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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffbehältnissen 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 dabei zum Reinigen mittels eines gasförmigen Mediums ausgeblasen, so dass insbesondere Stäube und andere sich in dem Vorformling befindliche Verunreinigungen aus dem Innenraum der Vorformlinge entfernt werden, um eine Verunreinigung des Produktes beim späteren Füllvorgang zu vermeiden.
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Die Vorformlinge werden dabei üblicherweise mittels einer Transporteinrichtung zu der Reinigungseinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um einen Rinser handelt transportiert. Weiterhin 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.
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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 Reinigungsvorrichtungen erweitert oder verändert werden können.
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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 Unteransprüche.
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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 Kunststoffvorformlinge angeordnet ist und die Transporteinrichtung die Kunststoffvorformlinge an die Halteeinrichtungen des Karussells übergibt, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen in Modulbauweise aufgebaut.
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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 ebenfalls standardisierte mechanische und steuerungsseitige Anschluss- und Schnittstellen aufweisen, welche mit den Anschluss- und Schnittstellen der Vorrichtung kompatibel sind. Insbesondere besteht die Vorrichtung dabei aus einem Basis- bzw. Grundmodul, welches beliebig, und insbesondere auch noch nach dem Aufstellen des Basismoduls, durch weitere Einrichtungen, Funktionen, Elemente und/oder Komponenten ergänzt werden kann ohne, dass hierdurch die Funktion bzw. Arbeitsweise des Basismoduls eingeschränkt oder gefährdet wird.
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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 Behandlungsschritte 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 miteinander korrespondierende mechanische und/oder elektrische Schnittstellen angeordnet.
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Beispielswiese weist demnach das Grundmodul der Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen eine erste Schnittstelle auf und ein Modul, bei dem es sich, wie unten noch genauer erläutert wird, beispielsweise um eine Halteeinrichtung, eine Wendestation oder 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 Module, beispielsweise zwischen Reinigungsvorrichtung und Halteeinrichtung, derart, dass sowohl die Halteeinrichtungen an der Reinigungsvorrichtung angeordnet werden können, als auch zwischen der Reinigungseinrichtung und den Halteeinrichtungen wenigstens ein weiteres Modul, wie beispielsweise eine Wendestation integrierbar ist.
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Es wird demnach erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen als Baukasten bzw. Modulprinzip aufzubauen, um eine hohe Flexibilität bei der Ausstattung zu erreichen und den Wunsch nach einer höheren Reinigungsleistung 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 Anschlussstellen und ist somit mit jeglichen Erweiterungspaketen kompatibel. Durch die verschiedenen Ausführungsformen der Reinigungsvorrichtung nach Modulprinzip können je nach Kundenwunsch durch Tausch beliebiger Reinigungseinrichtungen beispielsweise auch unterschiedlichste Reinigungsgrade erreicht werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren haben demnach insbesondere die Vorteile, dass hierdurch aufgrund des Baukastenprinzips eine hohe Flexibilität bei Kundenwünschen ermöglicht wird, wobei auch noch spätere nach dem Kauf auftretende Wünsche erfüllt werden können. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Modulbauweise 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.
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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 Blasmaschine, 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 handelt, so dass keine weiteren Kontaminationen an den Vorformlingen verursacht werden. Bei der Transporteinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Sägezahnstern oder einen Taschenstern. Bei den Halteeinrichtungen handelt es sich bevorzugt um Greifeinrichtungen oder Klammern, welche die Vorformlinge in einem Mündungsbereich und bevorzugt unterhalb eines Tragrings greifen bzw. halten.
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Die Rinsereinheit ist bevorzugt als alleinstehende Maschine ausgeführt d.h., dass die Rinsereinheit nicht mit nachfolgenden oder vorangeschalteten Maschinen gekoppelt ist oder auf diese synchronisiert ist. Vorzugsweise verfügt die Rinsereinheit aber über ein Anschlusssystem zur Integration in einen Maschinenblock. Bei dem Anschlusssystem handelt es sich vorzugsweise um mechanische, elektrische und/oder steuerungstechnische Schnittstellen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der wenigstens einen Beaufschlagungseinrichtung um eine Rinserdüse und bevorzugt um eine statische bzw. stationäre Düse. Bei einer statischen Anordnung der Beaufschlagungseinrichtung werden die Vorformlinge 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.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung bzw. die Rinserdüse wenigstens zeitweise während des Transports der Kunststoffvorformlinge mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegbar. Durch eine mitfahrende Düse sind, im Vergleich zu einer stationären Düse, erheblich längere Prozess- bzw. Rinserzeiten möglich, was insgesamt zu besseren Rinserergebnissen führt.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung bzw. die Rinserdüse mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegbar und wird in einen Mündungsbereich der Kunststoffvorformlinge eingeführt. Durch eine derartige 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 mechanische, hydraulische, pneumatische oder ähnliche hierfür geeignete Einrichtung gesteuert. 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.
