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Die
Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Flaschen,
Dosen oder dergleichen Behälter, mit wenigstens einem Identifizierungselement.
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Behandlungsmaschinen
dienen in der Regel dazu, Flaschen, Dosen oder vergleichbare Gefäße bzw.
Behälter zu manipulieren, unter anderem dergestalt, dass
ein Etikett angebracht wird, die Flasche einen Verschluss erhält,
gereinigt wird usw.. Das heißt, bei der Behandlungsmaschine
handelt es sich beispielsweise um eine Etikettiervorrichtung, eine
Verschließmaschine, eine Flaschenreinigungsanlage usw..
Daneben gehören hierzu auch Sortiervorrichtungen, wie sie
im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
DE 10 2004 048 515 A1 verfolgt werden.
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Tatsächlich
weist die bekannte Sortiervorrichtung wenigstens eine Identifikationserfassungseinrichtung
zur Erfassung der Identifikation einer Transporteinheit auf. Im
Einzelnen können mehrere Transporteinheiten auf einer in
sich geschlossenen Förderbahn umlaufen. Dabei sind die
jeweiligen Transporteinheiten mit Mitteln ausgestattet, um verschiedene
Flaschen halten zu können. Um einzelne Transporteinheiten
identifizieren zu können, kann jede Transporteinheit mit
einer Identifikation bzw. einem Identifizierungselement beispielsweise
in Form eines Strichcodes ausgerüstet werden. Die Identifikation
wird mit Hilfe der Identifikationserfassungseinrichtung ausgelesen
und erfasst.
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Die
bekannte Sortiervorrichtung entsprechend der
DE 10 2004 048 515 A1 hat
sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch hinsichtlich
der erreichten Flexibilität verbesserungsbedürftig.
Tatsächlich wird bei den meisten Behandlungsmaschinen für
Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter so vorgegangen,
dass die jeweilige Maschine dem aktuell zur Bearbeitung anstehenden
Behälter respektive der Flasche angepasst werden muss.
Dazu werden sogenannte Flaschenführungsteile, auch Formatteile genannt,
ausgetauscht, um den unterschiedlichen Dimensionen der zu behandelnden
Behälter Rechnung tragen zu können. Im einfachsten
Fall verfügen die betreffenden Behälter über
unterschiedliche Durchmesser, welchen die Formatteile Rechnung tragen
(müssen).
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Da
die diversen Behandlungsmaschinen wie beispielsweise Reinigungsvorrichtungen,
Abfüllanlagen, Verschließmaschinen, Inspektionseinrichtungen,
Etikettieraggregate usw. eine Vielzahl von Flaschen mit nicht nur
unterschiedlichem Durchmesser, sondern auch ganz verschiedenen Behälterformen, beispielsweise
rund, viereckig oder dreieckig verarbeiten müssen, ist
es erforderlich, für die jeweilige Behandlungsmaschine
eine Vielzahl ganz unterschiedlich gestalteter Formatteile zu bevorraten. Hierzu
gehören nicht nur Flaschenführungsteile, sondern
auch sogenannte Transportsterne, Einlaufschnecken, Geländerführungen,
Führungsbögen etc.. Außerdem etikettenabhängige
Formatteile wie Leimaggregate, Greiferzylinder, Etikettenmagazine, Schneidwerke,
Vakuumtrommeln für die Etikettenzufuhr usw.. bei einem
Etikettieraggregat.
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Jedenfalls
erfordert der Betrieb der jeweiligen Behandlungsmaschine in Abhängigkeit
von dem zu verarbeitenden Typ des Behälters ggf. eine Anpassung
der beschriebenen Formatteile. Dabei ist der Austausch und die Anbringung
besonders fehlerträchtig, weil eine Vielzahl von Formatteilen
ausgetauscht werden muss und die Unterscheidung oftmals schwerfällt.
Der Einbau eines falschen Formatteiles kann nun dazu führen,
dass im günstigsten Fall lediglich die Funktionsweise der
jeweiligen Behandlungsmaschine gestört wird. Im schlimmsten
Fall können sogar einzelne Maschinenteile oder Anlageteile
beschädigt werden. Vergleichbare Probleme ergeben sich,
wenn häufig auszutauschende Ersatzteile eingebaut werden
müssen, wie beispielsweise Lager, Greifer etc. Hier will
die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige
Behandlungsmaschine für Flaschen so weiterzuentwickeln,
dass die Umrüstung von einer Behältersorte auf
eine andere Behältersorte einfach und ohne Funktionsstörungen
gelingt und im Übrigen der Einbau von Ersatzteilen keine
Fehlfunktionen verursacht.
