CN105722772B - 用于在容器处理系统中传输容器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在容器处理系统中传输容器的传输装置，所述容器处理系统具有用于加工步骤的第一容器处理单元和用于所述加工步骤的第二容器处理单元，所述传输装置包括：容器用的至少一个接收点；容器用的至少一个送出点；传输轨道，其使所述至少一个接收点、所述至少一个送出点、所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元连接；以及至少一个传输元件，其用于传输容器，所述传输元件以能够移动的方式配置在所述传输轨道上。所述传输轨道和所述至少一个传输元件被设计成使得：所述至少一个传输元件以能够被单个控制的方式被从接收点引导至送出点。

Description

用于在容器处理系统中传输容器的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于在处理容器用的系统中传输容器(特别是瓶或罐)的装置和方法。

背景技术

在容器处理系统中，在一个或多个连续的加工步骤中处理诸如瓶、罐等的容器。通常，在能够例如组装成共用系统概念的模块的单独的处理单元中执行加工步骤或作业步骤。为了降低系统的采购成本和运行成本，用于控制系统、用于介质供给等的接口通常是标准化的，以利于不同类型的处理单元和/或生产能力的组合。例如，用于例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PEP)等制成的塑料瓶的容器处理系统能够例如包括作为被以模块的方式构造的单独的处理单元的如下装置：用于加热预制件的加热装置、用于使预制件膨胀并将预制件拉伸成塑料瓶的拉伸吹塑成型装置、清洁装置、贴标装置、灌装装置、分选装置、包装装置。在现有技术中，执行后续加工步骤的单个处理单元通常串联连接，其中一个或多个传输装置负责将容器从处理单元传输至对应的下游处理单元。

因此，通过系统的单独的处理单元所执行的连续加工步骤和在处理单元之间的传输与输送带处理的已知原理对应，其中，借助于关于单个加工步骤的加工时间和/或每单位时间从一个处理单元向下一个处理单元传输的容器的数量的适当的控制处理来实现待被处理的容器通过串联配置的处理单元的连续流。在从现有技术已知的系统中，经常借助于承载件形式的多个单独的传输元件实现容器在处理单元中的传输，其中传输元件在接收点处将容器或预制件接收在适当的保持装置(例如，特定形状的抓持元件)中，将容器或预制件传输通过一系列的连续处理单元，并且最终在送出点传递这些容器或预制件。为了随后能够重复使用传输元件，传输元件必须借助于适当的单独的传输装置再次返回接收点。传输元件在返回路径上不能被使用，其中取决于容器处理系统的尺寸和构造，返回路径相对地长。就加工技术而言，除了在返回路径上不能被使用以外，还必须根据返回路径的长度增加传输元件的总数量，以确保传输元件在由处理单元形成的加工路径中具有足够的密度。

归因于单个处理单元沿着加工路径串联地配置，即使只有单一处理单元出现故障(例如由于必要的维护操作)，也将会导致整个系统停滞。另外，具有每单位时间最低容器吞吐量的一个处理单元决定整个系统的可实现的最大吞吐量。此外，现有技术的容器处理系统仅限定总的保护区，使得当单一处理单元将要被维护和/或被修理时，出于安全的原因，必须断开整个系统。由此，会损失宝贵的生产时间。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的用于在容器处理系统中传输容器的传输系统，其克服了上述缺点，并且特别地即使在单个处理单元出现故障时也能够确保连续生产。简言之，目的在于提供一种有效且容错的传输系统。

发明内容

通过一种用于在容器处理系统中传输容器的传输装置来满足上述目的，所述容器处理系统具有用于加工步骤的第一容器处理单元和用于所述加工步骤的第二容器处理单元，所述传输装置具有：

容器用的至少一个接收点；

容器用的至少一个送出点；

传输轨道，其使所述至少一个接收点、所述至少一个送出点、所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元连接；以及

至少一个传输元件，其用于传输至少一个容器，所述传输元件以能够移动的方式配置在所述传输轨道上，

其中所述传输轨道和所述至少一个传输元件被设计成使得：所述至少一个传输元件以能够被单个控制的方式被从接收点引导至送出点。

当前和以下，将传输装置理解为包括用于容器的传输元件且被沿闭合回路输送的输送器装置。然而，这不排除传输装置的至少一部分路径不形成闭合回路。

特别地，在本发明的含义中，容器为饮料瓶，并还为诸如罐、玻璃瓶和具有盖的其它玻璃容器、基于纸板或复合材料的包装、利乐包(tetra pack)等的用于食品、药品、化妆品、清洁剂等的其它容器。由塑料制成的容器还包括中间产品、特别是用于容器的拉伸吹塑成型的预制件。此外，在本发明的含义中，还将容器理解为具有多个容器的包装。

第一容器处理单元和第二容器处理单元能够为如下装置：用于加热预制件的加热装置、用于借助于拉伸吹塑成型加工生产塑料容器的拉伸吹塑成型装置、清洁装置、贴标装置、灌装装置、分选装置、包装装置、灭菌装置、检查装置、调温(tempering)装置、冷却装置、涂覆装置、缓冲装置等或多种所述装置的组合。然而，根据本发明，第一容器处理单元执行与第二容器处理单元相同的加工步骤，其中所执行的加工步骤还能够由一系列的加工步骤构成，特别是在将容器处理单元被构造为多种装置的组合时。第一和第二容器处理单元能够均被构造为可单独更换的模块处理单元。这会产生灵活的系统概念，利用该系统概念，能够在最佳的产能利用率下、甚至当频繁地改变产品时也能够生产不同的产品或容器。还能够使改变产品期间的生产停工期最小化。

尽管第一容器处理单元和第二容器处理单元执行相同的加工步骤或工作步骤，然而第一和第二容器处理单元能够被不同地设计。特别地，第一容器处理单元的加工时间和/或每单位时间容器吞吐量能够与第二容器处理单元的加工时间或吞吐量不同。

