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Aus mehreren Einzelmaschinen bestehende Flaschenbehandlungskolonne
Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb und die Steuerung von Flaschenbehandlungskolonnen,
die aus mehreren Einzelmaschinen, z. B. Reinigungsmaschinen, Füllmaschinen, Verschließmaschinen,
Etikettiermaschinen, Einpackmaschinen usw., bestehen. Solche zu Behandlungsstraßen
zusammengestellte Behandlungsmaschinen sind miteinander durch Förderanlagen, meist
Einzelflaschenförderer, verbunden. Die in der einen Maschine fertig behandelten
Flaschen gelangen auf Förderbändern zur nächsten Behandlungsmaschine, wo sie einer
weiteren Behandlung unterzogen werden. In modernen Hochleistungs-Flaschenkellereien
werden je Flaschenkolonne 30 000 und mehr Flaschen je Stunde verarbeitet, und es
kommt dabei sehr darauf an, daß die einzelnen Maschinen der Kolonne in ihrer Leistung
exakt aufeinander abgestimmt sind. Dazu ist es bekannt, die einzelnen Flaschenbehandlungsmaschinen
mit stufenlos regelbarem Antrieb und einem Leistungsanzeiger zu versehen. Zur Erleichterung
der Bedienung wird die Leistung der Maschine mit Hilfe eines direkt an der Maschine
von Hand gesteuerten Servomotors für das Getriebe reguliert.
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Es ist erwünscht, daß die Maschinen möglichst wenig Bedienungspersonal
erfordern, und einem Bedienungsmann werden daher möglichst mehrere Funktionen und
sogar die Betreuung mehrerer Maschinen anvertraut. Die Abstimmung der einzelnen
Maschinenleistungen ist jedoch bei den hohen Geschwindigkeiten und bei den großen
Entfernungen zwischen den einzelnen Maschinen, bei dem geräuschvollen Betrieb und
oft auch wegen der unübersichtlichen Anordnung der zu den Kolonnen gehörenden Maschinen
äußerst schwierig, so daß es häufig zu einer genauen Abstimmung der einzelnen Maschinen
aufeinander überhaupt nicht kommt und das Bedienungspersonal entsprechend der momentanen
Anförderung an Flaschen die Maschinen verstellt, was natürlich bei den nachgeschalteten
Maschinen zu noch weitergehenden Ungleichmäßigkeiten führen muß. Insgesamt wird
durch solche Maßnahmen die Leistung der Gesamtkolonne ungünstig beeinfiußt. Es ist
außerdem bekannt, daß in jeder Verarbeitungsmaschine ein gewisser Prozentsatz der
durchgesetzten Flaschen zu Bruch geht. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist
die Leistung jeder hinter der Reinigungsmaschine angeordneten Flaschenbehandlungsmaschine
etwas geringer als die der vorhergehenden. An den Transportbändern sind auch Beobachtungsstationen
angeordnet, an denen jeweils Flaschen aussortiert werden, was ebenfalls dazu führt,
daß die dahintergeschalteten Maschinen einen geringeren Flaschendurchsatz haben.
Allerdings betragen die infolge Bruch od. dgl. ausgeschiedenen Flaschen nur einen
winzigen Bruchteil der insgesamt durchgesetzten Flaschen. Aber der Anfall des Flaschenbruches
ist oft sehr ungleichmäßig, und auch dadurch wird der Bedienungsmann häufig veranlaßt,
die Leistung der Maschine zu verändern, obwohl dies über einen größeren Zeitraum
gesehen und unter Berücksichtigung der vorhandenen Pufferräume bei richtiger Einstellung
der Gesamtanlage nicht nötig wäre.
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Um diese Nachteile bei aus mehreren durch Transporteinrichtungen miteinander
verbundenen Einzelmaschinen bestehenden Flaschenbehandlungskolonnen zu vermeiden,
wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß alle oder mehrere der zur Kolonne gehörenden
Flaschenbehandlungsmaschinen ferngesteuerte und an sich bekannte, motorisch stufenlos
verstellbare Maschinenantriebe aufweisen, und daß ein zentrales, mit Sollwerteinstellung
für die Kolonne versehenes, die fernsteuerbaren Maschinenantriebe auf die jeweilige
Soll-Drehzahl einstellendes Steuer-oder Regelgerät vorgesehen ist.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß an jeder Maschine
ein Handschalter zum direkten Regeln der Maschinenleistung vorgesehen und derart
mit dem Zentralsteuergerät verbunden ist, daß nach Beendigung der manuellen Direktsteuerung
die zentrale Steuerung wieder wirksam wird.
