DE102016203814B4

DE102016203814B4 - Vorrichtung zum Transport von Packmittel, insbesondere von Flaschen oder Bechern

Info

Publication number: DE102016203814B4
Application number: DE102016203814.1A
Authority: DE
Inventors: Juergen Haak; Juergen Peter; Detlef Mueller; Alfred Biber; Roland Schmid
Original assignee: Ampack GmbH
Current assignee: Ampack GmbH
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2026-01-22
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: DE102016203814A1; CN107176431A

Abstract

Vorrichtung zum Transport von Packmittel, insbesondere von Flaschen oder Bechern, umfassend
- zumindest eine Transportvorrichtung (10),
- zumindest einen Antrieb (16, 18) für die Transportvorrichtung (10),
- zumindest eine Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28),
- zumindest einen Packmittelträger (14) zum Transport von Packmittel, den die Transportvorrichtung (10) entlang zumindest einer Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28) bewegt,
wobei
- zumindest ein Sensor (30, 32, 35) vorgesehen ist zur Überwachung des Packmittelträgers (14),
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung (34), vorgesehen ist, die abhängig vom Abstand (38,40) zweier Packmittelträger (14) eine Längung der Kette (12) durch Interpolation an zumindest einer Arbeitsstation (20, 22, 24,26, 28) ermittelt.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Packmittel, insbesondere von Flaschen oder Bechern nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Transport für Flaschen oder dergleichen ist beispielsweise aus der DE 195 42 673 C2 bekannt. Die Fördereinrichtung weist eine endlose Kette auf, wobei an der Umlaufbahn der Kette mindestens eine ortsfeste Messeinrichtung für die Länge der Kette angeordnet ist.
Ferner ist aus DE 10 2012 004 372 A1 , DE 102 49 962 A1 und DE 10 2011 103 152 A1 eine Vorrichtung zum Transport von Packmittel, umfassend zumindest eine Transportvorrichtung und zumindest einen Antrieb für die Transportvorrichtung bekannt. Aus EP 2 706 026 A1 , DE 10 2010 043 057 A1 und DE 10 2015 225 834 A1 ist eine Transportvorrichtung bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Transportvorrichtung weiter zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von Packmittel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der Verschleiß und die Längung der Kette bzw. des Transportsystems, die zu einer verminderten Kettenvorspannung führen würden, in ihren Auswirkungen erkannt und reduziert werden. Dadurch wird eine genaue Positionierung der Packmittelträger relativ zu den Bearbeitungsstationen möglich. Fehlpositionierungen, die zu Kollisionen mit anderen Stationen führen könnten, werden vermieden. Außerdem verbessert sich die Bewegungsqualität der Packmittelträger, indem Stöße und Schwingungen, die eine große Maschinenlänge und entsprechender Verschleiß verursachen würden, reduziert werden. Eine manuelle Nachjustierung zwischen den Modulen und der Kette kann unterbleiben, da dies mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung automatisch erfolgen kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch möglich, dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist zur Überwachung des Packmittelträgers. Gerade die Überwachung der Position des Packmittelträgers ist für eine genaue Positionierung desselben relativ zu einer Arbeitsstation besonders vorteilhaft. Außerdem lässt sich die Position leicht detektieren. Über diesen Sensor kann besonders einfach ein Verschleiß der Transportvorrichtung, insbesondere einer Kette als Bestandteil der Transportvorrichtung, ermittelt werden. Über diesen Sensor lässt sich punktuell oder kontinuierlich der Zustand der Transportvorrichtung überwachen und durch eine geeignete Ansteuerung eines Antriebs der Transportvorrichtung und/oder der Arbeitsstationen gezielt entgegenwirken. Hierzu ist bevorzugt zumindest eine Steuerung vorgesehen, die in Abhängigkeit von zumindest einem Ausgangssignal des Sensors den Antrieb ansteuert.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der Sensor so angeordnet, dass er einen Abstand zweier Packmittelträger detektieren kann. In besonders einfacher Art und Weise kann der Abstand detektiert werden, der ein Maß für eine Längung der Kette darstellt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Steuerung zumindest eine Arbeitsstation ansteuert in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Sensors. Da der so erfasste Zustand des Transportsystems Auswirkungen hat auf die relative Positionierung des Packmittelträgers zu der Arbeitsstation, können so besonders einfach Fehlstellungen ausgeglichen werden. Dadurch erhöht sich die Sicherheit der Anordnung.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der Sensor seitlich von einer Kette der Transportvorrichtung so angeordnet, dass der Sensor einen Abstand zweier Packmittelträger detektieren kann. Gerade der Abstand zwischen zwei Packmittelträgern gibt Aufschluss darüber, inwieweit eine Längung der Kette bereits fortgeschritten ist. Zudem lässt sich diese Messgröße dahingehend bevorzugt verwenden, dass der Packmittelträger in genauerer Weise relativ zu der Arbeitsstation positioniert werden kann.