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Zur
Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt
die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Behandlungsmaschine
vor, dass das Identifizierungselement einem während der
Maschinenlebensdauer zumindest einmalig ersetzten Austauschteil zugeordnet
ist. Vorteilhaft handelt es sich bei dem fraglichen Austauschteil
um ein insbesondere stark belastetes und häufig getauschtes
Ersatzteil und/oder ein an den jeweils zu behandelnden Behälter
angepasstes Formatteil.
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Im
Rahmen der Erfindung wird also mit dem wenigstens einen Identifizierungselement
ein Austauschteil gekennzeichnet. Austauschteil meint dabei erfindungsgemäß einen
Bestandteil der Behandlungsmaschine, welcher während der
Maschinenlebensdauer wenigstens einmalig ersetzt wird. Dadurch unterscheidet
sich die Erfindung von dem gattungsbildenden Stand nach der
DE 10 2004 048 515 A1 , welcher
das Identifizierungselement keinem Austauschteil, sondern vielmehr
einem festen und während der Maschinenlebensdauer nicht
ersetzten Bestandteil, nämlich der Transporteinheit, zuordnet.
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Dagegen
nutzt die Erfindung das Identifizierungselement, um häufig
ersetzte Austauschteile der Behandlungsmaschine eindeutig zu kennzeichnen, die
in der Regel mehrfach während der Maschinenlebensdauer
ersetzt werden. Dabei kann es sich bei dem fraglichen Austauschteil
sowohl um ein durch Verschleiß auszutauschendes Ersatzteil
als auch ein zuvor bereits definiertes Formatteil handeln, welches an
den jeweils zu behandelnden Behälter angepasst ist. Selbstverständlich
ist auch eine alternative Kennzeichnung von einerseits Ersatzteilen
und andererseits Formatteilen denkbar und wird umfasst.
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Dabei
hat es sich besonders bewährt, wenn das Identifizierungselement
vorzugsweise als selbstklebendes Identifizierungsetikett ausgeführt
ist, welches unmittelbar auf dem Austauschteil angebracht wird.
Ein solches selbstklebendes Identifizierungsetikett mag als Strichcode
oder Barcode ausgeführt sein, welches mit einer üblichen
Scannervorrichtung als Lesegerät ausgelesen wird. Nach
besonders bevorzugter Ausführungsform ist das Identifizierungselement
jedoch als Transponder ausgebildet. Tatsächlich ist ein
solcher Transponder bzw. eine kombinierte Sende-/Empfangseinheit
wie ein Strichcode dadurch gekennzeichnet, dass ein berührungsloses
Auslesen gelingt.
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Im
Gegensatz zum Strichcode zeichnet sich der Transponder ergänzend
dadurch aus, dass das Auslesen der zugehörigen Kennung
drahtlos und über eine gewisse Entfernung bis zu mehreren
Metern oder sogar bis zu 100 Metern oder mehr erfolgen kann. Dadurch
sind Transponder für den beschriebenen Anwendungszweck
besonders prädestiniert, weil das Lesegerät zum
Auslesen der Kennung bzw. Transponderkennung einer ohnehin vorhandenen zentralen
Steuereinheit zugeordnet werden kann und dennoch in der Lage ist,
sämtliche zur Behandlungsmaschine gehörigen und
möglicherweise entfernt platzierten Formatteile und/oder
Ersatzteile und ihre Kennung auszulesen.
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Gleichzeitig
gelingt die Kennzeichnung der Formatteile und der Ersatzteile bzw.
allgemein der Austauschteile problemlos dadurch, dass der Transponder
vorteilhaft als selbstklebendes Transponderetikett unmittelbar hierauf
angebracht wird. Dabei versteht es sich, dass jeweils verschiedene
Austauschteile von einem einzigen Lesegerät ausgelesen
werden.
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In
diesem Zusammenhang hat es sich weiter bewährt, wenn das
Auslesen der Kennung bzw. Transponderkennung und folglich des Identifizierungselementes
im Allgemeinen die sogenannte Identifizierungsmethode mit Hilfe
von Radiowellen verfolgt, die sogenannte RFID(Radio Frequency Identification)-Methode.
