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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS AND METHOD FOR STERILIZING PLASTIC PREFORMS TOGETHER WITH PRECEDING TESTING OF THE PLASTIC PREFORMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/138374
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus (1) for handling containers (10) and particularly plastic preforms (10), having a heating device (2), which is suitable and intended for heating the containers (10), wherein said heating device (2) has a transport device (22), which transports the containers along a specified transport path, and at least one heating element (26), which heats the containers (10), and having a handling device (6), which is downstream of the heating device (2) in the transport direction of the containers (10), wherein said handling device (6) has a second transport device (62), which transports the containers (10) along a specified transport path and at least one handling element (64), which can be inserted through an opening of the containers (10) into said containers (10) at least in sections, wherein the handling device (6) is particularly a sterilization device, which is suitable and intended for the at least partial sterilizing of an inner wall of the containers. According to the invention, the apparatus (1) has a detection device (4) arranged before the handling device (6) in the transport direction of the containers (10), which is suitable and intended for determining at least one variable characteristic for a geometrical property of the containers (10).

Inventors:
SCHÖNBERGER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/052256
Publication Date:
August 02, 2018
Filing Date:
January 30, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KRONES AG (DE)
International Classes:
A61L2/08
Foreign References:
US20160325975A12016-11-10
EP2653395A12013-10-23
EP2719399A12014-04-16
JP2007126171A2007-05-24
EP2316495A12011-05-04
JP2008150091A2008-07-03
DE102012103023A12013-10-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BITTNER, Bernhard (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von Behältnissen (10) und insbesondere von Kunst- stoffvorformlingen (10), mit einer Erwärmungseinrichtung (2), welche zum Erwärmen der Behältnisse (10) geeignet und bestimmt ist, wobei diese Erwärmungseinrichtung (2) eine Transporteinrichtung (22) aufweist, welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert sowie wenigstens ein Heizelement (26), welches die Behältnisse (10) erwärmt, und mit einer Behandlungseinrichtung (6), welche der Erwärmungseinrichtung (2) in der Transportrichtung der Behältnisse (10) nachgeordnet ist, wobei diese Behandlungseinrichtung (6) eine zweite Transporteinrichtung (62) aufweist, welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert sowie wenigstens ein Behandlungselement (64), welches durch eine Öffnung der Behältnisse (10) wenigstens abschnittsweise in diese Behältnisse (10) einführbar ist, wobei die Behandlungseinrichtung (6) insbesondere eine Sterilisationseinrichtung ist, welche zum wenigstens teilweisen Sterilisieren einer Innenwandung der Behältnisse geeignet und bestimmt ist.

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (1 ) eine in der Transportrichtung der Behältnisse (10) vor der Behandlungseinrichtung (6) angeordnete Erfassungseinrichtung (4) aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens eine für eine geometrische Eigenschaft der Behältnisse (10) charakteristische Größe zu bestimmen.

2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlungseinrichtung (6) als Behandlungselement einen in die Behältnisse (10) einführbaren Strahlfinger (66) aufweist, der ein Austrittsfenster aufweist, durch welches hindurch Ladungsträger und insbesondere Elektronen aus diesem Strahlfinger (66) austreten können.

3. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

die charakteristische Größe aus einer Gruppe von Größen ausgewählt ist, welche eine Länge der Behältnisse (10), einen Durchmesser der Behältnisse (10), einen Durchmesser der Mündungen der Behältnisse (10), eine Ovalität der Querschnitte eine Wandungsstärke der Behältnisse (10), Verschmutzungen der Behältnisse (10), das Vorhandensein von Rissen der Behältnisse (10), die Qualität eines Anspritzpunktes der Behältnisse (10), Symmetrien der Behältnisse (10), Positionierungen der Behältnisse (10) gegenüber deren Halteeinrichtungen, Krümmungen der Behältnisse (10) und dergleichen enthält.

4. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (1 ) eine Steuerungseinrichtung (54) zum Steuern der Behandlungseinrichtung (6) aufweist und diese Steuerungseinrichtung (54) die Behandlungseinrichtung (6) auf Basis des wenigstens einen von der Erfassungseinrichtung (4) gemessenen Wertes steuert.

5. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (1 ) eine zwischen der Erwärmungseinrichtung (2) und der Behandlungseinrichtung (6) angeordnete Ausschleuseeinrichtung (42) aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, zumindest einzelne Behältnisse (10) auszuschleusen.

6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Erfassungseinrichtung (4) eine Strahlungseinrichtung aufweist, welche die Behältnisse mit einer Strahlung beaufschlagt, sowie eine Aufnahmeeinrichtung, welche die von den Behältnissen (10) beeinflusste Strahlung aufnimmt.

7. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Erfassungseinrichtung (4) dazu geeignet und bestimmt ist, eine Messung an den Behältnissen durchzuführen, welche aus einer Gruppe von Messungen ausgewählt ist, welche Interferometrische Messungen, Messungen mittels infrarotem Licht, konfokale Messungen, Messungen mit ortsaufgelöster Bildaufnahme, Telezentriemes- sungen, Wanddickenmessungen, Kombinationen und dergleichen enthält.