应理解，本发明还包括具有多于两个的容器处理单元的容器处理系统，各容器处理单元均执行相同的加工步骤。通过使用两个或更多个容器处理单元，使各容器处理单元均执行相同的加工步骤，实现了容器处理系统的同种或不同种的冗余，由此容器处理系统能够相对于对应的加工步骤以容错的方式运行。

根据本发明，传输装置包括容器用的至少一个接收点和容器用的至少一个送出点。送出点的数量可以与接收点的数量不同。在接收点处通过进给输送器将容器转移至稍后说明的传输元件。传输元件仅收纳一个容器。然而，在特定实施方式中，单个或所有传输元件能够被以能够收纳两个以上容器的方式设计。通常为每个接收点提供一个进给输送器。特别地，能够将进给输送器构造为星轮形式的转移星(transfer star)，或者构造为输送带。由于能够单个地控制传输元件，所以首先，能够将收纳容器的传输元件的速度适配成进给输送器的转动或输送速度，其次，能够根据当前被进给的容器的对应数量控制每单位时间引导至接收点的传输元件的数量。

在送出点处，通过传输元件将容器转移至移除输送器。与进给输送器相同，特别地，能够将移除输送器构造为星轮形式的转移星，或者构造为输送带。在其最简单的形式中，传输装置能够被构造成使得在给定的接收点处被传输元件接收的所有容器均在被第一容器处理单元或第二容器处理单元处理之后再转移至送出点。然而，本发明还涉及如下的明显更复杂的配置：例如，被在第一容器处理单元或第二容器处理单元处理之后，容器能够在其它容器处理单元中受到进一步加工步骤，和/或单个容器能够根据其处理状况，例如，被作为残次品排出，被再次供给至第一或第二容器处理单元或者可选的送出点。

根据本发明，传输装置的传输轨道使至少一个接收点、所述至少一个送出点、第一容器处理单元和第二容器处理单元连接。能够将所述至少一个接收点和所述至少一个送出点看作供第一容器处理单元和第二容器处理单元沿着配置的加工路径的端点。根据本发明，第一容器处理单元和第二容器处理单元能够以各种方式配置(参见下文)。

根据本发明，传输装置还包括用于传输一个或多个容器且以能够移动的方式配置于传输轨道的至少一个传输元件。特别地，传输装置能够包括可沿着传输轨道彼此单个且独立地移动的多个被相同设计的传输元件。原则上传输轨道上的传输元件的数量是任意的且仅受传输轨道长度的限制，只要存在至少两个传输元件即可。为了在接收点处接收至少一个容器并向送出点传递该容器，所述至少一个传输元件能够构造有例如抓持元件形式的适当的保持装置。抓持元件能够被设计为可无源或有源地致动。特别地，能够想到抓持元件以形状配合(positive-fit)或力配合的方式抓持容器的颈部，例如，借助于所谓的塑料瓶的颈把持，其中被以形状配合(positive-fit)的方式抓持的容器能够绕着其长度方向轴线转动地安装在抓持元件中。另外，抓持元件能够枢转和/或高度可调。

能够将所述至少一个传输元件设计为滑道、盘(puck)、滑架、往复件(shuttle)等，其通过与传输轨道相互作用而移动。根据需要，各传输元件均能够在传输轨道上加速、减速或还临时地完全停止。通过单个地控制传输元件，能够获得各传输元件的可变的距离-时间曲线。此外，所述至少一个传输元件能够包括例如条形码、可读取的存储芯片或者印刷、粘贴和/或雕刻上的字母数字编码等的唯一的识别单元，其中能够通过沿着传输轨道的一个或多个适当的识别检测装置识别通过对应的识别检测装置的传输元件。特别地，传输元件的识别单元能够用于使传输元件被选择性地引导至例如特定的送出点。

传输轨道的形状基本上是任意的。特别地，传输轨道能够是实质上闭合的，其中实质上闭合是指传输轨道能够使用于传输元件的至少一条路径闭合。在一个实施方式中，这能够通过提供作为传输轨道的一部分的返回线路来实现，其中该返回线路允许所述至少一个传输元件从所述至少一个送出点返回所述至少一个接收点。然而，还能够将传输轨道至少部分地设计为以如下方向打开：将传输轨道的一部分路径设计为用于所述至少一个传输元件的死端，其中能够通过反转移动方向来使所述至少一个传输元件返回。特别地，这种死端能够在所述各送出点中的一个送出点处终止。

传输轨道能够包括用于沿着传输轨道引导所述至少一个传输元件的导轨和/或引导通道。因此，所述至少一个传输元件能够包括例如如下的互补引导通道、互补引导元件：例如借助于轮凸缘在传输轨道的导轨上行进的引导销和/或一个或多个被适当配置的引导辊。能够想到例如借助于滑动支承件的多个可选的实施方式。在传输轨道上设置导轨能够确保所述至少一个传输元件沿着传输轨道的低摩擦引导。另外，传输轨道能够包括供例如支撑辊的对应的支撑元件能够滚动或滑动的行进表面(running surface)。此外，传输轨道能够包括用于确定所述至少一个传输元件在传输轨道上的位置的至少一个传感器。特别地，通过沿着传输轨道的至少一部分规则且周期地配置传感器，能够确定传输元件在传输轨道的该部分中的位置。能够将传感器构造为光学传感器、电传感器、电磁传感器或机械传感器，能够例如通过如下方式来测量传输元件在传感器的区域中的位置：通过测量传输元件的适当的反射元件上的光反射、通过因传输元件的运动而感应到电磁信号、通过利用磁阻效应(例如因包括磁参考元件(magnetic reference element)的传输元件的运动而引起磁通量改变)来使传感器的电阻改变或者通过因传输元件的重量而导致的局部压力测量值。可选或另外地，所述至少一个传输元件能够包括产生位置信号的信号单元。然后，能够通过在传输装置的区域中的适当的检测器来定位位置信号，以确定传输元件在传输轨道上的位置。特别地，能够将传输元件的信号单元设计为RFID芯片。