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Im Vergleich zu statischen Rinserdüsen kann der Reinigungsgrad der Vorformlinge bei mitfahrenden 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 Verwendung einer mitfahrenden Düse erfolgt die Reinigung der Vorformlinge bevorzugt während des Transports der Vorformlinge.
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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 unten transportiert.
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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.
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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 vollumfängliche Reinigung der Kunststoffvorformlinge ermöglicht. Durch das aktive wenden, können zudem insbesondere schwere Partikel sicher entfernt werden, was wiederum zu besseren Rinserergebnissen führt.
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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 einheitlichen Grundgestells verwendet, wodurch die Serienherstellung vereinfacht wird und anhand der Modul-Bauweise alle Varianten ausgeführt und sogar kombiniert werden können.
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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 Klammern handelt, über welches der Ein- und/oder Ausbau der Module erfolgt. Dadurch werden die Ausfall- bzw. Stillstandzeiten des Rinsers erheblich verkürzt.
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Besonders bevorzugt handelt es sich demnach zumindest bei den Konsolen, den Halteeinrichtungen, 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.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Kontrolleinheit und bevorzugt mehrere Kontrolleinheiten zum Überwachen einer Vorformlinglänge und/oder einer Düsenstellung auf. Bei diesen Kontrolleinheiten kann es sich dabei bevorzugt 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 eigenständige Vorrichtung sein, welche der Vorrichtung zum Reinigen der Kunststoffvorformlinge lediglich zugeordnet ist, jedoch nicht mit dieser über Schnitt- oder Anschlussstellen verbunden ist. Durch eine derartige Kontrolleinheit kann zudem gegebenenfalls auch auf eine Wendestation bzw. auf ein Wenden der Kunststoffvorformlinge an der Reinigungsvorrichtung verzichtet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist daher auch auf eine Kontrolleinheit für eine Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen gerichtet, welche wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, mittels welcher ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist, wobei es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung 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 erfindungsgemäß vor der Beaufschlagung der Kunststoffvorformlinge mit dem gasförmigen Medium eine Düsenstellung der Düse und/oder eine Länge der Vorformlinge erfasst.
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Insbesondere bei einem Garniturenwechsel kann es vorkommen, dass sich beispielsweise eine geringe Anzahl von Vorformlingen, der vorher gefahrenen Größe noch in der Vorrichtung 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 Vorformling 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.
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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 Vorformlingöffnung zu melden. Die Steuerungseinrichtung kann dann bevorzugt ein Anfahren der Maschine bei nicht korrekt eingestellten Düsenstellungen verweigern und/oder während einer unbeabsichtigten Verstellung während des Betriebes, die Maschine in den gesicherten Not-Halt fahren.
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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 vorkommen kann, dass bei einem Sortenwechsel ggf. ein kleinerer Vorformling in der Zuführstrecke oder der Vorrichtung verbleibt, was bei einer Kollision zwischen der Düse und dem Vorformling zum Ausfall einer Behandlungseinheit im Rinser führen könnte.
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Durch die Kontrolleinheit wird demnach insbesondere ein Maschinenschaden und ein dadurch entstehender Produktionsausfall verhindert. Zudem kann durch eine derartige Einheit eine mögliche Kollision frühzeitig erkannt werden, wodurch insbesondere auch die Maschinen- und Bediensicherheit erhöht wird. Durch die bevorzugte Eigenreaktion und -korrektur des Programmes kann zudem schnellstmöglich auf Fehler reagiert werden und auch können diese so schnellstmöglich beseitigt werden, ohne dass ein Bediener manuell eingreifen muss, so dass auch bei Pausen des Bedienpersonals oder wenn diese gerade andere Arbeiten ausführen ein Schaden an der Maschine und Produktionsausfälle verhindert werden können.
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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 Lichtschranken, Kameras oder andere geeignete Sensoren umfasst.
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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 Ladungen im Hohlkörper neutralisiert, wodurch Schmutzpartikel leichter gelöst werden können.
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Auch könnte ein Messgerät oder ein Sensor vorgesehen sein, welcher die beim Reinigungsprozess 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 zwischen Düsen und Vorformlingen kann beispielsweise auch eine Positionskontrolle erfolgen, wobei bevorzugt ein mit der Wendeeinrichtung vorgenommener Wendeprozess der Vorformlinge durch eine Überwachungseinheit des Wendewinkels kontrolliert wird. Durch einen positionsgenauen Wendewinkel kann ein höherer Reinigungsgrad bei bestimmten Vorformlingausführungen gewährleistet werden.
