DE102019108659A1

DE102019108659A1 - Hot glue application system

Info

Publication number: DE102019108659A1
Application number: DE102019108659.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Walther
Original assignee: Baumer HHS GmbH
Current assignee: Baumer HHS GmbH
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heißleimauftragsystem 100 zum Auftragen von Heißleim auf ein Substrat, umfassend ein Schmelzgerät 101, das eingerichtet ist, Heißleim zu verflüssigen und zu bevorraten; eine Auftragsvorrichtung 105, die eingerichtet ist, den Heißleim auf das Substrat aufzutragen; einen beheizbaren Förderschlauch 109, der eingerichtet ist, den Heißleim von dem Schmelzgerät 101 zu der Auftragsvorrichtung 105 zu fördern; eine Steuervorrichtung 111, die eingerichtet ist, ein Steuersignal zur Steuerung einer Leistungsaufnahme des Schmelzgeräts 101 und des beheizbaren Förderschlauchs 109 und der Auftragvorrichtung 105 bereitzustellen; und ein Energiemanagementsystem 113, das eingerichtet ist, basierend auf dem Steuersignal der Steuervorrichtung 111 eine Gewichtung eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems 100 durch ein Stromnetz 115 und eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems 100 durch einen lokalen Energiespeicher 117 vorzunehmen. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anordnung und ein Verfahren zum Betrieb eines Heißleimauftragsystems 100.

The invention relates to a hot glue application system 100 for applying hot glue to a substrate, comprising a melting device 101 which is set up to liquefy and store hot glue; an application device 105 which is set up to apply the hot glue to the substrate; a heatable conveying hose 109 which is set up to convey the hot glue from the melter 101 to the application device 105; a control device 111 which is set up to provide a control signal for controlling a power consumption of the melter 101 and of the heatable conveying hose 109 and of the application device 105; and an energy management system 113, which is set up, based on the control signal of the control device 111, to weight an energy consumption of the hot glue application system 100 through a power grid 115 and an energy consumption of the hot glue application system 100 through a local energy store 117. The invention further relates to an arrangement and a method for operating a hot glue application system 100.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißleimauftragssystem, eine Anordnung mit einem Heißleimauftragssystem und ein Verfahren zum Betrieb eines Heißleimauftragssystems.The invention relates to a hot glue application system, an arrangement with a hot glue application system and a method for operating a hot glue application system.

Ein Heißleimauftragsystem kann ein Schmelzgerät umfassen, einen oder mehrere beheizbare Förderschläuche und ein oder mehrere Auftragsvorrichtungen, beispielsweise beheizbare Auftragsventile bzw. Auftragsköpfe. Je nach Anwendung kann an das Schmelzgeräteine eine variable Anzahl von beheizbaren Förderschläuchen und beheizbaren Auftragsvorrichtungen mit variabler Heizleistung und variablem Regelverhalten angeschlossen werden. Ebenso kann ein Heißleimauftragsystem ein tankloses Schmelzgerät umfassen, bei dem der Schmelzklebstoff im Durchfluss aufgeschmolzen wird oder ein Fassschmelzgerät umfassen oder ein Extruderschmelzgerät umfassen. Wird im Folgenden von einem Schmelzgerät gesprochen, so werden diese weiteren Ausführungen darunter subsumiert und können alternativ eingesetzt werden.A hot glue application system can comprise a melter, one or more heatable delivery hoses and one or more application devices, for example heatable application valves or application heads. Depending on the application, a variable number of heatable delivery hoses and heatable application devices with variable heating power and variable control behavior can be connected to the melter. Likewise, a hot glue application system can comprise a tankless melter in which the hot melt adhesive is melted in the flow, or comprise a barrel melter or comprise an extruder melter. If a melter is referred to in the following, these further explanations are subsumed under this and can be used as an alternative.

Ein Schmelzgerät kann folgende einen beheizbaren Tank umfassen, in dem der Heißleim in festem Aggregatzustand als Granulat oder in Blockform eingegeben wird. Der Tank dient zur Bevorratung und Verflüssigung des Heißleims. Mittels einer Heizung, die eine oder mehrere Heizzonen aufweisen kann, wird der Tank soweit erwärmt, dass sich der Heißleim verflüssigt. Ein Schmelzgerät kann weiter eine Pumpe aufweisen, die den aufgeschmolzenen Heißleim zu angeschlossenen Verbrauchern fördert. Ein Schmelzgerät kann ein Überdruckventil aufweisen, das bei Überschreitung des Betriebsdrucks die Verbraucherseite entlastet und Heißleim in den Tank zurückleitet. Ein Schmelzgerät kann einen Filter umfassen, der verhindert, dass Partikel mit einer Größe, die zur Verstopfung der Auftragsventile führen könnten, zur Verbraucherseite gelangen und einen Verteiler umfassen, der über mehrere Hydraulikanschlüsse verfügt, an die beheizbare Förderschläuche zur Versorgung mit Heißleim angeschlossen werden können.A melter can include the following one heatable tank in which the hot glue is introduced in solid aggregate state as granules or in block form. The tank is used to store and liquefy the hot glue. By means of a heater, which can have one or more heating zones, the tank is heated to such an extent that the hot glue liquefies. A melter can also have a pump that conveys the melted hot glue to connected consumers. A melter can have an overpressure valve which, if the operating pressure is exceeded, relieves the load on the consumer side and returns hot glue to the tank. A melter can include a filter that prevents particles of a size that could clog the application valves from reaching the consumer side, and a manifold that has multiple hydraulic connections to which heatable delivery hoses can be connected to supply hot glue.

Eine elektronische Steuerung kann eine Mehrzonen-Temperaturregelung und eine Mehrzonen-Überwachung umfassen, sowie ein Bedien- und Anzeigegerät. Die Mehrzonen-Temperaturregelung und die Mehrzonen-Überwachung sorgen für die Erreichung und Einhaltung der Solltemperatur von Heizzonen des Tanks und über Anschlüsse für die Erreichung und Einhaltung der Solltemperatur für die angeschlossenen beheizbaren Förderschläuche und beheizbaren Auftragsventile sowie für deren Überwachung.An electronic control can include a multi-zone temperature control and a multi-zone monitoring, as well as an operating and display device. The multi-zone temperature control and the multi-zone monitoring ensure that the target temperature of the heating zones of the tank is reached and maintained and, via connections, that the target temperature is reached and maintained for the connected heatable delivery hoses and heatable application valves, as well as their monitoring.

Die beheizbaren Förderschläuche dienen zur Versorgung der Auftragsvorrichtungen mit flüssigem Heißleim. Sie können über eine Heizung erwärmt werden, um den vom Schmelzgerät zugeführten Heißleim in flüssigem Zustand zu halten.The heatable conveyor hoses are used to supply the application devices with liquid hot glue. They can be heated by a heater in order to keep the hot glue supplied by the melter in a liquid state.

Die Auftragsvorrichtung kann beheizbare Auftragsventile umfassen, und sorgt über ein elektrisch oder elektropneumatisch betätigtes Verschlussorgan und eine Düse für die Dosierung und Positionierung einer auf ein Substrat, also ein zu verklebendes Produkt, aufzubringenden Heißleimportion. Die Auftragsvorrichtung kann über eine Heizung erwärmt werden, um den vom Schmelzgerät über den beheizbaren Förderschlauch zugeführten Heißleim so weit zu verflüssigen, dass er abhängig von der Anwendung mit der benötigten Viskosität und Temperatur über die Düse aufgetragen werden kann Die Auftragsvorrichtung kann auch andere geeignete Auftragssysteme umfassen, wie beispielsweise Schlitzdüsen oder Auftragswalzen.The application device can comprise heatable application valves and, via an electrically or electropneumatically actuated closure element and a nozzle, provides for the metering and positioning of a hot glue portion to be applied to a substrate, that is to say a product to be glued. The application device can be heated by a heater in order to liquefy the hot glue supplied by the melter via the heatable conveying hose to such an extent that it can be applied via the nozzle with the required viscosity and temperature depending on the application.The application device can also include other suitable application systems such as slot nozzles or applicator rollers.

Befindet sich das Heißleimauftragssystem als Ganzes oder auch nur Komponenten davon, zum Beispiel nach dem Wechsel einer Komponente, wie ein Klebstoffauftragsventil oder ein Heißleimschlauch, in einem kalten, nicht erwärmten Zustand, so muss kurzfristig viel elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden, um das gesamte Heißleimauftragssystem oder die entsprechende nicht erwärmte Komponente aufzuheizen.If the hot glue application system as a whole or only components thereof is in a cold, unheated state, for example after a component such as an adhesive application valve or a hot glue hose has been changed, a lot of electrical energy must be made available for the entire hot glue application system or to heat up the corresponding unheated component.