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung, vorgesehen, die bei einer Überschreitung eines Abstands zwischen zwei Packmittelträgern ein Warnsignal erzeugt. Damit kann in besonders einfacher Art und Weise auf eine unzulässige Längung der Kette und deren erforderlicher Austausch oder andere Gegenmaßnahmen wie ein Nachspannen etc. hingewiesen werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der Sensor so angeordnet, dass er einen Abstand zwischen dem Packmittelträger und einer Aufnahme ermittelt, wobei die Aufnahme den Packmittelträger mit der Transportvorrichtung, insbesondere der Kette, verbindet. Damit kann der ohnehin vorhandene Sensor zur weiteren Überwachung einer ordnungsgemäßen Befestigung des Packmittelträgers an der Kette bzw. Aufnahme verwendet werden. Dies erhöht die Sicherheit der Anordnung.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Sensor seitlich von der Kette angeordnet mit einer Erfassungsrichtung quer zur Transportrichtung der Transportvorrichtung. Damit lässt sich der Abstand zweier Packmittelträger besonders einfach erfassen. Besonders bevorzugt ist der Sensor mit einer Erfassungsrichtung senkrecht zur Transportrichtung der Transportvorrichtung angeordnet, vorzugsweise oberhalb oder unterhalb der Kette. Dies ist besonders platzsparend.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung, vorgesehen, die abhängig vom Abstand zweier Packmittelträger eine gesamte Längung der Kette ermittelt. Damit lässt sich gerade die letzte Arbeitsstation, insbesondere einen Packer, genau positionieren, so dass mögliche Greifvorgänge präzise und ohne Beeinträchtigungen des Packmaterials von statten gehen können.
Erfindungsgemäß ist eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung, vorgesehen, die abhängig vom Abstand zweier Packmittelträger eine Längung der Kette durch Interpolation an zumindest einer Arbeitsstation ermittelt, vorzugsweise durch Interpolation. Damit lässt sich der jeweilige Positionsversatz des Packmittelträgers relativ zu der jeweiligen Arbeitsstation ermitteln und erforderlichenfalls korrigieren.
Bevorzugt handelt es sich bei den Arbeitsstationen um eine Übergabestation und/oder eine Siegelstation und/oder eine Füllstation und/oder eine Verpackungsstation und/oder eine Prüfstation und/oder einen Packer.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist zumindest ein weiterer Antrieb zum Antrieb der Transportvorrichtung vorgesehen, wobei zumindest einer der beiden Antriebe angesteuert ist zur Einstellung einer gewünschten Spannung der Transportvorrichtung, insbesondere einer Kette und/oder eines Bandes der Transportvorrichtung, für den weiteren Transport des Packmittelträgers. Gerade in Kombination mit dem Sensor, der eine Längung der Kette ermittelt, kann die geeignete Ansteuerung der Antriebe diese Längung ausgleichen, insbesondere durch die Einstellung der gewünschten Kettenspannung. Dadurch erhöht sich die Positioniergenauigkeit der Arbeitsstationen relativ zu den Packmittelträgern, was zur Beseitigung von Störanfälligkeit und damit zur Sicherheit der Vorrichtung beiträgt.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

1 eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung beim Durchlaufen verschiedener Arbeitsstationen,
2 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des Sensors am Ende der Transportvorrichtung,
3 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des Sensors zu Beginn der Transportvorrichtung,
4 eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung mit drei Sensoren sowie
5 eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung mit einer alternativen Anordnung von zwei Sensoren.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1, 2, 3, 4 bis 5 eine Transportvorrichtung 10 im Detail beschrieben. Die Transportvorrichtung 10 dient zum Transport von Packmitteln wie beispielsweise Becher oder Flaschen, insbesondere in Abfüllanlagen zur Abfüllung flüssiger oder pastöser Nahrungsmittel. Die Verwendung ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt. Die Transportvorrichtung 10 umfasst zumindest eine Kette 12 oder ein Band. An der Kette 12 ist eine Vielzahl von Mitnehmern 13 befestigt. Diese Mitnehmer 13 wirken mit dort zu befestigenden Packmittelträgern 14 zusammen. In den Packmittelträgern 14 sind Aufnahmen 15 in Form von kreisförmigen Aussparungen vorgesehen zur Aufnahme eines nicht gezeigten Packmittels. Pro Packmittelträger 14 können mehrere Aufnahmen 15 vorgesehen sein, so dass mehrere Packmittel gleichzeitig transportiert und bearbeitet, beispielsweise befüllt und verschlossen, werden können. An jeder der beiden Stirnseiten eines Packmittelträgers 14 ist dieser jeweils mit einer Kette 12 verbunden. Über die Ketten 12 werden die Packmittelträger 14 an unterschiedlichen Stationen 24, 26 bzw. Arbeitsstationen entlang bewegt.
