用于容器的温度检测的设备以及用于生产塑料容器的设备的制作方法

1.本实用新型涉及用于容器的温度检测的设备以及用于生产塑料容器的设备。众所周知，在饮料制造业领域，塑料预成型件需要先被加热，然后在这种加热状态下成型为塑料瓶，该过程通过例如所谓的拉伸吹塑机完成。


背景技术：

2.为了控制这些系统，可以在加热期间或之后部分地记录塑料预成型件的温度曲线。温度分布在此特别地理解为在塑料预成型件的纵向方向上(但也可能是在其圆周方向上)的温度分布。为此，现有技术中通常使用红外热像仪或红外线阵热像仪。这些装置也特别地应用于当待测物体，即容器，相对于测量装置移动时。
3.然而，这种红外热像仪或红外线阵热像仪非常昂贵，并且在大多数情况下对所记录数据的分析处理非常复杂或计算量大，这会额外增加相应硬件的成本。如果在此基础上还要求高采样率，则成本更会显著增加。
4.另一方面，现有技术中还存在例如使用高温计的系统。这类系统可以大大降低成本，并且在大多数情况下需要不太复杂的数据处理或数据分析，这意味着这些成本也可以降低。但是，高温计只能测量测量点内的平均温度。
5.结果，由于缺乏信息(仅测量测量点的温度，而不是整个温度曲线)，过程监测和/或控制通常无法进行。例如，如果在加热机的加热模块上仅使用一个高温计来测量侧壁温度，则无法解析温度。
6.如果只使用一个温度检测装置，它通常无法测量相对靠近塑料预成型件装载环的温度，这意味着根本无法测量长塑料预成型件下部区域与目标温度的偏差。以这种方式无法进行完整的监测，更不用说进行调节了。