8. Verfahren zum Behandeln von Behältnissen (10) und insbesondere von Kunststoff- vorformlingen (10), wobei die Behältnisse (10) mit einer Erwärmungseinrichtung (2), erwärmt werden und wenigstens zeitweise während dieser Erwärmung mittels einer ersten Transporteinrichtung (22) transportiert werden und anschließend mit einer Behandlungseinrichtung (6), welche der Erwärmungseinrichtung (2) in der Transportrichtung der Behältnisse (10) nachgeordnet ist behandelt werden, wobei diese Behandlungseinrichtung eine zweite Transporteinrichtung (62) aufweist, welche die Behältnisse (4) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert sowie wenigstens ein Behandlungselement (66), welches durch eine Öffnung der Behältnisse (10) wenigstens abschnittsweise in diese Behältnisse (10) eingeführt wird, wobei die Behandlungseinrichtung (6) wenigstens eine Wandung der Behältnisse (10) sterilisiert dadurch gekennzeichnet, dass

mittels einer in der Transportrichtung der Behältnisse (10) vor der Behandlungseinrichtung (6) angeordneten Erfassungseinrichtung (4) wenigstens eine für eine physikalische und insbesondere für eine geometrische Eigenschaft der Behältnisse charakteristische Größe bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlungseinrichtung (6) wenigstens eine Wandung der Behältnisse mit Ladungsträgern beaufschlagt um diese zu sterilisieren.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Sterilisieren von Kunststoffvorformlingen mit

vorangegangener Prüfung der Kunststoffvorformlinge

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln und insbesondere Sterilisieren von Behältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen. Im Bereich der getränkeherstellenden Industrie ist es seit Langem bekannt, dass Kunststoffvorformlinge erwärmt werden und anschließend in einer Umformungseinrichtung, wie beispielsweise einer Blasformmaschine, zu Kunststoffbehältnissen geblasen werden. Bei manchen Anwendungen ist es dabei erforderlich, diese Kunststoffvorformlinge bzw. Kunststoffbehältnisse zu sterilisieren.

Zur Sterilisation der Kunststoffvorformlinge sind unterschiedliche Vorgehensweisen bekannt. So ist es aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt, dass Kunststoffbehältnisse zur Sterilisation mit einem fließfähigen Sterilisationsmedium, wie beispielsweise Peressigsäure oder Wasserstoffperoxid, beaufschlagt werden. In jüngerer Zeit sind auch Verfahren bekannt geworden, bei denen die Wandungen der Behältnisse mit Strahlung, beispielsweise mit Elektronenstrahlung oder mit ultravioletter Strahlung beaufschlagt werden.

Insbesondere ist es in jüngerer Zeit bekannt geworden, dass zum Zwecke der Sterilisation Elektronenstrahlfinger in Kunststoffbehältnisse eintauchen und diese sterilisieren. Bei dieser Innenbehandlung tauchen die filigranen Elektronenstrahlfinger bis annähernd zur jeweiligen Kuppe der Kunststoffvorformlinge in diese ein. Werden nun fehlerhafte oder gar falsche Größen der Kunststoffvorformlinge durch eine entsprechende Maschine oder ein Modul gefah- ren, besteht die Gefahr, dass die besagten Strahlerfinger beschädigt werden. Da diese Elekt- ronenstrahlfinger sehr preisintensiv sind, kann bei einem Ausfall ein hoher wirtschaftlicher Schaden entstehen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche einen erhöhten Schutz für diese genannten Sterilisationseinrichtungen, aber auch für andere Einrichtungen, welche Kunststoffbehältnisse behandeln, (und insbesondere solche Elemente, welche in die Kunststoffvorformlinge eingeführt werden) erreichen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen weist eine Erwärmungseinrichtung auf, welche zum Erwärmen der Behältnisse geeignet und bestimmt ist. Dabei weist diese Erwärmungseinrichtung eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, sowie wenigstens ein Heizelement, welches die Behältnisse erwärmt.

Weiterhin weist die Vorrichtung eine Behandlungseinrichtung auf, welche der Erwärmungseinrichtung in der Transportrichtung der Behältnisse nachgeordnet ist, wobei diese Behandlungseinrichtung eine zweite Transporteinrichtung aufweist, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert, sowie wenigstens ein Behandlungsele- ment, welches durch eine Öffnung der Behältnisse wenigstens abschnittsweise in diese Behältnisse einführbar ist.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine in der Transporteinrichtung der Behältnisse vor der Behandlungseinrichtung angeordnete Erfassungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens eine für eine geometrische und/oder physikalische Eigenschaft der Behältnisse charakteristische Größe zu bestimmen. Wie oben erwähnt, handelt es sich bei den Behältnissen insbesondere um Kunststoffbehältnisse und insbesondere um sogenannte Kunststoffvorformlinge, welche in einem weiteren Arbeitsgang bevorzugt zu Kunststoffflaschen expandiert, insbesondere blasgeformt werden. Vorteilhaft dient dabei die Aufnahme der physikalischen und insbesondere geometrischen Größen zur Kollisionsverhinderung, das heißt um zu verhindern, dass das nachfolgende Behandlungselement mit dem Kunststoffvorformling kollidiert.