Die Kette 12 wird über zumindest ein Antriebsrad 17, welches von einem Antrieb 16 bewegt wird, angetrieben. Auf der anderen Seite der Transportvorrichtung 10 ist eine Umlenkung 19 vorgesehen. Die Umlenkung 19 ist ebenfalls von einem weiteren Antrieb 18 angetrieben. Hier greifen beispielsweise nicht dargestellte Zähne in die Kette 12.
An der Transportvorrichtung 10 ist ein Sensor 30 angeordnet, vorzugsweise am Beginn der Transportvorrichtung 10. Der Sensor 30 befindet sich beispielsweise im Bereich der Übergabestation 20. Wie später noch näher gezeigt ist der Sensor 30 außerhalb der Kette 12 so angeordnet, dass eine Längung der Kette 12 sicher erfasst werden kann. Optional kann ein weiterer Sensor 32 vorgesehen sein. Dieser könnte beispielsweise am anderen Ende der Transportvorrichtung 10 angeordnet sein wie im Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Ausführungsbeispiel befindet sich der weitere Sensor 32 im Bereich des Packers 28. Jedoch auch die Anordnung lediglich eines einzigen Sensors 30 an der Transportvorrichtung 10 ist möglich. Alternativ könnte auch lediglich nur der weitere Sensor 32 im Bereich des Packers 28 vorgesehen sein.
Der Sensor 30 gibt ein Sensorsignal 31 an eine Steuerung 34 ab. Der weitere Sensor 32 gibt ein weiteres Sensorsignal 33 an die Steuerung 34 ab. Die Steuerung 34 dient gegebenenfalls der Ansteuerung des Antriebs 16 und/oder des weiteren Antriebs 18. Gegebenenfalls erhält die Steuerung 34 entsprechende Positionssignale der Antriebe 16,18 oder weitere Kenngrößen der Antriebe 16,18 wie beispielsweise das aufgebrachte Drehmoment, Drehzahl oder Ähnliches zurückgemeldet. Mit der Steuerung 34 ist eine Bedienerschnittstelle 36 verbunden. Über diese Schnittstelle 36 kann der Benutzer entsprechende Bedienbefehle an die Steuerung 34 weiterleiten. Außerdem können über die Schnittstelle 36 entsprechende Informationen oder Warnmeldungen an den Bediener ausgegeben werden. Die Steuerung 34 kann optional mit der Übergabestation 20 und/oder den weiteren Stationen 24, 26 und/oder der Referenzstation 22 und/oder dem Packer 28 als Beispiel für mögliche Arbeitsstationen verbunden sein zur Ansteuerung und/oder zur Rückmeldung interessierender Kenndaten. Der Begriff Steuerung 34 ist keinesfalls einschränkend auszulegen, sondern umfasst die bei Servoantrieben üblichen Regelungen mit zugehörigen Regelkreisen beispielsweise hinsichtlich Position, Drehzahl, Drehmoment oder ähnliches.
Am Beginn der Transportvorrichtung 10 ist eine Übergabestation 20 vorgesehen. Über diese Übergabestation 20 kann das Packmittel dem jeweils bereitstehenden Packmittelträger 14 zugeführt werden. Die Übergabestation 20 ist entlang einer Transportrichtung 9 der Transportvorrichtung 10 bzw. der Kette 12 verschiebbar, vorzugsweise in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet. Die Übergabestation 20 erstreckt sich über den kompletten Packmittelträger 14, so dass jede der Aufnahmen 15 mit Packmittel befüllt werden kann.
Quer zur Transportrichtung 9 der Transportvorrichtung 10 ist eine Referenzstation 22 über der kompletten Breite der Transportvorrichtung 10 angeordnet. Die Referenzstation 22 könnte beispielsweise in der Mitte der Transportvorrichtung 10 angeordnet sein. Bei der Referenzstation 22 handelt es sich um eine bestimmte Arbeitsstation, deren Position als Referenzposition für die Antriebe 16,18 dient. Insbesondere bei Verwendung von servomotorischen Antrieben 16,18 ist eine automatische Referenzierung auf den so frei gewählten Nullpunkt in der Maschine möglich.