Je näher die Temperatur des gesamten Heißleimauftragssystems oder der beheizten Komponente an der Soll-Temperatur liegt, desto weniger Energie wird benötigt. Im eingeschwungenen Zustand wird nur noch eine geringe Menge an Energie benötigt um den Wärmeverlust an die Umgebung oder aufgrund der Zufuhr von neuen, nicht geschmolzenen Klebstoffmaterials in den Schmelzbereich des Heißleimauftragssystems auszugleichen.The closer the temperature of the entire hot melt application system or the heated component is to the target temperature, the less energy is required. In the steady state, only a small amount of energy is required to compensate for the heat loss to the environment or due to the supply of new, non-melted adhesive material into the melting area of the hot glue application system.

Heißleimauftragssysteme sind bezüglich der Heizkomponenten, wie Heizpatronen, Heizkabeln oder Heizbändern, meist bezüglich der Heizleistung überdimensioniert. Ziel der Überdimensionierung kann ein schnelles Aufheizzeiten sein. Der Klebstoffauftrag und damit zum Beispiel die Produktion einer Verpackung, die einen Klebstoffauftrag erfordert, kann erst beginnen, wenn die Soll-Temperatur zumindest annähernd erreicht wird. Die Wartezeit bis zum Erreichen der Soll-Temperatur kann nicht sinnvoll genutzt werden und kann einen Betreiber Geld kosten. Deshalb können moderne Heißleimauftragssysteme inklusive zugeführtem Schmelzklebstoff in nur 15 bis 20 Minuten von 20 auf 200° Celsius aufheizen. With regard to the heating components, such as heating cartridges, heating cables or heating tapes, hot glue application systems are usually overdimensioned with regard to the heating output. The aim of oversizing can be rapid heating-up times. The application of adhesive and thus, for example, the production of packaging that requires an application of adhesive, can only begin when the target temperature is at least approximately reached. The waiting time until the target temperature is reached cannot be used sensibly and can cost an operator money. This is why modern hot glue application systems, including the supplied hot melt adhesive, can heat up from 20 to 200 ° Celsius in just 15 to 20 minutes.

Die maximale Leistungsaufnahme eines Heißleimsystems setzt sich aus dem Leistungsbedarf der einzelnen Komponenten zusammen, insbesondere des Schmelzgerätes und der angeschlossenen Komponenten, wie Klebstoffauftragsköpfe und beheizte Förderschläuche. Die maximale Leistungsaufnahme des Heißleimauftragssystems kann beispielsweise kurzfristig zwischen 3 kW und 30 kW betragen, sofern diese nicht nach oben begrenzt wird.The maximum power consumption of a hot melt system is made up of the power requirement the individual components together, in particular the melter and the connected components, such as adhesive application heads and heated conveying hoses. The maximum power consumption of the hot glue application system can, for example, be between 3 kW and 30 kW for a short time, provided this is not capped.

Typischerweise sind an einer Verpackungslinie ein oder mehrere Schmelzgeräte installiert. In einer Produktionsstätte gibt es meist mehrere Verpackungslinien. Starten diese, beispielsweise zu Schichtbeginn, alle gemeinsam, so kann ein hoher Energiebedarf generiert werden. Heißleimauftragssysteme können somit, zumindest in der Aufheizphase, den mit Abstand größten Energieverbraucher einer solchen Verpackungslinie darstellen.Typically, one or more melters are installed on a packaging line. There are usually several packaging lines in a production facility. If these start all together, for example at the start of the shift, a high energy requirement can be generated. Hot glue application systems can thus represent by far the largest energy consumer in such a packaging line, at least in the heating phase.

Betrachtet man die Strommärkte, so sind diese durch den Trend zu erneuerbaren Energien geprägt. Die Stromproduktion aus Wind und Sonne hängt vom Wetter ab und die Verfügbarkeit des Stroms schwankt. Ist beispielsweise viel Wind- und Sonnenstrom vorhanden und die Nachfrage gering, können Verbraucher ihre Flexibilität bereitstellen und dabei von niedrigen Preisen profitieren. Der Preis der Energie wird daher heute und in Zukunft verstärkt von dem Strombedarf und der Menge des verfügbaren Stromes abhängen. Heißleimsysteme mit ihrem hohen Energiebedarf werden meist zu Schichtbeginn aktiviert. Es ist davon auszugehen, dass industrieweit viele Firmen zeitgleich die Produktion starten, wie zum Beispiel montags nach einer Wochenendpause um 6:00h. Der industrieweite Strombedarf ist zu diesem Zeitpunkt besonders hoch und kann das Stromnetz stark belasten.If you look at the electricity markets, they are shaped by the trend towards renewable energies. Electricity production from wind and sun depends on the weather and the availability of electricity fluctuates. If, for example, there is a lot of wind and solar power available and demand low, consumers can provide their flexibility and benefit from low prices. The price of energy will therefore depend increasingly today and in the future on the electricity demand and the amount of electricity available. Hot glue systems with their high energy requirements are usually activated at the beginning of the shift. It can be assumed that many companies throughout the industry will start production at the same time, for example on Mondays after a weekend break at 6:00 am. The industry-wide electricity demand is particularly high at this time and can put a heavy load on the power grid.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Konzept für ein Heißleimauftragssystem aufzuzeigen, durch das ein Energieverbrauch des Heißleimauftragsystems anpassbar ist.It is an object of the invention to provide a concept for a hot glue application system by means of which the energy consumption of the hot glue application system can be adapted.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Heißleimauftragsystem zum Auftragen von Heißleim auf ein Substrat gelöst, umfassend ein Schmelzgerät, das eingerichtet ist, Heißleim zu verflüssigen und zu bevorraten; eine Auftragsvorrichtung, die eingerichtet ist, den Heißleim auf das Substrat aufzutragen; einen beheizbaren Förderschlauch, der eingerichtet ist, den Heißleim von dem Schmelzgerät zu der Auftragsvorrichtung zu fördern; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, ein Steuersignal zur Steuerung einer Leistungsaufnahme des Schmelzgeräts und des beheizbaren Förderschlauchs und der Auftragvorrichtung bereitzustellen; und ein Energiemanagementsystem, das eingerichtet ist, basierend auf dem Steuersignal der Steuervorrichtung eine Gewichtung eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems durch ein Stromnetz und eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems durch einen lokalen Energiespeicher vorzunehmen.According to a first aspect, the object is achieved by a hot glue application system for applying hot glue to a substrate, comprising a melting device which is set up to liquefy and store hot glue; an application device which is set up to apply the hot glue to the substrate; a heatable conveying hose which is configured to convey the hot glue from the melter to the application device; a control device which is set up to provide a control signal for controlling a power consumption of the melter and the heatable conveying hose and the application device; and an energy management system which is set up, based on the control signal of the control device, to weight an energy consumption of the hot glue application system through a power grid and an energy consumption of the hot glue application system through a local energy store.

Die Energieabnahme kann nach betriebswirtschaftlichen Kriterien gesteuert werden, indem zum Beispiel nachts bei geringer Netzlast und günstigeren Tarifen die Energie abgerufen wird und somit von niedrigen Strompreisen profitiert wird. An den Strombörsen kommt es immer wieder vor, dass die Energiepreise zu Zeiten einer hohen Stromverfügbarkeit durch die erneuerbaren Energien bei gleichzeitig vorliegender geringer Abnahme negativ werden. In diesem Fall kostet die Energie nichts, abgesehen von eventuellen Entgelten für die Netznutzung und sonstigen Abgaben.The energy consumption can be controlled according to economic criteria, for example by calling up the energy at night when the network load is low and the tariffs are lower and thus benefiting from low electricity prices. On the electricity exchanges it happens again and again that the energy prices become negative at times of high electricity availability due to renewable energies with a simultaneous low consumption. In this case, the energy costs nothing, apart from any fees for network use and other charges.

Durch eine Glättung oder Nivellierung der Energieabnahme kann auch eine Kostenreduzierung durch verringerte Kosten für elektrische Bauteil im Stromversorgungsnetz herrühren. Im Falle eines mit dem Energieversorger vereinbarten Spitzenstromtarifs, können die Zahlungen durch die Kappung der Spitzen der Energieabnahme reduziert werden. Die Verfügbarkeit der Energie und die Kosten der Energie können berücksichtigt werden.A smoothing or leveling of the energy consumption can also result in a cost reduction through reduced costs for electrical components in the power supply network. In the case of a peak electricity tariff agreed with the energy supplier, the payments can be reduced by capping the peaks of the energy consumption. The availability of the energy and the cost of the energy can be taken into account.