So ist es beispielsweise möglich, dass der Strahlfinger bis zu einer bestimmten Tiefe in den Kunststoffvorformling eingeführt wird. Falls nun festgestellt wird, dass ein bestimmter Kunststoffvorformling kürzer ist bzw. eine geringere Länge als die Soll-Länge aufweist, so kann dieser spezielle Kunststoffvorformling ausgeschleust werden oder aber es kann die Bewegung des Behandlungselements (bzw. bevorzugt des Kunststoffvorformlings) entsprechend angepasst werden. Bevorzugt werden die Kunststoffvorformlinge in ihrer Längsrichtung be- wegt, um die stangenförmigen Behandlungselemente in diese eintauchen zu lassen.

Bevorzugt gibt die genannte Erfassungseinrichtung Werte aus, die charakteristisch für den jeweiligen Kunststoffvorformling (und insbesondere für dessen physikalische und insbesondere geometrische Eigenschaften) sind. So könnte beispielsweise eine Erfassungseinrich- tung seitlich neben einem Transportpfad der Kunststoffvorformlinge angeordnet sein und so beispielsweise eine seitliche Inspektion der Kunststoffvorformlinge vornehmen.

Vorteilhaft ist der Behandlungseinrichtung eine Umformungseinrichtung nachgeordnet, wie insbesondere eine sogenannte Blasformmaschine.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Transporteinrichtung auf, welche die Kunststoffvorformlinge von der Erwärmungseinrichtung zu der Behandlungseinrichtung fördert. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die zweite Transporteinrichtung, das heißt die Transporteinrichtung der Behandlungseinrichtung, einen drehbaren Träger auf. An diesem Träger ist bevorzugt eine Vielzahl von Behandlungselementen angeordnet, welche in die Kunststoffvorformlinge einführbar sind. Bevorzugt sind diese Behandlungselemente wie unten genauer erläutert als sogenannte Strahlerfinger ausgebildet, welche in die Kunststoff- vorformlinge eintauchen können und diese von innen mit Strahlung beaufschlagen können.

Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung auf, welche ein Eintauchen der Behandlungselemente in die Kunststoffvorformlinge bewirkt. So können beispielsweise Hubeinrichtungen vorgesehen sein, welche die Kunststoffvorformlinge anheben (und insbesondere in deren Längsrichtung bewegen) und so ein Eintauchen der Behandlungselemente in die Kunststoffvorformlinge bewirken. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Antriebeinrichtung um eine sogenannte Führungskurve, welche mit einer Kurvenrolle zusammenwirkt, um so die jeweilige Bewegung der Kunststoffvorformlinge und/oder der Behandlungselemente zu erreichen.

Es wären jedoch auch andere Arten von Antrieben denkbar, welche das Einführen des Be- handlungselements in die Kunststoffvorformlinge bewirken, wie beispielsweise elektrische Antriebe insbesondere mit positionsgeregelten Linearmotor, pneumatische Antriebe, hydraulische Antriebe und dergleichen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung in einem Be- reich der Erwärmungseinrichtung angeordnet, insbesondere in einem Bereich seitlich des Transportpfads der Kunststoffvorformlinge.

Vorteilhaft weist die erste Transporteinrichtung ein umlaufendes Transportmittel wie insbesondere, aber nicht ausschließlich eine umlaufende Transportkette mit einer Vielzahl von Halteeinrichtungen auf. Bei diesen Halteeinrichtungen kann es sich beispielsweise um Halteklammern handeln, welche die Kunststoffvorformlinge während ihrer Erwärmung halten. Daneben kann es sich jedoch bevorzugt bei den Halteeinrichtungen auch um sogenannte Dorne handeln, welche in die Mündungen der Kunststoffvorformlinge einführbar sind und diese Kunststoffvorformlinge von innen halten. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung auch Dreheinrichtungen auf, welche die Kunststoffvorformlinge während ihrer Erwärmung um deren eigene Achse drehen.

Vorteilhaft transportiert die erste Transporteinrichtung die Kunststoffvorformlinge vereinzelt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Erwärmungseinrichtung um einen Infrarotofen. Vorteilhaft erfolgt eine Inspektion bzw. eine Erfassung der genannten charakteristischen Größen während einer Erwärmung der Kunststoffvorformlinge. Vorteilhaft erfolgt diese Inspektion in einem Abschnitt des Transportpfades, der jenseits der Hälfte des Transportpfades liegt. So können die Kunststoffvorformlinge beispielsweise entlang eines ovalen langgestreckten Transportpfads gefördert werden. Weiterhin wäre es möglich und bevorzugt, dass die Kunststoffvorformlinge mittels einer Transportkette oder eines Transportbandes gefördert werden, wobei diese Transportkette um zwei Umlenkrollen geführt wird. In einem Bereich einer dieser Umlenkrollen kann die Erfassungseinrichtung ange- ordnet sein. Daneben könnten auch mehrere Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein, insbesondere um mehrere Eigenschaften der Kunststoffvorformlinge zu bestimmen.

