EP3678979A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln von behältern mit einer hubvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum behandeln von behältern mit einer hubvorrichtung

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EP3678979A1
EP3678979A1 EP18766212.7A EP18766212A EP3678979A1 EP 3678979 A1 EP3678979 A1 EP 3678979A1 EP 18766212 A EP18766212 A EP 18766212A EP 3678979 A1 EP3678979 A1 EP 3678979A1
Authority
EP
European Patent Office
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lifting
container
lifting device
behavior
stroke
Prior art date
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EP18766212.7A
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French (fr)
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EP3678979B1 (de
EP3678979C0 (de
Inventor
Martina Schmid
Tobias Bock
Christian Brey
Sebastian Baumgartner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3678979B1 publication Critical patent/EP3678979B1/de
Publication of EP3678979C0 publication Critical patent/EP3678979C0/de
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/26—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
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    • B67B3/28—Mechanisms for causing relative movement between bottle or jar and capping head
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    • B67C3/242—Devices for supporting or handling bottles engaging with bottle necks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/22—Details
    • B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles
    • B67C3/244—Bottle lifting devices actuated by jacks, e.g. hydraulic, pneumatic

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for treating containers in a container treatment plant, for example for filling or closing beverage containers in a beverage filling plant.
  • the respective stroke position of the container or of the filling member along the transport path for example along the transport around the circumference of a filler carousel, can be specified exactly.
  • the Lifting position is independent of the respective production capacity of the system and is determined only by the angular position of the lifting device in the filler carousel.
  • an apparatus for treating a container to be treated in a container treatment plant comprising a lifting device for individual stroke positioning of a container to be treated relative to a treatment member, a stroke position sensor for determining the lifting position of the lifting device, a
  • Evaluation device that is set up to determine the lifting behavior of the lifting device, and a drive device that is set up for driving the lifting device, taking into account the stroke behavior of the lifting device determined in the evaluation device.
  • Lifting device as well as an evaluation device for determining the lifting behavior of the lifting device are provided, it is possible to determine the lifting behavior of the lifting device.
  • the control device can be used to control the lifting device taking into account the stroke behavior determined in the evaluation device.
  • the lifting behavior of the lifting device can be determined by determining the lifting behavior of the lifting device
  • Findings about the wear of the device as a whole and the lifting device in particular can be detected by the lifting behavior of the lifting device when the lifting device is driven by means of a corresponding hydraulic or pneumatic actuator. Furthermore, can be by means of the evaluation device and the means of
  • Evaluation device recognized lifting behavior findings on possibly existing adhesions or soiling both the lifting device itself, as well as the respective treatment organ, such as a filling member obtained. For example, suggests the lifting behavior of the lifting device that a centering bell of a filling member is glued or dirty, for example, that the inclusion of the container in this centering in the Hub Scheme in which the mouth of a container to be treated with this centering bell only slowed down or halting with respect to a previous unpolluted state is reached, it is possible, for example based on this finding, to activate a decay device by means of which the corresponding treatment element is blocked off in order to correspondingly reduce or remove the identified contamination.
  • a knowledge can be derived as to whether or not a container to be treated is accommodated in the lifting device at all.
  • the knowledge of this can be important, for example, if a container to be treated is to be transferred from an upstream transport device to the lifting device, and the subsequent process steps corresponding to the presence of one
  • a subsequent treatment step can not be activated.
  • consumption media are used in the subsequent treatment step, for example, if the subsequent treatment step is to be a filling of the container to be treated. Accordingly, when determining that no container to be treated has been transferred to the lifting device or is present in the lifting device, the dispensing of corresponding flushing and biasing gases and the dispensing of filling product can not be activated, so that the corresponding media can be saved and pollution the overall device is reduced or prevented.
  • a transport position sensor for determining the transport position is preferred
  • Hub device provided and the evaluation device is adapted to the
  • a behavior of the device can be achieved with respect to the reliability of reaching a stroke position at a predetermined transport position, which substantially corresponds to the reliability of a conventional mechanical cam control.
  • the lifting devices are each individually actu bar.
  • an optimized driving of the lifting device to the desired transport position can thus be achieved even at different transport speeds - depending on the lifting behavior of the respective individual lifting device.