Zudem tragen solche flexiblen Verbraucher auch dazu bei, Netzschwankungen durch unterschiedliche Stromabnahmemengen zu vermeiden und tragen zur Netzstabilisierung des Gesamtnetzes bei.In addition, such flexible consumers also help to avoid network fluctuations due to different amounts of electricity consumed and contribute to stabilizing the entire network.

Durch die Möglichkeit, einen lokalen Energiespeicher zuzuschalten, kann genug Energie bereitgestellt werden, um das gesamte Heißleimauftragsystem gleichzeitig aufzuheizen. Ein zeitlicher Versatz des Aufheizens und damit einhergehende unproduktive Stillstandzeiten der Produktionssysteme verlängern sich nicht. Zusammen mit dem lokalen Energiespeicher kann das Energiemanagementsystem ein Energieversorgungssystem bilden. Die Energieversorgung des Heißleimauftragssystems kann den lokalen Energiespeicher und das Stromnetz umfassen.With the option of connecting a local energy store, enough energy can be provided to heat up the entire hot glue application system at the same time. A time delay in heating and the associated unproductive downtimes of the production systems are not extended. Together with the local energy store, the energy management system can form an energy supply system. The energy supply of the hot glue application system can include the local energy store and the power grid.

Das Heißleimauftragsystem kann mit einem Energieversorgungssystem verbunden sein. Das Energieversorgungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses neben der Netzversorgung auch Energie aus dem lokalen Energiespeicher, zum Beispiel aus einem Batteriespeicher, dem Heißleimauftragssystem zur Verfügung stellt.The hot glue application system can be connected to an energy supply system. The energy supply system is characterized in that, in addition to the mains supply, it also provides energy from the local energy store, for example from a battery store, to the hot glue application system.

Das Heißleimauftragssystem kann mit einer Grundlast, die schwerpunktmäßig genutzt wird, die Solltemperaturen des Heißleimauftragssystems zu halten, aus dem Stromnetz versorgt werden und bei einem erhöhten Energiebedarf, der zum Beispiel während der Aufheizphase des Heißleimauftragsystems auftritt, alternativ oder zusätzlich zu der Stromversorgung aus dem Stromnetz von dem Energiespeicher mit Energie versorgt werden. Damit wird eine Glättung der Energieversorgung aus dem Stromnetz erreicht und der Spitzenenergiebedarf kann mit kostengünstigerer Energie gedeckt werden.The hot glue application system can be supplied from the power grid with a base load that is mainly used to maintain the set temperatures of the hot glue application system and, alternatively or in addition to, if there is an increased energy requirement, which occurs, for example, during the heating phase of the hot glue application system Power supply from the power grid from the energy store are supplied with energy. This smooths the energy supply from the power grid and the peak energy demand can be covered with cheaper energy.

Hierzu nimmt das Energiemanagementsystem eine Gewichtung des Energiebezugs vor. Die von dem Stromspeicher gelieferte Energie kann dazu dienen, die Energie aus dem Stromnetz zu ersetzen oder zu ergänzen. Zum Beispiel kann zeitweise die Hälfte des Energiebedarfs des Heißleimauftragssystems aus dem Stromnetz und die andere Hälfte aus dem Energiespeicher gedeckt werden.For this purpose, the energy management system weights the energy consumption. The energy supplied by the electricity storage device can be used to replace or supplement the energy from the electricity network. For example, half of the energy requirements of the hot glue application system can be met from the power grid and the other half from the energy storage system.

Der lokale Energiespeicher kann zur Bereitstellung von notwendiger zusätzlicher elektrischer Energie bei erhöhtem Energiebedarf dienen, zum Beispiel während der Aufheizzeit des Heißleimauftragssystems.The local energy store can be used to provide the necessary additional electrical energy when there is an increased energy requirement, for example during the heating time of the hot glue application system.

Das Energiemanagementsystem kann Teil des Heißleimauftragsystems sein und in die Steuervorrichtung integriert sein oder aber auch separat angeordnet sein, beispielsweise in einer Fabriksteuerung, einer Hauselektronik oder dergleichen. Das Energiemanagementsystem kann den Energiebedarf überwacht, der aus dem lokalen Energiespeicher zu einem bestimmten Zeitpunkt bezogen werden soll. Kann der lokale Energiespeicher die notwendige Energiekapazität nicht zur Verfügung stellen, so wird die Stromabnahme aus dem lokalen Energiespeicher angepasst. Gegebenenfalls werden die Maximalströme, die an die Verbraucher des Heißleimauftragsystems abgegeben werden, limitiert, um Spitzenlasten zu vermeiden. Für die Begrenzung der Energieabgabe können Strombegrenzer eingesetzt werden.The energy management system can be part of the hot glue application system and can be integrated into the control device or it can also be arranged separately, for example in a factory control system, house electronics or the like. The energy management system can monitor the energy demand that is to be drawn from the local energy store at a specific point in time. If the local energy store cannot provide the necessary energy capacity, the power consumption from the local energy store is adapted. If necessary, the maximum currents that are delivered to the consumers of the hot glue application system are limited in order to avoid peak loads. Current limiters can be used to limit the energy output.

Der lokale Energiespeicher kann ein Batteriespeicher sein. Der Energiespeicher kann einen Kondensator aufweisen, ein Schwungrad umfassen oder ein komprimierter oder angehobener Flüssigkeitsspeicher oder Druckluftspeicher sein, die geeignet sind Energie zu speichern und abzugeben. Die Umsetzung in elektrische Energie kann bei Energiefreisetzung durch Generatoren geschehen.The local energy store can be a battery store. The energy store can have a capacitor, comprise a flywheel or be a compressed or raised liquid store or compressed air store, which are suitable for storing and releasing energy. The conversion into electrical energy can take place when energy is released by generators.

Eine Auswahl der Batterietechnik kann die thermische Empfindlichkeit der Batteriesysteme berücksichtigen. Eine Heißleimauftragssystem gibt trotz guter Isolation Hitze ab. Hierzu können hitzeempfindliche Batterien oder Akkus isoliert und/oder gekühlt werden, wenn diese nahe einer Hitzequelle an dem Heißleimauftragssystem angeordnet sind.A selection of the battery technology can take into account the thermal sensitivity of the battery systems. A hot glue application system gives off heat despite good insulation. For this purpose, heat-sensitive batteries or accumulators can be isolated and / or cooled if they are arranged on the hot glue application system near a heat source.

Akkumulatoren des lokalen Energiespeichers können in Reihe geschaltet werden, um eine höhere Versorgungsspannung zu erreichen. Das hat den Vorteil, dass Leitungen und sonstigen Komponenten des Energieversorgungssystems nicht auf die sonst notwendigen höheren Ströme ausgelegt werden müssen. Die Akkumulatoren können auch parallel geschaltet werden, um eine höhere Stromkapazität pro Zeiteinheit zur Verfügung zu stellen.Accumulators of the local energy store can be connected in series in order to achieve a higher supply voltage. This has the advantage that lines and other components of the energy supply system do not have to be designed for the otherwise necessary higher currents. The accumulators can also be connected in parallel in order to provide a higher current capacity per unit of time.

Das Energiemanagementsystem ist Teil des Heißleimauftragssystems und in dieses integriert oder direkt mit diesem verbunden sein. Das Energiemanagementsystem kann auch in einem separaten Gehäuse untergebracht sein, das dem einen oder mehreren Heißleimauftragssystemen zugeordnet ist. Das Energiemanagementsystem kann aber auch Teil einer Hausinstallation sein, die neben den Heißleimauftragssystemen auch andere Verbraucher mit Energie versorgt.The energy management system is part of the hot glue application system and can be integrated into it or directly connected to it. The energy management system can also be accommodated in a separate housing which is assigned to the one or more hot melt application systems. The energy management system can, however, also be part of a house installation that supplies other consumers with energy in addition to the hot melt application systems.

Das Heißleimauftragssystem kann eine Stromversorgung für die Steuervorrichtung umfassen, die unabhängig von der Stromversorgung für die Heizkreise ist. Die Steuervorrichtung ist daher entkoppelt und wird durch Schwankungen der Energieversorgung des Heizkreissystems nicht beeinflusst.The hot glue application system can comprise a power supply for the control device which is independent of the power supply for the heating circuits. The control device is therefore decoupled and is not influenced by fluctuations in the energy supply of the heating circuit system.