Besonders bevorzugt befindet sich die Erfassungseinrichtung bzw. Inspektionseinrichtung möglichst nahe an der Sterilisationseinrichtung also in der Transfereinheit 34, jedoch noch vor der Ausleiteinheit 42.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Behandlungseinrichtung eine Sterilisationseinrichtung, welche zum wenigstens teilweisen Sterilisieren einer Innenwandung der Behältnisse geeignet und bestimmt ist. Wie oben erwähnt, handelt es sich bei der Sterilisationseinrichtung insbesondere um eine Elektronenstrahlsterilisationseinrichtung. Dabei wer- den, wie oben erwähnt, Strahlerfinger in die Behältnisse eingeführt und beaufschlagen diese mit Elektronen

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Behandlungseinrichtung einen in die Behältnisse einführbaren Strahlfinger auf, der wiederum ein Austrittsfenster aufweist, durch welches hindurch Ladungsträger und insbesondere Elektronen aus der Behandlungseinrichtung und insbesondere dem Behandlungselement austreten können. . Dabei ist bevorzugt dieser Strahlfinger dazu geeignet und bestimmt auch eine Innenwand der Umfangs- wandung der Kunststoffvorformlinge zu sterilisieren. Bevorzugt treten die Elektronen in der Art einer Elektronenwolke aus einem Austrittsfenster des Strahlfingers aus und treffen so bevorzugt auch auf die besagte Umfangswandung der Kunststoffvorformlinge. Bevorzugt ist dabei dieser Strahlungsfinger dazu geeignet und bestimmt, auch während des Einführvorgangs in die Kunststoffvorformlinge Strahlung abzugeben. Bei einer weiteren Bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Abschirmvorrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, ein Austreten von Strahlung aus der Vorrichtung zu verhindern, insbesondere ein Austreten von Elektronenstrahlung und/oder Röntgenstrahlung. Dabei ist es möglich, dass die gesamte Behandlungsvorrichtung in einem Strahlungsabschirmenden Gehäuse untergebracht ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Reinraum auf, der die Kunststoffvorformlinge zumindest während deren Transport durch die Behandlungseinrichtung umgibt. Dieser Reinraum ist dabei bevorzugt mittels wenigstens einer Wandung gegenüber einer Umgebung abgeschlossen. Damit ist es möglich, dass die Sterilisation der Kunststoffvorformlinge bereits unter sterilen Bedingungen erfolgen kann. Bevorzugt weist auch eine nachgeordnete Umformungseinrichtung einen derartigen Reinraum auf, der zumindest den Transportpfad der Kunststoffvorformlinge während deren Umformung umgibt. Vorteilhaft ist dabei dieses Austrittsfenster an dem Behandlungselement bzw. dem Strahlfinger endseitig angeordnet. Weiterhin weist bevorzugt die Behandlungseinrichtung eine Beschleunigungseinrichtung zum Beschleunigen von Elektronen auf. Weiterhin kann das Behandlungselement in seinem Inneren einen unter ein Vakuum setzbaren Bereich aufweisen, innerhalb dessen die Elektronen zu dem Austrittsfenster gelangen. Bei einer weiteren vor- teilhaften Ausführungsform ist das Austrittsfenster aus Titan hergestellt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Austrittsfensters auf. Insbesondere weist dabei die Kühleinrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung auf, welche das Austrittsfenster mit einem fließfähigen Medium und insbesondere mit Kühlluft beaufschlagt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die charakteristische Größe aus einer Gruppe von Größen ausgewählt, welche eine Länge der Behältnisse, einen Durchmesser der Behältnisse, einen Durchmesser der Mündungen der Behältnisse, eine etwaige Ovalität der Querschnitte der Behältnisse, eine Wandungsstärke der Behältnisse, einen Innenquerschnitt der Behältnisse, Verschmutzungen der Behältnisse, das Vorhandensein von Rissen der Behältnisse, die Qualität eines Anspritzpunktes der Behältnisse, Symmetrien der Behältnisse, Positionierungen der Behältnisse gegenüber deren Halteeinrichtungen, Krümmungen der Behältnisse und dergleichen enthält. Daneben können auch mehrere der genannten Größen bestimmt werden. Insbesondere handelt es sich bei der zu bestimmenden Größe um eine Größe, welche in der nachfolgenden Behandlungseinrichtung für eine Position und insbesondere für eine Relativposition des Behandlungselements gegenüber dem Kunststoffvorformling charakteristisch ist.

Insbesondere dient dabei die Feststellung dieser charakteristischen Größen dem Zweck, das nachfolgende Sterilisationsmodul vor Beschädigungen zu schützen. So kann beispielsweise in der Erwärmungseinrichtung eine Behältnisbetrachtungsseitenwand installiert werden. Die- se kann wie oben erwähnt unterschiedliche Fehler erfassen, wie beispielsweise auch Verschmutzungen, Eintrübungen oder Lufteinschlüsse und Risse im Material, Aufsteckfehler (falsche Aufsteckhöhe oder ein schiefes Aufstecken), schief gefertigte Kunststoffvorformlinge (sogenannte Bananenkunststoffvorformlinge), oder auch eine Länge der Kunststoffvorformlinge, was beispielsweise nach einem Sortenwechsel relevant ist.

Falls beispielsweise in Reaktion auf die erfassten Werte eine Umprogrammierung erfolgt, können die nachfolgenden Behandlungselemente bzw. Strahlerfinger vor dem Problem geschützt werden, dass zu kurze Kunststoffvorformlinge in die Anlage eingebracht wurden. Dieses Problem tritt bei einem Sortenwechsel relativ häufig auf.

Auch besteht die Gefahr bei zu kleinen Innendurchmessern der Kunststoffvorformlinge, dass die jeweiligen Behandlungselemente bzw. Strahlerfinger beschädigt werden. Daneben kann eine Gefahr auch im Rahmen eines Sortenwechsels der Kunststoffvorformlinge auftreten, wenn diese zwar die gleiche Mündung aufweisen, jedoch einen sich verjüngenden Körper bzw. einen sich verjüngenden Innendurchmesser.