Es schließen sich weitere Stationen 24, 26 an, exemplarisch sind zwei Arbeitsstationen gezeigt, es können jedoch auch weniger oder mehr sein. Diese weiteren Stationen 24, 26 oder nur einzelne Arbeitsstationen können gegebenenfalls ebenfalls in Transportrichtung 9 der Transportvorrichtung 10 verschoben werden. Diese Verschiebbarkeit der Stationen 24, 26 bzw. Arbeitsstationen kann dazu verwendet werden, bei einer Längung der Kette 12 die Positionierung der Station 24, 26 auf diese detektierte, sich verändernde Längung der Kette 12 einzustellen. Als mögliche Stationen 24, 26 bzw. Arbeitsstationen kommen beispielsweise Sterilisationsmodul, Füllvorrichtung, Versiegelungsvorrichtung zum Aufsiegeln einer Deckfolie oder Ähnliches auf ein befülltes Packmittel zum Einsatz. Auch können Stationen 24,26 zur Absaugung von Fremdpartikeln, Aufbringung von Stülpdeckeln, Kontrollsysteme beispielsweise zur Becherdichtigkeit oder Beschriftungssysteme zur Beschriftung oder Kodierung eines Deckels oder Ähnliches Verwendung finden. Die Packmittelträger 14 dienen dem Transport des Packmittels zu den je nach Arbeitsschritten erforderlichen Arbeitsstationen 20, 22, 24, 26, 28.
Als letzte Station fährt die Transportvorrichtung 10 einen Packer 28 an. Über diesen Packer 28 können entsprechend bearbeitete Packmittel (beispielsweise befüllte und verschlossene Becher) gegriffen und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Bei einer Verkettung der Transportvorrichtung 10 als Bestandteil einer Füllmaschine mit einer nachgelagerten Weiterverpackung, als dessen Bestandteil der Packer 28 verwendet wird, bestehen erhöhte Anforderungen an das Greifersystem des Packers 28. Der Packer 28 sammelt Einzelverpackungen in einer Steige zu einem Mehrfachgebinde. Geringe Abweichungen in der Positionierung können zu Störungen am Packer 28 oder zu Beschädigungen des Packmittels führen. Das Sensorsignal 33 als Maß für die Positionsabweichung zweier benachbarter Packmittelträger 14, nämlich der ermittelte Abstand 40 bezogen auf ein Sollmaß, kann zum Packer 28 weitergeleitet werden. Der Packer 28 kann eine Abholbewegung eines Greifers genau auf die Mitte des Packmittelträgers 14 steuern. Dies erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand 40 bzw. eine Abweichung von dem Sollmaß. Alternativ könnten auch Sensorsignale 33, 37 weiterer Sensoren 32, 35. Hierbei können die von weiteren Sensoren 32, 35 ermittelte Längungen der Kette 12 hochgerechnet werden auf die Position des Packer 28. Hierbei wird davon ausgegangen, dass eine gleichmäßige Längung der Kette 12 stattgefunden hat. Anhand des bekannten Abstands zwischen dem jeweiligen Sensor 32,35 und des Packer 28 bzw. der sonstigen gewünschten Arbeitsstation 20, 22, 24, 26 wird auf die dann entstehende Längung hochgerechnet bzw. interpoliert. Über diese ermittelte Längung können die zugehörigen Arbeitsstationen 20, 22, 24, 26, 28 entsprechend weiter in Transportrichtung 9 bewegt werden.
Ein Ausschnitt aus der 1 ist nun in der 2 vergrößert dargestellt. Der Sensor 32 ist seitlich von der Kette 12 so angeordnet, dass er in einer bestimmten Position zweier benachbarter Packmittelträger 14 deren Abstand 38 entlang der Transportrichtung 9 ermittelt. Der Sensor 32 befindet sich am Ende der Transportvorrichtung 10 in der Nähe des Packers 28. Die Längung der Kette 12 wird ermittelt anhand des Abstandes 38 zweier benachbarter Packmittelträger 14. Hierzu ist der Sensor 32 mit seinem Erfassungsbereich quer zur Transportrichtung 9 der Transportvorrichtung 10 ausgerichtet. Der Erfassungsbereich ist vorzugsweise so gewählt, dass der Abstand 38 zwischen zwei Packmittelträgern 14 sicher erfasst werden kann, sowohl im normalen Zustand wie im Zustand einer gelängten Kette 12. Das entsprechende Sensorsignal 33 gelangt an die Steuerung 34 zur weiteren Auswertung. Der Sensor 32 dient somit der Messung des Versatzes der Kettenglieder bzw. Packmittelträger 14 in Transportrichtung der Transportvorrichtung 10. Der Sensor 30, 32 erkennt die aktuelle Längung der Kette 12 anhand der ermittelten Abstände 38, 40.