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Es wird weiter ein Zentralsteuergerät vorgeschlagen, daß wenigstens
zwei Leistungsregler (Drehzahlregler mit Fernanzeiger) für die Behandlungsmaschinen
aufweist, wobei die Sollwertanzeiger dieser Regler über ein Verstellgetriebe gemeinsam
von Hand
einstellbar vorgesehen sind. Dadurch wird erreicht, daß
von einem zentralen Steuergerät aus die Drehzahlen und damit die Leistungen aller
der Kolonne zugehörigen Behandlungsmaschinen einstellbar sind, wobei der durchschnittliche
Flaschenbruch sowie die Menge der durchschnittlich aussortierten Flaschen dadurch
berücksichtigt werden können, daß die Sollwerte der einzelnen Behandlungsmaschinen
um den dem Bruch usw. entsprechenden Prozentsatz niedriger gewählt sind. Beim Verstellen
der Sollwerte über das Verstellgetriebe der Sollwertanzeiger werden diese Unterschiede
selbsttätig mitberücksichtigt. Gleiches kann durch entsprechende elektrische Schaltmittel
erzielt werden. Momentane starke Abweichungen von der normalen Flaschenförderung
können an den Maschinen wie bisher durch Schneller- oder Langsamerschalten ausgeglichen
werden. Sobald aber die momentane Störung überwunden ist, der Bedienungsmann also
den Handschalter nicht mehr berührt, greift wiederum die Zentralregelung ein. Am
Zentralsteuergerät können entsprechende Handbetätigungsvorrichtungen für die einzelnen
Maschinen vorgesehen sein, so daß die Möglichkeit besteht, dieses Zentralsteuergerät
an erhöhter Stelle aufzustellen und für die Leistungsregelung aller der Kolonne
zugehörigen Maschinen einen einzigen Bedienungsmann einzusetzen. Die im Flaschenkeller
an den Maschinen arbeitenden Bedienungsleute können sich in diesem Falle ganz auf
die Beseitigung von Störungen, auf das Ausscheiden ungeeigneten Materials, auf das
Nachfüllen von Reinigungsmitteln u. dgl. beschränken.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und schematisch
dargestellt.
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Abb. 1 zeigt eine Kolonne bestehend aus vier Behandlungsmaschinen;
Abb. 2 zeigt das zugehörige Zentralsteuergerät im vergrößerten Maßstab; Abb.3 zeigt
einen Teil eines anderen Zentralsteuergerätes ebenfalls im vergrößerten Maßstab
mit aufgeschnittener vorderer Verkleidung.
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Die Kolonne besteht aus einer keinigungsmaschine 1, einem Füll- und
Kronenkorkverschließaggregat 2, einem Bügelverschließer 3 und einem Flascheneinpacker
4. Alle Maschinen 1 bis 4 sind untereinander durch Einzelftaschentransporteure 5,
6, 7 verbunden. Die automatische Steuerung der Kolonne erfolgt von einem mit den
stufenlos regelbaren Antriebsmotoren 45, 46, 47, 48 elektrisch verbundenen Zentralsteuergerät
8 aus. Jede Maschine 1 bis 4 ist außerdem mit einem Einschalter und einem Ausschalter
9, 10, 11, 12, mit je einem Schwenkschalter 13, 14, 15, 16 zum Regulieren der Leistung
und einem Leistungsanzeiger 17, 18, 19, 20 ausgestattet. Im Zentralsteuergerät 8
sind ebenfalls Leistungsanzeiger 21, 22, 23, 24 angeordnet, von denen die tatsächliche
Leistung und die Soll-Leistung jeder Maschine 1 bis 4 ablesbar ist. Außerdem sind
Ein- und Ausschalter 25, 26, 27, 28 und Schwenktaster 29, 30, 31, 32 zur Schnelleistungsregulierung
von Hand vorgesehen. An einem Rändelgriff 33 können die Soll-Leistungen der Maschinen
1 bis 4 gleichzeitig verändert werden. Die Regler passen dann selbsttätig die Nennleistung
der Maschinen an die eingestellte Soll-Leistung an und halten diese gegen Störeinflüsse
weitgehend konstant.
