EP2604571B1

EP2604571B1 - Rotating machine for closing or filling of containers

Info

Publication number: EP2604571B1
Application number: EP12190806.5A
Authority: EP
Inventors: Michael Auburger; Erwin Knieling
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: CN103159156B; EP2604571A1; CN103159156A; DE102011088588A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.The invention relates to a rotary machine for closing or filling containers with the features of the preamble of claim 1.

Füller und Verschließer sind üblicherweise als Rotationsmaschinen ausgeführt und dienen dazu, Behälter mit einem fließfähigen Medium zu befüllen und diese anschließend mit einem Verschluss zu versehen. Das fließfähige Medium umfasst dabei Getränke, Pasten, chemische, biologische oder pharmazeutische Produkte. Die Behälter können dabei insbesondere Flaschen, Tuben oder Dosen sein. In beiden Ausführungsformen der Rotationsmaschine sind mehrere am Umfang umlaufend angeordnete Behandlungsstationen angeordnet, wie beispielsweise ein Füllventil oder ein Verschließkopf. Die Behälter werden in der Rotationsmaschine durch eine Höhenbewegung von einer Hubvorrichtung mit elektrischen Linearantrieben zu den Behandlungsstationen hin- und wegbewegt. In einem Füller werden so die Behälter an die Füllventile angepresst oder in einem Verschließer dem Verschließkopf zugeführt. Dabei wird die Höhenbewegung der Hubvorrichtung entsprechend einer vordefinierten Kennlinie ausgeführt, die bei der Einrichtung der Rotationsmaschine durch einen Bediener aus einer Sortenverwaltung ausgewählt wird. Die Hubvorrichtungen führen so über den Umlauf eines Behälters eine Höhenbewegung entsprechend der vordefinierten Kennlinie aus.Fillers and cappers are usually designed as rotary machines and serve to fill containers with a flowable medium and then to provide them with a closure. The flowable medium comprises beverages, pastes, chemical, biological or pharmaceutical products. The containers can be in particular bottles, tubes or cans. In both embodiments of the rotary machine a plurality of peripherally circumferentially arranged treatment stations are arranged, such as a filling valve or a capping head. The containers are moved in the rotary machine by a height movement of a lifting device with electric linear drives back and forth to the treatment stations. In a filler so the containers are pressed against the filling valves or supplied in a capper the capping. In this case, the height movement of the lifting device is carried out according to a predefined characteristic curve, which is selected in the device of the rotary machine by an operator from a variety management. The lifting devices thus perform over the circulation of a container a height movement according to the predefined characteristic.

Derartige Rotationsmaschinen zum Verschließen oder Füllen von Behältern haben zum Nachteil, dass die Parameter der vordefinierten Kennlinie für jeden Behältertyp aufwendig erstellt werden müssen und die Rotationsmaschine beim Wechsel auf einen anderen Behältertyp vom Bediener neu eingestellt werden muss. Ebenso kann die Höhenbewegung der Hubvorrichtung während des Verarbeitungsprozesses nicht auf individuelle Behältermerkmale angepasst werden.Such rotary machines for closing or filling containers have the disadvantage that the parameters of the predefined characteristic must be elaborately created for each container type and the rotary machine must be readjusted by the operator when changing to another type of container. Likewise, the height movement of the lifting device during the processing process can not be adapted to individual container characteristics.

Die EP 1182165 A1 offenbart eine Verschließmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem Verschließkopf mit einem Linearantrieb.The EP 1182165 A1 discloses a capping machine according to the preamble of claim 1 with a capping head with a linear drive.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotationsmaschine und ein Verfahren zum Verschließen oder Füllen von Behältern bereitzustellen, welche eine einfache und flexible Parametrisierung der Höhenbewegung von Hubvorrichtungen mit elektrischen Linearantrieben erlaubt.The object of the invention is to provide a rotary machine and a method for closing or filling of containers, which allows a simple and flexible parameterization of the vertical movement of lifting devices with electric linear drives.

