DE102011084135A1 - Method and device for operating a system for treating containers with setting value correction when starting the system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Behandeln von Behältnissen, wobei die Behältnisse von wenigstens einer ersten Behandlungseinheit der Anlage behandelt werden und die Behältnisse von wenigstens einer weiteren Behandlungseinheit der Anlage behandelt werden und wobei eine Messeinrichtung nach oder bei der Behandlung in der ersten Behandlungseinheit wenigstens eine für die geometrische Form der Behältnisse charakteristische Kenngröße ermittelt, wobei wenigstens eine von der Messeinrichtung ermittelte charakteristische Kenngröße für die geometrische Form der Behältnisse für die Steuerung oder Einstellung der wenigstens einen nach der Messeinrichtung angeordneten weiteren Behandlungseinheit und/oder deren Sensoren berücksichtigt wird.Method for operating a system for treating containers, wherein the containers are treated by at least one first treatment unit of the system and the containers are treated by at least one further treatment unit of the system and wherein a measuring device after or during treatment in the first treatment unit at least one for determines the geometric shape of the container characteristic characteristic, wherein at least one determined by the measuring device characteristic characteristic for the geometric shape of the containers for the control or adjustment of at least one arranged after the measuring device further treatment unit and / or their sensors is taken into account.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Behandeln von Behältnissen sowie eine Anlage zum Behandeln von Behältnissen.The present invention relates to a method for operating a system for treating containers and a system for treating containers.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Anlagen und Verfahren zum Behandeln von Behältnissen bekannt. So sind unter anderem Füllanlagen bekannt, welche Behältnisse, wie beispielsweise Kunststoff- oder Glasflaschen, mit Flüssigkeiten befüllen und etikettieren. Eine typische Füllanlage zum Befüllen eines Behältnisses mit einem Produkt ist z. B. in der
An den jeweiligen Einzelmaschinen und Modulen der Anlage erfolgt die Umrüstung auf ein anderes Produkt oder Behältnis z. B. durch die Anwahl eines bereits hinterlegten Programms, den Einbau der richtigen Formatteile oder die Einstellung von Verstelleinrichtungen auf meist an einer Bedienkonsole angezeigter Werte für z. B. Höheneinstellungen, Weiteneinstellungen etc. Diese Einstellwerte wurden bei der Inbetriebnahme der Anlage ermittelt und im Programm hinterlegt. Nach dem Stand der Technik werden diese produkt- bzw. behältnisspezifischen Einstellwerte und Parameter, wie beschrieben in der
Die standardmäßigen Einstellwerte passen in der Praxis nur als Näherungswerte. Eine Feineinstellung ist nach aller Erfahrung immer noch erforderlich.The default settings are in practice only approximate. A fine adjustment is still necessary after all experience.
Der Anlauf der Anlage läuft demzufolge so ab, dass die ersten produzierten Behältnisse beispielsweise vom Füller zur Etikettiermaschine transportiert werden. Mit diesen Behältnissen erfolgt in einem Testlauf die Etikettierung in der Etikettiermaschine. Ggf. müssen dabei bereits Einstellungen verändert werden, die Zeit kosten und zu einem Rückstau am Füller und dessen Stopp führen können. Die Beurteilung der etikettierten Behältnisse kann ebenfalls zu erforderlichen Korrekturen führen und kann wiederum Zeitverlust und ggf. Produktionsverlust am Füller bedeuten.The start-up of the plant thus takes place so that the first containers produced are transported, for example, from the filler to the labeling machine. With these containers in a test run the labeling in the labeling machine. Possibly. It must already be changed settings that cost time and can lead to a backlog on the filler and its stop. The assessment of the labeled containers can also lead to necessary corrections and may in turn mean time loss and possibly loss of production of the filler.
Dieser Ablauf der Feineinstellung setzt sich über alle Maschinen bis zur Palettierung fort mit dem Ergebnis, dass erhebliche Einbußen an Produktion entstehen. Die Dauer bis zum Zeitpunkt einer gleichmäßigen Produktion am Füller beträgt, je nach Erfahrung des Personals, in der Praxis bis zu 2 Stunden und mehr.This fine-tuning process continues across all machines up to palletizing, with the result that significant production losses occur. Depending on the experience of the staff, the time it takes to produce the filler evenly is up to 2 hours or more in practice.