In der vergrößerten Darstellung gemäß 3 ist der Sensor 30 im Bereich der Übergabestation 20 angeordnet. Ähnlich wie der Sensor 32 beim Packer 28 ist der Sensor 30 so orientiert, dass im Bereich der Übergabestation 20 ein Abstand 40 zwischen zwei benachbarten Packmittelträgern 40 sicher erfasst werden kann. Ein entsprechendes Sensorsignal 31 wird an die Steuerung 34 weitergeleitet. Der weitere Sensor 32 ist feststehend gegenüber der sich bewegenden Kette 12 seitlich von dieser angeordnet. Sein Erfassungsbereich ist so orientiert, dass er die Stirnseiten der Packmittelträger 14 bzw. deren Abstand 40 sicher detektiert. Alternativ könnte der Sensor 30,32 auch so ausgerichtet sein, dass er auch den Bereich zwischen Mitnehmer 13 und Packmittelträger 14 detektiert, also einen Abstand quer zur Transportrichtung 9. Damit kann eine Überwachung der korrekten Befestigung des Packmittelträgers 14 auf dem Mitnehmer 13 erfolgen. Ist der Abstand zwischen Mitnehmer 13 und Stirnseite des Packmittelträgers 14 quer zur Transportrichtung 9 zu groß, wird auf eine fehlerhafte Befestigung geschlossen. Dies kann dem Benutzer mit einer entsprechenden Meldung an der Schnittstelle 36 signalisiert werden.
Die Anordnung gemäß 4 unterscheidet sich von derjenigen der 1 darin, dass ein weiterer Sensor 35 vorgesehen ist, so dass insgesamt drei Sensoren 30, 32, 35 vorhanden sind. Dieser (dritte) weitere Sensor 35 ist im Bereich der Referenzstation 22 ebenfalls seitlich von der Kette 12 angeordnet. Der erste Sensor 30 befindet sich zu Beginn der Transportvorrichtung 10 im Bereich der Übergabestation 20. Der (zweite) Sensor 32 sitzt am Ende der Maschine bzw. Transportvorrichtung 10 am Packer 28. Damit wird die Gesamtdehnung der Kette 12 von Station 20 über die Station 22 bis hin zur Station 28 gemessen. Der weitere Sensor 35 gibt ein weiteres Sensorsignal 37 an die Steuerung 34.
Die Anordnung gemäß 5 unterscheidet sich von derjenigen der 4 darin, dass nun der Sensor 32 im Bereich des Packers 28 fehlt. Somit sind nur zwei Sensoren vorgesehen, nämlich der Sensor 35 im Bereich der Referenzstation 22 und der Sensor 30 im Bereich der Übergabestation 20, jeweils seitlich von der Kette 12 angeordnet. Die Kettenlängung am Ende der Maschine bzw. Transportvorrichtung 10 am Packer 28 wird linear hochskaliert über die Distanz von Station 20 auf Station 22, gegebenenfalls auf weitere Arbeitsstationen, wie beispielsweise den Packer 28.
