DE3313030C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem die Meßstrecke über ihre gesamte Länge fortlaufend beobachtet wird und die belegten und unbelegten Teilstrecken innerhalb der Meßstrecke gleichzeitig erfaßt werden (FR-PS 10 74 700). Dieses Verfahren ist sehr anfällig für Störgrößen und äußerst aufwendig in der Durchführung. Die zugehörige Vorrichtung weist eine Leuchtröhre und ein streifenförmiges Fotoelement auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Transportwegs parallel zur Transportrichtung angeordnet sind. Die momentane Ausgangsspannung des Fotoelements hängt somit von der Menge des zwischen den Gefäßen hindurchtretenden Lichts ab und ist ein Maß für die Anteile bzw. das Verhältnis der belegten und unbelegten Teilstrecken. Die Länge der Meßstrecke wird hierbei durch die Länge des Fotoelements definiert. Das Fotoelement reagiert jedoch auch auf Lichtstreuungen und Lichtbrechungen an den Gefäßen, auf das durch die Gefäße hindurchtretende Licht, falls diese transparent sind, auf Umgebungslicht usw. Außerdem wird seine Ausgangsspannung durch Verschmutzungen der Leuchtröhre und der verschiedenen optischen Einrichtungen beeinflußt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet daher ungenau und ist dem rauhen Betrieb im Flaschenkeller oder dgl. nicht gewachsen. Außerdem wächst der konstruktive Aufwand mit der Länge der Meßstrecke enorm an. Der prinzipielle Vorzug des bekannten Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung, nämlich eine feinfühlige, stufenlose Erfassung des Belegungszustands bzw. der Dichte des Gefäßstroms auf dem Förderer, die eine entprechend feinfühlige und stufenlose Regelung einer nachgeschalteten Gefäßbehandlungsmaschine oder dgl. ermöglichen würde, kommt daher in der Praxis nicht zum Tragen.

Weiter ist es bekannt, an einem bestimmten Punkt des Transportwegs eines einreihigen Gegenstandsförderers die Zahl der in einer bestimmten Zeiteinheit vorbeilaufenden Gegenstände zu ermitteln und hieraus einen variablen Kennwert zu bilden (DE-AS 12 61 348). Dieser Kennwert ist somit allein abhängig von der Förderleistung, gemessen in Gegenständen pro Zeiteinheit, bzw. völlig unabhängig vom Abstand der Gegenstände und deren Durchmesser. Die Dichte des Gefäßstroms bei laufendem Förderer läßt sich auf diese Weise nicht ermitteln. Zwar wird bei dem bekannten Verfahren im Falle der Verwendung eines induktiven Sensors für metallische Gegenstände ein Zeit-Spannungs- Diagramm erzeugt, dieses wird jedoch nicht gespeichert und nur insofern ausgewertet, als die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit, also wiederum die Förderleistung, gemessen wird. Eine echte Zeit- oder Geschwindigkeitsmessung findet nicht statt.

Mit diesem bekannten Verfahren ist eine exakte Leistungsmessung und eine entsprechende Steuerung einer nachfolgenden Behandlungsmaschine nur dann möglich, wenn die Gegenstände mit einem gewissen gegenseitigen Mindestabstand die Kontrollstelle passieren, so daß einzelne, getrennte Zählimpulse erzeugt werden können. Laufen die Gegenstände dagegen mit gegenseitiger Berührung durch die Kontrollstelle, so wird unterstellt, daß es sich um eine stillstehende Stauung handelt und ein entsprechendes Signal erzeugt. Das bekannte Verfahren ist somit nicht einsetzbar, wenn im normalen Betrieb die Gegenstände öfters unter gegenseitiger Berührung die Kontrollstelle passieren. Dies ist z. B. der Fall im Einlauf von Gefäßbehandlungsmaschinen, wo eine gegenseitige Berührung oder Stauung der Gefäße sogar ausdrücklich angestrebt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfach durchführbares Verfahren zu schaffen, das unabhängig von den Betriebsbedingungen und Umwelteinflüssen ein feinfühliges und genaues Erfassen der Dichte des Gefäßstroms auf einem einreihigen Förderer erlaubt. Außerdem soll eine einfach und betriebssicher aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens aufgezeigt werden.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die eigentliche Messung auf einen eng begrenzten Bereich des Förderers beschränkt und es muß lediglich festgestellt werden, ob gerade ein Gefäß oder eine Lücke die Meßstelle passiert. Die Messung kann äußerst einfach durchgeführt werden und ist unempfindlich gegen Störungseinflüsse. Trotzdem ist eine feinfühlige, exakte Überwachung der Dichte des Gefäßstroms innerhalb der durch die Speicherzeit und die Geschwindigkeit des Förderers simulierten Meßstrecke möglich. Die aktiv gemessenen und vorübergehend gespeicherten Durchlaufzeiten bzw. Längen der belegten und unbelegten Teilstrecken ermöglichen eine stufenlose Messung der Dichte des Gefäßstroms zwischen den Grenzwerten "kein Gefäß" und "geschlossene Gefäßreihe". Eine Verlängerung der Meßstrecke kann auf einfache Weise durch Verlängerung der Speicherzeit realisiert werden.