Grund für die erforderliche Feineinstellung sind – insbesondere bei Behältnissen wie z. B. Kunststoff(PET)-Flaschen – schwankende Parameter, die zur Änderung der Geometrie der Behältnisse führen. Insbesondere der Innendruck des Behältnisses führt zu Änderungen im Durchmesser, in der Höhe und Kontur des Behältnisses.Reason for the required fine adjustment are - especially in containers such. B. plastic (PET) bottles - fluctuating parameters that lead to change the geometry of the containers. In particular, the internal pressure of the container leads to changes in the diameter, in the height and contour of the container.
Der Druck im Behältnis wird durch viele Faktoren bestimmt, unter anderem durch eine Stickstoffeinspritzung oder dem CO2-Gehalt im Produkt.The pressure in the container is determined by many factors, including nitrogen injection or the CO 2 content in the product.
Verstärkt werden kann der Effekt durch Schwankungen bei der Wanddicke der PET-Flasche- z. B. bei der Verwendung von Preformen verschiedener Lieferanten, Chargen usw.The effect can be enhanced by fluctuations in the wall thickness of the PET bottle - z. For example, when using preforms from different suppliers, batches, etc.
Ein weiterer wichtige Grund für erforderliche Nachjustierungen ist Verschleiß an Maschinenelementen, z. B. der Verschleiß an Förderketten und deren Gleitleisten.Another important reason for required readjustments is wear on machine elements, eg. As the wear on conveyor chains and their wear strips.
Aufgabetask
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Behandeln von Behältnissen zur Verfügung zu stellen, welches die Umrüstung der Anlage bei einem Produktsortenwechsel vereinfacht und beschleunigt, also zu einer Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität (GAE)/Overall Equipment Effectiveness (OEE) führt.The present invention is therefore based on the object of providing an apparatus and a method for operating a system for treating containers, which simplifies and accelerates the retrofitting of the system in the event of a product-type change, ie an improvement in overall system efficiency (GAE) / overall Equipment Effectiveness (OEE) leads.
Lösungsolution
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is inventively achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 7. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Die Messeinrichtung ermittelt dabei nach oder bei der Behandlung der Behältnisse wenigstens eine für die geometrische Form der Behältnisse charakteristische Kenngröße. Dadurch können Formänderungen, die erst durch eine Behandlung auftreten, erfasst werden und darauf reagiert werden.The measuring device determines after or during the treatment of the containers at least one characteristic of the geometric shape of the container characteristic. As a result, changes in shape which only occur through a treatment can be detected and reacted to.
Dabei kann durch eine oder mehrere Messeinrichtungen die tatsächliche Geometrie des Behältnisses, beispielsweise durch geeignete Kameras, Scanner oder andere Sensoren bestimmt werden. Die Messeinrichtung kann dabei auf Grundlage eines optischen, magnetischen, mechanischen oder anderem physikalischen Prinzip beruhen. Die durch die Messvorrichtungen bestimmten Messwerte und daraus abgeleiteten charakteristischen Kenngrößen können dann an alle, mehrere, oder wenigstens einer weiteren Behandlungseinheiten der Anlage übertragen werden, und zu deren Steuerung, Anpassung, sowie zur Festlegung und/oder Korrektur der Einstellwerte an Behandlungseinheiten berücksichtigt werden.It can be determined by one or more measuring devices, the actual geometry of the container, for example by suitable cameras, scanners or other sensors. The measuring device can be based on an optical, magnetic, mechanical or other physical principle. The measured values determined by the measuring devices and the characteristic parameters derived therefrom can then be transmitted to all, several, or at least one further treatment units of the system, and taken into account for their control, adaptation, and for determining and / or correcting the setting values at treatment units.
Unter einer Behandlungseinheit soll ein Element/Modul der Anlage verstanden werden, welches zur Behandlung von Behältnissen dient. Die Anlage kann aus einer Mehrzahl von Behältnisbehandlungseinheiten bestehen. Als übliche Behandlungseinheiten sind dabei Streck-/Blasmodule, Füll- und/oder Verschließmodule, Etikettiermodule, Bedruckungsmodule, Prüfmodule, Packmodule, usw. möglich.A treatment unit is to be understood as meaning an element / module of the installation which serves for the treatment of containers. The system may consist of a plurality of container treatment units. Stretching / blowing modules, filling and / or closing modules, labeling modules, printing modules, test modules, packing modules, etc. are possible as customary treatment units.