根据本发明，传输轨道和所述至少一个传输元件被设计成使得所述至少一个传输元件以能够被单独控制的方式被从接收点引导至送出点。这意味着，所述至少一个传输元件包括至少一个响应元件，该响应元件借助于与沿着传输轨道布置的相互作用元件的机械和/或电磁相互作用而受到能够使传输元件加速并由此移动的力。通过选择性地致动特定的传输元件的响应元件和/或传输轨道的限制区域中的一个或多个相互作用元件，能够将该施加的力限制于特定的传输元件，由此能够沿着传输轨道单个且独立于其它传输元件地引导传输元件。

根据进一步的发展，所述传输装置包括第一接收点和第二接收点以及第一送出点和第二送出点，

其中所述传输轨道使所述第一容器处理单元与所述第二容器处理单元串联连接，并且

所述传输轨道包括：

第一加工路径，其使所述第一接收点经由所述第一容器处理单元与所述第一送出点连接；以及

所述传输元件用的返回路径，

其中所述返回路径的至少一部分被形成为第二加工路径，所述第二加工路径使所述第二接收点经由所述第二容器处理单元与所述第二送出点连接。

因此，传输轨道实质上是闭合的，其中用于传输元件的返回路径使第一送出点与第一接收点连接。将第二加工路径设置为返回路径的至少一部分，在该处，能够借助于第二容器处理单元对容器执行上述加工步骤。为此，第二加工路径使另外的第二接收点经由第二容器处理单元与另外的第二送出点连接。当前和以下，经由容器处理单元连接是指传输轨道的一部分穿过或经过对应的容器处理单元，以便能够通过该容器处理单元对由传输元件传输的容器执行对应的加工步骤。为此，还可能的是，能够将由传输元件传输至容器处理单元的容器临时地转移至容器处理单元，以在执行完加工步骤之后返回同一或另一传输元件。

根据本发明，传输轨道使第一容器处理单元与第二容器处理单元串联连接，使得沿着传输轨道在闭合路径上移动、不沿相反的方向移动的传输元件能够穿过第一和第二容器处理单元两者。因此，传输轨道包括供传输元件依次穿过第一接收点、第一容器处理单元、第一送出点、第二接收点、第二容器处理单元和第二送出点的闭合路径。容器处理系统能够被构造成使得在第一和第二接收点处通过进给输送器将处于相同处理状态的容器转移至传输元件，并且使该容器分别在第一或第二容器处理单元受到相同的加工步骤，以便随后再以新的处理状态分别在第一或第二送出点处输送离开。通过对第一和第二容器处理单元使用相同的容器处理单元，特别是关于其加工时间和/或每单位时间容器吞吐量相同，等同于第一加工路径的第二加工路径能够沿着返回路径形成，从而能够使容器处理系统的总的吞吐量加倍。由此，用第二加工路径替换传输元件从第一送出点至第一接收点的必要的返回传输，同样地，用第一加工路径替换其返回路径。与为每条单一的加工路径设置的两个单独的传输装置相比，能够大量地减少传输装置中使用的传输元件的数量，由此节省了安装成本和运行成本。由此，所使用的传输元件得到了更好的利用，从而能够节约传输路径。

根据进一步的发展，所述传输轨道还包括补偿路径，所述补偿路径使所述第一送出点与所述第一接收点连接，和/或使所述第二送出点与所述第二接收点连接。为此，能够通过使用两个或更多个用于传输轨道的轨道切换器来实现所要求的连接。能够根据第一和/或第二容器处理单元的运行状态和/或所测量的一个或多个传输元件在传输轨道上的位置，借助于轨道切换器控制单元来控制轨道切换器的位置。特别地，倘若两个容器处理单元中的一者出现故障，则能够切换轨道切换器，使得传输元件经由补偿路径被引导通过对应的容器处理单元。补偿路径桥接其余的可运行的加工路径，使得整个容器处理系统能够不顾容器处理单元的故障而确实继续运行，尽管吞吐量减小了。

另外，能够以时间相关(time-dependent)的方式切换各轨道切换器，以便能够将传输元件沿着两条加工路径的流适配成对应的容器处理单元的对应的加工时间和/或对应的吞吐量。传输装置的传输元件和轨道切换器能够受中央控制单元的控制，以便能够避免具有较低吞吐量的容器处理单元的上游阻塞，或者能够避免较高吞吐量的容器处理单元空转。

为了能够不仅补偿容器处理单元的吞吐量的预定差，而且还能够补偿任一容器处理单元的故障，补偿路径的至少一部分能够被构造成使得传输元件能够被沿双方向引导。为此，传输轨道能够包括如下至少六个轨道切换器：用于将传输元件从由两条加工路径形成的主回路排出至补偿路径的两个轨道切换器、用于将传输元件从补偿路径再引入至主回路的两个轨道切换器以及使对应的出料和进料路径与补偿路径的该部分连接的两个轨道切换器，补偿路径的该部分允许沿任一方向引导传输元件。归因于使用这种可沿任一方向运行的补偿路径，能够避免为两条加工路径中的每一者形成单独的补偿路径。因此，在所述构造中，整个容器处理系统能够以相对于容器处理单元的故障容错的方式运行。

在另一实施方式中，所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元被以如下方式运行：能够将所述传输元件选择性地供给至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元，并且

所述传输轨道包括：

第一传输路径，其使所述至少一个接收点经由第一轨道切换器与所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元连接；以及

