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Verfahren und Vorrichtung zum Bedienen und Überwachen einer mehrere
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gleichzeitig oder nacheinander wirksame Arbeitsstationen aufweisenden
Maschine, insbesondere Behälterfüll- und -verschließmaschine Die Erfindung bezieht
sich zunächst auf ein Verfahren zum Bedienen und Iberwachen einer mehrere gleichzeitig
oder nacheinander wirksame Arbeitsstationen aufweisenden Maschine, insbesondere
Behälterfüll- und -verschl ießmaschine.
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Bei bekannten Behälterfüll- und -verschließmaschinen werden die Behälter
stapelweise in eine Abstapelstation der Maschine eingesetzt und nacheinander oder
in prallelen Reihen auf einen Förderer aufgebracht, der die Behälter durch die Maschine
befördert. In den nachfolgenden Arbeitsstationen werden die Behälter gefüllt und
nach dem Auflegen eines Deckels durch Heißsiegelung verschlossen und schließlich
zur Verpackung weitergegeben oder automatisch in Kisten gepackt. Erforderlichenfalls
können auch weitere Arbeitsstationen vorgesehen werden, in denen beispielsweise
das Aufdrucken eines Datums oder dergleichen vorgenommen wird. Auch können die Behälter
sterilisiert und/oder die gesamte Verpackung in aseptischer Atmosphäre vorgenommen
werden.
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Während des Transportes werden die Behälter kontinuierlich oder intermittierend
durch die einzelnen Arbeitsstationen bewegt und im Bereich der jeweiligen Arbeisstation
befüllt bzw. bearbeitet.
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Bei solchen Behälterfüll- und -verschließmaschinen handelt es sich
mithin um sehr komplizierte Maschinen, bei denen eine Vielzahl von Bedienungs- und
iiberwachungsfunktionen notwendig ist, um einen einwandfreien Betrieb einer solchen
Maschine zu gewährleisten. In der Praxis waren bisher umfangreiche Maßnahmen erforderlich,
um ein zufriedenstellendes Ingangsetzen, Einstellen, Überwachen, Auswechseln oder
dergleichen Arbeiten vornehmen zu können.
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Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Steuerung der Maschine so auszubilden,
daß manuelle Eingriffe des Bedienungspersonals auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Zu diesem Zweck besitzt die Steuerung den einzelnen Arbeitsstationen zugeordnete
Steuereinheiten, durch die ein den Arbeitsstationen zugeordnetes Signal entsprechend
dem Durchlauf der Behälter durch die Arbeitsstationen weiter verschoben wird und
bei Fehlen eines Signals bzw. Vorliegen eines Fehlersignals die Funktion der Arbeitsstationen
nacheinander beeinflußt. (Deutsche Offenlegungsschrift 24 37 459) Der Erfindung
liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedienen
und Überwachen einer mehrere gleichzeitig oder nacheinander wirksame Arbeitsstationen
aufweisenden Maschine, insbesondere Behälterfüll- und -verschließmaschine, zu schaffen,
wodurch die Bedienung und Überwachung der Maschine erheblich vereinfacht und zugleich
sichergestellt wird, daß im Störungsfall der Bedienungsperson eine wirksame Entscheidungshilfe
anhand gegeben wird, um schnellstmöglich Abhilfe für den Störungsfall zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens
die wichtigsten Bedien- und ilberwachungsfunktionen der Maschine in ein Programm
eingegeben werden, und dieses unmittelbar an der Maschine für die Bedienungsperson
sichtbar dargestellt wird, indem die Bedienfunktionen entsprechend dem vorgegebenen
Programm von der Bedienungsperson abgerufen bzw. ausgewählt und die Überwachungsfunktionen
automatisch angezeigt sowie im Störungsfall gemeldet und optisch dargestellt werden.
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Mit den Merkmalen nach dem erfindunsgemäßen Verfahren hat man ein
Mittel an der Hand, mit dem die Bedienung und Überwachung einer viele Funktionsabläufe
aufweisenden Maschine erheblich vereinfacht wird. Die Bedienungsperson braucht also
lediglich das für den gewünschten Produktionsablauf vorgeschriebene Programm aufzurufen
und erhält dann augenblicklich entsprechende Hinweise zur Bedienung der Maschine
mit entsprechender Bestätigung. Auf diese Weise lassen sich durchweg alle Bedien-
und Überwachungsabläufe in optimaler Weise steuern.
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Außer der Auswahl und der Anzeige von Betriebszuständen und einer
laufenden Produktionskontrolle läßt sich auch die Vorbereitung der eigentlichen
Produktion exakt steuern, indem z.B. vor Beqinn der Produktion ein Reinigungsorogramm
absolviert wird. Schließlich lassen sich Wartungsarbeiten, gegebenenfalls vorbeugend,
durchführen und in günstige Zeiträume legen, so daß die Wartungsarbeiten optimiert
und der Ausnutzungsgrad der Maschine erheblich verbessert werden.