Darüber hinaus ist der Einsatz einer Mehrzahl von Messeinrichtungen denkbar, die verteilt an allen oder mehreren Behandlungseinheiten, bzw. Stationen innerhalb der Behältnisbehandlungsanlage, Eigenschaften der Behältnisse und/oder Eigenschaften der Maschinenelementen messen. Auf diese Weise kann die Evolution der Einstellwerte in Abhängigkeit der Position innerhalb der Anlage und anderen Variablen (wie z. B. Zeit, Temperatur, etc.) gemessen werden.In addition, the use of a plurality of measuring devices is conceivable which measure distributed at all or more treatment units, or stations within the container treatment plant, characteristics of the containers and / or properties of the machine elements. In this way, the evolution of set values can be measured depending on the position within the plant and other variables (such as time, temperature, etc.).
Die Messung und ggf. anschließende Korrektur der Einstellwerte kann beispielweise nur bei einem Testlauf/Testanlauf der Anlage mit einigen ersten Behältnissen einer bestimmten Sorte erfolgen, oder aber auch im laufenden Betrieb in einer ständigen Mess-Korrektur-Schleife der Behandlungseinheiteneinstellungen für eine bestimmte Behältnissorte.The measurement and, if appropriate, subsequent correction of the setting values can take place, for example, only during a test run / test startup of the system with a few first containers of a specific type, or else during operation in a continuous measurement correction loop of the treatment unit settings for a specific container type.
Neben der geometrischen Form des Behältnisses, kann auch die Abnutzung/der Verschleiß von Maschinenelementen von einer Messeinrichtung erfasst werden und die daraus ableitbaren charakteristischen Kenngrößen zur Korrektur der Einstellwerte und zur Steuerung der Behandlungseinheiten verwendet werden.In addition to the geometric shape of the container, the wear / tear of machine elements can be detected by a measuring device and the characteristic values derived therefrom can be used to correct the setting values and to control the treatment units.
Weitere Vorteile und ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus folgenden beigefügten Zeichnungen.Further advantages and a better understanding of the present invention will become apparent from the following accompanying drawings.
In
Die Standardvoreinstellungen der Einstellwerte der Anlage zum Behandeln von Behältnissen können Veränderungen, die während oder nach der Behandlung der Behälter und/oder die auf Verschleiß/Gebrauch oder veränderten Umweltbedingungen ruhen, nicht, oder nur unzureichend berücksichtigen.The default settings of the settings of the container handling system may include changes during or after treatment of the containers and / or wear / tear or changes Environmental conditions are at rest, not or insufficiently taken into account.
Abgesehen davon, dass verschiedene Behältnissorten verschiedene Geometrien haben können, kann der Unterschied der Durchmesser selbst bei gleicher Behältnissorte unter anderem daherrühren, dass sich z. B. der Druck in den Behältnissen unterscheidet, falls die Behältnisse vor der Messung bereits befüllt und verschlossen wurden oder durch Herstellungsschwankungen in der Wanddicke und Form der Behältnisse.Apart from the fact that different container types may have different geometries, the difference in diameter even with the same type of container, among other things, stir that z. B. the pressure in the containers differs if the containers were already filled and sealed before the measurement or by manufacturing variations in the wall thickness and shape of the containers.
Die von einer Messeinrichtung erfassten Messwerte und abgeleiteten Kenngrößen können an einer Bedienkonsole (an einer Messeinrichtung und/oder an einer Behandlungseinheit) angezeigt werden, um vom Anlagenpersonal abgelesen, kontrolliert und bearbeitet werden. Die Informationsübertragung zwischen Messeinrichtung und Behältnisbehandlungseinheiten kann dabei sowohl über Kabel als auch kabellos erfolgen.The measured values and derived parameters recorded by a measuring device can be displayed on a control console (at a measuring device and / or at a treatment center) in order to be read, controlled and processed by the system personnel. The information transmission between the measuring device and container treatment units can be done both via cable and wirelessly.
Die Messeinrichtung kann in die erste Behandlungseinheit integriert sein, oder sich nach der ersten Behandlungseinheit, vor oder in einer weiteren Behandlungseinheit befinden. Ebenso ist möglich, dass eine Mehrzahl von Messeinrichtungen an einer Mehrzahl von Behandlungseinheiten betrieben werden. Zusätzliche oder andere Messungen von anderen/einer anderen Messeinrichtung(en) können auch vor der ersten Behältnisbehandlung durchgeführt werden, falls sich die andere(n) Messeinrichtung(en) vor oder bei der ersten Behandlungseinheit befindet/n, oder die Messungen können nach der ersten Behältnisbehandlung durchgeführt werden. Im Fall einer Messeinrichtung, die in eine Behandlungseinheit integriert ist, können die Messungen während oder nach der Behandlung durchgeführt werden.The measuring device may be integrated into the first treatment unit, or located after the first treatment unit, before or in another treatment unit. It is also possible that a plurality of measuring devices are operated at a plurality of treatment units. Additional or other measurements from other metering equipment (s) may also be made prior to the first bin treatment, if the other metering equipment (s) is in front of or at the first processing unit, or the measurements may be after the first bin metering session Container treatment are carried out. In the case of a measuring device integrated in a treatment center, measurements may be taken during or after the treatment.