Hierdurch lassen sich die einzelnen Transponder berührungslos
und ohne direkten Sichtkontakt hinsichtlich ihrer Kennung auslesen
und erfassen. Die Kennung ist wenigstens mit einem Identifizierungscode
ausgerüstet, welcher das jeweilige Austauschteil eindeutig
festlegt. Beispielsweise mag dieser Identifizierungscode ausdrücken, dass
es sich bei dem solchermaßen gekennzeichneten Austauschteil
um eine Geländerführung für eine bestimmte
viereckige Flasche handelt.
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Neben
diesem Identifizierungscode kann die Kennung auch einen Maschinencode
umfassen, welche angibt und ausdrückt, zu welcher Behandlungsmaschine
das zugehörige Austauschteil gehört. Auf diese
Weise lässt sich mit der Hilfe der Kennung respektive Transponderkennung
eine eindeutige Zuordnung im Sinne von Behälter-Austauschteil(insbesondere
Formatteil und/oder Ersatzteil)-Behandlungsmaschine erreichen. Das
gilt natürlich ebenso für stark belastete und
häufig getauschte Ersatzteile, die in der Regel allerdings
nur den Maschinencode als Kennung beinhalten, weil sie im Allgemeinen
für sämtliche unterschiedlichen Behältertypen
zum Einsatz kommen bzw. Verwendung finden.
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Wie
bei dem RFID-Verfahren üblich, erfolgt das Auslesen der
Kennung bzw. Transponderkennung im Nahfeld einer Antenne des Lesegerätes.
Dabei hängt die Reichweite der zugehörigen Radiowellen
vom Frequenzband, der Sendeleistung und selbstverständlich
topologischen Faktoren der Behandlungsmaschine ab. Im Allgemeinen
wird man die Auslegung so wählen, dass die Reichweite der Antenne
des Lesegerätes unter allen Umständen auch den
entferntesten Transponder bzw. das vom Lesegerät entfernteste
Austauschteil sicher erreicht.
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Der
Transponder bzw. die Sende-/Empfangseinheit oder das Identifizierungselement
an sich kann sowohl aktiv als auch passiv ausgelegt sein. Im erstgenannten
Fall und auch ansonsten verfügt der Transponder nicht nur über
einen obligatorischen Mikrochip, sondern zusätzlich auch über
einen Energiespeicher, beispielsweise eine integrierte Batterie. Passive
Transponder zeichnen sich jedoch dadurch aus, dass sie mit einem
aufladbaren Kondensator als Energiespeicher ausgerüstet
sind, welcher insbesondere beim Lesevorgang aufgeladen wird. Diese
Ausgestaltung ist im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt.
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Die
Funktionsweise ist dergestalt, dass das Lesegerät ein hochfrequentes
elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, welches von der Antenne
des Lesegerätes ausgestrahlt und von einer integrierten Antenne
des RFID-Transponders empfangen wird. In der Antennenspule des Transponders
entsteht folglich ein Induktionsstrom, sobald sich der Transponder im
Nahfeld der Antenne des Lesegerätes befindet, was bei den
erfindungsgemäßen Behandlungsmaschinen üblicherweise
der Fall ist.
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Durch
den mit Hilfe des Lesegerätes in der Antenne bzw. Antennenspule
des Transponders erzeugten Induktionsstrom wird der Chip im Transponder
aktiviert und zugleich bei einem passiven Transponder der Kondensator
als Energiespeicher aufgeladen. Dadurch kann der Kondensator für
eine dauerhafte Stromversorgung des Chips bzw. Mikrochips und auch
eines Speichers sorgen, welchen der Transponder beinhaltet. Denn
in dem fraglichen Speicher ist der bereits angesprochene Identifizierungscode
und ggf. der Maschinencode abgelegt.
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Ist
der Mikrochip mit Hilfe des Lesegerätes aktiviert, so moduliert
er das vom Lesegerät erzeugte hochfrequente elektromagnetische
Wechselfeld in Abhängigkeit von dem im Speicher hinterlegten
Identifizierungscode und/oder Maschinencode. Im Allgemeinen wird
an dieser Stelle im MHz-Bereich gearbeitet, wobei das Lesegerät
die beschriebenen und vom Transponder erzeugten Modulationen ausliest sowie
auf diese Weise den Identifizierungscode und ggf. den Maschinencode
ermittelt und vorzugsweise an die Steuereinheit weitergibt.
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Meistens
wird das einzelne Identifizierungselement bzw. der Transponder in
vorgegebenen Zeitabständen mittels der Steuereinheit bzw.
dem an die Steuereinheit angeschlossenen Lesegerät dahingehend überprüft,
ob ein mit dem Identifizierungselement bzw. Transponder gekennzeichnetes
und während der Maschinenlebensdauer wenigstens einmalig
ersetztes Austauschteil den Betriebsanforderungen genügt.