Die Erfindung stellt zur Lösung dieser Aufgabenstellung eine Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.To solve this problem, the invention provides a rotary machine for closing or filling containers with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Dadurch, dass erfindungsgemäß die Erkennungseinrichtung eine Behälterkenngröße ermittelt und eine Steuervorrichtung mit den elektrischen Linearantrieben in den Hubvorrichtungen verbunden ist, können die Höhenbewegungen der Hubvorrichtungen auf Basis der ermittelten Behälterkenngröße gesteuert werden. In der Folge kann die Höhenbewegung der Behälter in Bezug auf die Behandlungsstationen in Abhängigkeit von der Behälterkenngröße erfolgen, und somit parametrisiert sich die Rotationsmaschine selbst. Die Auswahl einer vorherbestimmten Kennlinie muss also nicht mehr beim Einrichten durch einen Benutzer erfolgen. Ebenso ist es dadurch möglich, dass eine standardisierte Kennlinie für die Höhenbewegungen der Hubvorrichtungen hinterlegt wird und entsprechend der Behälterkenngröße individuell auf die Behälter angepasst wird. Dadurch ist es insbesondere möglich, die Rotationsmaschine mit unterschiedlichen Behältern zu beschicken, ohne dass dazu der Eingriff eines Bedieners notwendig wäre. Zudem kann die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen automatisch und flexibel auf individuelle Behältermerkmale angepasst werden, wie z.B. Formtoleranzen.Characterized in that according to the invention, the detection means determines a container characteristic and a control device is connected to the electric linear drives in the lifting devices, the height movements of the lifting devices can be controlled on the basis of the determined container characteristic. As a result, the height movement of the containers with respect to the treatment stations can be effected as a function of the container characteristic, and thus the rotary machine parameterizes itself. The selection of a predetermined characteristic curve therefore no longer has to take place when set up by a user. Likewise, it is possible that a standardized characteristic for the height movements of the lifting devices is deposited and is adjusted according to the container characteristic individually to the container. As a result, it is possible in particular to feed the rotary machine with different containers, without requiring the intervention of an operator. In addition, the height movement of the lifting devices can be automatically and flexibly adapted to individual container characteristics, such as e.g. Form tolerances.

Dadurch, dass bei einem Verschleiß der Hubvorrichtungen ein höherer Kraftaufwand für eine Höhenbewegung notwendig wird, erhöhen sich entsprechend die Ströme in den Motorwicklungen des Linearmotors. Somit kann aus den gemessenen Strömen ein Rückschluss auf den Verschleiß der Hubvorrichtungen gezogen werden.Due to the fact that, when the lifting devices wear out, a greater amount of force is required for vertical movement, the currents in the motor windings of the linear motor increase correspondingly. Thus, a conclusion can be drawn from the measured currents on the wear of the lifting devices.

Die Strommesseinrichtungen sind so ausgeführt dass sie die Ströme in Motorwicklungen der elektrischen Linearantriebe messen. Die Strommesseinrichtungen können insbesondere in der Steuervorrichtung angeordnet sein.The current measuring devices are designed to measure the currents in motor windings of the electric linear drives. The current measuring devices can be arranged in particular in the control device.

Die erfindungsgemäße Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern ist grundsätzlich breit verwendbar. Die Rotationsmaschine kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Bei den Behältern kann es sich um Kunststofflaschen, Glasflaschen, Tuben, Dosen und/oder Kanister handeln. Die Behälter können geeignet sein, verschiedenste Medien wie z.B. Getränke, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern kann dafür bestimmt sein, einen kontinuierlichen Strom von Behältern jeweils mit einer vorherbestimmten Füllmenge zu befüllen und/oder jeweils mit Behälterverschlüssen zu verschließen. Bei den Behälterverschlüssen kann es sich um Kronkorken, Korken, Schraubverschlüsse, Deckel oder Versiegelungen handeln.The rotary machine according to the invention for closing or filling containers is generally broadly usable. The rotary machine can be arranged in a beverage processing plant. The containers may be plastic bottles, glass bottles, tubes, cans and / or canisters. The containers may be suitable for use with a variety of media, e.g. Beverages, pastes, chemical, biological and / or pharmaceutical products. The rotary machine for closing or filling containers may be designed to fill a continuous stream of containers each with a predetermined filling amount and / or in each case to close container closures. The container closures may be crown corks, corks, screw tops, lids or seals.

Die Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern kann ein Karussell für den kontinuierlichen Transport von Behältern am Umfang aufweisen. Die Rotationsmaschine kann dabei derart ausgeführt sein, dass diese über einen Einlauf Behälter aufnimmt, diese während der Behandlung kontinuierlich weiter transportiert und an einem Auslauf wieder abgibt. Die Behandlungsstationen können als Füllventil oder als Verschließkopf ausgeführt sein. Die Hubvorrichtungen können als Teller für den Behälterboden oder als Aufnahme für den Behälterhals ausgebildet sein. Die elektrischen Linearantriebe können als Linearmotor, Spindel- oder Zahnstangenantrieb ausgebildet sein. Die Steuervorrichtung kann als Steuerung oder als Regelung ausgeführt sein. Die Steuervorrichtung kann mindestens eine Schnittstelle für elektrische oder elektromagnetische Signale umfassen, die insbesondere dazu vorgesehen ist die Hubvorrichtung zu steuern, Behälterkenngrößen und/oder Höhenpositionsdaten zu übermitteln. Die Erkennungseinrichtung kann eine Kamera, einen optischen Sensor und/oder eine Empfängervorrichtung für elektromagnetische Wellen umfassen. Die Erkennungseinrichtung kann mit der Steuervorrichtung über eine Signalleitung verbunden sein, die insbesondere dazu vorgesehen ist die Behälterkenngrößen zu übermitteln.The rotary machine for closing or filling containers may have a carousel for the continuous transport of containers on the periphery. The rotary machine can be designed such that it receives container via an inlet, this while the treatment continues to be transported and discharged at an outlet again. The treatment stations can be designed as a filling valve or as a capping head. The lifting devices may be formed as a plate for the container bottom or as a receptacle for the container neck. The electric linear drives can be designed as a linear motor, spindle or rack drive. The control device may be designed as a controller or as a controller. The control device may comprise at least one interface for electrical or electromagnetic signals, which is in particular intended to control the lifting device, to convey container characteristics and / or height position data. The detection device may comprise a camera, an optical sensor and / or an electromagnetic wave receiver device. The detection device can be connected to the control device via a signal line, which is in particular intended to transmit the container characteristics.

