms and over the entire material cross section thereof.
At a distance from the heating device 4, the positioning of the temperature sensors 6 along the path of the preforms 3 is indicated schematically in FIG. 1, wherein, as will be explained in more detail below, a plurality of temperature sensors 6 lying one above the other, which are thus along the
Extend the length of the preforms 3, a determination of the temperature of the preforms 3 in different lengths of the preforms 3 result. As will be explained in more detail in particular with reference to FIG. 2, the values measured by the temperature sensors 6 are fed to a regulating or control device and, depending on the measured temperature values, corresponding heating devices in the heating device 4 are controlled.
After passing through the homogenization zone 5, the preforms 3 enter a blowing device, indicated schematically by 7, in which the preforms 3 are formed into hollow bodies, for example plastic bottles, by introducing a gas under excess pressure and applying pressure, which are indicated schematically by 8 and from the stretch blow molding machine 1 after leaving the blowing device 7.
The stretch blow molding machine 1 has a housing 9, which is closed on all sides during operation by doors or the like, which are not shown in more detail, locking or safety devices 10 being indicated schematically, the functioning of which will be explained in more detail below.
For control or adjustment of the temperature of the preforms, as indicated above, after leaving the heating device 4, the temperature of the preforms 3 is measured in different longitudinal sections with temperature sensors 6, as is shown again schematically and enlarged in FIG. 2. Each of the temperature sensors 6 delivers via a line 11
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a corresponding measured value signal to an electrical or electronic regulating and control device 12, which, via a control line 13 on a heating device 14, for example in from assigned heating controller 15, a predetermined control signal for supplying appropriate thermal energy via the individual heating lamps 14 to the preforms 3 in the Heater 4 delivers.
Depending on the measured temperature value by the respectively assigned temperature sensor 6, the regulating and control device 12 also provides a corresponding correction signal to the heating controller 15 via a further control line 16, so that the heating output of the individual is corresponding to the temperature values in the individual longitudinal sections of the preforms 3 Heating lamps 14 can be set or corrected.
For the sake of clarity, the control and regulating lines are shown in FIG. 2 only for one temperature sensor 6 and in the heating device for the heating lamp 14 assigned to the same altitude. The same applies to the further temperature sensors 6 and the further heating lamps 14.
In addition, it becomes possible to also adjust the heat supply of the corresponding, adjacent heating lamps 14 by the electronic or electrical regulating and control device 12 when the heat supply via a heating lamp 14 changes, in order to avoid local heating or cooling. As can clearly be seen from FIG. 2, the temperature sensors 6, which are located at a distance from the heating device 4, are arranged substantially at the same height relative to the longitudinal extension of the preforms 3 as the heating devices 14 in the heating device 4, and it is the number of temperature sensors 6 matched to the number of heating lamps 14.
This results in an exact and simple possibility of determining the temperatures or the temperature profile over the entire length of the individual preforms 3 and correspondingly feeding the heating devices, such as infrared lamps 14, assigned to the respective areas. As can be seen from FIG. 1, the position of the temperature sensors 6 is at a distance from the heating device 4, this distance being, for example, approximately half the length of the heating device 4
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is selected to ensure that sufficient homogenization of the temperature of the preforms 3 has already occurred.
Since such devices for producing hollow bodies from tubular, thermoplastic preforms are usually operated at relatively high and possibly varying speeds, it is further provided that the control or regulating device 12 is supplied with a signal supplied by a sensor 18 via a control line 17, which indicates the speed of the preforms 3 in the heating device 4 or between the heating device 4 and the position of the temperature sensors 6. The motor for moving the preforms 3 in the area of the heating device and the subsequent homogenization zone 5 is indicated schematically by 19.
It can thus be taken into account that, due to different conveying speeds of the preforms, the temperature may not yet have been completely homogenized due to the short time interval between leaving the heating device 4 and reaching the position of the temperature sensors 6, so that the temperature values determined can be correspondingly correlated with the determined speed of movement of the preforms 3 and, if necessary, corrected.
In this way, it can be avoided that due to the temperature values determined in the case of incomplete homogenization, which of course essentially only represent the surface temperature of the preforms 3, an incorrect adjustment of the heat supply to the individual heating lamps 14 and the setting of the zeicon constant is carried out.
In order to enable the preforms 3 to be moved by the blowing device 7 of the stretch blow molding machine 1 by means of an easily controllable motor, schematically designated 28, the motor 28 is also coupled to a regulating or control device 29 via a control line 20.
This allows a simple control of the drive 28 to be carried out in the blowing device 7, in which the preforms 3, which are continuously conveyed or moved up to the entry into the blowing device 7, are briefly used for introducing the gas under excess pressure and for the movement of the molded parts for the mechanical
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Shaping the hollow body 8 must be stopped and thus a discontinuous movement process must be achieved in the short term. Via the additional regulating or control device 29, such a stopping of the conveying units or system parts in FIG. 7 and without the aid of complicated and complex mechanical braking or Carry out transmission equipment.