  • the drive device can then be compensated according to differences in the respective individual lifting devices so that all lifting devices are moved in the device according to the respective desired specification and occupy respectively provide the desired stroke position corresponding to the respective predetermined by the treatment process positions. This assumption of the position is then independent of the individual degree of soiling, state of wear and / or the transport speed.
  • Lifting device is achieved so that the control takes place taking into account the lifting behavior. Accordingly, irregularities in the assembly of the respective
  • Container treatment device are compensated, resulting in a more efficient installation.
  • the stroke behavior of the respective lifting device in particular when using pneumatic or hydraulic actuators, may fluctuate together with the respective provided working pressure of the hydraulic or pneumatic working medium. Even such fluctuations can be compensated by means of the evaluation device and the drive device.
  • the evaluation device is set up to control the lifting behavior of the
  • Lifting device initially determined in a learning phase and the drive device is preferably set up so that they perform in the teach-in the appropriate control operations or control commands, which actually raise and lower the lifting device, so for example switching hydraulic or pneumatic valves in providing a hydraulic or pneumatic Actuator in the lifting device or the energizing or reversing the polarity of a current and voltage supply to an electrically and / or magnetically operated actuator of a lifting device according to the measured stroke behavior adapts.
  • the stroke behavior is determined by the evaluation device in such a way that the desired stroke position is already reached at an earlier transport position or at a later transport position
  • the corresponding lifting position can be reached by appropriately shifting the actuation instant for driving the actuator of the lifting device Transport position synchronized. This can be carried out individually for each lifting device, so that the lifting behavior of the respective individual lifting device is taken into account accordingly and the driving device accordingly adapts the respective activation times by taking account of the lifting behavior in such a way that the desired lifting behavior is achieved.
  • the evaluation device can also determine the lifting behavior of each individual lifting device so that it determines the usual lifting curve of this individual lifting device and makes it available according to the driving device.
  • the drive device can then on the basis of the respective known stroke behavior of each individual lifting device
  • Control of this individual lifting device so adapt to the transport behavior of the device that the desired stroke position is achieved at the desired transport position.
  • the control of the lifting devices takes place depending on the lifting behavior of the respective lifting device. This means in reverse, however, that the control device, the respective lifting device depending on the transport speed at different
  • the proposed device ensures that even with individually controllable lifting devices without the use of a cam control reaching the respective desired stroke position at a predetermined by the treatment process
  • Transport position can be reliably and independently of the state of the individual lifting device and regardless of the transport speed can be achieved.
  • the transport positions at which a predetermined stroke position is to be achieved can also be varied by means of the proposed device in order, for example, to take into account different treatment methods and / or different container sizes.
  • the lifting behavior of the respective lifting device can preferably be determined over large parts of the transport path or over the entire transport path.
  • a dead time which occurs between the activation of the actual actuator in the lifting device and the breakaway from the static friction, are determined and this behavior is also taken into account in the control via the control device.
  • Container outlet of a container treatment device to initiate an immediate emergency stop the system to prevent a collision or a crash of the present then in the lifting device container with a supplied via a transport device new, yet to be treated containers.
  • Ejector can be the supply of containers to be treated to the
  • Container treatment device are interrupted.
  • the stroke position sensor preferably comprises a geometric shaped part on the lifting device, for example in the form of a sensor plate, wherein the corresponding geometry may be formed, for example, in the form of a correspondingly geometrically formed metal plate, for example a triangular metal plate.
  • the geometry is preferably scanned without contact, for example by means of a proximity sensor, which may be designed to be inductive or capacitive, or by means of an optical sensor which scans the corresponding geometry.
  • the stroke position sensor can also be provided in the form of a displacement sensor on the lifting device itself, in the form of a force sensor, an acceleration sensor or any other sensor which can determine the stroke position for each individual lifting device.
  • the lifting device may preferably have an actuator, for example in the form of a double-acting cylinder, which can be actuated with corresponding control media, in particular pneumatic or hydraulic control media, via corresponding switching valves.
  • an actuator for example in the form of a double-acting cylinder, which can be actuated with corresponding control media, in particular pneumatic or hydraulic control media, via corresponding switching valves.