所述传输元件用的返回路径。

由此，第一和第二容器处理单元的配置与如下平行回路对应：在该平行回路中，通过控制第一轨道切换器的位置来将传输元件选择性地供给至第一或第二容器处理单元。如上面已经说明的，能够分别根据如下来控制第一轨道切换器的位置：第一和/或第二容器处理单元的加工时间和/或吞吐量，和/或一个或多个传输元件在传输轨道上的位置，或者传输元件在传输轨道的一部分中产生的特定密度。传输元件能够经由具有至少一个另外的轨道切换器的共用返回路径或经由单独的返回路径从第一和第二容器处理单元返回。能够将被处理过的容器传输离开至共用返回路径的共用送出点或单独的返回路径的单独的送出点。可选地，还能够想到将容器从传输元件转移至对应的容器处理单元，其中被处理过的容器随后被另外的传输装置接收并被传输至另外的容器处理单元和/或移除输送器。与上述串联配置相同，利用该发展通过控制第一轨道切换器的位置也能够实现整个容器处理系统的容错性，其中在一个容器处理单元出现故障时，第一轨道切换器被设定成使得将传输元件引导至另一仍可运行的容器处理单元。

根据进一步的发展，所述传输轨道还可以包括第二传输路径，所述第二传输路径使所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元经由第二轨道切换器与所述至少一个送出点连接。因此，第二轨道切换器再次收集来自第一和第二容器处理单元的传输元件的流，并且将总的流经由第二传输路径引导至所述至少一个送出点。特别地，在该构造中，各传输元件均能够经由第一轨道切换器、第一容器处理单元和第二轨道切换器被选择性地引导至送出点，或者能够经由第一轨道切换器、第二容器处理单元和第二轨道切换器被选择性地引导至送出点。

在根据本发明的传输装置的上述发展中，所述第一容器处理单元可以包括第一保护区，所述第二容器处理单元包括与所述第一保护区分离的第二保护区。当前和以下，机器的保护区表示机器周围的如下危险区域：当机器运行时，电击、机器的危险活动或移动部件、高或很低的温度、有毒的材料、电磁辐射、电离辐射或类似的危险元素会对操作人员造成威胁。然而，为了维护、故障处理、编程和执行测试，人员进入机器的保护区可能是必须的。因此，为了降低对人员的危险，机器的保护区包括用于例如以电击保护的方式将供给至机器的能量降低至安全水平的对应的装置，该装置能够在需要时由人员致动。特别地，能够通过机器的壳体来限定机器的保护区，其中壳体确保对机器区域内的操作人员的介入的保护。保护区能够被设计成对上述常规维护工作来说是可进入的。该进入能够由与所要求的进入类型对应的例如如下形式的入口形成：安全门、安全板(safety flap)、安全窗等。此外，入口能够设置有传感器元件或切换器元件，该传感器元件或切换器元件检测到入口被打开，因而经由自动切断装置断开对机器的驱动或驱动供给。由此，能够有效地防止对操作人员造成损伤的任何可能的风险。

为了避免整个容器处理系统因单个容器处理单元的即将发生的维护、故障处理或调整而必须停止，根据本发明的装置为各容器处理单元均提供单独的保护区。由此，通过如上所述地单个控制传输元件和轨道切换器，能够在借助于其余的容器处理单元使容器处理系统作为整体继续生产的同时，对容器处理单元执行维护工作。这会提高总的系统的有效程度，从而能够防止不必要的停机时间。特别地，在维护之前，通过选择性地致动位于传输装置的与保护区对应的部分中的传输元件，能够使该部分空转。

根据一个发展，所述传输轨道的至少一部分和所述传输元件可以被形成为使得，所述传输元件能够借助于磁力在所述传输轨道的该部分的区域中移动，优选地，所述传输元件能够通过与所述传输轨道相互作用而在所述传输轨道的该部分的区域中移动。特别地，传输轨道的对应部分能够配备有例如异步线性马达形式的磁线性驱动器。为此，传输轨道的对应部分配备有多个可单个致动的电磁体形式的电绕组。为了在传输元件与传输轨道的可单个致动的电磁体之间产生磁相互作用，传输元件能够安装有一个或多个永磁体或非切换电磁体或铁芯。在该实施方式中，将传输元件分别实施为通过与由传输轨道的可单个致动的电磁体建立的交变电磁场相互作用而移动的无源传输元件。因此，传输元件的至少一个永磁体或非切换电磁体或铁芯形成上述响应元件，而传输轨道的可单个致动的电磁体形成上述相互作用元件。优选地，当使用无源传输元件时，定位单元被配置在传输轨道上，以确定至少一个传输元件(优选地，所有传输元件)的位置，并且将该位置传至传输轨道的电磁体的控制器。特别地，能够通过上述传感器实现定位单元。能够根据待移动的传输元件所需的动力，通过控制器自动地调节通过传输轨道的电绕组的电流强度。通过单个地控制通过传输轨道的单个绕组的电流强度，还能够使传输元件加速、减速或以均匀的预定速度移动。

在可选的实施方式中，传输元件为设置有能够施加驱动所需的交变磁场的电绕组的有源传输元件。因此，传输轨道的一部分设置有永磁体或非切换电磁体。能够通过感应传送将驱动所需的电能以及控制器所需的信号传送至单个传输元件。因此，控制器能够分散地定位于单个传输元件，或者还能够集中地收纳在单独的控制单元中。在可选的实施方式中，能够经由沿着传输轨道布置的导线将所需电能传递至传输元件。此外，能够想到作为有源传输元件的传输元件与具有可单个控制的电磁体的传输轨道的构造的组合。

除了传输轨道的上述被设计为磁路的部分以外，传输轨道还能够包括能够供传输元件匀速移动的至少一部分路径。为此，该部分路径能够包括输送带、输送链等形式的驱动装置。通过使具有磁驱动器的部分路径与具有机械驱动器的部分路径组合，能够降低传输装置的安装成本。