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Die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen weist bevorzugt eine erste Ausschleuseinrichtung 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 einen Transportstern. Weiterhin kann auch noch eine zweite Ausschleuseinrichtung vorgesehen sein, welche die nach der Reinigung als noch verunreinigt erkannten Vorformlinge ausschleust. Bevorzugt werden diese Vorformlinge erneut dem Rinser zugeführt und ein weiteres 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 entstandene 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.
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Weiterhin wäre es bevorzugt auch denkbar, dass eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Vorformlingposition in der Halteeinrichtung vorgesehen ist. Hierbei wird bevorzugt überprüft, ob die Halteeinrichtung den Vorformling richtig greift, so dass keine Schäden im weiteren Prozess durch eine Fehlstellung der Vorformlinge auftreten.
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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, überprüft 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 definiert sind, angepasst werden kann.
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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.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung 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 Kunststoffvorformlinge an die Halteeinrichtungen des Karussells übergibt und ein Innenraum der Kunststoffvorformlinge mittels wenigstens einer Beaufschlagungseinrichtung zu deren Reinigung mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen in Modulbauweise aufgebaut.
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Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen eine Reinigungsvorrichtung für Kunststoffvorformlinge 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 Maschine durch einzelne Module jederzeit ergänzt, erweitert und/oder verändert werden kann.
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Bei einem bevorzugten Verfahren handelt es sich bei der wenigstens einen Beaufschlagungseinrichtung um eine statische Düse oder die wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung wird mit den Kunststoffvorformlingen mitbewegt. Im Vergleich zu einer statischen Beaufschlagungseinrichtung kann mit einer mitbewegten bzw. mitfahrenden Beaufschlagungseinrichtung ein insgesamt besseres Reinigungsergebnis erzielt werden. Vorteilhaft fährt die Beaufschlagungseinrichtung mit den Kunststoffvorformlingen mit und wird in diese eingeführt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung um eine Rinserdüse.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Wendestation vorgesehen, 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 Wendestationen vorgesehen.
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In einem weiteren bevorzugten Verfahren ist wenigstens eine Kontrolleinheit vorgesehen, welche eine Vorformlinglänge und/oder eine Düsenstellung überwacht, wobei die Kontrolleinheit an einem Einlaufstern und/oder einem Auslaufstern angeordnet ist. Besonders bevorzugt können auch verfahrensseitig mehrere Kontrolleinheiten vorgesehen sein, welche mehrere und insbesondere unterschiedliche Einrichtungen und Funktionen des Rinsers auf Fehler überprüfen, wie oben bereits ausführlich erläutert wurde.
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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 Vorrichtung verhindert.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
- Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
- 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
- 4 eine Draufsicht auf die in 3 dargestellte erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
- 5 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen mit Kontrolleinheit; und
- 6 eine Draufsicht auf die in 5 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. Diese erste Ausführungsform zeigt dabei insbesondere eine Basis-Ausführung einer derartigen Reinigungsvorrichtung bei der es sich bevorzugt um einen Rinser 2 handelt. Die Vorrichtung 1 ist dabei insgesamt 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 angebracht 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 bezüglich der Kugeldrehverbindung 4 drehbar. Die Halteeinrichtungen 7 halten die Vorformlinge 10 bevorzugt an einem sogenannten Neckbereich. Durch dieses Neckhandling und die Übergabe an die Vorrichtung 1 über nicht gezeigte Sternräder, kann insbesondere eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden, wodurch wiederum bessere Rinserparameter und eine bessere Reinigung ermöglicht werden.
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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 Konsole, an welcher die Transporteinrichtung 12 angeordnet ist und über welche die Transporteinrichtung 12 mit der Plattform 3 bzw. dem Rinser 2 verbunden ist.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 1 wenigstens eine Beaufschlagungseinrichtung 15 auf, welche 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 bevorzugt 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 erzielen. Wie oben bereits erwähnt, werden die Kunststoffvorformlinge bei einer stationären Düse mit ihren Mündungen nach oben transportiert. Über eine Luftzufuhr 9 wird der Beaufschlagungseinrichtung 15 das gasförmige Medium zur Reinigung der Kunststoffvorformlinge 10 zugeführt.
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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 stabilisieren. Die Drehmomentstütze 32 ist dabei über Stützen 40 mit der Vorrichtung 1 verbunden. Die in 1 gezeigte Ausführungsform kann darüber hinaus eine hohe Maschinenleistung von ca. 90.000 Behältern pro Stunde erreichen.
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In 2 wird eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen 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 1 erweitert wurde. Wie in 1 werden die Vorformlinge 10 mittels einer Transporteinrichtung 12 an die Haltevorrichtungen 7 des Karussells 5 übergeben.