Vorzugsweise kann die Erkennungseinrichtung dazu vorgesehen sein, mindestens ein geometrisches Merkmal der Behälter als Behälterkenngröße zu ermitteln, wie insbesondere die Behälterhöhe und/oder Konturmerkmale. Die Erkennungseinrichtung kann als Kamera ausgebildet sein, welche die Behälter einzeln fotografiert. Die Erkennungseinrichtung oder die Steuervorrichtung kann eine Bildverarbeitungssoftware umfassen, die insbesondere dazu vorgesehen ist, aus den Bildern die Behälterhöhe und/oder die Konturmerkmale zu extrahieren. Die Erkennungseinrichtung kann als mindestens eine Lichtschranke ausgeführt sein. Ebenso kann die Erkennungseinrichtung als Sensor ausgebildet sein, der dazu geeignet ist mindestens einen Bereich der Behälter dreidimensional zu erfassen und der insbesondere als optischer Sensor ausgebildet ist. Dadurch, dass die Erkennungseinrichtung dazu vorgesehen ist, geometrische Merkmale der Behälter zu ermitteln, ist es möglich für die Steuerung geometrische Behälterkenngrößen als Daten für die Steuervorrichtung bereitzustellen. Die Steuervorrichtung kann aus den geometrischen Kenngrößen der Behälter entsprechende Kennlinien für die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen ableiten und daraus Steuersignale für die elektrischen Linearmotoren erzeugen.Preferably, the detection device can be provided to determine at least one geometric feature of the container as a container characteristic, in particular the container height and / or contour features. The recognition device can be designed as a camera, which photographs the containers individually. The identification device or the control device may comprise image processing software, which is provided in particular for extracting the container height and / or the contour features from the images. The detection device can be designed as at least one light barrier. Likewise, the detection device may be formed as a sensor which is suitable for detecting at least a portion of the container three-dimensionally and which is in particular designed as an optical sensor. Due to the fact that the recognition device is intended to determine geometric characteristics of the containers, it is possible for the controller to provide geometric container characteristics as data for the control device. The control device can derive corresponding characteristic curves for the vertical movement of the lifting devices from the geometric parameters of the containers and generate control signals for the electric linear motors therefrom.

Die Erkennungseinrichtung kann dazu vorgesehen sein, Kennzeichnungselemente zu erfassen, die insbesondere an den Behältern angebracht sind. Alternativ können die Kennzeichnungselemente an einer Behälteraufnahme angebracht sein. Die Kennzeichnungselemente können dabei RFID, SAW oder optische Kennzeichnungen (z.B. Barcodes) umfassen, die insbesondere mindestens eine Behälterkenngröße als Dateninhalt aufweisen. Ebenso können die Kennzeichnungselemente eine Identifizierungsnummer umfassen, die insbesondere dazu geeignet ist, die mindestens eine Behälterkenngröße aus einer Datenbank auszulesen. Die Erkennungseinrichtung kann einen zu den Kennzeichnungselementen kompatiblen Datenempfänger umfassen.The identification device can be provided to detect identification elements, which are attached in particular to the containers. Alternatively, the identification elements may be attached to a container receptacle. The identification elements may comprise RFID, SAW or optical markings (eg barcodes), which in particular have at least one container parameter as data content. Likewise, the identification elements may include an identification number, which is particularly suitable for reading the at least one container characteristic from a database. The recognizer may include a data receiver compatible with the tag elements.

Dadurch, dass die Erkennungseinrichtung dazu vorgesehen ist, Kennzeichnungselemente zu erfassen, können darüber die Behälterkenngrößen ermittelt und davon abhängig die Steuersignale durch die Steuervorrichtung ausgeben werden.By virtue of the fact that the identification device is intended to detect identification elements, the container characteristics can be determined and the control signals output by the control device as a function thereof.