Eine Reihe von vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zu einem besonders einfachen und betriebssicheren Ablauf beitragen, sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben. Besonders hervorzuheben ist die Weiterbildung gemäß dem Anspruch 8. Durch diese Abfragung eines Sensors mit einer bestimmten Abtastfrequenz läßt sich eine beliebig feinfühlige Erfassung des Belegungszustands durchführen. Die Sicherheit gegen Störungen und Fremdeinflüsse ist äußerst hoch, da nur zwei verschiedene Signalimpulse gespeichert werden. Diese bzw. die vorausgehenden Signale sind der Einfachheit halber mit A-Signal und B-Signal bzw. A-Impuls bzw. B-Impuls bezeichnet. Es kann sich hier z. B. um zwei verschiedene Spannungswerte oder noch besser um Spannung-Ein und Spannung-Aus handeln, so daß eine rein digitale Verfahrensweise möglich ist.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich mit einigen wenigen Bauelementen erstellen und ermöglicht trotzdem eine exakte Abtastung des Gefäßflusses auf einem Förderer, ohne den Gefäßfluß selbst zu stören, wie dies z. B. bei der Verwendung von Staufühlern der Fall ist. Es läßt sich jeder beliebige Zwischenwert zwischen den Zuständen "dichte Gefäßreihe" und "kein Gefäß" innerhalb der Meßstrecke stufenlos erfassen. Dementsprechend feinfühlig kann mit Hilfe des so gewonnenen Kennwerts oder Steuersignals die Regelung einer dem Förderer nachgeschalteten Gefäßbehandlungsmaschine bzw. eines weiteren Gefäßförderers erfolgen, der auch vorgeschaltet sein kann.

Einige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zu einer besonders einfachen und doch exakten Funktion der Vorrichtung beitragen, sind in den Unteransprüchen 12 bis 16 angegeben.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Diese zeigt eine Draufsicht auf einen Flaschenförde­ rer mit einem integrierten Blockschaltbild der Vorrichtung zum Erfassen des Belegungszustands.

Der Förderer 1 weist eine Scharnierbandkette 2 auf, die durch einen Ge­ triebemotor 3 in Pfeilrichtung kontinuierlich angetrieben wird, sowie seitliche Geländer 4 zur einreihigen Führung der zu fördernden Flaschen 5. Diese werden von einer nicht gezeigten Zusammenführung nicht nur in einer geschlossenen Reihe sondern auch mit mehr oder weniger großen Lücken zugeführt. Dem Förderer 1 ist ein weiterer gleichartiger Förderer 6 nach­ geschaltet, der zu einer nicht gezeigten Gefäßbehandlungsmaschine führt und synchron zu dieser angetrieben wird. Durch eine entsprechende Aus­ bildung der Geländer 4 werden die Flaschen 5 seitlich vom Förderer 1 auf den Förderer 6 allmählich übergeschoben.