  • the actuator can also be provided in the form of a servomotor, linear motor or a magnetic device, so that correspondingly an individual approach of the respective stroke position or at least an individual actuation of the respective lifting device between at least two predetermined positions, namely a first position in which the container to be treated is received, and in a second position in which the container to be treated is treated pronounced.
  • a method for treating a container to be treated in a container treatment plant comprising the following steps:
  • FIG. 1 shows schematically a lifting device of a device for treating containers in two different stroke positions
  • Figure 2 is a schematic plan view of an apparatus for treating containers with a treatment carousel, wherein a plurality of lifting devices is arranged around the circumference of the treatment carousel,
  • FIG. 3 a schematic representation of a sensor plate for determining the stroke position of the lifting device
  • Figure 4 is a schematic representation of the lifting movement of a lifting device over time
  • Figure 5 is a schematic representation of a treatment member with a lifting device shown schematically.
  • Figure 1 shows schematically a device 1 for treating containers, wherein the device 1 may be formed, for example, either in the form of a filling device for filling a container to be treated with a filling product or in the form of a closing device for closing a container filled with a filling product with a container closure ,
  • the device 1 may be formed, for example, either in the form of a filling device for filling a container to be treated with a filling product or in the form of a closing device for closing a container filled with a filling product with a container closure
  • Other container treatment devices are also conceivable.
  • the real thing Treatment organ, by means of which the treatment is performed on the container, not shown in this figure, is also not shown in the figure.
  • the apparatus 1 for treating a container to be treated usually has a plurality of treatment organs, and the containers to be treated are transported along a transport path during the treatment through the apparatus 1. It is particularly preferred, the treatment device with a treatment carousel as
  • the containers to be treated are transferred accordingly before treatment to the transport carousel.
  • the treatment of the containers then takes place on the transport carousel and after the treatment, the treated containers are transferred to a subsequent transport device, for example, to transport them to a subsequent further treatment device.
  • the containers to be treated are correspondingly placed on one
  • Transport path which corresponds in the case of using a treatment carousel of the movement of the treatment carousel.
  • the transport position of the container can be determined by appropriate sensors.
  • the transport position of each container can be determined from the rotational position of the treatment carousel.
  • the sensor signal to this rotational position is usually already in a plant control and can be easily tapped from this.
  • a lifting device 2 is provided.
  • the lifting device 2 can be effected in accordance with a relative lifting movement between the container and the treatment member.
  • the lifting device 2 serves to remove in a relative lifting movement of the container and the treatment member again from each other to finally reach a dispensing of the treated container from the container treatment device, and then again to receive a new container to be treated.
  • the lifting device 2 has an actuator 20, a lifting linkage 22 and a lifting plate 24.
  • the actuator 20 serves to lift the lifting linkage 22 and the lifting plate 24 held on the lifting linkage 22
  • the lifting plate 24 may serve to receive the container to be treated at its container bottom.
  • the container to be treated can stand up on the lifting plate 24 and likewise raised or lowered by raising and lowering the lifting plate 24 accordingly.
  • Holding clip may be provided, by means of which the container to be treated is gripped, for example, at its neck area.
  • the container may also be below a
  • Neck ring to be treated container.
  • the respective treatment member can be raised and lowered by means of the lifting device 2, in order to effect a relative lifting movement between the treatment member and the container to be treated.
  • the actuator 20 may be formed, for example in the form of a double-acting cylinder, which not shown here switching devices with a corresponding
  • Hydraulic medium or pneumatic medium can be acted upon switchable in order to achieve an active lifting and active lowering of the lifting linkage 22 and thus the lifting plate 24.
  • the lifting device 2 can be equipped with an actuator, the only two
  • the actuator 20 can also be an electrically operated actuator, for example a linear motor, an electric motor or an electromagnetic device, which can be raised or lowered correspondingly by energizing the respective coils. Especially with such an actuator, it is possible to provide selective lift heights.
  • a stroke position sensor 3 is provided at a sensor position 30, which is shown in the figure 1 by the dashed line. The sensor 3 serves to be able to determine the lifting position of the lifting device 2 and in particular of the lifting plate 24 of the lifting device 2.