Vorzugsweise kann die Erkennungseinrichtung im Bereich des Einlaufs der Rotationsmaschine angeordnet sein. Die Erkennungseinrichtung kann mit einem Datenspeicher ausgeführt oder verbunden sein um die Behälterkenngrößen abzuspeichern. Dadurch kann im Bereich des Einlaufs für jeden Behälter die Behälterkenngröße ermittelt und der entsprechenden Hubvorrichtung zugeordnet werden, welche den Behälter beim Befüllen oder Verschließen aufnimmt.Preferably, the detection device may be arranged in the region of the inlet of the rotary machine. The identification device can be designed or connected to a data memory in order to store the container characteristics. As a result, in the region of the inlet for each container, the container characteristic can be determined and assigned to the corresponding lifting device which receives the container during filling or closing.

Die Linearantriebe können Wegmesseinrichtungen aufweisen, die insbesondere dazu vorgesehen sind die Höhenpositionen der Hubvorrichtungen zu ermitteln. Die Wegmesseinrichtungen können als Encoder ausgeführt sein, die insbesondere dazu vorgesehen sind, die Position des Läufers oder Rotors eines Motors zu erfassen. Dadurch, dass die Höhenpositionen der Hubvorrichtungen ermittelt werden, kann eine genauere Steuerung der Hubvorrichtungen erfolgen, um insbesondere dünnwandige Behälter gegenüber den Behandlungsstationen präzise zu bewegen.The linear drives may have displacement measuring devices, which are in particular intended to determine the height positions of the lifting devices. The displacement measuring devices can be designed as encoders, which are in particular designed to detect the position of the rotor or rotor of a motor. The fact that the height positions of the lifting devices are determined, a more precise control of the lifting devices can be done to precisely move particularly thin-walled container relative to the treatment stations.

Die Linearantriebe können Kraftmesseinrichtungen aufweisen, die insbesondere dazu vorgesehen sind die Anpresskraft zu ermitteln, welche die Behältermündungen auf die Behandlungsstationen ausüben. Die Kraftmesseinrichtungen können Piezoelemente oder Dehnungsmessstreifen umfassen. Durch die Kraftmesseinrichtungen kann die genaue Anpresskraft der Behältermündungen auf die Behandlungsstationen gemessen werden und somit kann eine Beschädigung der Behälter oder der Behandlungsstationen verhindert werden.The linear drives can have force measuring devices, which are in particular provided to determine the contact pressure, which exert the container mouths on the treatment stations. The force measuring devices may comprise piezo elements or strain gauges. By the force measuring devices, the exact contact pressure of the container mouths can be measured on the treatment stations and thus damage to the container or the treatment stations can be prevented.

Insbesondere kann die Steuervorrichtung mit einer Sortenverwaltung verbunden sein. Die Sortenverwaltung kann Daten, wie Behälterkenngrößen und/oder Kennlinien für die Höhenbewegungen von Hubvorrichtungen umfassen. Dadurch, dass die Steuervorrichtung mit einer Sortenverwaltung verbunden ist, kann die Steuervorrichtung auf vorhandene Daten bezüglich der Höhenbewegung der Hubvorrichtungen und/oder der Behälterkenngrößen zugreifen. Ebenso kann die Steuervorrichtung die von der Erkennungseinrichtung ermittelten Behälterkenngrößen in der Sortenverwaltung ablegen. Dadurch ist es möglich, Kennlinien für die Höhenbewegung von Hubvorrichtungen zu kalibrieren oder abzugleichen. Ebenso kann dadurch die Berechnungszeit für die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen in der Steuervorrichtung verkürzt werden.In particular, the control device can be connected to a variety management. The variety management may include data, such as container characteristics and / or characteristics for the height movements of lifting devices. By virtue of the fact that the control device is connected to a variety manager, the control device can access existing data regarding the height movement of the lifting devices and / or the container characteristics. Likewise, the control device can store the container characteristics determined by the recognition device in the variety management. This makes it possible to calibrate or balance curves for the vertical movement of lifting devices. Likewise, this can shorten the calculation time for the height movement of the lifting devices in the control device.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren nach Anspruch 8 zum Verschließen oder Füllen von Behältern für eine Rotationsmaschine bereit, gemäß dem die Behälter einer Erkennungseinrichtung zugeführt werden, die von den Behältern mindestens eine Behälterkenngröße ermittelt und diese an mindestens eine Steuervorrichtung übergibt und die Behälter anschließend Hubvorrichtungen mit elektrischen Linearantrieben zugeführt werden, welche mit der Steuervorrichtung verbunden sind, und die für eine Höhenbewegung der Hubvorrichtungen aus der Behälterkenngröße der Behälter Steuersignale erzeugt und an die Hubvorrichtungen abgibt, wobei mittels Strommesseinrichtungen die Ströme in den Motorwicklungen der Linearantriebe gemessen und in einer Speichereinheit abgelegt werden und ein Verschleiß der elektrischen Linearantriebe ermittelt wird.The invention further provides a method according to claim 8 for closing or filling containers for a rotary machine, according to which the containers of a recognition device are fed, which determines at least one container characteristic from the containers and this passes to at least one control device and the containers are then supplied lifting devices with electric linear drives, which are connected to the control device, and generates control signals for a height movement of the lifting devices from the container characteristic of the container and delivers to the lifting devices, which are measured by means of current measuring devices, the currents in the motor windings of the linear drives and stored in a memory unit and wear of the electric linear actuators is determined.