在另一发展中，传输元件能够被完全磁地或部分磁部分机械地或完全机械地支撑于所述传输轨道。在被完全磁地支撑的情况下，将传输轨道的上述部分构造为磁悬浮轨道，其中电绕组设置在传输轨道和/或传输元件中并使传输元件磁悬浮在传输轨道上方。这允许将传输元件与传输轨道之间的摩擦降低至最小。在被部分磁部分机械地支撑的情况下，传输元件能够额外地包括例如支撑辊和/或引导辊形式的一个或多个支撑元件。额外的支撑元件在传输轨道的行进表面上滚动或滑动。在被完全机械地支撑的情况下，能够仅通过至少一个所述支撑元件支撑传输装置。另外或可选地，还能够通过气动来实现支撑，其中将对应部分的传输轨道构造为空气悬浮轨道。在气动支撑的情况下，与被完全地磁支撑一样，传输元件与传输轨道之间会产生最小化的摩擦。

根据一个发展，所述传输装置还可以包括用于控制所述至少一个传输元件的控制装置，特别地，所述控制装置为过程控制计算机。能够通过中央控制单元和/或通过配置于传输元件的分散控制单元来实现该控制装置。一个或多个控制单元能够被设计成使得其单独地控制或调节传输轨道的电绕组和/或传输元件两者，以及控制一个或多个轨道切换器在传输轨道上的位置。如上所述，特别地，能够确定一个或多个传输元件在传输轨道上的位置，以用于控制和/或调节传输轨道的电磁体和/或传输元件。另外，能够根据所需的力(这是指根据传输元件的负载状态和/或传输元件的期望的加速和/或减速或者速度)来控制通过对应的电绕组的电流强度。此外，能够将一个或多个控制单元设计为一个或多个可编程逻辑控制单元PLC。

在进一步的发展中，所述控制装置能够被构造成根据所述第一容器处理单元的第一加工时间和/或第一吞吐量和/或所述第二容器处理单元的第二加工时间和/或第二吞吐量控制所述传输元件。为此，第一加工时间和/或第一吞吐量和/或第二加工时间和/或第二吞吐量能够分别借助于安装于第一和第二容器处理单元的一个或多个传感器来确定，并且能够借助于通过有线或无线的信号传送而被传送至控制装置。所述至少一个传输元件能够与通过容器处理单元所传送的信号结合，并且随后能够如上所述地控制所确定的一个或多个传输元件的位置，从而能够避免容器处理单元的上游阻塞或容器处理单元空转。为此，控制装置能够基于所确定的传输元件的位置连续地监测传输元件在传输轨道的路径的预定部分上的密度或传输元件至传输轨道的预定位置的流，从而根据预定的密度和/或预定的流通过单个地致动电绕组来沿着传输轨道引导所述至少一个传输元件。

本发明还提供一种容器处理系统，具有用于加工步骤的至少一个第一容器处理单元和用于该加工步骤的第二容器处理单元，该容器处理系统包括在以上发展中说明的传输装置。

还通过一种用于在容器处理系统中传输容器的传输方法来满足上述目的，所述容器处理系统包括用于加工步骤的第一容器处理单元和用于所述加工步骤的第二容器处理单元，所述传输方法包括如下步骤：

用于传输容器的传输元件在第一接收点处接收至少一个第一容器；

借助于所述传输元件，沿着传输轨道将所述第一容器从所述第一接收点传输至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第一容器从所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元传输至第一送出点；

所述传输元件在所述第一送出点处传递所述第一容器；以及

使所述传输元件返回所述第一接收点，

其中所述传输元件以被单个控制的方式被从所述接收点引导至所述送出点。

上面已经针对根据本发明的传输装置说明的相同变型和发展还能够应用于用于在容器处理系统中传输容器的传输方法。特别地，通过以机械地和/或电地控制的方式移动传输元件的抓持元件，能够实现分别在第一接收点处和第一送出点处接收和/或传递第一容器。能够通过因传输元件的响应元件与传输轨道的一个或多个相互作用元件之间的磁相互作用使传输元件移动，完成通过传输元件沿着传输轨道对第一容器进行传输。如上所述，通过单个地致动传输轨道中的和/或传输元件上的电绕组，能够沿着传输轨道、即特别是从接收点至送出点单个地控制传输元件。根据上述变型中的一个变型能够实现传输元件的单个控制器。特别地，当分别接收或传递第一容器时，能够将传输元件的速度分别适配成对应的进给输送器或移除输送器的转速或带速。

根据一个发展，所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元沿着所述传输轨道平行地配置，并且借助于所述传输元件，将所述第一容器选择性地供给至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元。如上所述，特别地，为此能够控制轨道切换器的位置，使得将具有第一容器的传输元件供给至第一或第二容器处理单元。

在可选的发展中，将所述第一容器从所述第一接收点传输至所述第一容器处理单元，并且使所述传输元件返回所述第一接收点包括：

所述传输元件在第二接收点处接收至少一个第二容器；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第二容器从所述第二接收点传输至所述第二容器处理单元；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第二容器从所述第二容器处理单元传输至第二送出点；以及

所述传输元件在所述第二送出点处传递所述第二容器。

如上所述，容器处理系统的生产能力能够显著地提高并理想地加倍，其中，在第一送出点处传递了第一容器之后而空载的传输元件在返回时接收第二容器、将第二容器供给至第二容器处理单元并在第二容器已经被第二容器处理单元处理之后在第二送出点处传递第二容器。与具有近似生产能力的容器处理系统相比，能够减少所要求的传输元件的数量和/或能够节约传输路径。

在另一发展中，所述传输元件能够根据所述第二容器处理单元的运行状态和/或吞吐量而从所述第一送出点直接返回所述第一接收点。能够将第二容器处理单元的运行状态分成完全运行、在减小的产能下运行或停止。如上所述，借助于适当的补偿路径并通过合适地控制用于排出和/或再引入传输元件的一个或多个轨道切换器，能够使传输元件直接返回，传输元件直接返回是指传输元件无需穿过第二接收点、第二容器处理单元和/或第二送出点。同样地，传输元件还能够根据第一容器处理单元的运行状态和/或吞吐量而从第二送出点直接返回第二接收点。通过组合这两种选择，能够提供如下容器处理系统：能够相对于单个容器处理单元的故障以容错的方式运行。