Das heißt, die Steuereinheit übernimmt in Verbindung
mit dem Lesegerät eine Prüfung dergestalt, dass
der Identifizierungscode zum aktuell verarbeiteten Behälter
"passt" und im Übrigen das Austauschteil zu der zugehörigen
Behandlungsmaschine gehört (Maschinencode). Die turnusgemäße Überprüfung
stellt in diesem Zusammenhang nicht nur sicher, dass eine störungsfreie
Funktion gewährleistet ist. Sondern sie sorgt auch dafür,
dass bei Verwendung von passiven Transpondern eine kontinuierliche
Energieversorgung durch die jeweils bei jedem Lesevorgang aufgeladenen
Kondensatoren gewährleistet ist. Dabei lässt sich
die beschriebene Überprüfungsroutine bei jedem
Start der Behandlungsmaschine durchführen. Das heißt,
jeder Maschinenstart oder Neustart korrespondiert dazu, dass die
Steuereinheit überprüft, ob alle Formatteile und/oder
Ersatzteile, die für die Verarbeitung des gewünschten
Behälters erforderlich sind, vorhanden sind und den Behälteranforderungen
entsprechen sowie zu der betreffenden Behandlungsmaschine gehören.
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Dazu
kann in der Steuereinheit eine Liste der für die Behälterverarbeitung
notwendigen Austauschteile hinterlegt werden, die Schritt für
Schritt dergestalt abgearbeitet wird, ob die einzelnen Austauschteile
vorhanden sind und ob es sich um die richtigen Austauschteile handelt.
Hierdurch besteht im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr
die Gefahr, dass mit dem Behältertyp beispielsweise nicht
kompatible Formatteile unbeabsichtigt verbaut sind und daraus Funktionsstörungen
resultieren. Des Weiteren lässt sich verhindern, dass Ersatzteile
beispielsweise bei einer "falschen" Behandlungsmaschine eingebaut
werden.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen
Behandlungsmaschine, wie es im Anspruch 7 beschrieben wird. Ebenso
die Verwendung eines Identifizierungselementes zur Kennzeichnung
eines während der Maschinenlebensdauer zumindest einmalig
ersetzten Austauschteiles bei einer Behandlung von Flaschen, Dosen
oder dergleichen Behältern in einer Behandlungsmaschine
nach Anspruch 9. In jedem Fall werden die mit den Identifizierungselementen
ausgerüsteten Austauschteile nach einem vorgegebenen Prüfmuster
auf Übereinstimmung mit den Betriebsanforderungen überprüft.
Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige
Figur zeigt eine erfindungsgemäße Behandlungsmaschine schematisch.
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In
der Figur ist eine Behandlungsmaschine dargestellt, welche vorliegend
als Inspektionsvorrichtung ausgebildet ist und in diesem Zusammenhang eine
Kamera K aufweist. Zu diesem Zweck werden Flaschen 1 mit
Hilfe einer Einlaufschnecke 2 unter Berücksichtigung
einer Geländerführung 3 und einem bzw.
mehreren Transportsternen 4 der betreffenden Kamera K zugeführt.
Die Einlaufschnecke 2, die Geländerführungen 3 und
die Transportsterne 4 stellen im Rahmen der Erfindung Austauschteile 2, 3, 4 dar,
die bei einem Wechsel von einer Flasche 1 zu einer anderen
Flasche 1 mit beispielsweise anderem Durchmesser ausgetauscht
werden müssen.
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Damit
bei dem Wechsel der beschriebenen Austauschteile 2, 3, 4 die
"richtigen" Austauschteile 2, 3, 4 für
den betreffenden Behältertyp respektive Flaschentyp Verwendung
finden und um Fehlfunktionen zu vermeiden, sind die sämtlichen
Austauschteile 2, 3, 4 mit jeweils einem
Identifizierungselement 5, 6, 7 ausgerüstet.
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Dabei
gehört das Identifizierungselement 5 zur Einlaufschnecke 2,
während die Geländerführung 3 mit
dem Identifizierungselement 6 ausgerüstet ist und
schließlich der Transportstern 4 das Identifizierungselement 7 aufweist.