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Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die Halteeinrichtungen 7 hier jedoch anstatt auf Konsolen auf Wendestationen 18 angeordnet, welche die Vorformlinge 10 um 180° kippen und/oder um deren Längsrichtung drehen können. Weiterhin handelt es sich bei den Beaufschlagungseinrichtungen 15 hier nicht um statische Düsen, sondern 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 Beaufschlagungseinrichtungen 15 hier direkt auf dem sich drehenden Karussell 5 und direkt unter den einzelnen Halteeinrichtungen 7 angeordnet. Bevorzugt sind dabei so viele Beaufschlagungseinrichtungen 15 vorgesehen, wie auch Halteeinrichtungen 7 vorgesehen sind. Die Wendestationen 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 Mitfahren der Beaufschlagungseinrichtungen bzw. der Düsen sind insbesondere längere Behandlungszeiten möglich und somit auch deutlich bessere Reinigungsergebnisse als bei der Ausführungsform gemäß der 1.
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Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet hier wieder den Antrieb über welchen das Karussell 5 drehbar ist. Weiterhin wird den Beaufschlagungseinrichtungen 15 wiederum über die Luftzufuhr 9 das gasförmige Medium zugeführt und in dieser Ausführungsform über den Luftverteiler 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.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. In 3 wurden die der Ausführungsformen der 1 und 2 weiter erweitert. Wie in den 1 und 2 übergibt wieder eine Transporteinrichtung 12 die Vorformlinge 10 an die Halteeinrichtungen 7 des Karussells 5. Wie in 2 sind die Halteeinrichtungen 7 hier auch wieder auf Wendestationen 18 angebracht. Auch die Beaufschlagungseinrichtungen 15 sind wieder mitfahrend auf dem Karussell 5 angebracht. Im Unterschied zu der 2 sind die Beaufschlagungseinrichtungen 15 hier jedoch nicht nur mitfahrend ausgeführt, sondern tauchen zudem noch in die Öffnungen der Vorformlinge 10 ein. Mit der Ausführungsform gemäß der 3 können somit die besten Reinigungsergebnisse der hier gezeigten Ausführungsformen erzielt werden.
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Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet hier wiederum Führungskurven, über welche die Bewegungen der Halteeinrichtungen 7, der Wendestationen 18 und hier auch der Beaufschlagungseinrichtungen 15 gesteuert werden. Bei dem Bezugszeichen 36 handelt es sich weiterhin um einen Schleifring. Die Maschinenleistung beträgt dabei in dieser Ausführungsform bis zu 54.000 Behälter in der Stunde.
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4 zeigt eine Draufsicht auf die in 3 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. An dem Karussell 5 sind dabei ein Einlaufstern 22 und ein Auslaufstern 25 angeordnet, wobei die Kunststoffvorformlinge 10 über die Vorformlingzufuhr 45 dem Einlaufstern 22 und anschließend dem Karussell 5 zugeführt werden. Über einen Auslaufstern 25 und eine Vorformlingabfuhr 46, bei welcher es sich bevorzugt um einen Lufttransporteur handelt, werden die Vorformlinge nach der Reinigung wieder von dem Karussell 5 abgeführt.
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5 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10 mit Kontrolleinheit 20, wobei in dieser Darstellung 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 Beaufschlagungseinrichtungen 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 erkannten Fehler, eine Korrektur der Beaufschlagungseinrichtungen bzw. Düsen und/oder anderer Einrichtungen vornehmen kann oder einen Not-Stopp der Maschine veranlassen kann oder beispielsweise auch ein Anfahren des Rinsers 2 verweigern kann.
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6 zeigt eine Draufsicht auf die in 5 gezeigte erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10 mit einer Kontrolleinheit 20, wobei hier insbesondere wiederum zwei Kontrolleinheiten 20, 21 erkennbar sind und eine erste dieser Kontrolleinheiten 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 Kontrolleinheit 20 ist dabei insbesondere eine Vorformlinglänge überprüfbar und mit der an dem Auslaufstern 25 angeordneten Kontrolleinheit 21 ein Reinigungsgrad und/oder ein Reinigungsergebnis der Vorformlinge 10. Das Bezugszeichen D kennzeichnet dabei eine Drehachse des Rinsers 2 und insbesondere des Karussells 5. Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet wieder die Halteeinrichtungen, an denen die Kunststoffvorformlinge 10 während der Reinigung angeordnet sind, wobei hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Halteeinrichtung 7 und entsprechend nur ein Vorformling 10 des Rinsers 2 mit einem Bezugszeichen versehen wurden.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Rinser
- 3
- Plattform
- 4
- Kugeldrehverbindung
- 5
- Karussell
- 6
- Antrieb
- 7
- Halteeinrichtung
- 8
- Konsole für Halteeinrichtung 7
- 9
- Luftzufuhr
- 10
- Kunststoffvorformling
- 12
- Transporteinrichtung
- 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