  • the stroke position sensor 3 can, for example, in the form of an inductive or capacitive proximity sensor, in the form of an optical sensor or as a displacement sensor,
  • Acceleration sensor or force sensor may be designed to be able to determine according to the lifting position of the lifting device 2 and in particular of the lifting plate 24 of the lifting device 2.
  • the determination of the lifting position of the lifting device 2 can either only in certain
  • Transport sections of the treatment device 1 are performed, or over the entire transport path of the container to be treated in the treatment device 1 of time. In a determination of the lifting position of the lifting device 2 only in certain
  • Transport sections it may be of particular importance to determine the lifting position and in particular the lifting movement, which brings the container in the treatment position.
  • FIG. 2 is shown in a schematic plan view of the device 1 for treating containers, wherein a treatment carousel 10 is provided, on the periphery of a plurality of schematically indicated lifting devices 2, as described above, are arranged.
  • Each lifting device 2 is associated with a treatment member, so that one to treating container, which has been taken over by the treatment carousel 10, is supplied to the treatment member by means of a relative lifting movement exerted by the lifting device 2 in order to assist or even facilitate the treatment of the respective container to be treated.
  • the treatment carousel 10 rotates about its axis in the transporting direction T and thereby transports the lifting devices 2 present on the circumference of the treatment carousel 10 along the transport direction T.
  • the respective transport position results in this case via the
  • the lifting devices 2 are each assigned to a treatment member, which is not shown in the schematic representation of Figure 2.
  • the treatment organs may be, for example, filling organs.
  • containers to be treated can be filled with a filling product
  • containers filled with a filling product can be provided with a container closure.
  • the containers to be treated are fed via a container feed 12 to the treatment carousel in the region of a container inlet I, and received in the region of the respective lifting devices 2 on the treatment carousel 10. After the treatment they will have one
  • Container outlet 14 discharged again from the treatment carousel 10 in the region of a container outlet II.
  • a stroke position sensor 3 is provided both in the region of the container inlet I and in the region of the container outlet II in order to be able to determine the stroke position of the lifting devices 2 passing through these regions.
  • the lifting device 2 In the region of the container outlet II, it can be detected, for example via the lifting position, whether the lifting device 2 is correctly positioned for transferring the treated container to the container outlet 14 and, in particular, is lowered correctly.
  • the plant safety can thus be further increased.
  • the system control of the device 1 for treating the containers and / or a higher-level system control of a container treatment system knows the respective rotational position of the treatment carousel 10, so that in addition to the Hubpositionssensor 3 according to a transport position sensor 4, which here schematically at the axis of rotation of
  • Treatment carousel 10 is present exists.
  • the transport position sensor 4 By means of the transport position sensor 4, the rotational position of the treatment carousel 10 and thus the transport position of the
  • Lifting device 2 can be determined.
  • a relative movement between the container held on the treatment carousel 10 to be treated and the respective treatment member is achieved by means of the lifting device 2.
  • the lifting device can either act on the container to be treated, as shown for example in Figure 1 by means of the lifting plate 24, on which a container can be received and raised or lowered, or by raising or lowering of the respective treatment member by means of the lifting device. 2 ,
  • Transport position sensor 4 to determine the lifting behavior of each lifting device 2 along the transport path individually.
  • Transport position sensors 4 are provided to an evaluation device 5, which determines the lifting behavior for each individual lifting device 2 relative to its transport position. For example, it is possible to determine how long the movement of the lifting device 2 takes from a first position to a second position.
  • FIG. 4 schematically shows the stroke position h of a lifting device 2 over time t.
  • the time At which the lifting device 2 requires to move from a first position to a second position is determined, for example, such that the time Ti at which the actuator of the lifting device 2 is actuated and the time T 2 to which the Lifting device 2 has a height corresponding to the sensor position 30, which here corresponds to the second position, has reached, be recorded and according to the time difference can be determined.
  • Each individual lifting device 2 of the treatment carousel 10 can show an individual behavior, which also changes over the operating period.