Bei dem jeweiligen Identifizierungselement 5, 6, 7 handelt
es sich im dargestellten Beispiel jeweils um einen Transponder 5, 6, 7, also
eine Sende-/Empfangseinheit, welche den in der Figur angedeuteten
Detailaufbau aufweist. Tatsächlich ist das Identifizierungselement 5, 6, 7 bzw.
der Transponder 5, 6, 7 im Einzelnen
mit einem Mikrochip 8, einem Speicher 9, einer
Energiequelle bzw. einem Energiespeicher 10 und schließlich
einer Antenne 11 ausgerüstet. Vorliegend handelt
es sich um einen passiven Transponder 5, 6, 7,
dessen als Kondensator ausgebildeter Energiespeicher 10 bei
jedem Lesevorgang aufgeladen wird.
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Ein
solcher Lesevorgang wird mit Hilfe eines Lesegerätes 12 initiiert,
welches Bestandteil einer Steuereinheit 12 ist und über
eine Antenne 13 verfügt. Mit Hilfe der Antenne 13 des
Lesegerätes 12 wird ein elektromagnetisches Feld
erzeugt bzw. ein Radiosignal im MHz-Bereich ausgesandt. Dieses elektromagnetische
Wechselfeld erzeugt in der Antenne bzw. Antennenspule 11 des
Identifizierungselementes 5, 6, 7 einen
Induktionsstrom, welcher den Mikrochip 8 aktiviert und
im Übrigen für eine Aufladung des Kondensators
bzw. Energiespeichers 10 sorgt.
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Der
aktivierte Mikrochip 8 moduliert daraufhin das vom Lesegerät 12 ausgesandte
elektromagnetische Feld nach Maßgabe eines Identifizierungscodes
und/oder eines Maschinencodes, die im Speicher 9 abgelegt
sind. Der Identifizierungscode charakterisiert eindeutig das zugehörige
Austauschteil 2, 3, 4 hinsichtlich seiner
Funktion und Eignung für die korrespondierende Flasche 1 bzw.
allgemein den zu verarbeitenden Behälter. Im Maschinencode
ist eine Kennung abgelegt, welche das Identifizierungselement 5, 6, 7 der
zugehörigen Behandlungsmaschine eindeutig zuweist, im Ausführungsbeispiel
der dargestellten Inspektionseinrichtung.
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Bei
dem Identifizierungselement 5, 6, 7 handelt
es sich vorliegend um ein selbstklebendes Identifizierungsetikett,
welches unmittelbar auf dem zugehörigen Austauschteil 2, 3, 4 angebracht
wird. Dazu muss zuvor das Identifizierungselement 5, 6, 7 durch Programmieren
dem jeweils gekennzeichneten Formatteil (und auch der zugehörigen
Behandlungsmaschine) zugeordnet werden. Dann kann das Lesegerät 12 die
betreffende Kennung (Identifizierungscode und/oder Maschinencode)
anschließend drahtlos auslesen und zwar bei sämtlichen
Austauschteilen 2, 3, 4 der zugehörigen
Behandlungsmaschine.
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Um
eine gegenseitige Beeinflussung der beschriebenen Leseroutine bei
verschiedenen beispielsweise nebeneinander stehenden Behandlungsmaschinen
zu verhindern, empfiehlt es sich, dass jede Behandlungsmaschine
mit einer eigenen Lesefrequenz arbeitet. Auch eine Codierung des
jeweiligen Lesegerätes 12 und der zugehörigen
Identifizierungselemente 5, 6, 7 für
jede Behandlungsmaschine ist denkbar und wird von der Erfindung
umfasst.
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Üblicherweise
wird die beschriebene Prüfroutine in vorgegebenen Zeitabständen,
beispielsweise bei jedem Start der Behandlungsmaschine, mittels
der Steuereinheit bzw. dem kombinierten Lesegerät/Steuereinheit 12 durchgeführt.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass vor einer beginnenden
Manipulation bzw. Verarbeitung zugehöriger Flaschen 1 gewährleistet
ist, dass sämtliche erforderlichen Formatteile 2, 3, 4 einerseits
vorhanden sind und andererseits die "richtigen" Formatteile 2, 3, 4 für
die ausgewählte Flasche 1 zum Einsatz kommen.
Schließlich wird hierdurch gewährleistet, dass die
fraglichen Formatteile 2, 3, 4 auch zu
der in Betrieb genommenen Behandlungsmaschine gehören. Das
heißt, es wird überprüft, ob das jeweilige
Austauschteil 5, 6, 7 insgesamt den Betriebsanforderungen
genügt. Dabei kann nach einem vorgegebenen Prüfmuster
gearbeitet werden, um die Übereinstimmung der Austauschteile 2, 3, 4 mit
den Betriebsanforderungen zu überprüfen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0002, 0004, 0009]