技术实现要素：

7.因此，本实用新型的目的是利用在合理的成本范围内进行尽可能准确的温度检测。根据本实用新型，这是通过根据独立权利要求的设备和方法来实现的。有利的实施例和改进是从属权利要求的内容。
8.根据本实用新型的用于容器特别是塑料预成型件的温度检测的设备具有沿预定传输路径传输容器的传输装置和用于非接触式检测由传输装置传输的容器上至少一个区域的温度的温度检测装置，其中温度检测装置适合并用于检测容器发出的热辐射。
9.根据本实用新型，在容器和温度检测装置之间的热辐射的辐射路径中布置第一辐射偏转装置，其可将从容器发出至该辐射偏转装置的热辐射偏转至温度检测装置。
10.因此有利地提出，温度检测装置不直接吸收来自容器，特别是塑料预成型件的热辐射，而仅吸收从容器发出、由辐射偏转装置偏转的热辐射。如下文详细描述，用该方法可以测量容器上更多的区域。(热)辐射的偏转特别地理解为热辐射的辐射方向改变。辐射通过辐射偏转装置优选地偏转至少 30
°
，优选地偏转至少50
°
，优选地至少70
°
，优选地至少
90
°
，优选地至少100
°
，并且优选地至少110
°
。
11.记录的温度数据优选用于控制和/或调节用于加热塑料预成型件的装置和/或用于控制和/或调节用于将塑料预成型件成型为塑料容器的成型装置。
12.在优选实施例中，传输装置具有旋转装置以使得容器可以绕纵向轴线旋转。用该方法还可以记录容器圆周方向上不同区域的温度。
13.在优选实施例中，温度检测装置以不吸收容器直接发射的任何热辐射的方式排列。特别地，仅记录由辐射偏转装置偏转并且特别是反射的辐射。
14.在进一步优选的实施例中，温度检测装置适合并且用于根据投射在其上的热辐射来确定(容器的)平均温度。特别地，温度检测装置因此不是以空间点阵方式记录温度的装置，例如红外热像仪的情况。
15.在另一优选实施例中，温度检测装置具有高温计或类似装置。此外，高温计的优势在于，与红外热像仪相比，它可以以相同的成本实现更高的采样率，或者在相同的采样率下显著降低成本。
16.在另一个优选实施例中，第一辐射偏转装置选自一组包含反射镜和棱镜的辐射偏转装置。可以使用反射率适合热辐射，特别是红外辐射的反射镜或棱镜。为此这些镜子可以具有适当的涂层。
17.因此在本实用新型的范围内建议，例如通过高温计记录温度曲线。通常已经存在于这种系统中的高温计优选地不直接对准测量对象，即容器，而是将测量点(通过辐射偏转装置)引导到测量对象上。
18.因此，大面积的辐射可以投射到辐射偏转装置上并且其一部分被偏转到温度检测装置上。相反地来看，温度检测装置的测量点则直接对准容器的某些区域。
19.辐射偏转装置可以是例如镜子，特别是具有平坦表面的镜子，例如单面、双面或多面镜。此外，还可以使用更复杂的反射镜，例如具有方形或立方表面或具有自由形状的反射镜。因此，可以实现例如关于测量点偏移的优化。
20.在另一优选实施例中，至少一个折射元件布置在容器和温度检测装置之间的辐射路径中。该折射元件特别地可以是透镜。该折射元件优选地布置在辐射偏转装置和温度检测装置之间。然而，也可以将折射元件布置在一个或多个容器与辐射偏转装置之间。也可以在辐射路径中配备多个折射元件。
21.在另一个优选实施例中，辐射偏转装置是可移动的。这样，测量点可以相对于容器移动，或者可以改变被检测容器或塑料预成型件的温度检测区域。以此方式，在优选实施例中，高温计的测量点可以通过例如可旋转的反射镜折射到测量对象上。通过旋转和/或改变镜子的角度，测量点被引导到测量对象上，即容器上。
22.然而，辐射偏转装置也可以是不可移动的，而是温度检测装置可以移动来改变测量点。辐射偏转装置和温度检测装置也可以都是可移动的。此外，也可以设置不可移动的辐射偏转装置和温度检测装置，但是辐射偏转装置具有多段可切换的反射镜，从而可以移动测量点。
23.在被测量物体移动的情况下，反射镜的旋转轴优选地布置在与进料运动呈合适的角度处，以补偿容器进料时产生的运动。
24.该设备特别优选地具有驱动器以移动辐射偏转装置。考虑到容器传输中产生的运
动，辐射偏转装置也可以发生运动。例如，当辐射偏转装置移动时，可以考虑容器，特别是塑料预成型件的传输速度。
25.例如，辐射偏转装置的所述运动可能是往复运动和/或周期性运动，以便以这种方式逐个地监测单个塑料预成型件的温度。
26.与此同时或额外地，还可以设置用于移动温度检测装置的驱动器。
27.驱动装置优选地是电动驱动装置。替代地，也可以是传输装置或传输装置的驱动器上的机械联接。传输和偏转装置优选地总是同步运行。
28.在另一优选实施例中，该装置具有第二辐射偏转装置，该装置也布置在容器和温度检测装置之间的辐射路径中。该第二辐射偏转装置，也可以是例如棱镜或反射镜，优选用于测量塑料预成型件的特殊区域，例如底部突起。
29.第一辐射偏转装置和/或第二辐射偏转装置优选地是可移动的。
30.该第二辐射偏转装置可以以固定或移动的方式布置。在该实施例中，这里提出的测量系统优选地也包括固定的或(根据需要)可移动的反射镜，以便测量点也可以被移动到难以测量的区域，例如如上所述的塑料预成型件的突起。
31.在另一个有利的实施例中，该设备具有参考元件，该参考元件适合并且用于向温度检测装置发射热辐射。特别地，该参考原件可以发射确定的和/ 或已知的热辐射。该参考元件可以设计为平面辐射器。
32.特别地，该参考元件可以被布置成使得它发出的热辐射也经由辐射偏转装置例如反射镜射向温度检测装置。在该实施例中，也可以在参考平面上引导测量点，例如特别是具有已知温度的参考平面，由此特别是反射镜的污染影响和/或其他影响可以得到补偿和/或确定。
33.本实用新型还涉及一种用于生产塑料容器的设备构造，该设备具有适合并用于加热塑料预成型件的加热装置，以及用于使塑料预成型件成型的成型装置，该成型装置布置在塑料预成型件的传输方向上在加热装置之后，该设备还具有上述类型的温度检测设备。该装置优选地还具有将塑料预成型件从加热装置传输到成型装置的传输装置。