下面，使用附图、借助于示例说明本发明的进一步特征和实施方式以及优点。应当理解，实施方式不穷尽本发明的范围。还应理解，下面说明的一些或所有特征还能够以不同的方式彼此组合。

附图说明

图1示出在第一和第二容器处理单元串联配置的情况下的根据本发明的传输装置的基本示例的示意图。

图2示出至少一个传输元件以及传输轨道的相互作用元件的示例性实施方式。

图3示出在返回路径的一部分被形成为第二加工路径的情况下的根据本发明的传输装置的示例的示意图。

图4示出在将传输元件选择性地供给至第一或第二容器处理单元并转移至后者的情况下的根据本发明的传输装置的示例的示意图。

图5示出在传输元件经由第一轨道切换器选择性地供给至第一或第二容器处理单元并经由第二轨道切换器返回的情况下的根据本发明的传输装置的示例的示意图。

图6示出图3所示的传输装置的多重配置(multiple arrangement)的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于在容器处理系统中传输容器的传输装置的基本示例的示意图，该容器处理系统具有用于加工步骤的第一容器处理单元和用于该加工步骤的第二容器处理单元。示意性示出的传输轨道100使接收点130经由例如当前串联配置的第一容器处理单元150和第二容器处理单元160与送出点140连接。空载的传输元件110a在接收点130处接收容器120a。随后借助于现在负载的传输元件110b沿着传输轨道100将容器120a传输至第一容器处理单元150。传输元件110c将容器从第一容器处理单元传输至第二容器处理单元160。传输元件110d将容器从第二容器处理单元传输至送出点140，在送出点140处，容器120b被传递至出料输送器(outfeed conveyor)。传输元件110e随后再次空载，并且能够返回接收点(当前未示出)。

图1是单个传输元件在加工过程期间的不同时间的多个快照110a至110e的图。因此，所示的容器120a和120b为相同的容器。该图示出了穿过(lead through)第一和第二容器处理单元的传输轨道。然而，可选地，如上所述，传输轨道还能够经过(lead past)容器处理单元，使得能够在传输元件上对经过的容器进行处理，或者能够转移到容器处理单元在容器处理单元中对容器进行处理。除了当前示出的传输元件以外，多个传输元件能够沿着传输轨道定位，其中能够通过控制器单个地控制各单个传输元件。通过向接收点连续地供给传输元件，能够获得沿着加工路径的负载的传输元件的连续流。

由于第一容器处理单元和第二容器处理单元均执行相同的加工步骤，所以仅在这两个容器处理单元中的一者中处理通过传输元件传输的容器。为此，传输轨道能够包括例如分别用于第一和第二容器处理单元的一条旁通路径，该旁通路径经由轨道切换器与传输轨道的加工路径连接，经由该旁通路径，位于这两个容器处理单元中的一者的上游的单个传输元件能够以被控制的方式排出，并且能够再次进入(be filtered in)容器处理单元的下游。可选地，可以以如下方式控制第一和第二容器处理单元：单个传输元件能够穿过容器处理单元而所承载的容器不被处理，由此执行间隔处理。例如，在最简单的情况下，当使用相同的容器处理单元时，每第二个传输元件均能够穿过第一容器处理单元150而不被处理，以便在第二容器处理单元160中处理所承载的容器。因此，在第一容器处理单元中处理的容器能够穿过第二容器处理单元而不被处理。为此，各传输元件均能够包括能够存储被承载的容器的处理状态的读/写存储器。相应地，第一和第二容器处理单元能够包括用于读取该存储器的读取单元，以便能够根据处理状态执行处理。控制单元(当前未示出)能够控制所述多个传输元件，使得能够防止容器处理单元空转(empty)或者传输元件在容器处理单元的上游阻塞(backup)。

图2借助于示例示出了两个传输元件200a和200b。然而，本发明不限于当前示出的传输元件的特定实施方式，而是可应用于任何类型的传输元件，只要传输元件能够以能被控制的方式沿着传输轨道被单个地引导即可。当前示出的传输元件200a和200b能够通过导轨240沿着传输轨道引导。在该特别的实施方式中，传输元件由滑动支撑件220a和220b支撑在导轨240上。该图还示出了传输元件接收容器所用的两个抓持元件210a和210b。

通过传输元件的各自的响应元件230a和230b与沿着传输轨道的多个电绕组250之间的磁相互作用来驱动当前示出的无源传输元件(passive transport element)。电绕组250能够被单个地激励并作为极性反转的单个电磁体。通过电磁体的磁场与当前示出的传输元件的永磁体的磁场的相互作用，在适当地控制电磁体250的情况下，传输元件会受到如下力作用：该力作用使传输元件沿着导轨240加速、减速或匀速运动。传输元件的当前示出的响应元件230a和230b由交替且垂直于导轨地配置的三个永磁体构成，其中中央永磁体的宽度与传输轨道的两个相邻电绕组之间的距离大致对应，各外侧永磁体的宽度均与相邻电绕组之间的距离的一半对应。在使传输轨道中的相邻电磁体的极性交替的情况下，能够沿着导轨对响应元件施加最大的力。通过单个地致动电磁体250，能够使传输元件200a和200b沿着导轨240以不同的速度V₁和V₂移动。