In ausreichendem Abstand vor der Übergangsstelle zwischen den beiden Förderern 1 und 6 ist am Förderer 1 eine aus Sender und Empfänger be­ stehende Lichtschranke 7 angeordnet, derart, daß die Flaschen 5 mit ihrem zylindrischen Rumpfbereich den Lichtstrahl durchlaufen. Die Lichtschranke 7 liefert in üblicher Weise zwei verschiedene Ausgangssignale, je nach dem, ob sie von einer Flasche oder einer Lücke bzw. Leerstelle durchlaufen wird. Im vorliegenden Falle ist dies ein A-Signal mit dem digitalen Wert "1" solange eine Flasche registriert wird, oder ein B-Signal mit dem digitalen Wert "0" solange keine Flasche registriert wird. Diese einfachen digitalen Signale werden in einen an die Lichtschranke 7 angeschlossenen Ketten- Schieberegister 8 eingegeben, der 100 Speicherplätze aufweist. Der Schiebe­ register 8 wird durch einen angeschlossenen Taktgeber 9 angesteuert, be­ stehend aus einem auf der Welle des Getriebemotors 3 befestigten Zahn­ rad und einem Fühler, der beim Passieren eines Zahns jeweils einen Schaltimpuls an den Schieberegister 8 weitergibt, worauf der Speicherin­ halt jeweils um einen Speicherplatz verschoben wird. Gleichzeitig wird das jeweils anstehende A-Signal oder B-Signal von der Lichtschranke 7 in den ersten freiwerdenden Speicherplatz eingegeben und es wird der Inhalt des letzten Speicherplatzes gelöscht. Beim Einspeichern in den Schieberegister 8 wird also das von der Lichtschranke 7 kommende A- Signal oder B-Signal in einen A-Impuls oder einen B-Impuls mit dem di­ gitalen Wert "1" oder "0" zerhackt. Die durch den Taktgeber 9 festgeleg­ te Abtastfrequenz ist derart gewählt, daß bei einer Weiterbewegung der Scharnierbandkette 2 um 1 cm jeweils ein Schaltimpuls erzeugt wird. Die Abtastfrequenz ist daher wesentlich höher als die maximale Arbeits­ frequenz des Förderers 1 in Flaschen pro Zeiteinheit, da der Flaschen­ durchmesser mehrere Zentimeter beträgt. Wird die Lichtschranke 7 bei­ spielsweise von einer Flasche mit einem Durchmesser von 10 cm passiert, so werden zehn aufeinanderfolgende A-Impulse mit dem Wert "1" nachein­ ander in den Schieberegister 8 eingespeichert. Diese Anordnung erlaubt es, die Lücken zwischen den Flaschen in Zentimeter-Schritten bzw. dem sich hieraus sowie aus der Transportgeschwindigkeit ergebenden Zeittakt zu registrieren.

Von großer Bedeutung ist ferner die Anzahl der Speicherstellen im Schiebe­ register 8. 100 Speicherstellen bedeuten im vorliegenden Falle, daß der Flaschenfluß auf dem sich an die Lichtschranke 7 anschließenden Meter des Förderers 1 in Form digitaler Impulse fortlaufend in den Schiebe­ register 8 eingespeichert bzw. abgebildet ist. Dabei werden primär die Durchgangszeiten der belegten und unbelegten Teilstrecken in Impulszahlen gemessen, sekundär infolge der Abhängigkeit der Impulslänge von der Transportgeschwindigkeit auch die Längen der belegten und unbelegten Teilstrecken. Der sich an die Lichtschranke 7 anschließende Meter des Transportwegs stellt somit eine simulierte Meßstrecke dar, die mit L be­ zeichnet ist. Beispiele für belegte und unbelegte Teilstrecken sind mit l _b und l _u eingetragen. Infolge der Synchronisierung des Taktgebers 9 mit der Transportgeschwindigkeit des Förderers 1 bleibt die Länge der Meßstrecke L auch im Betrieb mit verschiedenen Transportgeschwindigkeiten konstant, wobei sich die Abtastfrequenz entsprechend ändert.

An den Schieberegister 8 ist eine Auswertungseinrichtung 10 angeschlossen, die gleichzeitig alle 100 Speicherstellen kontinuierlich überwacht und je nach Belegung der Speicherstellen mit den Impulsen "0" oder "1" einen variablen Kennwert erzeugt. Im vorliegenden Fall wird der Kennwert durch eine Spannung von 0 bis 10 Volt gebildet, proportional zur Bele­ gung der Speicherplätze mit dem Wert "1". Sind alle Speicherstellen mit 0 belegt, so ist die Ausgangsspannung der Auswertungseinrichtung 10 Null Volt. Sind alle Speicherstellen mit dem Wert "1" belegt, so ist die Ausgangsspan­ nung 10 Volt. Dazwischen sind 99 Zwischenwerte möglich, die exakt ange­ ben, wieviel Prozent der Meßstrecke L mit Flaschen 5 belegt sind. Die Ausgangsspannung wird in einem Instrument 11 angezeigt und außerdem der Steuereinrichtung der nicht gezeigten Gefäßbehandlungsmaschine zuge­ leitet. Diese regelt die Arbeitsgeschwindigkeit der Gefäßbehandlungsmaschi­ ne und des synchron laufenden Förderers 6 derart, daß die Flaschen beim Übergang auf dem Förderer 6 sanft und stoßfrei aufschließen und eine ge­ schlossene Reihe bilden. Genausogut ist es möglich, eine vorangehende Ma­ schine oder Transporteinrichtung derart zu steuern, daß auf dem Förderer 1 möglichst immer eine geschlossene Flaschenreihe vorherrscht. Dies ist ohne weiteres möglich, da der von der Auswertungseinrichtung 10 gelie­ ferte Kennwert bereits auf Lücken von 1 cm anspricht und andererseits übermäßige Schwankungen vermieden werden.