Dadurch, dass die Behälterkenngröße von jedem Behälter ermittelt wird und an eine Steuervorrichtung übergeben wird, welche anschließend in Abhängigkeit davon Steuersignale für eine Höhenbewegung der Hubvorrichtungen erzeugt, kann die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen einfacher und flexibler parametrisiert werden.Characterized in that the container characteristic of each container is determined and passed to a control device, which then generates control signals in response to a vertical movement of the lifting devices, the height movement of the lifting devices can be parametrized simple and flexible.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern in einer Draufsicht;
Fig. 2 eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Rotationsmaschine zum Verschließen oder Füllen von Behältern in einer Seitenansicht.

Further features and advantages of the invention will be explained below with reference to the embodiments illustrated in the figures. Showing:

Fig. 1 an illustration of a rotary machine according to the invention for closing or filling of containers in a plan view;
Fig. 2 a partial view of a rotary machine according to the invention for closing or filling of containers in a side view.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Rotationsmaschine 1 zum Verschließen oder Befüllen von Behältern 2 in einer Draufsicht. Zu sehen sind Behälter 2, die an einer Erkennungseinrichtung 7 im Einlauf 10 der Rotationsmaschine 1 vorbeigeführt und über einen Zuführstern 22 der Rotationsmaschine 1 zum Füllen der Behälter 2 zugeführt werden. Nach dem Befüllen der Behälter 2 werden diese über den Abführstern 23 zu weiteren Stationen der Getränkeverarbeitungsanlage weitergeführt. Fig. 1 shows a representation of a rotary machine 1 for closing or filling containers 2 in a plan view. On display are containers 2, which are guided past a detection device 7 in the inlet 10 of the rotary machine 1 and fed via a feed star 22 of the rotary machine 1 for filling the containers 2. After filling the container 2, these are continued via the discharge star 23 to other stations of the beverage processing plant.

Die Erkennungseinrichtung 7 ist dabei als Kamerasystem ausgeführt und ist dazu vorgesehen, die Behälter 2 im Einlauf 10 einzeln zu fotografieren. Bei dem Kamerasystem handelt es sich um eine CCD-Kamera und die Bilder der Behälter 2 werden als digitaler Datenstrom über die Datenleitung 9 an die Steuervorrichtung 6 weitergeleitet und dort gespeichert. Die Bilder der Behälter 2 werden einzeln in der Steuervorrichtung 6 mit einer Bildverarbeitungssoftware hinsichtlich der Höhe jedes fotografierten Behälters 2 ausgewertet. Alternativ kann diese Auswertung bereits in der Erkennungseinrichtung 7 erfolgen. Die Behälterhöhe wird dann als Behälterkenngröße dem fotografierten Behälter 2 zugeordnet und in der Steuervorrichtung 6 gespeichert. Dieses Vorgehen wird für jeden Behälter 2 im Einlauf 10 durchgeführt.The recognition device 7 is designed as a camera system and is intended to photograph the container 2 in the inlet 10 individually. In the camera system is a CCD camera and the images of the container 2 are forwarded as a digital data stream via the data line 9 to the control device 6 and stored there. The images of the containers 2 are individually evaluated in the control device 6 with image processing software regarding the height of each photographed container 2. Alternatively, this evaluation can already take place in the recognition device 7. The container height is then the container characteristic photographed container 2 assigned and stored in the control device 6. This procedure is carried out for each container 2 in the inlet 10.