In
In Anlage 2 (
Vorteilhaft ist die erste Behandlungseinheit eine Füll- und/oder Verschließeinrichtung, also eine Behandlungseinheit zum Befüllen und/oder Verschließen von Behältnissen. Bei nachfolgenden Maschinen und Behandlungseinheiten kann es vorteilhaft sein, dass diese nicht geblockt, d. h. durch Transporteure oder Puffersysteme von der Füll- und/oder Verschließeinrichtung entkoppelt sind.Advantageously, the first treatment unit is a filling and / or closing device, ie a treatment unit for filling and / or closing containers. For subsequent machines and treatment units, it may be advantageous that they are not blocked, d. H. are decoupled by transporters or buffer systems of the filling and / or closing device.
Vorteilhaft dient mindestens eine weitere Behandlungseinheit zum Etikettieren oder Bedrucken der Behältnisse.Advantageously, at least one further treatment unit is used for labeling or printing on the containers.
Die Verwendung der Messwerte und der daraus abgeleiteten charakteristischen Kenngrößen, die aus einer Messeinrichtung gewonnen werden, um zur Steuerung, Anpassung und Einstellwertkorrektur von Behandlungseinheiten benutzt werden zu können, kann automatisch oder manuell erfolgen. Die manuelle Verwendung der Messwerte vom Anlagenpersonal kann z. B. über Bedienkonsolen und den entsprechenden Behandlungseinheiten geschehen, oder über eine zentrale Bedienkonsole. Ebenso kann die automatische Verwendung über eine zentrale Rechen/Steuereinheit, welche in zumindest zeitweiliger Kommunikationsverbindung mit der/den Messeinrichtung/en steht und alle von der/den Messeinrichtung/en bestimmten Messwerte und abgeleiteten charakteristischen Kenngrößen, Korrekturen, Steuerbefehle etc., sammelt und ggf. weiterverarbeitet und zur Steuerung, Anpassung und Einstellwertkorrektur der Behandlungseinheiten verwendet. Eine automatische Verwendung der Messeinrichtungsdaten (einschließlich Messwerte, abgeleiteter charakteristischen Kenngrößen, Steuer- und Anpassungsbefehle) ist aber auch möglich über einen direkten Kommunikationsweg zwischen Messeinrichtung/en und Behandlungseinheit/en.The use of the measured values and the characteristic quantities derived therefrom, which are obtained from a measuring device, in order to be used for the control, adaptation and setpoint correction of treatment units can be carried out automatically or manually. The manual use of the measured values by the plant personnel can, for. B. via control panels and the corresponding treatment units, or via a central control panel. Likewise, the automatic use of a central computing / control unit, which is in at least temporary communication with the / the measuring / s and all determined by the / the measuring device / s measured values and derived characteristic parameters, corrections, control commands, etc., collects and, if necessary ., and used to control, adjust, and adjust the treatment units. An automatic use of the measuring device data (including measured values, derived characteristic parameters, control and adaptation commands) is also possible via a direct communication path between the measuring device (s) and the treatment unit (s).
Nachfolgende Beispiele zur Verwendung von durch die Messeinrichtung erfassten Messwerten dienen zur Veranschaulichung vorteilhafter Ausführungen der Erfindung.The following examples for the use of measured values acquired by the measuring device serve to illustrate advantageous embodiments of the invention.
Die Erfassung der Behältnishöhe kann zur Einstellung der Stauerkennungssensoren im Transport und in Maschineneinläufen, sowie der Höheneinstellung der Sensorik verwendet werden.The detection of the container height can be used to set the jam detection sensors in the transport and machine inlets, as well as the height adjustment of the sensors.
Die Erfassung des Behältnisdurchmessers kann zur Einstellung der Behältniseinläufe an Etikettiermaschinen und Packer benützt werden.The detection of the container diameter can be used to set the container enemas on labellers and packers.