In einer Ausführung werden die Steuervorrichtung und die Heizkreise mit einer Spannung versorgt und über das Energiemanagementsystem mit einer identischen Spannung versorgt.In one embodiment, the control device and the heating circuits are supplied with a voltage and supplied with an identical voltage via the energy management system.

In einer Ausführung weist das Energieversorgungssystem einen Gleichrichter auf, der aus dem Wechselstrom des Stromnetzes Gleichstrom erzeugt, um damit den lokalen Energiespeicher zu laden und Gleichstrom dem Heißleimauftragssystem zur Verfügung zu stellen. Zumindest die Heizkreise des Heißleimauftragssystems werden dann mit Gleichstrom betrieben. Die Energieversorgung mit Gleichstrom erleichtert das Mischen der Energieversorgung aus dem Energiespeicher mit der Energieversorgung aus dem Stromnetz.In one embodiment, the energy supply system has a rectifier which generates direct current from the alternating current of the power grid in order to charge the local energy store and to make direct current available to the hot glue application system. At least the heating circuits of the hot glue application system are then operated with direct current. The energy supply with direct current makes it easier to mix the energy supply from the energy store with the energy supply from the power grid.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, zum Laden des lokalen Energiespeichers elektrische Energie von dem Stromnetz in den lokalen Energiespeicher zu leiten.In one embodiment, the energy management system is set up to direct electrical energy from the power grid into the local energy store in order to charge the local energy store.

Erkennt das Energiemanagementsystem, dass zu einem Zeitpunkt von dem Stromnetz mehr Energie zur Verfügung gestellt werden kann, als benötigt wird, kann dies den Energiespeicher wieder aufladen. Hierdurch erfolgt eine Glättung des Energiebedarfs.If the energy management system detects that at a point in time more energy can be made available by the power grid than is required, this can recharge the energy store. This results in a smoothing of the energy requirement.

Der lokale Energiespeicher kann in Zeiten kostengünstiger Energiebereitstellung aus dem Stromnetz (z.B. mit Kraftwerksenergie, die aus dem öffentlichen Stromnetz oder lokaler Stromerzeugung bereitgestellt wird) aufgeladen werden und stellt diese Energie zu einem anderen Bedarfszeitpunkt dem Heißleimauftragssystem zur Verfügung.The local energy storage can be charged in times of cost-effective energy supply from the power grid (e.g. with power plant energy that is provided from the public power grid or local power generation) and makes this energy available to the hot glue application system at a different time.

Das Aufladen des lokalen Energiespeichers kann auch abhängig von einem aktuellen Spotenergiepreis erfolgen, der durch Datenabfrage auf Strombörsen ermittelt oder per Netzwerk oder andere Datenleitung von einem Stromversorger an das Energiemanagementsystems übermittelt wird. Hierdurch wird eine Verbesserung der Energiebezugskosten erreicht.The local energy store can also be charged depending on a current spot energy price, which is determined by querying data on electricity exchanges or is transmitted to the energy management system from a power supplier via a network or other data line. This improves the energy purchase costs.

Werden Batterien als Energiespeicher verwendet, so können diese gewöhnliche BleiAkkumulatoren sein, Lithium Ionen Akkumulatoren, Redox Flow Batterien oder andere geeignet Batteriespeichersysteme gebildet werden. Verschiedene Akkumulatorsysteme können auch kombiniert werden.
In einer Ausführung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, einen Energieverbrauch von dem Schmelzgerät und dem beheizbaren Förderschlauch und der Auftragvorrichtung zu überwachen und das Energiemanagementsystem ist eingerichtet, in Abhängigkeit des überwachten Energieverbrauchs die Gewichtung anzupassen.If batteries are used as energy stores, they can be conventional lead accumulators, lithium ion accumulators, redox flow batteries or other suitable battery storage systems. Different accumulator systems can also be combined.
In one embodiment, the control device is set up to monitor energy consumption by the melter and the heatable conveying hose and the application device, and the energy management system is set up to adapt the weighting as a function of the monitored energy consumption.

Das Heißleimauftragssystem kann einen Stromsensor umfassen, der die von der Energieversorgung zur Verfügung gestellten Strom erfasst und der Steuervorrichtung bereitstellt. Diese kann basierend auf diesen Messwerten die Verbraucher des Heißleimauftragssystems optimiert betreiben, indem gemäß ermittelten Prioritäten die einzelnen Verbraucher zu- und abgeschaltet werden. Der Stromsensor kann einen Transformator umfassen, einen mit einem Voltmeter gekoppelten Widerstand oder andere Geräte, welche ein Signal ausgeben können, das proportional zu der Stärke eines Stroms ist, der durch einen elektrischen Leiter fließt, beispielsweise einen Hallsensor.The hot glue application system can comprise a current sensor that detects the current made available by the energy supply and makes it available to the control device. Based on these measured values, this can operate the consumers of the hot glue application system in an optimized manner by switching the individual consumers on and off according to the priorities determined. The current sensor can include a transformer, a resistor coupled to a voltmeter, or other devices that can output a signal proportional to the magnitude of a current flowing through an electrical conductor, such as a Hall effect sensor.

Für die Überwachung der Stromabnahme aus dem lokalen Energiespeicher können Stromsensoren eingesetzt werden. Zur Einhaltung der Betriebstemperatur wird, je nach Anzahl der Heizzonen, über einen oder mehrere Temperatursensoren die Ist-Temperatur für die Regelung erfasst. Zur Einhaltung der Betriebstemperatur der Komponenten des Heißleimauftragsystems, beispielsweise der beheizbaren Förderschläuche, wird mit dem Temperatursensor die Ist-Temperatur erfasst und für die Regelung an die Steuervorrichtung gemeldet. Zur Einhaltung der Betriebstemperatur der Auftragsvorrichtung kann ebenso mit dem Temperatursensor die Ist-Temperatur erfasst werden und für die Regelung an die Steuervorrichtung gemeldet werden.Current sensors can be used to monitor the current consumption from the local energy store. To maintain the operating temperature, depending on the number of heating zones, the actual temperature for the control is recorded via one or more temperature sensors. To maintain the operating temperature of the components of the hot glue application system, for example the heatable conveyor hoses, the actual temperature is recorded with the temperature sensor and reported to the control device for regulation. To maintain the operating temperature of the application device, the actual temperature can also be recorded with the temperature sensor and reported to the control device for regulation.

In einer Ausführung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, eine Prognose des zu erwartenden Energiebedarfs für das Heizen einer Komponente des Heißleimauftragsystems, insbesondere des Schmelzgeräts, zu erstellen und dem Energiemanagementsystem bereitzustellen.In one embodiment, the control device is set up to create a forecast of the energy requirement to be expected for heating a component of the hot glue application system, in particular the melter, and to provide it to the energy management system.

Die Steuervorrichtung des Heißleimsystems kann Daten zur Verfügung stellen, die zur Steuerung des Energiemanagementsystems dienen. Bei einem Einschalten oder Aktivierung der Heizkreise des Heißleimauftragssystems wird in eine Prognoserechnung des zu erwartenden Energiebedarfs unter Berücksichtigung der Differenz zwischen den Soll- und Ist-Temperaturen der einzelnen Heizkreise und deren individuellen Leistungsaufnahme berechnet und/oder aus Tabellen und/oder aus Kennlinien entnommen, die beispielsweise in der Steuervorrichtung hinterlegt sind.The control device of the hot melt system can provide data which are used to control the energy management system. When the heating circuits of the hot glue application system are switched on or activated, the expected energy requirement is calculated in a forecast calculation, taking into account the difference between the target and actual temperatures of the individual heating circuits and their individual power consumption, and / or taken from tables and / or from characteristic curves which for example are stored in the control device.

Aufgrund der Leistungsaufnahme können auch die Zeitverläufe der erhöhten Energieaufnahme bestimmt werden. Die Kennwerte der angeschlossenen Komponenten, wie beheizte Förderschläuche und Klebstoffauftragsauftragsventile oder -aggregate, können aus einem Speicher, insbesondere einem Datenträger, stammen, der Bestandteil der Komponente oder mit dieser verbunden ist. Diese Daten können leitungsgebunden oder nicht leitungsgebunden, z.B. über Funk, Transponder-Datenaustausch oder WLAN, an die Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems übertragen werden. Leistungsdaten der Komponenten können alternativ auch über die Bedienoberfläche des Heißleimsystems durch den Nutzer eingegeben werden.The time courses of the increased energy consumption can also be determined on the basis of the power consumption. The characteristic values of the connected components, such as heated conveyor hoses and adhesive application valves or units, can originate from a memory, in particular a data carrier, which is part of the component or is connected to it. This data can be wired or non-wired, e.g. via radio, transponder data exchange or WLAN, to the control device of the hot melt application system. Alternatively, the performance data of the components can also be entered by the user via the user interface of the hot glue system.