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Die Abb. 3 zeigt ein Zentralsteuergerät für die automatische Steuerung
zweier Maschinen einer Kolonne. Über einen Handgriff 34 und eine Welle 35 mit Kupplung
36 und Schnecken 37, 38 werden mit den Steuerelementen verbundene Zahnsegmente 39,
40 mit Sollwertanzeigern 41, 42 gleichzeitig auf die jeweilige Soll-Leistung eingestellt.
Durch Lösen der Kupplung 36 kann über die Zahnsegmente 39, 40 jeder Sollwertanzeiger
unabhängig vom anderen voreingestellt werden. Diese Differenzen bleiben dann bei
der gemeinsamen Verstellung erhalten. Auf Leistungsanzeigern 43, 44 kann neben der
Soll-Leistung auch stets die Effektivleistung der Maschine abgelesen werden. Im
Normalfall, d. h. falls keine Störungen in der Maschinenkolonne auftreten, stimmen
Soll- und angezeigte tatsächliche Leistung überein.
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Bei Arbeitsbeginn werden die Maschinen 1 bis 4 nacheinander durch
Betätigung der Einschalter 9 bis 12 angefahren. Sobald alle Maschinen 1 bis 4 arbeiten,
übernimmt die Zentralsteuerung 8 die Kontrolle darüber, daß die vorgeschriebene
Soll-Leistung erreicht und eingehalten wird. Durch Betätigen der Schwenktaster 29,
30, 31, 32 kann das Erreichen der Soll-Leistung durch Handeingriff beschleunigt
werden. Falls während des Betriebes an irgendeiner Maschine eine Störung auftritt,
schaltet der betreffende Bedienungsmann die Maschine ab, beseitigt die Störung und
schaltet dann die Maschine von Hand wieder ein. Die weitere Steuerung übernimmt
dann anschließend automatisch wieder das Zentralsteuergerät. Der Bedienungsmann
kann. aber an jeder Maschine 1 bis 4 auch direkt durch Betätigung eines der Schwenktaster
13, 14, 15, 1.6 die Leistung seiner Maschine kurzfristig steigern oder herabsetzen,
falls das erforderlich sein sollte. Dabei kann er die Effektivleistung jeweils an
den Leistungsanzeigern 17, 18, 19, 20 ablesen. Sobald der Bedienungsmann jedoch
die Betätigungsschalter losläßt, wird die gesamte Steuerung wieder vom Zentralsteuergerät
8 übernommen und die Leistung der Maschine auf die dort eingestellten Sollwerte
gebracht. Es ist auch möglich, das Anfahren der Anlage vom Zentralsteuergerät 8
aus vorzunehmen, und zwar durch Betätigen der Einschalter 25, 26, 27, 28. Dies empfiehlt
sich jedoch nur, wenn vom Aufstellungsort des Zentralsteuergerätes 8 die ganze Anlage
zu übersehen ist. Da durch Flaschenbruch, Aussortieren von schmutzigen Flaschen
usw. zwischen und in den einzelnen Maschinen 1 bis 4 Flaschen ausgeschieden werden,
verringert sich die Effektivleistung von Maschine zu Maschine. Um nun zu vermeiden,
daß durch diesen Ausfall von Flaschen zwischen den einzelnen Maschinen 1 bis 4 Lücken
entstehen oder Maschinenleerlauf eintritt oder aber um zu verhindern, daß die Bedienungsleute
die Leistung ihrer Maschinen zu häufig nachregulieren müssen, werden die Sollwerte
von vornherein für die einzelnen Maschinen 1 bis 4 im Zentralsteuergerät 8 schon
verschieden eingestellt, d. h., beträgt der Sollwert der Anlage z. B. 24 000 Flaschen
je Sekunde, so wird nur das Regelelement für die letzte Maschine 4 auf den Sollwert
von 24 000 Flaschen je Stunde eingestellt, während sich die Sollwerteinstellung
der vorhergehenden Maschinen 3, 2, 1 steigert, z. B. bis etwa auf 25 000 Flaschen
je Stunde. Durch diese Maßnahme und die automatische Steuerung mit Sollwerteinstellung
kann ein gleichmäßigerer Ablauf in der Verarbeitung und damit eine Entlastung des
Bedienungspersonals erreicht werden.