图3示出在返回路径被至少部分地形成为第二加工路径的情况下的根据本发明的传输装置的示例的示意图。现在被示出为闭合的传输轨道300使第一接收点330a经由第一容器处理单元350与第一送出点340a连接、使第二接收点330b经由第二容器处理单元360与第二送出点340b连接。因此，从第一送出点340a至第一接收点330a的返回路径被形成为由如下部分构成的第二加工路径：第二接收点330b、第二容器处理单元360和第二送出点340b。进给输送器和移除输送器被当前借助于示例示出为第一进料星轮370a、第二进料星轮380a、第一出料星轮370b和第二出料星轮380b。该图示出沿着传输轨道300的处于不同负载状况的多个传输元件310a至310d。最初空载的传输元件310a从第一进料星轮370a接收第一容器320a。现在负载的传输元件310b沿着第一加工路径将第一容器传输通过第一容器处理系统350，在第一容器处理系统350处，第一容器受到加工步骤的处理。然后，传输元件将第一容器320b传递至第一出料星轮370b，并且作为空载的传输元件310c、作为返回路径的一部分被供给至第二进料星轮380a。传输元件310d在第二进料星轮380a处接收第二容器325a，并且沿着现在为返回路径的一部分的第二加工路径将第二容器传输至第二容器处理单元360，在第二容器处理单元360处，第二容器受到与第一容器在第一容器处理单元350中所受到的相同加工步骤的处理。通过传输元件将现在被处理的容器325b再次传递至第二出料星轮380b。由此，使如下回路闭合：在该回路中，具有相同容器处理单元的两条加工路径被沿不同的方向穿过。

为了防止传输元件在容器处理单元的上游阻塞或容器处理单元空转，当前示出的传输装置包括额外的补偿路径390以用于如下情况：第一和第二容器处理单元的加工时间和/或处理的容器的吞吐量不同，特别是当这两个容器处理单元中的一者因必要的维护、修理或清洁工作而必须停止时。补偿路径390经由轨道切换器392a和394a与传输轨道连接，用于从运行较慢或处于停滞的容器处理单元的对应的进料路径排出空载的传输元件。被排出的容器能够经由与补偿路径连接的轨道切换器392b和394b再次进入运行较快或不处于停滞的容器处理单元的对应的流入路径。这两个至对应的进料路径的连接部经由轨道切换器396a和396b与补偿路径390的中央部连接，这允许沿任一方向引导传输元件。当前示出的可编程逻辑控制单元375通过如下方式来控制单个传输元件的速度：通过单个地致动传输元件和传输轨道的相互作用元件，以及通过控制补偿路径的轨道切换器的位置。能够基于根据传输元件在路径的预定部分处的密度以及穿过第一和第二容器处理单元的传输元件的吞吐量所确定的传输元件的位置来实现该控制。

图4示出在将传输元件选择性地供给至第一容器处理单元450或第二容器处理单元460的情况下的根据本发明的传输装置的示例的示意图。为此，传输轨道包括第一轨道切换器405a，能够根据这两个容器处理单元的加工时间和/或吞吐量以及传输元件在传输轨道400上的位置，通过可编程逻辑控制单元475来控制第一轨道切换器405a的位置。传输装置的当前示出的构造包括用于这两个容器处理单元的两条分离的返回路径402a和402b。这两条返回路径经由第二轨道切换器405b而再次合并。

最初空载的传输元件410a在接收点430处接收容器420a。现在负载的传输元件410b将容器传输至第一轨道切换器405a。随后，根据轨道切换器的位置，传输元件410c或410d分别将容器供给至第一送出点440a或第二送出点440b。在第一送出点440a处将容器420b转移至第一容器处理单元450。在第二送出点440b处将容器420c转移至第二容器处理单元460。在容器420b或420c被分别处理之后，通过第一或第二容器处理单元的传递装置，能够将容器供给至另一传输装置，并且经由该另一传输装置进行进一步的加工步骤。随后，分别经由对应的返回路径402a或402b将空载的传输元件410e或410f分别引导回第二轨道切换器405b。与图3所示的构造类似，本图所示的构造也能够相对于单个容器处理单元的故障以容错的方式运行。

图5示出根据本发明的传输装置的示例的示意图，该示例实现了作为图4所示的将传输元件选择性地供给至第一或第二容器处理单元的可选方案的构造。与图4中的不同，当前示出的构造包括供空载的传输元件510h和510i返回接收点530的共用返回路径502。因此，传输轨道500包括位于第一轨道切换器505a与第二轨道切换器505b之间的供第一容器处理单元550和第二容器处理单元560配置的两个平行分支。最初空载的传输元件510a在接收点530处接收容器520a。现在负载的传输元件510b将容器供给至第一轨道切换器505a，根据轨道切换器的位置，分别通过传输元件510c或510d将容器从第一轨道切换器505a供给至第一或第二容器处理单元。附图标记510e和510f表示在对应的容器处理单元对容器进行处理时的对应的传输元件。传输元件510g被从第一和第二容器处理单元经由第二轨道切换器505b引导至传递所承载的容器520b的送出点540。如上面反复说明的，通过可编程逻辑控制单元575来控制单个传输元件的移动和轨道切换器的位置，以便能够防止传输元件在较慢或有故障的容器处理单元的上游阻塞以及较快运行的容器处理单元空转。该构造也能够相对于单个容器处理单元的故障以容错的方式运行。

最后，图6示出图3所示的传输装置的多重配置的示意图。所示的多重配置包括与图3所示的传输装置对应的两个自主单元(autonomous unit)。第一单元包括第一进给输送器671a、第一移除输送器671B、第二进给输送器681a、第二移除输送器681b、第一容器处理单元651、第二容器处理单元661和第一传输轨道601。第二单元包括第三进给输送器672a、第三移除输送器672b、第四进给输送器682a、第四移除输送器682b、第三容器处理单元652、第四容器处理单元662和第二传输轨道602。在最简单的情况下，第一至第四容器处理单元被构造为相同的容器处理单元。在这种情况下，能够分别经由进给输送器671a和672a或681a和682b来分别实现对分别沿着传输轨道621或622供给的容器的间隔处理。在该示例中，通过第一进给输送器671a将第三传输轨道621的每第二个容器621a均转移至第一单元以被第一容器处理单元651处理，而通过第三进给输送器672a将其余容器621b转移至第二单元以被第三容器处理单元652处理。相应地，通过第四进给输送器682a将第四传输轨道622的每第二个容器622a均转移至第二单元以被第四容器处理单元662处理，而通过第二进给输送器681a将其余容器622b转移至第一单元以被第二容器处理单元661处理。分别通过移除输送器671b和672b或681b和682b将现在被处理过的容器631a和631b或632a和632b分别转移至对应的另一传输轨道。