Die Energiebedarfsdaten werden dann durch eine Datenverbindung, vorzugsweise eine Netzwerkverbindung, zwischen der Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems und dem Energiemanagementsystem ausgetauscht. Die Datenübertragung kann leitungsgebunden oder leitungslos, zum Beispiel über eine Bluetooth- oder WLAN-Verbindung, zwischen der Steuervorrichtung und dem Energiemanagementsystem ausgetauscht werden.The energy demand data are then exchanged between the control device of the hot glue application system and the energy management system through a data connection, preferably a network connection. The data transmission can be wired or wireless, for example via a Bluetooth or WLAN connection, exchanged between the control device and the energy management system.

Das Energiemanagementsystem bestimmt eine erste Menge an Energie, die aus dem Stromnetz geliefert wird und gegebenenfalls in Gleichstrom gewandelt wird, und eine zweite Menge an Energie, die aus dem lokalen Energiespeicher geliefert wird, wobei als Basis unter anderem die prognostizierten Verbrauchsbedarfsdaten und/oder durch Erfassung mit Stromsensoren ermittelten Verbrauchsdaten des und/oder der Heißleimauftragssysteme ermittelt wird.The energy management system determines a first amount of energy that is supplied from the power grid and, if necessary, converted into direct current, and a second amount of energy that is supplied from the local energy store, using the forecast consumption data as a basis and / or through detection Consumption data of the and / or the hot glue application systems determined with current sensors is determined.

In einer Ausführung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, die Prognose in Reaktion auf eine Inbetriebnahme des Heißleimauftragsystems oder eine Inbetriebnahme einer Komponente des Heißleimauftragsystems zu erstellen.In one embodiment, the control device is set up to generate the prognosis in response to a start-up of the hot glue application system or a start-up of a component of the hot glue application system.

In einer Ausführung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, die Prognose in Reaktion auf eine Änderung eines Parameters des Schmelzgeräts und/oder der Auftragsvorrichtung zu erstellen.In one embodiment, the control device is set up to generate the prognosis in response to a change in a parameter of the melter and / or the application device.

Die Prognoserechnung des zu erwartenden Energiebedarfs kann auch vorgenommen werden, wenn Parameter des Heizsystems verändert werden, zum Beispiel die Solltemperatur eines Heizkreises erhöht wird. Sie wird auch vorgenommen, wenn ein Heizkreis aktiviert oder zusätzlich installiert wird, z.B. indem eine zuvor inaktive Komponente aktiviert oder neu an das Heißleimauftragsystem angeschlossen wird.The forecast calculation of the expected energy requirement can also be carried out if parameters of the heating system are changed, for example the setpoint temperature of a heating circuit is increased. It is also carried out when a heating circuit is activated or additionally installed, for example by activating a previously inactive component or reconnecting it to the hot melt application system.

In einer Ausführung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, einen Spitzenenergiebedarf und/oder einen mittleren Energiebedarf und/oder einen Energiebedarf über einen vorbestimmten Zeitraum zu erfassen.In one embodiment, the control device is set up to record a peak energy requirement and / or an average energy requirement and / or an energy requirement over a predetermined period of time.

Die ermittelten Energiebedarfsdaten, die zwischen der Steuervorrichtung und dem Energiemanagementsystem ausgetauscht werden, können unter anderem den prognostizierten Spitzenbedarf an Energie, den mittleren Energiebedarf und den Energiebedarf über die Zeit umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Datenaustausch alle Daten umfassen, die zur sinnvollen Steuerung des Energiemanagementsystems geeignet sind.The determined energy demand data, which are exchanged between the control device and the energy management system, can include, among other things, the forecast peak demand for energy, the mean energy demand and the energy demand over time. Additionally or alternatively, the data exchange can include all data that are suitable for meaningful control of the energy management system.

Des Weiteren kann die Ermittlung des Energiebedarfs durch Bilden der Differenz zwischen dem Energieinhalt zum Beginn und zum Ende der Durchführung eines vorbestimmten Vorgangs erfolgen, beispielsweise einem Dosierzyklus. Der Beginn des vorbestimmten Vorgangs kann als ein erster vorbestimmter Zeitpunkt und das Ende des vorbestimmten Vorgangs als ein zweiter vorbestimmter Zeitpunkt bestimmt werden. Diese Übermittlung der Anforderungsdaten hat zudem den Vorteil, dass die benötigte zusätzliche Energie aus dem lokalen Energiespeicher sanft und gesteuert zugeschaltet werden kann. Batterien können zum Beispiel negativ auf eine plötzliche Erhöhung der Last reagieren. Durch ein gesteuertes Zuschalten können diese negativen Auswirkungen vermieden werden.Furthermore, the energy requirement can be determined by forming the difference between the energy content at the beginning and at the end of the execution of a predetermined process, for example a dosing cycle. The start of the predetermined process can be determined as a first predetermined point in time and the end of the predetermined process can be determined as a second predetermined point in time. This transmission of the request data also has the advantage that the required additional energy from the local energy store can be switched on in a gentle and controlled manner. For example, batteries can react negatively to a sudden increase in load. These negative effects can be avoided through controlled activation.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, der Steuervorrichtung Daten bezüglich des Ladezustands des lokalen Energiespeichers bereitzustellen.In one embodiment, the energy management system is set up to provide the control device with data relating to the state of charge of the local energy store.

Die Steuervorrichtung kann somit dann das Aufheizen zeitlich bzw. energetisch anpassen. Das Energiemanagementsystem kann Daten an die Steuervorrichtung zurückmelden. Dies ist unter anderem dann sinnvoll, wenn das Energiemanagementsystem mehrere Verbraucher verwaltet, d.h. unterschiedliche Komponenten des Heißleimauftragssystems, oder auch verschiedene Heißleimauftragssysteme. Senden alle Verbraucher gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig eine Energieanforderung an das Energiemanagementsystem, so kann dies zu einer Überlastung oder zu einer betriebswirtschaftlich ungünstigen Situation führen.The control device can then adjust the heating in terms of time or energy. The energy management system can report data back to the control device. This is useful, among other things, if the energy management system manages several consumers, i.e. different components of the hot glue application system, or different hot glue application systems. If all consumers send an energy request to the energy management system at the same time or almost simultaneously, this can lead to an overload or an economically unfavorable situation.

In diesem Fall kann es sinnvoll sein die einzelnen, an das Energiemanagementsystem angeschlossenen Verbraucher zeitversetzt mit Energie zu versorgen. Das Energiemanagementsystem kann zu einem gegebenen Zeitpunkt eine Freigabe der Aufheizung an die Steuervorrichtung senden oder eine Uhrzeit oder ein Zeitfenster vorgeben, dessen Ablauf in der Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems verwaltet wird. Zu dem vorgegebenen Zeitpunkt oder nach Ablauf des Zeitfensters wird von der Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems das Heizsystem teilweise oder vollständig aktiviert.In this case, it can make sense to supply the individual consumers connected to the energy management system with energy with a time delay. The energy management system can send a release of the heating to the control device at a given point in time or specify a time or a time window, the sequence of which is managed in the control device of the hot glue application system. At the predetermined point in time or after the time window has expired, the heating system is partially or fully activated by the control device of the hot glue application system.

Das Energiemanagementsystem kann auch an die Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems melden, wie viel freie Energiekapazität das Energieversorgungssystem zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Verfügung stellen kann, d.h. wie der Ladezustand des lokalen Energiespeichers ist oder, basierend auf einer Prognose, sein wird. Die Steuervorrichtung des Heißleimauftragssystems kann diese Daten nutzen, um einzelne Verbraucher des Heißleimauftragssystems gezielt anzusteuern, mit dem Ziel den vorgegebenen Energieverbrauch nicht zu überschreiten.The energy management system can also report to the control device of the hot glue application system how much free energy capacity the energy supply system can provide at a certain point in time, i.e. what the state of charge of the local energy store is or will be based on a prognosis. The control device of the hot glue application system can use this data in order to control individual consumers of the hot glue application system in a targeted manner, with the aim of not exceeding the specified energy consumption.