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Auch hinsichtlich der Produktionsvorgabe ist die programmgesteuerte
Bedienungsanweisung mit Bedienerführung besonders wertvoll, da auf Behälterfüll-
und -verschließmaschinen der in Rede stehenden Art eine Vielzahl von Füllprodukten
verarbeitet werden können. Als Füllprodukte kommen in erster Linie flüssige und
pasteuse Lebensmittel infrage, wie z.B. Milch, Kakao, Joghurt, Sahne, Quarkspeisen,
Puddings, Fruchtgelee, Milchreis, Konfitüren und dergleichen. Nach entsprechender
Voreinstellung kann eine Umstellung von einem Füllprodukt auf das andere, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines Reinigungsprogramms, automatisch durchgeführt werden,
dabei muß natürlich sichergestellt sein, daß das Packmittel dem jeweils ausgewählten
Füllprodukt angepaßt wird. Als Packmittel für die gegebenenfalls vorgefertigten
Behälter kommt Kunststoff, Aluminium, Karton und Verbundpackstoffe infrage. Die
ebenfalls vorgefertigten Deckel können als Flachdeckel, Bördeldeckel, Stülpdeckel
und als kombinierte Deckel ausgebildet sein.
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Schließlich läßt sich die technische Qualitätsprüfung und -abnahme
durch Behörden, Institute usw. wesentlich vereinfachen, indem das vorgegebene Programm
bzw. Unterprogramm durchlaufen wird.
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Letztendlich ist das vorgeschlagene Verfahren für das Anzeigen von
Störmeldungen mit Abhilfemaßnahmen besonders wertvoll. So erhält die Bedienungsperson
genaue Angaben bzw. Hinweise, was im konkreten Störfall zu veranlassen ist, beispielsweise
in Form von Verhaltensanweisungen für die eigene Person, oder allgemeine Empfehlungen,
einen Sachverständigen, z.B. Mechaniker oder Elektriker, mit der Schadensbehebung
zu beauftragen.
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Die Ausnutzung des Programmes kann sogar soweit gehen, daß eine Empfehlung
für bestimmte Ersatzteile bzw. Hinweise auf die Ersatzteilliste oder weitergehende
Betriebsanleitungen gegeben wird.
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Zweckmäßigerweise haben die Störmeldungen gegenüber den Bedienfunktionshinweisen
Vorrang und die Störmeldungen lassen sich ohne weiteres zeitgenau aufschreiben und
protokollieren, so daß man genaue Angaben über den prozentualen Ausfall, eine mögliche
Fehlerbehebung, eine Ursachenfindung für Schulungszwecke und sogar eine zentrale
Datenverarbeitung hat.
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Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß im Bedienungsgeräteschrank der Maschine ein Mikroprozessor bzw. eine speicherprogrammierbare
Steuerung enthalten ist, die einerseits mit Kontrollwertgebern an den Arbeitsstationen
der Maschine und andererseits mit einem einen Monitor aufweisenden Bedienungsgerät
sowie einer Abruftaste und einer Betätigungstaste verbunden ist. Für die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist somit wichtig, daß die gesamte Steuerung der Maschine mit nur zwei
Betätigungselementen auskommt, nämlich der Abruftaste, um das Programm auf dem Monitor
aufzulisten bzw.
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Anweisungen für die Bedienung und Abhilfe von Störmeldungen darzustellen
und ferner der Betätigungstaste, um die automatisch quittierte Schrittfolge des
Programmablaufes festzulegen.
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Selbstverständlich ist es möglich, daß an das Bedienungsgerät ein
vorzugsweise im Bereich der Maschine befindlicher Drucker angeschlossen ist und
daß gegebenenfalls extern von der Maschine aufgestellte Datenverarbeitungs- und/oder
aufzeichnungsgeräte vorgesehen sind, beispielsweise in der Mechaniker- oder Elektrowerkstatt,
so daß im Störfall augenblicklich auch an diesen externen Stellen die Störmeldung
aufgenommen werden kann, um Abhilfemaßnahmen vorzubereiten und gegebenenfalls umqehend
durchzuführen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
einer Behälterfüll- und -verschließmaschine mit der Bedien- und Überwachungsvorrichtung
gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Maschine und der
Bedien- und Überwachungsvorri chtung.
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Eine in Fig. 1 dargestellte Behälterfüll- und -verschließmaschine
besitzt einen Bedienungsgeräteschrank 1 mit einem Monitor 2, einer Abruftaste 3
und einer Bestätigungstaste 4. In weiter unten näher beschriebener Weise läßt sich
die gesamte Maschine lediglich mit Hilfe der Abruftaste 3 und der Bestätigungstaste
4 sowie einem gespeicherten und über den Monitor 2 sichtbar gemachten Programm steuern.
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Zur Maschine kann eine Behälterzuführstation 5 oder eine Behälterabstaoelstation
6 gehören sowie eine Fördereinrichtung 7, mit deren Hilfe die Behälter entlang der
weiterfolgenden Arbeitsstationen geführt werden können. Dabei können die Behälter
in einer Reihe oder aber auch zu mehreren Reihen hintereinander gefördert werden.