Das Antriebsrad 17, das dem Vortrieb der Kette 12 dient, wird von dem Antrieb 16, vorzugsweise ein Servo-Motor, insbesondere mit Getriebe, angetrieben. Auch das Umlenkrad bzw. die Umlenkung 19 wird von einem weiteren Antrieb 18 bewegt, was ebenfalls zum Vortrieb auf die Kette 12 wirkt. Auch bei dem weiteren Antrieb 18 kann es sich vorzugsweise um einen Servo-Motor, insbesondere mit Getriebe, handeln. Die Antriebe 16,18 arbeiten in einem Modus, in dem die Kette 12 während der Bewegung und des Stillstandes in einem oberen Kettentrum spielfrei gespannt und mit einer durch die Antriebe 16, 18 definierten möglichst geringen Vorspannung beaufschlagt wird. Hierzu wird zumindest einer der beiden Antriebe 16,18 angesteuert ist zur Einstellung einer gewünschten Spannung der Transportvorrichtung 10, insbesondere der Kette 12 und/oder eines Bandes der Transportvorrichtung 10. Als Spannung in diesem Zusammenhang wird insbesondere eine mechanische Belastung verstanden, die auf die Transportvorrichtung 10, insbesondere auf die Kette 12, ausgeübt wird. Die Antriebe 16, 18 werden hierzu in solche Positionen verfahren, in denen die Kette 12 vorzugsweise spielfrei gespannt ist. Die Position der Antriebe 16,18 hängt bei einer gewünscht spielfreien Spannung der Kette 12 im Laufe der Zeit von der zunehmenden Längung der Kette 12 ab. Somit wird zumindest einer der Antriebe 16,18 mit Blick auf eine erfolgte Längung der Kette 12 in eine Position relativ zu dem anderen Antrieb 16,18 verfahren, in der diese Längung ausgeglichen wird. Dies kann beispielsweise der Zunahme der Längung entsprechen. Alternativ könnte zumindest einer der Antriebe 16, 18 beispielsweise bei Stillstand des anderen Antriebs 16, 18, welcher ein Haltemoment ausübt auf die Kette 12, so lange angesteuert und verfahren werden, bis eine signifikante Erhöhung des Drehmoments zur Erreichung des nächsten Positionsinkrements notwendig würde. Dieser Anstieg des Drehmoments deutet darauf hin, dass nun die Kette 12 hinreichend gespannt ist.
Nun können anschließend die Antriebe 16,18 zum normalen Transport des Packmittelträgers 14 wie nachfolgend beschrieben beispielsweise geschwindigkeitssynchron angesteuert werden, so dass die gewünschte Spannung der Kette 12, beispielsweise in Form der gewünschten Länge der Kette 12, die zwischen den beiden Antriebsrädern 17,19 liegt, beibehalten wird.
Dank der vorzugsweise servomotorisch ausgeführten Antriebe 16,18 wird eine automatische Referenzierung auf einen frei gewählten Nullpunkt in der Maschine möglich. Die Antriebe 16, 18 können in einem frei wählbaren Verhältnis eingestellt werden, um ziehende Last und schiebende Last aufzuteilen. Der ziehenden Last wird beispielsweise ein Verhältnis von 50-90 % der Gesamtlast zugeordnet, der schiebenden Last wird ein Verhältnis von entsprechend 10-50 % der Gesamtlast zugeordnet. Die Auslegung der Antriebe 16,18 des größenbestimmenden Antriebs 16,18 kann üblicherweise um eine Normstufe kleiner ausgelegt werden als bei Einzelantrieben. Die Maximallast der Kette 12 der Packmittelträger 14 ist höher als bei Einzelantrieben.
Die Antriebe 16,18 arbeiten vorzugsweise in einem Master-Slave-Betrieb mit einer Spannfunktion zwischen dem einen Antrieb 16 und dem weiteren Antrieb 18. Die Kette 12 wird damit konstant und ruckfrei bzw. spielfrei gehalten. Das Antriebssystem ist auf einen definierten Nullpunkt referenziert. Das System kann im Produktionsbetrieb auf Stationsmitte (der jeweiligen Station 24,26) gehalten werden. Es können alternative Referenzpunkte in der Transportkette 12 definiert werden, welche bei Bedarf angesteuert werden können.
Der ziehende Antrieb 16, 18 ist der Master, der schiebende Antrieb 18, 16 der Slave. Im Ausführungsbeispiel wäre bei der gezeigten Transportrichtung 9 der Antrieb 18 der ziehende Antrieb, also der Master, und der Antrieb 16 zu Beginn der Transportvorrichtung 10 der Slave. Hierbei gibt es unterschiedliche Varianten, um die Antriebe 16,18 zu betreiben. In einer ersten Variante handelt es sich um eine einfachere Ausführung der Steuerungstechnik. Hierbei folgt der Slave-Antrieb 18,16 dem Master-Antrieb 16,18 geschwindigkeitssynchron. Hierzu gibt die Steuerung 34 entsprechende Geschwindigkeitssollwerte an die beiden Antriebe 16,18.
In einer weiteren Variante folgen beide Antriebe 16,18 einem Bewegungsprofil einer virtuellen Achse. Der Slave-Antrieb 18,16 arbeitet mit einem Positions-Offset (Eingabe z.B. 2 mm). Der Positions-Offset bewirkt ein „Nachhinken“. Dadurch wird ein Verspannen der Kette 12 erreicht. Wenn sich die Kette 12 im Betrieb nun allmählich längt, sinkt das Antriebsmoment des Slave-Antriebes 18,16. Die Steuerung 34 des Slave-Antriebes 18,16 erkennt das sinkende Drehmoment. Die Steuerung 34 erhöht den Offset-Wert, um das Drehmoment des Slave-Antriebes 18,16 und damit die Spannung der Kette 12 konstant zu halten.