Um auch derartigen Gefahren vorzubeugen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung auch charakteristische Größen, insbesondere der Seitenwandungen der Kunststoffvorformlinge, aufnimmt.

So ist es beispielsweise möglich, dass bei transparenten oder teiltransparenten Kunststoff- vorformlingen über einen Schattenwurf der Wandung der Kunststoffvorformlinge auf deren Innendurchmesser geschlossen wird bzw. dieser inspiziert wird. Bei einer Unterschreitung des Innendurchmessers, das heißt wenn kein Spalt mehr zwischen den Innendurchmesser des Kunststoffvorformlings und einem Strahlerfinger auftritt, wird auf einen fehlerhaften oder falsch angeordneten Kunststoffvorformling geschlossen. Dieser kann beispielsweise noch vor der Behandlungseinrichtung aus dem Strom der Kunststoffvorformlinge entfernt werden. Auf diese Weise kann insgesamt ein Schutz der Behandlungselemente vor Schäden erfolgen. Auch kann die Maschinensicherheit erhöht werden. Daneben können auch Ausfallszeiten verhindert bzw. verringert werden.

Daneben können auch bisher bereits bekannte Inspektionssysteme Anwendung finden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Behandlungseinrichtung auf und diese Steuerungseinrichtung steuert bevorzugt die Behandlungseinrichtung auch auf Basis des wenigstens einen von der Erfassungseinrichtung gemessenen Werts. So kann beispielsweise bei Auftreten bzw. Erfas- sen eines in irgendeiner Weise fehlerhaften Kunststoffvorformlings ein Ausschleusen dieses Kunststoffvorformlings erfolgen. Auch kann eine entsprechende Hubbewegung des nachfolgenden Behandlungselements angepasst werden. Daneben kann auch ein Maschinenstop ausgelöst werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zwischen der Erwärmungseinrichtung und der Behandlungseinrichtung angeordnete Ausschleuseeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, zumindest einzelne Behältnisse aus dem Transport der Behältnisse auszuschleusen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Erfassungseinrichtung eine Strahlungseinrichtung auf, welche die Behältnisse mit einer Strahlung beaufschlagt. Daneben ist auch eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen, welche die von den Behältnissen beeinflusste Strahlung aufnimmt. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Behältnisse in einem Auflicht- oder einem Durchlichtverfahren zu vermessen. Vorteilhaft vermisst die Erfassungs- einrichtung die Kunststoffvorformlinge berührungslos.

Im weitesten Sinne kann es sich damit bei der Erfassungseinrichtung um eine optische Erfassungseinrichtung handeln. So ist es beispielsweise möglich, dass die Erfassungseinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, welche ein Bild des zu erfassenden Behältnis- ses aufnimmt. Dabei kann diese Bildaufnahmeeinrichtung beispielsweise durch den Kunst- stoffvorformling durchtretende Strahlung erfassen. Daneben kann jedoch auch eine Auflichtmessung erfolgen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, eine Messung an den Behältnissen durchzuführen, welche aus einer Gruppe von Messungen ausgewählt ist, welche interferometrische Messungen, Messungen mittels infrarotem Licht, konfokale Messungen, Messungen mit ortsaufgelöster Bildaufnahme, Telezentriemessungen, Wanddickenmessungen, und Kombinationen aus diesen Mess- Varianten enthält.

Bei einer interferometrischen Messung kann insbesondere eine Wandungsdicke der Behältnisse bestimmt werden. So ist es möglich, dass Licht von einer Lichtquelle im Wesentlichen senkrecht auf eine transparente Wandung des Behältnisses gerichtet wird. Dabei kann die- ser Lichtstrahl ein kontinuierliches Spektrum aufweisen. Ein Teil des Strahls wird an der äußeren Oberfläche der Wandung reflektiert, ein Teil an der inneren Wandungsoberfläche. Mittels eines interferometrischen Sensors können die Interferenzen, die durch die Überlagerung der ersten und zweiten reflektierten Strahlen entstehen, gemessen werden. Diese Interferenz führt nämlich zu einer periodischen Änderung in der Intensität des Lichtes als Funktion der Frequenz. Die Variation kann dabei eine Periode aufweisen, die proportional zur Dicke der Wandung des Behältnisses ist.

Bei einem weiteren möglichen Verfahren kann auch eine Zentrierprüfung eines Anspritzpunktes der Hohlkörper bzw. Kunststoffvorformlinge erfolgen. Zu diesem Zweck können bei- spielsweise die Kunststoffvorformlinge von unten beleuchtet werden und insbesondere in der Längsrichtung der Behältnisse oberhalb der Behältnisse eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie eine Kamera, angeordnet sein, welche entsprechende Bilder aufnimmt.