Dabei können die Aufheizzeiten, der benötigte Energiebedarf und andere Parameter mit zu den einzelnen Verbrauchern des Heißleimauftragssystems, wie die Heizkreise der angeschlossenen Komponenten oder der Heizkreislaufs des Tankes, berücksichtigt werden. Bei einer begrenzten Energiekapazität macht es beispielhaft Sinn, zuerst den Tank des Schmelzgeräts des Heißleimauftragssystems aufzuheizen, da dieser die längste Aufheizzeit hat. Ein Klebstoffauftragsventil der Auftragsvorrichtung ist dagegen aufgrund seiner geringen Wärmekapazität sehr schnell aufgeheizt und kann zu einem späteren Zeitpunkt zugeschaltet werden, ohne dass die Aufheizzeit des Gesamtsystems sich verlängert.The heating times, the required energy and other parameters for the individual consumers of the hot glue application system, such as the heating circuits of the connected components or the heating circuit of the tank, can be taken into account. If the energy capacity is limited, it makes sense to first heat up the tank of the melter of the hot glue application system, as this has the longest heating time. An adhesive application valve of the application device, on the other hand, is heated up very quickly due to its low heat capacity and can be switched on at a later point in time without the heating time of the overall system being extended.

In einer Ausführung umfasst das Heißleimauftragsystem einen Stromsensor, der eingerichtet ist, die Energieaufnahme des Schmelzgeräts und/oder der Auftragsvorrichtung zu erfassen und die Steuervorrichtung ist eingerichtet, in Abhängigkeit der erfassten Energieaufnahme die Komponenten des Heißleimauftragsystems von der Energieversorgung zu trennen. Dies kann eine gleichmäßige Energieauslastung des lokalen Energiespeichers ermöglichen.In one embodiment, the hot glue application system comprises a current sensor which is set up to detect the energy consumption of the melter and / or the application device, and the control device is set up to separate the components of the hot glue application system from the energy supply as a function of the detected energy consumption. This can enable an even energy utilization of the local energy store.

Die Steuervorrichtung kann eine Trennung veranlassen, wenn beispielsweise ein Aufheizen zwar möglich wäre, aber keinen nennenswerten oder nur einen geringen Einfluss auf den Betrieb des Heißleimauftragssystems hat.The control device can initiate a separation if, for example, heating would be possible, but has no significant or only a minor influence on the operation of the hot glue application system.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, bei einer Unterbrechung der Stromversorgung im Stromnetz das Heißleimauftragsystem lediglich mit dem lokalen Energiespeicher zu verbinden.In one embodiment, the energy management system is set up to only connect the hot glue application system to the local energy store in the event of an interruption in the power supply in the power grid.

Der lokale Energiespeicher kann zugleich als unterbrechungsfreie Stromversorgung dienen, wenn die Stromversorgung kurzzeitig ausfällt.The local energy store can also serve as an uninterruptible power supply if the power supply fails briefly.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, die aus dem lokalen Energiespeicher bereitgestellte Energie zu begrenzen.In one embodiment, the energy management system is set up to limit the energy provided from the local energy store.

Hierdurch können Energiespitzen vermieden werden. Ebenso kann der lokale Energiespeicher geschont werden, falls mehr Energie verlangt wird, als im lokalen Energiespeicher gespeichert ist.In this way, energy peaks can be avoided. The local energy store can also be saved if more energy is required than is stored in the local energy store.

In einer Ausführung weist das Energiemanagementsystem einen Strombegrenzer auf, der den maximalen Strom begrenzt. Liegt die Strombereitstellung des lokalen Energiespeichers oder des Stromnetzes unterhalb der Soll-Strommenge, kann bei vorliegender Differenz, eine zusätzliche Stromversorgung, die dem Heißleimauftragssystems zugeordnet ist, zugeschaltet werden.In one embodiment, the energy management system has a current limiter that limits the maximum current. If the supply of electricity from the local energy store or from the power grid is below the target amount of electricity, if there is a difference, an additional power supply that is assigned to the hotmelt application system can be switched on.

Das Energiemanagementsystem kann die Gesamtmenge der benötigten Energie angeschlossener Heißleimauftragssysteme und gegebenenfalls anderer Lasten bestimmen, so dass die gelieferte Energie ausreicht, den Betrieb der Heißleimauftragssysteme aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig die Gesamtenergieabnahme unterhalb eines vorgegebenen maximalen Niveaus gehalten wird. Die Differenz zwischen der aktuellen Energieabnahme und dem maximal zulässigen Niveau kann bedarfsgerecht, vorzugsweise auf Basis der übermittelten Energieverbrauchsbedarfsdaten, auf die Verbraucher aufgeteilt werden. Bei nur einem angeschlossenen Heißleimauftragsgerät kann bedarfsgerecht die Energie dem Gerät zu Verfügung gestellt werden, die der maximal zulässigen Energieabnahme entspricht oder unterhalb dieser liegt.The energy management system can determine the total amount of energy required for connected hot glue application systems and possibly other loads, so that the energy supplied is sufficient to maintain the operation of the hot melt application systems, while at the same time the total energy consumption is kept below a predetermined maximum level. The difference between the current energy consumption and the maximum permissible level can be divided among the consumers as required, preferably on the basis of the transmitted energy consumption data. If only one hotmelt application device is connected, the energy can be made available to the device as required, which corresponds to the maximum permissible energy consumption or is below this.

Das Energiemanagementsystem kann eine Priorisierung, anhand der übermittelten Daten von den einzelnen angeschlossenen Verbrauchern, beispielsweise mehreren Heißleimauftragssystemen, anhand vorgegebener Kriterien vornehmen. Sind zum Beispiel zwei Heißleimauftragssysteme an einer Verpackungslinie installiert, so macht es wenig Sinn ein erstes Heißleimauftragssystem mit erhöhter Energie zu versorgen, dessen SollTemperaturen nahe der Solltemperatur liegt, während ein anderes Heißleimauftragssystem noch deutlich niedrigere Temperaturen aufweist. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Energieversorgung so aufzuteilen, dass die Heißleimauftragssysteme gleichzeitig ihre Solltemperatur erreichen. Erst, wenn beide Heißleimauftragssysteme diese erreicht haben, kann die Produktionsmaschine produzieren. Es kann auch sinnvoll sein, ein erstes Heißleimauftragssystem, das annähernd die Solltemperatur erreicht hat, schnell aufzuheizen, um Produktionsbereitschaft zu erzielen, bevor ein anderes Heißleimauftragssystem mit zusätzlicher Energie beaufschlagt wird, dessen Ist-Temperatur noch weit entfernt von der Soll-Temperatur liegt.The energy management system can prioritize on the basis of the transmitted data from the individual connected consumers, for example several hot glue application systems, on the basis of predetermined criteria. If, for example, two hot glue application systems are installed on a packaging line, then it makes little sense to supply a first hot glue application system with increased energy whose target temperature is close to the target temperature, while another hot glue application system has significantly lower temperatures. In this case, it is desirable to divide the energy supply so that the hot glue application systems reach their target temperature at the same time. The production machine can only start when both hotmelt application systems have achieved this. It can also make sense to quickly heat up a first hot glue application system that has almost reached the target temperature in order to achieve readiness for production before additional energy is applied to another hot glue application system whose actual temperature is still far from the target temperature.

Das Energiemanagementsystem kann einen Lernalgorithmus aufweisen. Werden die Konfigurationsdaten oder Identifikationsdaten des Heißleimauftragssystems an das Energiemanagementsystems übermittelt, so kann anhand des prognostizierten Bedarfs und des realen, zum Beispiel durch Sensoren erfassten Bedarfs, die Energiebedarfsdaten angepasst werden. Die aus den Abweichungen zwischen Soll- und Istwerten gelernten Korrekturfaktoren können in dem Energiemanagementsystem für eine spätere Verwendung hinterlegt oder an die Steuervorrichtung zurückgemeldet und dort gespeichert werden. Durch den ständigen Abgleich wird die Datenqualität angehoben und die Prognosen verbessert.The energy management system can have a learning algorithm. If the configuration data or identification data of the hotmelt application system are transmitted to the energy management system, the energy demand data can be adapted on the basis of the forecast demand and the real demand, for example detected by sensors. The correction factors learned from the deviations between target and actual values can be stored in the energy management system for later use or reported back to the control device and stored there. The constant comparison increases the data quality and improves the forecasts.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, einen Zeitpunkt des Aufladens des lokalen Energiespeichers abhängig von einer Verfügbarkeit elektrischer Energie in dem Stromnetz und/oder einem Energiepreis zu wählen. Dies kann zur Glättung bzw. Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.In one embodiment, the energy management system is set up to select a point in time for charging the local energy store depending on the availability of electrical energy in the power grid and / or an energy price. This can help smooth or stabilize the power grid.