Der in den Figuren nicht explizit gezeigte Rücklauf der Kette 12 bzw. des Obertrums kann spannungsfrei erfolgen. Hierbei gibt es unterschiedliche Varianten. So kann die Kette 12 im Rücklauf abgelegt werden. Auch könnte eine Kette 12 mit Spannrädern im Rücklauf vorgesehen sein. Außerdem wäre ein Antriebsrad 17 oder die Umlenkung 19 mit Spannfunktion in Transportrichtung 9 möglich.
Die Maschinenlänge bzw. Länge der Transportvorrichtung 10 ist bekannt. Damit ist das Sollmaß (theoretische Maß) der Maschine bzw. Transportvorrichtung 10 von Station 20 bis Station 28 bekannt. Die Maschine und die darauf aufgebauten Module bzw. Stationen 20, 22, 24, 26, 28 besitzen einen Verschiebebereich von ca. einer halben Breite des Packmittelträgers 14 (z.B. 50 mm). Bei einer Kettendehnung von ca. 0,5 % wird die Grenze des Justierbereiches eines Modules bzw. Station 20, 22, 24, 26, 28 erreicht. Danach muss eine Kette 12 gegen eine neue ausgetauscht werden. Über die Sensoren 30, 32, 35 zur Messung der Kettendehnung bzw. Längung und durch die Maschinenlaufzeiten sind Vorhersagen zur Wartung bzw. Justierung der Maschine möglich, beispielsweise eine Vorhersage der Zeit bis zur nächsten Nachjustierung der Module bzw. Stationen 20, 22, 24, 26, 28 oder der Zeitpunkt zum Kettenwechsel. Diese Information wird über die Schnittstelle 36 ausgegeben. Für jede Maschinenstation (Stationen 20, 22, 24, 26, 28) kann die Ist-Position der Kette 12 rechnerisch ermittelt werden. Der Versatz zwischen Istwert und Sollwert ergibt die aktuelle Differenz. Die Steuerung 34 und die Schnittstelle 36 teilen dem Bediener mit, ob die Maschine in einem sicheren Betriebsfenster arbeitet oder ob die Arbeitsstation (Stationen 20, 22, 24, 26, 28) bzw. das Modul nachjustiert werden müssen. Nachjustierungen können vollautomatisch oder manuell durchgeführt werden. Hierzu könnte die Steuerung 34 entsprechende Signale an die (Arbeits)-Stationen 20, 22, 24, 26, 28 geben, um beispielsweise entsprechend der aktuellen Längung der Kette 12 die Position geringfügig entsprechend zu verändern.
Der Sensor 30, 32, 35 für die Positioniergenauigkeit der Packmittelträger 14 bzw. der Kette 12 kann neben einem Signal in Transportrichtung 9 (Funktionalität Messung Kettenlängung) auch ein Signal in vertikaler Richtung aufnehmen. Packmittelträger 14, welche sich vom Mitnehmer 13 der Kette 12 gelöst haben (beispielsweise durch gelöste Schraubverbindungen), werden so erkannt, wenn der Abstand zwischen Packmittelträger 14 und Mitnehmer 13 ein zulässiges Maß überschritten hat. Die Schnittstelle 36 weist den Bediener auf eine Störungsbehebung hin. Der Packmittelträger 14 kann automatisch auf eine Reparaturposition gefahren werden.
Alternativ könnte der und/oder die weiteren Sensoren 30, 32, 35 oberhalb oder unterhalb der Packmittelträger 14, vorzugsweise seitlich angeordnet sein, um von oben oder unten den Spalt zwischen zwei benachbarten Packmittelträgern 14 zu ermitteln. Alternativ könnte auch eine Bohrung oder eine Senkung im Packmittelträger 14 bzw. einen Pin auf dem Packmittelträger 14 ermittelt werden. Auch eine Detektion einer Rolle der Kette 12 bei einer Messung von unten gibt Aufschluss über den Zustand der Kette 12. So lässt sich auch unmittelbar über den Sensor 30, 32, 35, der mit einer gewissen Intelligenz versehen ist, zum einen ein Signal ausgeben, welches einem Analogwert der Kettenlängung entspricht. Außerdem könnte der Sensor 30, 32, 35 unmittelbar ein Alarmsignal ausgeben, wenn die Kette 12 verschlissen ist. Dies wäre dann der Fall, wenn die aktuelle Kettenlängung einen zulässigen Grenzwert überschreitet.