A control line 30 is provided for coupling the control devices 12 and 29 and thus the coordination of the drives 19 and 28.
In the case of emergencies or for inspection purposes, it is usually necessary for such devices to interrupt the generally automatic operation or to carry out a manually controlled operation of even only individual sections of the device. For this purpose the rules or Control devices 12 and 29 are coupled via a control line 21 to a switching device 22, which enables switching between automatic and manual operation and which furthermore enables manual operation via corresponding control parts, which are indicated schematically by 23. For safety reasons, the changeover device 22 is connected to the closure or.
Safety devices 10 are coupled to the machine housing in order, for example, to automatically interrupt operation for safety reasons when a door to the interior of the stretch blow molding machine 1 is opened. Subsequently, a switch can be made to manual operation, for example the following procedure can be selected.
In the automatic operating state during normal operation, the housing of the stretch blow molding machine 1 must be completely closed and no unusual operating states may be indicated by appropriately provided sensors or monitoring devices for trouble-free operation. About the closure or. Safety devices 10 are closed at the entrances to the machine 1, so that appropriate protection of the operating personnel is ensured. If access to the machine should be opened, this is done via the lock or.
Safety devices 10 immediately attached
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shows and the switching device 22 displays an emergency, whereby the operation of the entire machine is automatically interrupted. In this way, the machine 1 is at rest and the machine can be controlled manually, for example by switching over to manual operation and correspondingly switching off the emergency display, for example for safety reasons only individual sections or sections of the machine can be operated.
The manual control takes place via the manual control 23, which is accommodated in the machine for protection reasons, for example, so that the manual control 23 only when the housing 9 is opened and thus via the changeover device 22 or the control device. Control devices 12 and 29 automatic machine standstill is accessible and can be put into operation. It can be provided to connect the manual control 23 in the area of the individual sections or sections of the stretch blow molding machine 1 for a more precise monitoring thereof.
After manual operation has ended, automatic operation of machine 1 can again be selected after closing housing 9 of stretch blow molding machine 1 and corresponding feedback from security or locking devices 10.
3 schematically shows the positioning of the temperature sensors 6 relative to the preforms 3 in a top view. According to the known state of the art, a temperature sensor 25 is directed in each case at an essentially central area of the preform 3, the scanning direction 26 of the sensor 25 running essentially normal to the direction of movement 27 of the preforms 3. This results in a time-temperature profile shown schematically in FIG. 4, which gives a maximum temperature value when passing through a preform, while correspondingly cooler areas are displayed between the preforms. An evaluation of such time or temperature profiles requires additional electrical or electronic circuitry, and it must be particularly in the case of high conveying or.
Belt speeds of the preforms 3 sensors 25 can be used with very short response times.
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In order to reduce the cost of upgrading, the temperature sensors 6 are therefore arranged relative to the preforms 3 in such a way that their scanning direction 26 forms an acute angle with the direction of movement 27 of the preforms 3, so that in each case the mean value of the temperature between at least two adjacent preforms 3 respective length segment is determined. This results in a time-temperature profile, as shown in FIG. 5, which shows an essentially steady course since, due to the large control times of the heating device 4, abrupt temperature changes or
- fluctuations in neighboring preforms 3 are not to be expected. It is thus also possible to use temperature sensors 6, for example optical pyrometers, with relatively long response times, which are accordingly simple and inexpensive to manufacture.
Due to the exact detection of different process parameters in the manufacture of hollow bodies 8 from tubular, thermoplastic preforms 3, for example the temperature in different longitudinal sections of the preforms 3, the speed of the movement of the preforms 3 and the like, in particular when the stretch blow molding machine 1 is started up, it is also easier to do so Carry out test runs via the electrical or electronic regulating or control device 12, in which the individual process parameters can be set accordingly with a respectively small number of preforms 3, so that a continuous supply of only after reaching temperatures sufficient for blowing or the like Deform 3 to the stretch blow molding machine 1 and to make through this.
In this way, a large amount of preforms to be rejected or hollow bodies 8 not produced correctly can be avoided during commissioning, for example, by incorrectly adjusted process parameters, so that a corresponding reject rate can be kept as low as possible. For this purpose, for example, three preforms 3 are guided through the heating device 4, their temperature is subsequently determined by the temperature sensors 6 and the preforms 3 are only fed to the stretch blow molding device 7 when a corresponding
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appropriate temperature profile was obtained. If this is not the case, the tax or.
Control device 12 made an adjustment of the individual heating controllers 15 of the heating lamps 14 and again checked the new adjustment of the process parameters with only a very small number of preforms 3. This process is repeated until the process parameters for correct operation of the stretch blow molding machine 1 are reached, whereupon a continuous supply of preforms 3 ′ can be carried out directly in an automatic operation.