In einer Ausführung ist das Energiemanagementsystem eingerichtet, die Gewichtung in Abhängigkeit einer Verfügbarkeit elektrischer Energie vorzunehmen. Kann das Stromnetz wenig Energie bereitstellen, so kann der Versorgung durch den lokalen Energiespeicher ein größeres Gewicht zufallen.In one embodiment, the energy management system is set up to carry out the weighting as a function of the availability of electrical energy. If the power grid can provide little energy, then the supply from the local energy storage device can be more important.

Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch eine Anordnung eines Heißleimauftragsystems gemäß dem ersten Aspekt mit einem weiteren Heißleimauftragsystem gelöst, wobei das Energiemanagementsystem eingerichtet ist, basierend auf einem Steuersignal einer Steuervorrichtung des weiteren Heißleimauftragsystems eine Gewichtung eines Energiebezugs des weiteren Heißleimauftragsystems durch das Stromnetz und eines Energiebezugs des weiteren Heißleimauftragsystems durch einen lokalen Energiespeicher vorzunehmen.The object is achieved according to a second aspect by an arrangement of a hot glue application system according to the first aspect with a further hot glue application system, wherein the energy management system is set up, based on a control signal of a control device of the further hot glue application system, a weighting of an energy supply of the further hot glue application system through the power grid and an energy supply of the further hot glue application system through a local energy store.

Die Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Verfahren zum Betrieb eines Heißleimauftragsystems mit einem Schmelzgerät gelöst, das eingerichtet ist, Heißleim zu verflüssigen und zu bevorraten, einer Auftragsvorrichtung, die eingerichtet ist, den Heißleim auf das Substrat aufzutragen und einem beheizbaren Förderschlauch, der eingerichtet ist, den Heißleim von dem Schmelzgerät zu der Auftragsvorrichtung zu fördern, umfassend:

Steuern einer Leistungsaufnahme des Schmelzgeräts und des beheizbaren Förderschlauchs und der Auftragvorrichtung durch eine Steuervorrichtung;
Vornehmen einer Gewichtung eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems durch ein Stromnetz und eines Energiebezugs des Heißleimauftragsystems durch einen lokalen Energiespeicher durch ein Energiemanagementsystem des Heißleimauftragsystems.

According to a third aspect, the object is achieved by a method for operating a hot glue application system with a melter that is set up to liquefy and store hot glue, an application device that is set up to apply the hot glue to the substrate and a heatable conveying hose that is set up is to convey the hot glue from the melter to the applicator comprising:

Controlling a power consumption of the melter and the heatable delivery hose and the application device by a control device;
Carrying out a weighting of an energy supply of the hot glue application system through a power network and an energy supply of the hot glue application system through a local energy store through an energy management system of the hot glue application system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Heißleimauftragsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
2 ein Flussidagramm für ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Show it:

1 a schematic representation of a hot glue application system according to an embodiment; and
2 a flowchart for a method according to an embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Heißleimauftragsystems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Heißleimauftragssystem 100 weist ein Schmelzgerät 101 auf. Das Schmelzgerät 101 weist einen Tank 103 auf, in dem Heißleim geschmolzen und bevorratet werden kann. 1 shows a schematic representation of a hot glue application system 100 according to an embodiment. The hot glue application system 100 has a melter 101 on. The melter 101 has a tank 103 in which hot glue can be melted and stored.

Das Heißleimauftragssystem 100 weist eine Auftragsvorrichtung 105 auf. Die Auftragsvorrichtung 105 umfasst eine Düse 107, mittels derer die Dosierung des Heißleims auf ein Substrat (nicht dargestellt) erfolgt.The hot glue application system 100 has an application device 105 on. The application device 105 includes a nozzle 107 , by means of which the hot glue is metered onto a substrate (not shown).

Der Tank 103 ist mit der Auftragsvorrichtung 105 mittels eines beheizbaren Förderschlauchs 109 verbunden. Der beheizbare Förderschlauch 109 ist über eine Pumpe (aus Gründen der Übersicht nicht dargestellt) an den Tank 103 angeschlossen. Die Pumpe kann den Heißleim durch den beheizbaren Förderschlauch 109 zu der Auftragsvorrichtung 105 fördern. Der beheizbare Förderschlauch 109 ist beheizbar, damit der Heißleim beim fördern nicht abkühlt. So kann eine konstante Viskosität gewährleistet werden.The Tank 103 is with the applicator 105 by means of a heatable delivery hose 109 connected. The heatable delivery hose 109 is via a pump (not shown for reasons of clarity) to the tank 103 connected. The pump can dispense the hot glue through the heatable delivery hose 109 to the application device 105 promote. The heatable delivery hose 109 can be heated so that the hot glue does not cool down when conveying. This way a constant viscosity can be guaranteed.

Das Heißleimauftragssystem 100 weist eine Steuervorrichtung 111 auf. Die Steuervorrichtung 111 kann Teil des Schmelzgeräts 101 sein. Die Steuervorrichtung 111 ist eingerichtet, die einzelnen Komponenten des Heißleimauftragssystems 100 zu steuern, insbesondere deren Temperatur zu steuern.The hot glue application system 100 has a control device 111 on. The control device 111 can be part of the melter 101 be. The control device 111 is set up, the individual components of the hot melt application system 100 to control, in particular to control their temperature.

Hierzu kann die Steuervorrichtung 111 einzelne Heizelemente des Heißleimauftragssystem 100 ansteuern. Insbesondere erzeugt die Steuervorrichtung 111 ein Steuersignal, mit dem ein Heizelement des Schmelzgeräts 101, ein Heizelement des beheizbaren Förderschlauchs 109 und ein Heizelement der Auftragsvorrichtung 105 angesteuert werden kann.The control device 111 individual heating elements of the hot glue application system 100 head for. In particular, the control device generates 111 a control signal with which a heating element of the melter 101 , a heating element of the heatable delivery hose 109 and a heating element of the applicator 105 can be controlled.

Temperatursensoren liefern der Steuervorrichtung 111 hierfür aktuelle Temperaturen der einzelnen Komponenten. Ist beispielsweise eine Temperatur des beheizbaren Förderschlauchs 109 zu gering, wird ein Steuersignal von der Steuervorrichtung 111 ausgesendet, das das Heizelement des beheizbaren Förderschlauchs 109 anweist, mehr zu heizen.Temperature sensors provide the control device 111 for this, current temperatures of the individual components. For example, it is a temperature of the heatable delivery hose 109 too low, a control signal from the control device becomes 111 sent out that the heating element of the heatable delivery hose 109 instructs to heat more.

Das Heißleimauftragssystem 100 weist ein Energiemanagementsystem 113 auf. Das Heißleimauftragssystem 100 ist des Weiteren mit einem Stromnetz 115 und einem lokalen Energiespeicher 117 verbunden. Lokal heißt hierbei, dass der lokale Energiespeicher 117 in der Anlage, bzw. auf einem Gelände der Fabrik zugeordnet steht und separat zu dem Stromnetz 115 mit der Fabrik, und so auch mit dem Heißleimauftragssystem 100 verbunden ist.The hot glue application system 100 has an energy management system 113 on. The hot glue application system 100 is also with a power grid 115 and a local energy store 117 connected. Local here means that the local energy store 117 in the plant or on a site of the factory and is separate from the power grid 115 with the factory, and so also with the hot melt application system 100 connected is.

Das Energiemanagementsystem 113 ist eingerichtet, dem Heißleimauftragssystem 100 elektrische Energie zuzuführen. Hierfür ist das Energiemanagementsystem 113 mit dem Stromnetz 115 und dem lokalen Energiespeicher 117 verbunden.The energy management system 113 is set up, the hot glue application system 100 to supply electrical energy. The energy management system is used for this 113 with the power grid 115 and the local energy storage 117 connected.