  • the times and the transport position can be converted directly into each other, as the
  • Transport speed is known in a container treatment device. Accordingly, the stroke behavior considered with respect to time can also be considered in the same way with respect to the transport path. Furthermore, a drive device 6 is provided in FIG.
  • Lifting device 2 and in particular the actuator 20 of the lifting device 2 drives.
  • Control device 6 takes this control of the actuator 20 of the lifting device 2 based on and taking into account in the evaluation device 5 certain
  • Transport position at which the respective actuator is switched be adjusted accordingly.
  • the time of switching the actuator can be moved to sooner or later.
  • the transport position at which the actuator is switched can be adjusted accordingly. Time and transport position can be easily converted into each other due to the knowledge of the transport speed. In this way, it can also be determined at which stroke position the lifting device 2 stops relative to the treatment member in the relative positioning of the container to be treated. If the lifting device 2 is moved to a stop of the lifting device 2, so can in the
  • Evaluation device 5 for example, be assumed that no container is added to the respective position defined by the lifting device 2.
  • a subsequent treatment of the empty treatment position can be deactivated, for example, to save treatment media. For example, it can thus be avoided that filling product is dispensed.
  • Such a consideration is of particular importance in the area of the container inlet I of the containers to be treated.
  • Be diligentlysmoors II then treated container for example, be determined via the evaluation device 5, whether the lifting device 2 moves back to the starting position. Does not take place - for example, due to a defect or due to a bond or
  • Evaluation device 5 determines such a situation, an emergency stop of the system are initiated and the control device 6 can actuate a container lock 7, which interrupts the supply of containers to the container inlet I.
  • Figure 3 shows schematically a sensor plate 32 which is formed in a triangular shape, and which on the lifting device 2 and in particular on the moving part of the
  • Lifting device 2 that is, for example, may be attached to the lifting linkage 22 above the lifting plate 24.
  • Hubpositionssensors 3 which is arranged in the sensor position 30, according to the provision of, for example, a capacitive or inductive sensor, due to the different metal surfaces involved depending on the lifting height of the lifting device with respect to the sensor position 30, the respective stroke position can be determined.
  • sensors for determining the stroke position can be provided, for example in the form of a displacement sensor, an optical sensor, a camera, an acceleration sensor, etc.
  • FIG. 5 schematically shows a device 1 for treating a container, here in the form of a treatment member, which is designed as a filling valve with a mouth bell 100, which can be lowered onto a container, not shown here, to be treated.
  • a lifting device 2 is provided, by means of which the mouth bell 100 can be raised or lowered in accordance with the direction of the arrow.
  • a stroke position sensor 3 is provided, which is associated with the lifting device 2 of the treatment member.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Behandeln eines zu behandelnden Behältersin einer Behälterbehandlungsanlage, umfassend eine Hubvorrichtung (2) zurindividuellen Hubpositionierung eines zu behandelnden Behälters relativ zu einem Behandlungsorgan, einen Hubpositionssensor (3) zum Bestimmen der Hubposition der Hubvorrichtung (2),eine Auswertungsvorrichtung (5), die zum Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2) eingerichtet ist und eine Ansteuervorrichtung (6), die zum Ansteuern der Hubvorrichtung (2) unter Berücksichtigung des in der Auswertungsvorrichtung (5) bestimmten Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2) eingerichtet ist.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEHANDELN VON
BEHÄLTERN MIT EINER HUBVORRICHTUNG
Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Behandeln von Behältern in einer Behälterbehandlungsanlage, beispielsweise zum Befüllen beziehungsweise Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage.
Stand der Technik
Es ist bekannt, beim Transport von Behältern in einer Behälterbehandlungsanlage die zu behandelnden Behälter und die jeweiligen Behandlungsorgane mittels Hubeinrichtungen relativ zueinander zu bewegen, um die Behälter von einer Übergabeposition in eine Behandlungsposition zu bewegen und nach erfolgter Behandlung wieder in eine Übergabeposition zu bewegen.