Zu den weiteren Stationen gehören eine Einrichtung zur Packmittelentkeimung, eine
Vorfüllstation 8, eine Hauptfüllstation 9 sowie eine Nachfüllstation 11. Hinter
der Nachfüllstation 11 ist eine Deckelauflegestation 12, eine Heißsiegelstation
13, eine Becheraushebestation 14, eine Becherübergabestation 15 und ein Auslaufband
16 angeordnet.
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In Fig. 2 sind die einzelnen Arbeitsstationen 8 bis 16 der Maschine
schematisch angedeutet. Wie daraus hervorgeht, weist jede Arbeitsstation 8 bis 16
einen Kontrollwertgeber 17 auf, die über schematisch angedeutete Leitungen 18,19
mit einer speicherprogrammierten Steuerung 21 innerhalb des Bedienungsgeräteschrankes
1 in Verbindung stehen. Die Steuerung selbst ist über Leitungen 22,23 mit einem
den Monitor 2 aufweisenden Bedienungsgerät 24 und der Abruftaste 3 sowie der Bestätigungstaste
4 verbunden.
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über weitere Leitungen 25,26,27 und 28 können an das Bedienungsgerät
24 externe Datenaufzeichnungs- und -anzeigegeräte 29,31, z.B. in einer Mechaniker-
oder Elektrowerkstatt sowie eine zentrale Datenverarbeitungsanlage 32 mit einem
Drucker 33 angeschlossen sein. Unmittelbar an der Maschine ist ohnehin ein Drucker
34 vorhanden. Die Behälterfüll- und -verschließmaschine mit der Bedien- und Überwachungsvorrichtung
arbeitet wie folgt: Die in der Behälterabstapelstation 6 befindlichen Behälter 10
werden in nicht dargestellte Taschen der Fördereinrichtung 7 eingegeben. Die Behälter
10 werden dann durch die Vorfüll-, Hauptfüll- und Nachfülleinrichtung mit den entsprechenden
Füllprodukten gefüllt, worauf in der Deckelauflagestation 12 die zugehörigen Deckel
auf die Behälter 10 aufgesetzt und schließlich in der Heißsiegelstation 13 angesiegelt
werden.
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Über die Becheraushebestation und Becherübergabestation werden dann
schließlich die Becher aus der Fördereinrichtung 7 an das Auslaufband 16 zur Verpackung
übergeben.
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Zur Steuerung all dieser Arbeitsabläufe und gegebenenfalls weiterer,
hier im einzelnen nicht erläuterter, Zwischenstufen dient die Programmsteuerung
der Maschine, welche anhand der nachfolgend gegebenen Erläuterungen beschrieben
wird:
Nach dem Einschalten der Maschine über einen nicht dargestellten
Hauptschalter wird die Abruftaste 3 am Bedienungsgerät 24 durch die Bedienungsperson
gedrückt, worauf auf dem Monitor 2 das Betriebsarteneinstellprogramm nach Art eines
Menüs dargeboten wrd. Andeutungsweise kann dies folgendermaßen aussehen: Produktion-Automatik-Betrieb
Grobreinigung Desinfektion Produktwechsel usw.
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Darauf wird von der Bedienungsperson erneut die Abruftaste 3 betätigt
und es erscheint auf dem Monitor 2 das Unterprogramm Produktion-Automatik-Betrieb
für den vorgesehenen Produktionsablauf.
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Wird nun die Bestätigungstaste 4 gedrückt, erscheint auf dem Monitor
2 automatisch eine Checkliste für die Vorbereitung der Produktion, beispielsweise
mit den folgenden Hinweisen: Behälter einlegen, Deckel einlegen, Leerkartons einlegen
usw.
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mit einer automatischen Quittierung, daß nunmehr nach Durchführung
all dieser Maßnahmen die Maschine produktionsbereit ist.
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Bei der Vielzahl der durchzuführenden Funktionsabläufe kann es durchaus
zu Störungen kommen. Für diesen Fall ist ebenfalls ein Programm vorgesehen, das
in der folgenden Weise arbeitet: Die Störmeldung wird automatisch auf dem Bildschirm
angezeigt z.B. der Hinweis: "Produkt fehlt".
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Wird nun durch die Bedienungsperson die Abruftaste 3 gedrückt, erscheint
auf dem Monitor 2 eine genaue Anleitung bzw. ein Hinweis für die Bedienungsperson,
wie der Störfall beseitigt werden kann. Der Hinweis kann beispielsweise in der Weise
erfolgen, daß die Bedienungsperson selbst die Störung beseitigen kann oder aber
auch in der Weise, daß ein mit der Maschine vertrauter Mechaniker oder Elektriker
herangezogen werden muß.
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Es besteht durchaus die Möglichkeit, Störmeldungen über den angeschlossenen
Drucker 34 ausdrucken zu lassen. Das gleiche gilt auch für den gesamten Betriebsablauf,
so daß man über alle Vorgänge während der Betriebszeit der Maschine einen genauen
Überblick hat.
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Die weiter vorgesehenen Anzeige- und Aufzeichnungsgeräte 29,31 sowie
Datenverarbeitungsgerät 32 mit Drucker 33 dienen dazu, um an externen Stellen eine
zusätzliche Verarbeitung bzw. Anzeige zu haben.