Das Energiemanagementsystem 113 ist eingerichtet, dem Heißleimauftragssystem 100 und insbesondere den Heizelementen des Heißleimauftragssystems 100 elektrische Energie aus dem Stromnetz 115 und/oder dem lokalen Energiespeicher 117 bereitzustellen. Hierfür kann das Energiemanagementsystem 113 Energie aus dem lokalen Energiespeicher 117 abziehen und an das Heißleimauftragssystem 100 leiten. Das Energiemanagementsystem 113 kann ebenso elektrische Energie aus dem Stromnetz 115 abziehen und an das Heißleimauftragssystem 100 leiten. Hierbei kann das Energiemanagementsystem 113 die Aufteilung des Energiebezugs geweichten.The energy management system 113 is set up, the hot glue application system 100 and in particular the heating elements of the hot glue application system 100 electrical energy from the power grid 115 and / or the local energy store 117 to provide. The energy management system 113 Energy from the local energy storage 117 peel off and attach to the hot melt application system 100 conduct. The energy management system 113 can also use electrical energy from the power grid 115 peel off and attach to the hot melt application system 100 conduct. The energy management system 113 the distribution of the energy supply softened.

Das heißt, das Energiemanagementsystem 113 ist eingerichtet, zu steuern, zu welchen Anteilen elektrische Energie aus dem Stromnetz 115 oder aus dem lokalen Energiespeicher 117 dem Heißleimauftragssystem 100 zugeführt wird.That is, the energy management system 113 is set up to control the proportions of electrical energy from the power grid 115 or from the local energy storage 117 the hot glue application system 100 is fed.

Die Gewichtung kann auf einer Verfügbarkeit der elektrischen Energie in dem Stromnetz 115 und/oder dem lokalen Energiespeicher 117 basieren, als auch auf wirtschaftlichen Gründen, wie einem aktuellen Strompreis.The weighting can be based on an availability of the electrical energy in the power grid 115 and / or the local energy store 117 based, as well as on economic reasons, such as a current electricity price.

Über einen Gleichrichter (nicht dargestellt) kann das Energiemanagementsystem 113 elektrische Energie aus dem Stromnetz 115 in den lokalen Energiespeicher 117 leiten und diesen so laden. Ein Laden kann auch aus einem Stromgenerator erfolgen.
2 zeigt ein Flussidagramm 200 für ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel. In einem Schritt 201 erfasst die Steuervorrichtung 111 den Bedarf eines Aufheizens. Hierfür werden von der Steuervorrichtung 111 Temperatursensoren abgefragt. Im Ausführungsbeispiel wird eine zu kalte Temperatur des Schmelzgeräts 101 erfasst.The energy management system can use a rectifier (not shown) 113 electrical energy from the power grid 115 in the local energy storage 117 guide and load it like this. A power generator can also be used for charging.
2 shows a flow chart 200 for a method according to an embodiment. In one step 201 detects the control device 111 the need for heating. For this purpose, the control device 111 Temperature sensors queried. In the exemplary embodiment, the temperature of the melter is too cold 101 detected.

In Schritt 202 sendet die Steuervorrichtung 111 ein Steuersignal an das Schmelzgerät 101, das Heizelement zu aktivieren und das Schmelzgerät 101, also beispielsweise den Tank 103, aufzuheizen. Der Schritt 202 ist also ein Steuern der Leistungsaufnahme der Komponenten des Heißleimauftragssystems 100. Die Steuervorrichtung 111 zieht zur Erzeugung des Steuersignals eine Abschätzung des erwarteten Energiebedarfs heran, der durch eine Prognoserechnung erstellt werden kann.In step 202 sends the control device 111 a control signal to the melter 101 to activate the heating element and the melter 101 , for example the tank 103 to heat up. The step 202 is therefore a control of the power consumption of the components of the hot melt application system 100 . The control device 111 uses an estimate of the expected energy requirement to generate the control signal, which can be created by a forecast calculation.

In Schritt 203 erfasst das Energiemanagementsystem 113 das Aussenden des Steuersignals an das Schmelzgerät 101 und stellt basierend auf dem Steuersignal elektrische Energie bereit. Die Bereitstellung der elektrischen Energie erfolgt hierbei gewichtet aus dem Stromnetz 115 und dem lokalen Energiespeicher 117. Die Gewichtung, die das Energiemanagementsystem 113 vornimmt, basiert hierbei insbesondere auf der Prognose der Steuervorrichtung 111 und einem vorhandenen Energiestand sowohl des lokalen Energiespeichers 117, als auch des Stromnetz 115. Beispielsweise kann in einer Mittagszeit, in der das Stromnetz 115 ohnehin schon durch Kochen in Privathaushalten belastet ist, Energie weniger konstant und zuverlässig liefern. In einem solchen Fall kann der elektrischen Energie aus dem Energiespeicher 117 mehr Gewicht zu fallen. Die Gewichtung kann von 0% bis 100% reichen, beispielsweise wenn das Stromnetz 115 zusammengefallen ist oder der lokalen Energiespeicher 117 vollständig entladen ist.In step 203 records the energy management system 113 sending the control signal to the melter 101 and provides electrical energy based on the control signal. The electrical energy is provided in a weighted manner from the power grid 115 and the local energy storage 117 . The weight given by the energy management system 113 undertakes, is based in particular on the prognosis of the control device 111 and an existing energy level of both the local energy storage 117 , as well as the power grid 115 . For example, at noon when the power grid 115 is already burdened by cooking in private households, delivering energy less consistently and reliably. In such a case, the electrical energy can be obtained from the energy store 117 to drop more weight. The weighting can range from 0% to 100%, for example if the power grid 115 has collapsed or the local energy storage 117 is completely discharged.

Claims

A hot glue application system (100) for applying hot glue to a substrate, comprising: a melting device (101) which is set up to liquefy and store hot glue; an application device (105) which is set up to apply the hot glue to the substrate; a heatable conveying hose (109) which is set up to convey the hot glue from the melter (101) to the application device (105); a control device (111) which is set up to provide a control signal for controlling a power consumption of the melter (101) and of the heatable conveying hose (109) and of the application device (105); and an energy management system (113) which is set up, based on the control signal of the control device (111), to weight an energy consumption of the hot glue application system (100) through a power grid (115) and an energy consumption of the hot glue application system (100) through a local energy store (117) .

Hot glue application system (100) Claim 1 , wherein the energy management system (113) is set up to conduct electrical energy from the power grid (115) into the local energy store (117) for charging the local energy store (117).

Hot glue application system (100) according to one of the preceding claims, wherein the control device (111) is set up to monitor an energy consumption of the melter (101) and the heatable conveying hose (109) and the application device (105) and wherein the energy management system (113) is set up is to adjust the weighting depending on the monitored energy consumption.

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (111) is set up to create a forecast of the expected energy demand for heating a component of the hot glue application system (100), in particular the melter (101), and the energy management system (113 ) to provide.

Hot glue application system (100) Claim 4 wherein the control device (111) is set up to generate the prognosis in response to an activation of the hot glue application system (100) or an activation of a component of the hot melt application system (100).

Hot glue application system (100) Claim 4 or 5 , wherein the control device (111) is set up to generate the prognosis in response to a change in a parameter of the melter (101) and / or the application device (105).

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (111) is set up to detect a peak energy requirement and / or an average energy requirement and / or an energy requirement over a predetermined period of time.

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the energy management system (113) is set up to provide the control device (111) with data relating to the state of charge of the local energy store (117).

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the hot glue application system (100) comprises a current sensor which is set up to detect the energy consumption of the melter (101) and / or the application device (105) and wherein the control device (111) is set up to separate the components of the hot glue application system (100) from the energy supply as a function of the recorded energy consumption.

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the energy management system (113) is set up to connect the hot glue application system (100) only to the local energy store (117) in the event of an interruption of the power supply in the power grid (115).

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the energy management system (113) is set up to limit the energy provided from the local energy store (117).

The hot glue application system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the energy management system (113) is set up to select a time for charging the local energy store (117) depending on the availability of electrical energy in the power grid (115) and / or an energy price.

Hot glue application system (100) according to one of the preceding claims, wherein the energy management system (113) is set up to carry out the weighting as a function of the availability of electrical energy.

Arrangement of a hot glue application system (100) according to one of the preceding claims with a further hot glue application system, wherein the energy management system (113) is set up, based on a control signal of a control device of the further hot glue application system, a weighting of an energy supply of the further hot glue application system through the power grid (115) and an energy supply of the further hot glue application system through a local energy store (117).

A method for operating a hot glue application system (100) with a melter (101) which is set up to liquefy and store hot glue, an application device (105) which is set up to apply the hot glue to a substrate and a heatable conveying hose (109), which is set up to convey the hot glue from the melter (101) to the application device (105), comprising: Controlling (202) a power consumption of the melter (101) and the heatable conveying hose (109) and the application device (105) by a control device (111); Carrying out a weighting of an energy consumption of the hot glue application system (100) through a power network (115) and an energy consumption of the hot glue application system (100) through a local energy store (117) through an energy management system (113) of the hot glue application system (100).