Die Behälter 2 werden anschließend von dem Zuführstern 22 der Rotationsmaschine 1 zugeführt, wobei jeder Behälter 2 von einer Hubvorrichtung 4 mit einer darüberliegenden Behandlungsstation 3 aufgenommen wird. Die Hubvorrichtungen 4 sind in dem Ausführungsbeispiel als Hubteller ausgeführt, auf denen die Behälter 2 mit dem Behälterboden stehen. Die Behandlungsstationen 3 sind hier jeweils als Füllventil ausgeführt, um eine vorherbestimmte Menge eines Getränks in jeden Behälter 2 einzufüllen. Entlang des Umlaufs der Rotationsmaschine 1 werden beim Befüllvorgang die Behälter 2 durch die Hubvorrichtungen 4 an die Behandlungsstationen 3 angepresst und für eine definierte Zeitdauer wird das Füllventil für die Befüllung geöffnet. Die Steuervorrichtung 6 steuert dabei die karussellartige Drehung der Rotationsmaschine 1 um die Achse A. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung 6 mit den elektrischen Linearantrieben (nicht dargestellt) in den Hubvorrichtungen 4 verbunden und gibt an diese Steuersignale zur Veränderung der Höhenpositionen ab. Dabei sind die elektrischen Linearantriebe mit der Steuervorrichtung 6 über eine Steuerleitung 8 verbunden, über die die Steuersignale übertragen werden. Somit kann die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen 4 und damit der Behälter 2 individuell entlang des Umfangs der Rotationsmaschine 1 gesteuert werden. Die Höhensignale werden von der Steuervorrichtung 6 in Abhängigkeit von der Behälterhöhe abgegeben, welche zuvor im Einlauf 10 durch die Erkennungseinrichtung 7 ermittelt wurde. Dazu ist in der Steuervorrichtung 6 eine standardisierte Kennlinie für die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen 4 hinterlegt, welche individuell an die ermittelte Behälterhöhe des jeweiligen Behälters 2 angepasst wird. Dazu ist die Steuervorrichtung 6 in der Lage, die Behälterhöhe eines Behälters 2, welche im Einlauf 10 ermittelt wurde, einer bestimmten Hubvorrichtung 4 zuzuordnen.The containers 2 are then fed from the feed star 22 of the rotary machine 1, each container 2 of a lifting device 4 with an overlying treatment station 3 is recorded. The lifting devices 4 are executed in the embodiment as a lifting plate on which the container 2 are with the container bottom. The treatment stations 3 are here each designed as a filling valve to fill a predetermined amount of a beverage in each container 2. Along the rotation of the rotary machine 1, the containers 2 are pressed by the lifting devices 4 to the treatment stations 3 during filling and for a defined period of time, the filling valve is opened for filling. The control device 6 controls the carousel-like rotation of the rotary machine 1 about the axis A. In addition, the control device 6 is connected to the electric linear drives (not shown) in the lifting devices 4 and outputs to these control signals for changing the height positions. The electric linear drives are connected to the control device 6 via a control line 8, via which the control signals are transmitted. Thus, the height movement of the lifting devices 4 and thus the container 2 can be controlled individually along the circumference of the rotary machine 1. The height signals are output by the control device 6 as a function of the container height, which was previously determined in the inlet 10 by the detection device 7. For this purpose, a standardized characteristic for the vertical movement of the lifting devices 4 is stored in the control device 6, which is adjusted individually to the determined container height of the respective container 2. For this purpose, the control device 6 is able to assign the container height of a container 2, which was determined in the inlet 10, to a specific lifting device 4.

Damit ist die Rotationsmaschine 1 zum Füllen der Behälter 2 in der Lage, die Höhenbewegung der Hubvorrichtungen 4 beim Befüllen der Behälter 2 automatisch an die Behälterhöhe anzupassen. Somit kann ein Wechsel des Behältertyps im laufenden Behälterstrom ohne Eingriff eines Bedieners erfolgen. Zudem können Schwankungen der Behälterhöhe beim Befüllen in der Rotationsmaschine 1 durch eine flexible Anpassung der Höhenbewegung der Hubvorrichtungen 4 ausgeglichen werden.Thus, the rotary machine 1 for filling the container 2 is able to automatically adjust the height movement of the lifting devices 4 when filling the container 2 to the container height. Thus, a change of the container type in the current container stream can be done without intervention of an operator. In addition, fluctuations in the container height when filling in the rotary machine 1 can be compensated by a flexible adjustment of the height movement of the lifting devices 4.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine 1 zum Füllen von Behältern 2 in einer Seitenansicht. Zu sehen ist eine Welle 19, welche um eine Achse A rotiert und von einem elektrischen Motor 17 angetrieben wird. An der Welle 19 ist eine Platte 20 befestigt, welche Hubvorrichtungen 4 aufnimmt. Ebenso ist an der Welle 19 ein Träger 21 befestigt, an dem Behandlungsstationen 3 angebracht sind, die ein Füllventil umfassen. Mit der Welle 19 sind weitere Hubvorrichtungen 4 und Behandlungsstationen 3 verbunden, die ebenfalls um die Achse A rotieren (hier nicht dargestellt). Fig. 2 shows a representation of the rotary machine 1 according to the invention for filling containers 2 in a side view. Shown is a shaft 19, which is rotated about an axis A and driven by an electric motor 17. On the shaft 19, a plate 20 is fixed, which receives lifting devices 4. Similarly, a carrier 21 is attached to the shaft 19, are attached to the treatment stations 3, which include a filling valve. With the shaft 19 more lifting devices 4 and treatment stations 3 are connected, which also rotate about the axis A (not shown here).