Daneben können auch Telezentriemessungen durchgeführt werden. Dabei kann eine Licht- quelle vorgesehen sein, sowie ein lichtbrechendes Element, welches insbesondere das Licht der Lichtquelle bündelt. Daneben ist eine Kamera vorgesehen, welche ein Bild eines transparenten Körpers und insbesondere des Behältnisses aufnimmt. Dabei wird insbesondere das zu beobachtende transparente Behältnis durchleuchtet. In dem Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der Erfassungseinrichtung, beispielsweise einer Kamera, kann ein Lenti- kular Einsatz finden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Linsenrasterbild aufgenommen werden, das heißt ein Bild, welches mittels winziger optischer Linsen aufgenommen wird. Durch die Verwendung eines derartigen Lentikulars wird zwar eine punktförmige Lichtquelle etwas verbreitert, der Strahlengang wird aber nicht diffus, sondern behält seinen stark gerichteten Charakter bei. Auf diese Weise kann nach wie vor„hartes Licht" zur Vermessung verwendet werden und insbesondere zu einer Wanddickenvermessung. Dadurch ist es auch möglich, einen homogen ausgeleuchteten Objektbereich zu erhalten, bei dem ein Kontrast im Wesentlichen durch die Abschattungen durch das zu untersuchende Objekt entsteht, und weiterhin ist es auch möglich, die Vorteile eines telezentrischen Strahlengangs beizubehalten. Daneben kann neben dem ersten Lentikular auch ein zweites Lentikular verwendet werden, insbesondere ein solches, bei dem die Anordnung von Zylinderlinsen senkrecht zu denen des ersten Lentikulars ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können auch konfokale Messungen durchgeführt werden. So können beispielsweise Messungen unter Verwendung von chromatisch unkorrigierten Objektiven durchgeführt werden. Dabei ist es möglich, eine Wanddicke der Behältnisse durch eine Auswertung von Unterschieden von Frequenzen von Reflexionssig- nalen zu ermitteln. Dabei könnte Strahlung einer ersten Frequenz von einer äußeren Oberfläche und Strahlung einer zweiten Frequenz von einer inneren Oberfläche des Behältnisses reflektiert werden. Die jeweiligen Frequenzdifferenzen können unterschiedlichen definierten Wanddicken zugeordnet werden. Bei diesem Verfahren wird daher die Wanddicke der Behältnisse durch Auswertung von Unterschieden der Frequenzen von Reflexionssignalen ermittelt. Dabei ist es möglich, dass derartige Wanddickenmessungen der Behältnisse auf mehreren unterschiedlichen Höhenniveaus durchgeführt werden und so auch festgestellt werden kann, ob sich die Wandungsstärke des Kunststoffbehältnisses und insbesondere des Kunststoffvorformlings ändert.

Daneben ist es auch möglich, insbesondere die Wandungsstärke mittels Infrarotmessungen bzw. thermischen Messungen zu vermessen. Bei diesen Messungen wird zunächst infrarotes Licht auf die Kunststoffvorformlinge aufgebracht und anschließend der Anteil des infraroten Lichts detektiert, der durch die Behältnisse tritt. Dieser Anteil kann wiederum in entspre- chende elektrische Signale umgewandelt werden. Ein Mikroprozessor kann diese elektrischen Signale mit gespeicherter Information vergleichen und auf diese Weise ein Maß für eine Wandungsstärke der Behältnisse ausgeben. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden, wie oben erwähnt, die genannten Daten verwendet, um die nachfolgenden Module, wie insbesondere die Behandlungseinrichtung, gegebenenfalls aber auch eine nachgeschaltete Blasformeinrichtung zu steuern. So werden bevorzugt die ermittelten Parameter bzw. die erfassten Werte zum Steuern übertragen. Auch ist es möglich, weitere Koordinaten zu übertragen, wie beispielsweise eine Unrundheit der auf Dornen angeordneten Kunststoffvorformlinge, oder auch Konturen, wie beispielsweise Einschnürungen bzw. Querschnittsänderungen. Auch kann festgestellt werden, in welcher Tiefe derartige Änderungen auftreten.

Bei einem weiteren besonders bevorzugten Verfahren wird festgestellt welche Preformgeo- metrie welchen Transportdorn zugehörig ist. Mit anderen Worten werden bevorzugt bestimmte Fehler nicht nur bestimmten Kunsttoffvorformlingen zugeordnet sondern auch den Halteeinrichtungen, welche diese Kunststoffvorformlinge halten. Damit kann einerseits ein sich wiederholender Fehler bei ein- und demselben Heizdorn festgestellt werden und andererseits eine Korrelation zu einer stromabwärts befindlichen Inspektionseinheit stattfinden. Da- mit ist eine Feedbackmöglichkeit geschaffen, fertig gestellte Behälter zu Ausgangsmaterial (erhitzter Preform) zu vergleichen. Im Betrieb ist somit eine elegante Lösung geschaffen, festzustellen welches Ausgangsmaterial gerade noch zu korrekt gefertigten Behältern führt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Erfas- sungseinrichtung und insbesondere Inspektionseinheit auf, welche vorteilhaft in einer Transportrichtung der Kunststoffvorformlinge nach der Behandlungseinrichtung angeordnet ist. Eine derartige weitere Erfassungseinrichtung kann beispielsweise am Ausgang einer Umformungseinrichtung vorgesehen sein, welche die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umformt.