In Füllmaschinen, in denen die Transportvorrichtung 10 bevorzugt zum Einsatz kommt, sind speziell Arbeitsstationen wie die Stationen 20, 22, 24, 26, 28 mit hoher Positioniergenauigkeit besonders wichtig. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Stationen 24, 26 zur Absaugung von Fremdpartikel, Stülpdeckel, Becherdichtigkeitskontrolle, Deckelbeschriftung bzw. Kodierung.
Dabei finden diese Maschinen mit zugehöriger Transportvorrichtung 10 vorwiegend Einsatz in der Molkereiindustrie sowie bei Baby- und Krankenhausnahrung zur Abfüllung von flüssigen bis pastösen Lebensmitteln. Zunehmend werden die Abfüllmaschinen auch im Bereich Erfrischungsgetränke, Suppen und bei der Abfüllung von Soßen eingesetzt.

Claims

Vorrichtung zum Transport von Packmittel, insbesondere von Flaschen oder Bechern, umfassend - zumindest eine Transportvorrichtung (10), - zumindest einen Antrieb (16, 18) für die Transportvorrichtung (10), - zumindest eine Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28), - zumindest einen Packmittelträger (14) zum Transport von Packmittel, den die Transportvorrichtung (10) entlang zumindest einer Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28) bewegt, wobei - zumindest ein Sensor (30, 32, 35) vorgesehen ist zur Überwachung des Packmittelträgers (14), dadurch gekennzeichnet, dass - eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung (34), vorgesehen ist, die abhängig vom Abstand (38,40) zweier Packmittelträger (14) eine Längung der Kette (12) durch Interpolation an zumindest einer Arbeitsstation (20, 22, 24,26, 28) ermittelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32, 32, 35) so angeordnet ist, dass der Sensor (30, 32, 35) einen Abstand zweier Packmittelträger (14) detektieren kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30, 32, 35) vorgesehen ist zur Erfassung eines Maßes (38, 40) zur Erkennung eines Verschleißes, insbesondere Längung einer Kette (12) der Transportvorrichtung (10).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuerung (34) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von zumindest einem Ausgangssignal (31,33, 37) zumindest des Sensors (30, 32, 35) den Antrieb (16,18) ansteuert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuerung (34) vorgesehen ist, die zumindest eine Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28) ansteuert in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal (31, 33, 37) des Sensors (30, 32, 35).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung (34), vorgesehen ist, die bei einer Überschreitung eines Abstands (38, 40) zwischen zwei Packmittelträgern (14) ein Warnsignal erzeugt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuerung (34) vorgesehen ist, die zumindest eine Arbeitsstation (20, 22, 24, 26, 28) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal (31,33, 37) des Sensors (30, 32, 35) relativ zu dem Packmittelträger (14) positioniert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30, 32, 35) so angeordnet ist, so dass der Sensor (30, 32, 35) einen Abstand zwischen dem Packmittelträger (14) und einer Aufnahme (13) ermittelt, wobei die Aufnahme (13) den Packmittelträger (14) mit der Transportvorrichtung (10), insbesondere der Kette (12), verbindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30,32, 35) seitlich von der Kette (12) angeordnet ist mit einer Erfassungsrichtung quer zur Transportrichtung (9) der Transportvorrichtung (10).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32, 30, 35) mit einer Erfassungsrichtung senkrecht zur Transportrichtung (9) der Transportvorrichtung (10) angeordnet ist, vorzugsweise oberhalb oder unterhalb der Kette (12).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30,32, 35) benachbart zu zumindest einer Arbeitsstation (20, 22, 24,26, 28) angeordnet ist, vorzugsweise zu Beginn und/oder in der Mitte und/oder am Ende der Transportvorrichtung (10).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit, vorzugsweise eine Steuerung (34), vorgesehen ist, die abhängig vom Abstand (38,40) zweier Packmittelträger (14) eine gesamte Längung der Kette (12) ermittelt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Antrieb (16, 18) zum Antrieb der Transportvorrichtung (10) vorgesehen ist, wobei zumindest einer der beiden Antriebe (16,18) angesteuert ist zur Einstellung einer gewünschten Spannung der Transportvorrichtung (10), insbesondere einer Kette (12) und/oder eines Bandes der Transportvorrichtung (10), für den weiteren Transport des Packmittelträgers (14).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Arbeitsstation (20, 22, 24,26, 28) zumindest um eine Übergabestation und/oder eine Siegelstation und/oder eine Füllstation und/oder eine Verpackungsstation und/oder eine Prüfstation und/oder einen Packer handelt.