34.在优选实施例中，加热装置具有控制装置，该控制装置控制加热装置的各个参数，例如各发热装置的发热功率、塑料预成型件的传输速度和旋转速度、过程冷却气等。
35.成型装置还优选地具有控制装置和/或调节装置，其能够控制和/或调节成型过程的各个参数。例如，可以改变使塑料预成型件膨胀的吹塑压力、可以调整拉伸杆的运动、可以改变吹塑模具的开合过程等。
36.这里提到的控制和/或调节装置中的至少一个优选地需根据采集到的单个塑料预成型件的温度控制和/或调节加热装置和/或成型装置。加热装置优选为红外线加热箱，但也可以使用例如微波加热箱。加热装置中的发热装置优选地以固定的方式布置，塑料预成型件将被传输经过这些发热装置。
37.成型装置优选为吹塑机，特别是拉伸吹塑机。
38.在进一步优选的实施例中，温度检测设备布置在塑料预成型件的出口区域。传输装置可以是循环传输装置并且温度检测装置优选地布置在塑料预成型件的传输路径的后半段中，优选地在最后三分之一处，优选地在最后四分之一处，优选地在最后五分之一处并且优选地在传输路径的最后六分之一处。还可以在加热过程之后立即记录塑料预成型件的
温度，也可能在另外的传输装置例如另外的星形传输盘上记录。
39.此外，还可以设置多个此处描述类型的温度检测装置，这些温度检测装置可以位于塑料预成型件的传输路径中的不同位置。
40.本实用新型还涉及一种用于容器特别是塑料预成型件的温度检测的方法，其中传输装置沿着预定的传输路径传输容器，温度检测装置通过记录由传输装置传输的容器发出的热辐射无接触地检测容器的至少一个区域的温度。
41.根据本实用新型，第一辐射偏转装置布置在容器和温度检测装置之间的辐射路径中，其将到达该辐射偏转装置的热辐射从容器偏转至温度检测装置。
42.在方法方面，还提出了容器发出的热辐射不直接被温度检测装置接收，而是由辐射偏转装置偏转到温度检测装置(和/或此温度检测装置的传感器) 上。因此容器优选为塑料预成型件。
43.在进一步优选的方法中，在塑料预成型件的加热过程期间或之后记录温度。然而加热过程并不是绝对必要的。当容器被装填时往往需要冷却容器。这也可以用相同的温度检测装置记录。这意味着这里描述的设备也可以用于其他系统，例如装填设备或贴标签设备。
44.在另一个优选的方法中，特别是在记录温度的同时移动辐射偏转装置，从而可以记录塑料预成型件的不同区域的温度。
45.在另一优选方法中，辐射偏转装置进行周期性的运动，从而逐个记录多个塑料预成型件的温度。在进一步优选的方法中，辐射偏转装置可以匀速移动。
46.在优选的方法中，塑料预成型件的温度测量与辐射偏转装置的位置相关联。这样可以将测得的温度匹配至被测塑料预成型件的不同区域。例如，对于一个待测量的塑料预成型件，可能会记录五个或六个或更多温度值，这些温度值也被匹配到塑料预成型件的不同区域，例如塑料预成型件装载环正下方的区域、主体区域、底部突起的附近区域等。
47.在优选的方法中，可以连续记录容器的温度，也可以在预设的时间点记录温度，这些时间点优选地能够匹配至容器的特定区域。
48.在进一步优选的方法中，可以根据记录的塑料预成型件的温度来控制和 /或调节用于加热塑料预成型件的加热装置和/或用于将塑料预成型件成型为塑料容器的成型装置。
附图说明
49.从附图中可以看出进一步的优点和实施例：
50.其中：
51.图1示出了生产塑料容器的装置；
52.图2示出了用于检测塑料预成型件温度的设备的示意图。
具体实施方式
53.图1示出了用于生产塑料容器的装置50的示意图。在这种情况下，塑料预成型件10通过进料装置26被送入整体用20标识的加热装置，用于加热塑料预成型件。该加热装置20具有以固定方式布置的多个发热装置24。塑料预成型件10固定在保持装置22上，并通过传
输装置2引导经过这些加热装置。在该发热装置24后布置用于测量塑料预成型件的温度的设备1。加热装置20之后是标识为40的传输装置，例如星形传输盘，其具有承载装置 42，其上布置多个用于固定塑料预成型件的保持装置。
54.该传送装置40后布置成型装置6，该成型装置将塑料预成型件成型为特别是吹制为塑料容器。该成型装置还具有可旋转的承载装置162，其上布置有多个成型站120。
55.图2描述了本实用新型，特别是塑料预成型件的温度检测方法。图中的塑料预成型件被描绘了四次以显示其整个过程。附图标记2表示沿着箭头移动塑料预成型件10的传输装置。
56.附图标记4表示温度检测装置，用于检测塑料预成型件即塑料预成型件 10的温度。可见，该温度检测装置并非直接对准塑料预成型件。附图标记 16表示数据处理装置，其可以分析处理温度检测装置4记录的温度。
57.附图标记w表示从塑料预成型件发出的热辐射。该热辐射w经由诸如反射镜的辐射偏转装置6偏转到温度检测装置4上。
58.该反射镜6在此过程中旋转，从而可以检测来自塑料预成型件不同区域的热辐射，如图2所示。相反，也可以认为塑料预成型件上的温度检测装置的测量点从左至右、从上至下移动。附图标记l表示塑料预成型件的纵向轴线。塑料预成型件优选地绕该纵向轴线方向旋转。
59.首先，确定塑料预成型件的支撑环10a下方的温度，在进一步的步骤中记录基体的上部区域，然后记录基体的下部区域。
60.附图标记12涉及辐射偏转装置，例如反射镜，其特别用于检测塑料预成型件10的突起区域10b的温度。如箭头p1所示，这里还可以使塑料预成型件相对于它们的纵向l旋转。
61.附图标记14表示可以发射特定热辐射的参考元件。通过使用参考元件，可以检查例如辐射偏转装置是否被污染并进行校准或比对。
62.申请人保留将申请文件中公开的所有特征作为本实用新型必不可少的权利要求的权利，只要这些特征对于现有技术而言是新的，无论是单独的还是组合的。进一步指出，在单独的附图中也描述了其本身可能是有利的特征。本领域技术人员须明白，在不采用来自该图中的其他特征的情况下，图中描述的某个特征也可以是有利的。此外，本领域技术人员须明白，也可以从单个或不同附图中所示的多个特征的组合中产生有利特征。