Claims (16)

1. Verfahren zum Erfassen der Dichte des Gefäßstroms auf einem einreihi­ gen Förderer für Gefäße oder dgl., wobei der Anteil der von Gefäßen belegten Teilstrecken und/oder der Anteil der unbelegten Teilstrecken des Förderers innerhalb einer mehrere Gefäßdurchmesser umfassenden, entlang des Transportwegs verlaufenden Meßstrecke festgestellt und entsprechend dem Verhältnis der belegten Teilstrecken zur Meßstrecke oder der belegten Teilstrecken zu den unbelegten Teilstrecken ein variabler Kennwert für die Dichte des Gefäßstroms ermittelt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß an einem bestimmten Punkt des Transport­ wegs die Durchlaufzeiten der belegten und/oder unbelegten Teilstrecken nacheinander fortlaufend gemessen und für eine bestimmte Speicherzeit vorübergehend aufbewahrt werden, und daß der variable Kennwert aus den momentan gespeicherten Durchlaufzeiten ermittelt wird, wobei durch den innerhalb der Speicherzeit zurückgelegten Transportweg des Förderers die Meßstrecke simuliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätz­ lich die Transportgeschwindigkeit gemessen und hieraus sowie aus den gemessenen Durchlaufzeiten die Längen der belegten und/oder unbelegten Teilstrecken ermittelt und vorübergehend gespeichert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzeit derart festgelegt wird, daß der Transportweg in­ nerhalb der Speicherzeit der Länge der zu simulierenden Meßstrecke entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Be­ trieb des Förderers mit wechselnder Transportgeschwindigkeit die Speicherzeit umgekehrt proportional zur Transportgeschwindigkeit verändert wird, derart, daß die Länge der simulierten Meßstrecke konstant bleibt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufzeiten an der Einlaufstelle der simulierten Meßstrecke gemessen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die zu messenden Durchlaufzeiten in Impulse zerlegt und die Impulse gezählt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung eines ortsfest gehaltenen Sensors, der während des Passierens eines Gefäßes ein A-Signal und während des Passierens einer Lücke ein davon verschiedenes B-Signal liefert, wobei die A-Signale und/oder B-Signale vorübergehend gespeichert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die A- Signale und/oder B-Signale mit einer bestimmten Abtastfrequenz in A-Impulse bzw. B-Impulse zerlegt werden und jeweils eine konstante Gesamtzahl von Impulsen fortlaufend gespeichert wird, indem beim Eingang eines neuen Impulses der älteste Impuls gelöscht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ tastfrequenz in Impulsen pro Zeiteinheit ein mehrfaches der maxi­ malen Arbeitsfrequenz des Förderers in Gefäßen pro Zeiteinheit be­ trägt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Anteil der gespeicherten A-Impulse und/oder B-Impulse an der Gesamtzahl der gespeicherten Impulse oder aus dem Verhält­ nis der gespeicherten A-Impulse und B-Impulse fortlaufend der variable Kennwert für den Belegungszustand des Förderers ermittelt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch einen ortsfest am Förderer (1) angeordneten Sensor (7), der während des Passierens eines Gefäßes ein A-Signal und während des Passierens einer Lücke ein davon verschiedenes B- Signal abgibt, durch einen Speicher (8, 9) für die Signale des Sen­ sors (7), der diese für eine bestimmte Speicherzeit aufnimmt, und durch eine Auswertungseinrichtung (10), die in Abhängigkeit vom Speicherinhalt einen variablen Kennwert für die Dichte des Gefäßstromes des Förderers (1) ermittelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor durch eine Lichtschranke (7) gebildet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher einen Schieberegister (8), der die Signale des Sensors (7) in Form von A-Impulsen und/oder B-Impulsen vorübergehend spei­ chert, sowie einen den Schieberegister (8) weiterschaltenden Taktge­ ber (9) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des Taktgebers (9) proportional mit der Transportge­ schwindigkeit des Förderers (1) erhöht bzw. erniedrigt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (9) ein synchron zum Förderer (1) antreibbares Zahnrad und einen dieses abtastenden Fühler aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (10) proportional zum Anteil der momentan gespeicherten A-Impulse oder B-Impulse an der Gesamtzahl von Speicherplätzen oder proportional zum Ver­ hältnis der momentan gespeicherten A-Impulse und B-Impulse ein variables Kennsignal, insbesondere eine variable Spannung erzeugt.