Die Hubvorrichtung 4 ist mit einem elektrischen Linearmotor 5 ausgeführt, in dem die Säule 14 mittels eines Servomotors 13 und eines Spindelantriebs in Fig. 2 nach oben und nach unten verfahrbar ist. Des Weiteren verfügt der elektrische Linearantrieb 5 über eine Wegmesseinrichtung 16, welche als Encoder ausgeführt ist und mit der die tatsächlich gefahrene Weglänge der Säule 14 bestimmt werden kann. Ebenso verfügt der elektrische Linearantrieb 5 über eine Kraftmesseinrichtung 12, mit der Kräfte gemessen werden können, welche längs der Säule 14 auf diese einwirken. Am oberen Ende der Säule 14 befindet sich ein Hubteller 15, der den hier als Flasche ausgeführten Behälter 2 aufnimmt. Somit kann der Behälter 2 mittels der Hubvorrichtung 4 entlang der Achse B verfahren werden und an die Behandlungsstation 3 angepresst werden.The lifting device 4 is designed with a linear electric motor 5, in which the column 14 by means of a servo motor 13 and a spindle drive in Fig. 2 up and down is movable. Furthermore, the electric linear drive 5 has a path measuring device 16, which is designed as an encoder and with which the actually driven path length of the column 14 can be determined. Likewise, the electric linear drive 5 via a force measuring device 12, with the forces can be measured, which act along the column 14 on this. At the upper end of the column 14 is a lifting plate 15, which accommodates the container 2 designed here as a bottle. Thus, the container 2 can be moved by means of the lifting device 4 along the axis B and pressed against the treatment station 3.

In diesem Fall ist am Behälter 2 ein Kennzeichnungselement 2a in Form eines Barcodes angebracht. Der Barcode enthält Informationen über die Behälterhöhe, welche mit einer Erkennungseinrichtung (hier nicht dargestellt) als Behälterkenngröße ausgelesen werden kann. Ebenso könnte das Kennzeichnungselement 2a eine dem Behältertyp entsprechende Nummer enthalten, welche in Verbindung mit einer Sortenverwaltung die Ermittlung der Behälterhöhe ermöglicht. Gleichermaßen könnte das Kennzeichnungselement 2a als RFID-Chip oder SAW-Tag ausgeführt sein. Die Steuervorrichtung 6 weist eine erste Steuerleitung 8a für die Übermittlung der Positionssignale der Wegmesseinrichtung 16 und eine zweite Steuerleitung 8c für die Übermittlung der Kraftsignale der Kraftmesseinrichtung 12 auf. Die Steuervorrichtung 6 verfügt zudem über eine Steuerelektronik für den Servomotor 13 und ist mit diesem über die Steuerleitung 8b verbunden. Dabei verwendet die Steuervorrichtung 6 die Positionssignale der Wegmesseinrichtung 16 und die Kraftsignale der Kraftmesseinrichtung 12 um den Linearmotor 5 zu steuern. Zudem werden mit der Strommesseinrichtung 18 die tatsächlich auftretenden Ströme im Servomotor 13 gemessen und in einem Speicher abgelegt. Die so gewonnen Daten über die Motorströme werden langfristig ausgewertet, um den Verschleiß der elektrischen Linearantriebe 5 zu ermitteln. Des Weiteren verfügt die Steuervorrichtung 6 über eine vierte Steuerleitung 8d, um das Füllventil in der Behandlungsstation 3 zu regeln. Eine fünfte Steuerleitung 8e dient dazu, den Motor 17 in seiner Drehbewegung zu steuern.In this case, an identification element 2a in the form of a bar code is attached to the container 2. The barcode contains information about the container height, which can be read out with a recognition device (not shown here) as a container parameter. Likewise, the labeling element 2a could contain a number corresponding to the container type, which, in conjunction with a variety management, makes it possible to determine the container height. Likewise, the tag element 2a could be implemented as an RFID chip or SAW tag. The control device 6 has a first control line 8a for the transmission of the position signals of the path measuring device 16 and a second control line 8c for the transmission of the force signals of the force measuring device 12. The control device 6 also has an electronic control unit for the servo motor 13 and is connected thereto via the control line 8b. In this case, the control device 6 uses the position signals of the displacement measuring device 16 and the force signals of the force measuring device 12 to control the linear motor 5. In addition, with the current measuring device 18, the currents actually occurring in the servomotor 13 are measured and stored in a memory. The data obtained via the motor currents are evaluated in the long term in order to determine the wear of the electric linear drives 5. Furthermore, the control device 6 has a fourth control line 8 d in order to regulate the filling valve in the treatment station 3. A fifth control line 8e serves to control the motor 17 in its rotational movement.