Besonders vorteilhaft ist, dass somit eine Möglichkeit geschaffen ist, zu unterscheiden ob Fehler im Ofen (Heizdorn) generiert wird, oder in der Blaskavität. Weiterhin wäre es auch möglich, dass etwa eine Länge der Kunststoffvorformlinge mittels Messeinrichtungen wie Ultraschalltastern oder Messeinrichtungen zur Bestimmung des Mündungsdurchmessers bestimmt werden. In dem einfachsten Fall könnte beispielsweise in der Behandlungseinrichtung ein federgelagerter Finger mit einem Schalter sein, welcher bei zu kurzen Kunststoffvorformlingen ein Abschalten der Anlage bewirkt. Ebenfalls kann ein nicht zum Rezept passender Kunststoffvorformling über eine Lichtschranke oder Schalter mit Schaltwippe festgestellt werden.

Bei den weiteren eventuell zu erfassenden Daten kann es sich auch um geometrische Ei- genschaften handeln, wie etwa eine Höhe des Kunststoffvorform lings bis zum Tragring, eine Höhe unterhalb des Tragrings, eine Wanddicke bei einem Konusende, eine Wanddicke im Bereich der Kuppe des Kunststoffvorformlings, den Querschnitt eines Halsanfangs, einen Außenquerschnitt der Kuppe, einen Innenquerschnitt und dergleichen. Daneben können auch Daten des Mundstücks des Kunststoffvorformlings vermessen werden, wie etwa ein Querschnitt des Tragrings, eine Tiefe einer Nut an dem Mundstück, eine Höhe des Mundstücks, ein Innenquerschnitt des Mundstücks, eine Nuthöhe des Mundstücks, eine Tragringhöhe, eine Tragringsteghöhe und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Behandeln von Behältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen gerichtet. Dabei werden die Behältnisse mit einer Erwärmungseinrichtung erwärmt und wenigstens zeitweise während dieser Erwärmung mittels einer ersten Transporteinrichtung transportiert und anschließend mit einer Behandlungseinrichtung, welche der Erwärmungseinrichtung in der Transportrichtung der Behältnisse nachgeordnet ist behandelt, wobei diese Behandlungseinrichtung eine zweite Trans- porteinrichtung aufweist, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert sowie wenigstens ein Behandlungselement, welches durch eine Öffnung der Behältnisse wenigstens abschnittsweise in diese Behältnisse eingeführt wird, wobei bevorzugt die Behandlungseinrichtung wenigstens eine Wandung der Behältnisse sterilisiert. Erfindungsgemäß wird mittels einer in der Transportrichtung der Behältnisse vor der Behandlungseinrichtung angeordneten Erfassungseinrichtung wenigstens eine für eine physikalische und insbesondere für eine geometrische Eigenschaft der Behältnisse charakteristische Größe bestimmt. Bei einem bevorzugten Verfahren beaufschlagt die Behandlungseinrichtung wenigstens eine Wandung der Behältnisse und insbesondere eine Innenwandung der Behältnisse mit Ladungsträgern um diese zu sterilisieren. Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Behandeln von Behältnissen; und

Fig. 2a, 2b zwei Ansichten von Kunststoffvorformlingen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Behandeln von Behältnissen. Diese Vorrichtung weist eine Zuführeinrichtung 32 wie einen Zuführstern auf, der Kunststoffvorformlinge 10 einer in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichneten Erwärmungseinrichtung zuführt. Diese Erwärmungseinrichtung 2 weist dabei eine Transporteinrichtung 22 auf, an der eine Vielzahl von Halteeinrichtungen 24 zum Halten der Kunststoffvorformlinge angeordnet sind. Diese Halteeinrichtungen können hierbei wie oben erwähnt als Haltedorne ausgeführt sein, welche in Mündungen der Behältnisse einführbar sind.

Die Transporteinrichtung 22 weist hier eine hier in einem Oval umlaufende Transportkette auf. Diese Transportkette ist dabei um zwei Umlenkräder (nicht gezeigt) gelegt. Im Bereich des rechten Umlenkrads ist die Erfassungseinrichtung 4 vorgesehen, welche dazu geeignet und bestimmt ist, geometrische Eigenschaften der Kunststoffvorformlinge 10 zu bestimmen.

Die Bezugszeichen 26 beziehen sich auf Heizeinrichtungen bzw. Heizelemente, welche zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge geeignet und bestimmt sind (aus Gründen der Über- sichtlichkeit sind nur zwei Heizelemente dargestellt, es ist jedoch bevorzugt eine Vielzahl derartiger Heizelemente entlang des Transportpfads der Kunststoffvorformlinge vorgesehen). Die von der Erwärmungseinrichtung 2 erwärmten Kunststoffvorformlinge werden anschließend über eine Abführeinrichtung 34, bei der es sich um einen weiteren Transportstern han- delt, an eine Behandlungseinrichtung 6 übergeben. Diese Behandlungseinrichtung 6 dient dabei, wie oben erwähnt zum Sterilisieren der Kunststoffvorformlinge.

Kunststoffvorformlinge, die als fehlerhaft eingestuft werden, können mittels einer Ausleitein- richtung 42 aus dem Transportstrom der Kunststoffvorformlinge ausgeschleust werden.

Die Behandlungseinrichtung 6 weist ebenfalls einen drehbaren Träger 62 auf, an dessen Außenumfang eine Vielzahl von Behandlungseinrichtungen 64 angeordnet sind. Diese Behandlungseinrichtungen können dabei jeweils Behandlungselemente 66 aufweisen, welche durch die Mündung der Vorformlinge in deren Inneres einführbar sind.