虽然出于清楚的原因图6中未示出图3所示的补偿路径和对应的轨道切换器，但是也能够为第一和第二单元提供补偿路径和对应的轨道切换器。得到具有所示的多重配置的高容错的容器处理系统。当对两条传输轨道621和622使用可单个控制的传输元件时，该系统能够相对于多达三个容器处理单元的故障以容错的方式运行。通过控制进给输送器和移除输送器的输送速度，并且通过单个地控制传输元件，还能够补偿各容器处理单元的加工时间和/或吞吐量的差异。

应理解，通过加入适当的加工路径、轨道切换器和/或补偿路径，具有第一和第二容器处理单元的容器处理系统的图1和图3至图6所示的构造能够延伸出任意数量的冗余运行的容器处理单元。所示的构造还能够延伸成包括用于进一步加工步骤的容器处理单元，特别地，在图5所示的构造中，能够通过用进一步加工步骤用的平行连接的容器处理单元替换返回路径502的一部分来构建完整的加工链。以冗余的方式连接的容器处理单元的数量能够根据加工步骤而变化。另外，能够想到另外的用于改进对容器处理系统的控制的补偿路径和/或旁通路径。

Claims (15)

1.一种容器处理系统，所述容器处理系统具有用于加工步骤的第一容器处理单元和用于所述加工步骤的第二容器处理单元，并具有用于在所述容器处理系统中传输容器的传输装置，所述传输装置具有：

容器用的第一接收点和第二接收点；

容器用的第一送出点和第二送出点；

传输轨道，其使所述第一容器处理单元与所述第二容器处理单元串联连接；以及

至少一个传输元件，其用于传输至少一个容器，所述传输元件以能够移动的方式配置在所述传输轨道上，

其中所述传输轨道和所述至少一个传输元件被设计成使得：所述至少一个传输元件以能够被单个控制的方式被从接收点引导至送出点，

所述传输轨道包括第一加工路径和所述传输元件用的返回路径，所述第一加工路径使所述第一接收点经由所述第一容器处理单元与所述第一送出点连接，其中所述返回路径的至少一部分被形成为第二加工路径，所述第二加工路径使所述第二接收点经由所述第二容器处理单元与所述第二送出点连接。

2.根据权利要求1所述的容器处理系统，其特征在于，

所述传输轨道还包括补偿路径，所述补偿路径使所述第一送出点与所述第一接收点连接，和/或使所述第二送出点与所述第二接收点连接。

3.根据权利要求2所述的容器处理系统，其特征在于，

所述补偿路径的至少一部分被构造成使得所述传输元件能够被沿双方向引导。

4.根据权利要求1所述的容器处理系统，其特征在于，

所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元以如下方式运行：能够将所述传输元件选择性地供给至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元，并且

所述传输轨道包括：

第一传输路径，其使所述至少一个接收点经由第一轨道切换器与所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元连接，以及

所述传输元件用的返回路径。

5.根据权利要求4所述的容器处理系统，其特征在于，所述传输轨道还包括第二传输路径，所述第二传输路径使所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元经由第二轨道切换器与所述至少一个送出点连接。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的容器处理系统，其特征在于，所述第一容器处理单元包括第一保护区，所述第二容器处理单元包括与所述第一保护区分离的第二保护区。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的容器处理系统，其特征在于，所述传输轨道的至少一部分和所述传输元件被形成为使得：所述传输元件能够借助于磁力在所述传输轨道的该部分的区域中移动。

8.根据权利要求7所述的容器处理系统，其特征在于，所述传输轨道的至少一部分和所述传输元件被形成为使得：所述传输元件能够通过与所述传输轨道相互作用而在所述传输轨道的该部分的区域中移动。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的容器处理系统，其特征在于，所述传输元件被完全磁地或部分磁部分机械地或完全机械地支撑于所述传输轨道。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的容器处理系统，其特征在于，所述传输装置还包括用于控制所述传输元件的控制装置。

11.根据权利要求10所述的容器处理系统，其特征在于，所述控制装置为过程控制计算机。

12.根据权利要求10所述的容器处理系统，其特征在于，所述控制装置被构造成：根据所述第一容器处理单元的第一加工时间和/或第一吞吐量和/或所述第二容器处理单元的第二加工时间和/或第二吞吐量控制所述传输元件。

13.一种用于在容器处理系统中传输容器的传输方法，所述容器处理系统包括用于加工步骤的第一容器处理单元和用于所述加工步骤的第二容器处理单元，所述传输方法包括如下步骤：

用于传输容器的传输元件在第一接收点处接收至少一个第一容器；

借助于所述传输元件，沿着传输轨道将所述第一容器从所述第一接收点传输至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第一容器从所述第一容器处理单元传输至第一送出点；

所述传输元件在所述第一送出点处传递所述第一容器；以及

使所述传输元件返回所述第一接收点，

使所述传输元件返回所述第一接收点包括：

所述传输元件在第二接收点处接收至少一个第二容器；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第二容器从所述第二接收点传输至所述第二容器处理单元；

借助于所述传输元件，沿着所述传输轨道将所述第二容器从所述第二容器处理单元传输至第二送出点；以及

所述传输元件在所述第二送出点处传递所述第二容器，

其中所述传输元件以被单个控制的方式被从所述接收点引导至所述送出点。

14.根据权利要求13所述的传输方法，其特征在于，

所述第一容器处理单元和所述第二容器处理单元沿着所述传输轨道平行地配置，并且

借助于所述传输元件，将所述第一容器选择性地供给至所述第一容器处理单元或所述第二容器处理单元。

15.根据权利要求13所述的传输方法，其特征在于，所述传输元件根据所述第二容器处理单元的运行状态和/或吞吐量而从所述第一送出点直接返回所述第一接收点。