Die in Fig. 2 dargestellte Rotationsmaschine 1 zum Füllen der Behälter 2 ist somit in der Lage, mit einer Erkennungseinrichtung (hier nicht dargestellt) die Informationen im Kennzeichnungselement 2a zu erfassen und daraus die Behälterhöhe als Behälterkenngröße zu ermitteln. Die Behälterhöhe ist in der Steuervorrichtung 6 in einem Speicher abgelegt und wird dazu herangezogen während des Umlaufs des Behälters 2 um die Achse A die Höhenbewegung der Hubvorrichtung 4 entsprechend einer von der Behälterhöhe abhängigen Kennlinie zu bewegen. Durch die Steuerung der Hubvorrichtung 4 in Abhängigkeit von den Positionssignalen der Wegmesseinrichtung 16 kann die Höhenposition der Hubvorrichtung 4 und damit des Hubtellers 15 präzise geregelt werden. Gleichzeitig können von der Steuervorrichtung 6 die Kraftsignale von der Kraftmesseinrichtung 12 ausgewertet werden, um die Anpresskraft des Behälters 2 an die Behandlungsstation 3 zu ermitteln. Damit kann die Hubvorrichtung 4 derart gesteuert werden, dass jeder Behälter mit der gleichen Kraft an die Behandlungsstation 3 angepresst wird und somit werden Beschädigungen des Behälters 2 und/oder der Behandlungsstation 3 vermieden. Insgesamt kann so für jeden Behälter 2 eine individuelle Höhenbewegung der Hubvorrichtung 4 ausgeführt werden, die ein Eingreifen eines Bedieners nicht erforderlich macht und somit einfach und flexibel erfolgt.In the Fig. 2 illustrated rotary machine 1 for filling the container 2 is thus able to detect with a detection device (not shown here) the information in the labeling element 2a and to determine the container height as a container characteristic. The container height is stored in the control device 6 in a memory and is used during the circulation of the container 2 about the axis A to move the height of the lifting device 4 according to a dependent on the container height characteristic. By controlling the lifting device 4 in response to the position signals of the displacement measuring device 16, the height position of the lifting device 4 and thus the lifting plate 15 can be precisely controlled. At the same time of the control device 6, the force signals from the Force measuring device 12 are evaluated to determine the contact pressure of the container 2 to the treatment station 3. Thus, the lifting device 4 can be controlled such that each container is pressed with the same force to the treatment station 3 and thus damage to the container 2 and / or the treatment station 3 are avoided. Overall, an individual height movement of the lifting device 4 can thus be performed for each container 2, which does not require intervention by an operator and thus takes place simply and flexibly.

Die hier dargestellte Steuervorrichtung 6 ist so ausgeführt, dass sie den gesamten Ablauf der Behälterbehandlung in der Rotationsmaschine 1 steuern kann.The control device 6 shown here is designed so that it can control the entire process of the container treatment in the rotary machine 1.

Es versteht sich von selbst, dass die in der Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen ebenfalls auf eine Rotationsmaschine 1 zum Verschließen von Behältern 2 sinngemäß übertragbar ist.It goes without saying that in the Fig. 1 and Fig. 2 Embodiments also shown on a rotary machine 1 for closing containers 2 mutatis mutandis transferable.

Claims

Rotary machine (1) for closing or filling containers (2), particularly bottles and/or cans, comprising a plurality of processing stations (3) which are circumferentially arranged on a periphery, where the containers (2) are moved back and forth by height movement of lifting devices (4) with electric linear drives (5) to the processing stations (3), the linear drives (5) are connected to at least one control device (6) which outputs control signals to the lifting devices (4) for changing the height position, and the height signals depend on at least one container characteristic which is determined by at least one detection device (7),
characterized in that
current measuring devices (18) are configured to measure the currents in the motor windings of the linear drives (5) and to store them in a storage unit and thereby to determine wear of the electric linear drives (5).
Rotary machine (1) according to claim 1, wherein the detection device (7) is provided to determine at least one geometrical feature of the containers (2) as container characteristic, such as particularly the container height and/or contour features.
Rotary machine (1) according to claim 1 or 2, wherein the detection device (7) is provided to detect identification elements (2a) which are particularly provided on the containers (2).
Rotary machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the detection device (7) is arranged in the area of the inlet (10) of the rotary machine (1).
Rotary machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the linear drives (5) comprise displacement measuring devices (16) which are particularly provided to determine the height positions of the lifting devices (4).
Rotary machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the linear drives (5) comprise force measuring devices (12) which are particularly provided to determine the pressing force exerted by the container mouths (2b) on the processing stations (3).
Rotary machine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the control device (6) is connected to a type management unit.
A method for closing or filling containers (2) for a rotary machine (1), in which containers are supplied to a detection device (7) which determines at least one container characteristic of the containers (2) and transmits said characteristic to at least one control device (6) and the containers (2) are subsequently supplied to lifting devices (4) with electric linear drives (5) which are connected to the control device (6) and which produce control signals from the container characteristic of the containers (2) for a height movement of the lifting devices (5) and output them to the lifting devices (4), wherein the currents in the motor windings of the linear drives (5) are measured by means of current measuring devices (18) and are stored in a storage unit, whereby wear of the electric linear drives (5) is determined.