Wie oben erwähnt, handelt es sich bei diesen Behandlungselementen um Strahlungsemitter, welche im Inneren der Kunststoffvorformlinge deren Innenwandungen mit Elektronen beaufschlagen.

Das Bezugszeichen 38 kennzeichnet eine weitere Transporteinrichtung, die die nunmehr sterilisierten Kunststoffvorformlinge aus der Sterilisationseinrichtung 6 abführt.

Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine Umformungseinrichtung, welche die erwärmten und sterilisierten Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffflaschen umformt. Diese Umformungseinrichtung kann dabei eine Vielzahl von Umformungsstationen aufweisen, welche ebenfalls an einem drehbaren Träger 82 angeordnet sind und von diesem daher ebenfalls entlang eines kreisförmigen Transportpfads transportiert werden. Das Bezugszeichen 39 kennzeichnet eine weitere Transporteinrichtung, wie insbesondere aber nicht ausschließlich einen weiteren Transportstern, der die geformten Behältnisse aus der Umformungseinrichtung abführt.

Das Bezugszeichen 84 kennzeichnet eine weitere Erfassungseinrichtung, welche insbesondere dazu geeignet und bestimmt ist, charakteristische Werte der gefertigten Kunststoffbehältnisse zu erfassen. Dabei wäre es auch möglich, dass diese durch diese weitere Erfas- sungseinrichtung bestimmten Daten ebenfalls zur Steuerung der vorangegangenen Aggregate verwendet werden. Diese weitere Erfassungseinrichtung kann etwa an einem Auslauf der Umformungseinrichtung 8 angeordnet sein. Es wäre jedoch auch denkbar, dass diese weitere Erfassungseinrichtung 84 an einem nachfolgenden Aggregat, wie etwa einer nachfolgenden Transporteinrichtung angeordnet ist. Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet eine zentrale Steuerungseinrichtung, welche zum Steuern der gesamten Anlage dient. Diese zentrale Steuerungseinrichtung 50 erhält beispielsweise von der Erfassungseinrichtung 4 Daten bzw. Koordinaten, welche für die einzelnen Kunststoffvorformlinge charakteristisch sind. Dabei werden diese Daten für jeden einzel- nen Kunststoffvorformling bestimmt.

Weiterhin steuert diese Steuerungseinrichtung auch über eine Steuereinheit 56 die Blasmaschine 8, über eine Steuereinheit 52 die Erwärmungseinrichtung 2 und über eine Steuereinheit 54 die Behandlungseinrichtung 6. So kann beispielsweise, falls ein bestimmter fehlerhaf- ter Kunststoffvorformling festgestellt wird, dieser entweder ausgeleitet werden, oder aber an der Behandlungseinrichtung 6 kann die Bewegung des stangenartigen Körpers 66 (bei dem es sich um das oben erwähnte Behandlungselement handelt) in das Innere der Kunststoffvorformlinge modifiziert werden. Die Figuren 2a und 2b zeigen zwei Darstellungen von Kunststoffvorformlingen. Man erkennt, dass in geometrischer Hinsicht eine Vielzahl von Parametern vermessen werden kann, wie etwa ein Mündungsdurchmesser Dn im Bereich des Gewindes, ein Mündungsdurchmesser Di2 unterhalb der Mündung, ein Mündungsdurchmesser D,3 im Bereich der Bodenkuppe ein Mündungsdurchmesser D,4 unterhalb des Tragrings oder ein Durchmesser DM im an dem Mündungsrand. Daneben können auch Wanddicken, wie beispielsweise die Wandstärke der Umfangswandung Wu oder die Wandstärke im Bodenbereich WB gemessen werden. Daneben können auch die Höhe Ηκ der Bodenkuppe vermessen werden oder auch die Höhe HE, bis zu der der Kunststoffvorformling beispielsweise das stangenartige Element aufnimmt bzw. bis zu welchem Punkt das stangenartige Element in den Kunststoffvorformling 10 ein- taucht.

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 Kombi- nation mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Erwärmungseinrichtung

4 Erfassungseinrichtung

6 Sterilisationseinrichtung

8 Umformungseinrichtung, Blasmaschine

10 Kunststoffvorformlinge

22 Transporteinrichtung

24 Halteeinrichtung

26 Heizeinrichtungen bzw. Heizelemente

32 Zuführeinrichtung

34 Abführeinrichtung

38. 39 Transporteinrichtung

42 Ausleiteinrichtung

50 zentrale Steuerungseinrichtung

52 Steuereinheit für die Erwärmungseinrichtung 2

54 Steuereinheit für die Behandlungseinrichtung 6

56 Steuereinheit für die Blasmaschine 8

62 drehbarer Träger

64 Behandlungseinrichtung

66 Behandlungselement

82 drehbarer Träger

84 weitere Erfassungseinrichtung

DU Mündungsdurchmesser im Bereich der Mündung

DI2 Mündungsdurchmesser unterhalb der Mündung

DI3 Mündungsdurchmesser im Bereich der Bodenkuppe

DI4 Mündungsdurchmesser unterhalb des Tragrings

HE Höhe, bis zu der der Kunststoffvorformling das stangenartige Element aufnimmt

HK Höhe der Bodenkuppe WB Wandstärke im Bodenbereich WU Wandstärke der Umfangswandung