Die Messung des Behältnisdurchmessers im Etikettenbereich eines Behältnisses kann zur Einstellung der Etikettiermaschinen verwendet werden.The measurement of the container diameter in the label area of a container can be used to set the labeling machines.
Die Messung der Kontur des Behältnisses im Druckbereich für das Mindesthaltbarkeitsdatum kann zur Einstellung des Druckers benützt werden.The measurement of the contour of the container in the print date range for the best before date can be used to adjust the printer.
Die Anzahl erfindungsgemäß erfassbarer Messwerte, abgeleiteter charakteristischer Kenngrößen (d. h. Parameter die Eigenschaften der Behältnisse, Anlage, bzw. Teile der Anlage beschreiben) und daraus folgende Steuer-, Einstell-, Anpassungsbefehle für Behandlungseinheiten (d. h. Parameter die die Behandlung der Behältnisse beschreiben) lässt sich fortsetzen und beschränkt sich nicht auf die hier angeführten.The number of measured values which can be detected according to the invention, derived characteristic parameters (ie parameters describing the properties of the containers, plant or parts of the plant) and the subsequent control, adjustment, adaptation instructions for treatment units (ie parameters which describe the treatment of the containers) can be determined continue and is not limited to those listed here.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1a, 1b, 5a, 5b1a, 1b, 5a, 5b
- Behältnisse verschiedener GeometrieContainers of different geometry
- 2a, 2b2a, 2b
-
Verschlussoberkante der Behältnisse
1a ,1b Top closure of thecontainers 1a .1b - 3a, 4a3a, 4a
- Neue/nicht abgenutzte MaschinenelementeNew / not worn machine elements
- h3a, h4ah3a, h4a
-
Höhe der Maschinenelemente
3a und4a Height of themachine elements 3a and4a - 3b, 4b3b, 4b
- abgenutzte/verschlissene oder durch Änderungen in den Betriebsumweltbedingungen veränderte Maschinenelementeworn / worn or altered by changes in operating environmental conditions
- h3b, h4bh3b, h4b
-
Höhe der Maschinenelemente
3b und4b Height of themachine elements 3b and4b - h1a, h1bh1a, h1b
-
Höhe von Behältnis
1a , bzw.1b (wobei Behältnishöhe = Distanz zwischen Behältnisboden und Verschlussoberkante des Behältnisses)Height ofcontainer 1a , respectively.1b (where container height = distance between container bottom and top closure edge of the container) - dhie
- Differenz der Summe von (h1a + h3a + h3a) und Summe von (h1b + h3b + h3b)Difference of the sum of (h1a + h3a + h3a) and sum of (h1b + h3b + h3b)
- ⌀D1, ⌀D2⌀D1, ⌀D2
-
Durchmesser im Etikettenbereich der Behältnisse
5a und5b Diameter in the label area of thecontainers 5a and5b - 6a, 6b6a, 6b
-
Etikettenbereich der Behältnisse
5a und5b Label area of thecontainers 5a and5b - A1, A2A1, A2
- Anlagen A1, A2 zur Behandlung von BehältnissenAnnexes A1, A2 for the treatment of containers
- B1, B2, BNB1, B2, BN
- Erste, zweite und N-te Behandlungseinheit zur Behandlung von BehältnissenFirst, second and Nth treatment unit for the treatment of containers
- K1K1
- Kommunikationskanal zur Übermittlung von Daten, Befehlen und anderen Informationen zwischen den Behandlungseinheiten und der zentralen AnlagesteuerungseinheitCommunication channel for the transmission of data, commands and other information between the treatment centers and the central investment control unit
- K2K2
- Kommunikationskanal zur Übermittlung von Daten, Befehlen und anderen Informationen zwischen einer Messeinrichtung und BehandlungseinheitenCommunication channel for the transmission of data, commands and other information between a measuring device and treatment units
- T12T12
- Maschinenelement zum Transport von Behältnissen zwischen erster und zweiter BehandlungseinheitMachine element for transporting containers between the first and second treatment unit
- TijTij
- Maschinenelement zum Transport von Behältnissen zwischen i-ter und j-ter Behandlungseinheit, wobei i, j ganze Zahlen zwischen 2 und N sind.Machine element for transporting containers between i-th and j-th treatment unit, where i, j are integers between 2 and N.
- ZSZS
- Zentrale AnlagesteuerungseinheitCentral investment control unit
- M1M1
- Messeinrichtungmeasuring device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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