So ist es beispielsweise bekannt, Behälter in einer Getränkeabfülleinrichtung derart an die jeweiligen Füllorgane anzuheben, dass die Mündungen der mit dem jeweiligen Füllprodukt zu befüllenden Behälter so mit dem Füllorgan in Übereinstimmung gebracht werden, dass das Füllprodukt einfließen kann. Beispielsweise können dabei die Behältermündungen abdichtend an eine Anpressglocke des Füllorgans angepresst werden, um eine gasdichte Anbindung des Behälters mit dem Füllorgan zu erreichen. Alternativ zum Anheben des Behälters ist es auch bekannt, die Füllorgane auf die Behälter abzusenken. Auch hierbei findet eine Relativ beweg ung zwischen dem zu befüllenden Behälter und dem Behandlungsorgan statt. Das Anheben beziehungsweise Absenken der Behälter beziehungsweise der Füllorgane wird üblicherweise über eine an einem entsprechenden Hubgestänge gelagerte Rolle gesteuert, welche eine definierte Steuerkurve abfährt. Entsprechend kann die jeweilige Hubposition des Behälters beziehungsweise des Füllorgans entlang des Transportweges, beispielsweise entlang des Transports um den Umfang eines Füllerkarussells herum, exakt vorgegeben werden. Die Hubposition ist dabei unabhängig von der jeweiligen Produktionsleistung der Anlage und wird nur durch die Winkelposition der Hubvorrichtung im Füllerkarussell bestimmt.
Die Ansteuerung der Hubbewegung über die Kurvensteuerung ist jedoch verschleißanfällig, da die Rollen, welche jeweils entlang der Hubkurve bewegt werden, aufgrund ihrer Reibung einem
Verschleiß unterworfen sind. Weiterhin ist ein erheblicher Bauraum in Radialrichtung erforderlich, um die Steuerkurve der Kurvensteuerung bereitzustellen. Aufgrund der Reibung ist auch eine hohe Antriebsleistung zum Antrieb des Behandlungskarussells notwendig. Aus der EP 2 604 571 A1 ist eine Rotationsmaschine bekannt, bei welcher Linearantriebe vorgesehen sind, mittels welchen eine Höhenbewegung von individuellen Hubvorrichtungen ermöglicht wird. Eine Steuerkurve wird hier nicht mehr benötigt.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern anzugeben, welche ein noch weiter verbessertes Verhalten ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters in einer Behälterbehandlungsanlage vorgeschlagen, umfassend eine Hubvorrichtung zur individuellen Hubpositionierung eines zu behandelnden Behälters relativ zu einem Behandlungsorgan, einen Hubpositionssensor zum Bestimmen der Hubposition der Hubvorrichtung, eine
Auswertungsvorrichtung, die zum Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung eingerichtet ist, und eine Ansteuervorrichtung, die zum Ansteuern der Hubvorrichtung unter Berücksichtigung des in der Auswertungsvorrichtung bestimmten Hubverhaltens der Hubvorrichtung eingerichtet ist.
Dadurch, dass sowohl ein Hubpositionssensor zum Bestimmen der Hubposition der
Hubvorrichtung, als auch eine Auswertungsvorrichtung zum Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung vorgesehen sind, ist es möglich, das Hubverhalten der Hubvorrichtung zu ermitteln. Über die Ansteuervorrichtung kann eine Ansteuerung der Hubvorrichtung unter Berücksichtigung des in der Auswertungsvorrichtung bestimmten Hubverhaltens erfolgen.
Auf diese Weise wird es möglich, Abweichungen des Hubverhaltens von dem gewünschten oder bisher bekannten Hubverhalten in der Auswertungsvorrichtung zu erkennen und entsprechende Korrekturmaßnahmen einzuleiten.
Beispielsweise lassen sich über das Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung
Erkenntnisse über den Verschleiß der Vorrichtung insgesamt und der Hubvorrichtung im Speziellen erhalten. Beispielsweise lassen sich über das Hubverhalten der Hubvorrichtung auch Erkenntnisse über möglicherweise vorliegende Leckagen in der Hydraulik beziehungsweise Pneumatik der Hubvorrichtung erkennen, wenn die Hubvorrichtung mittels eines entsprechenden hydraulischen oder pneumatischen Aktuators angetrieben ist. Weiterhin lassen sich mittels der Auswertungsvorrichtung und des mittels der
Auswertungsvorrichtung erkannten Hubverhaltens Erkenntnisse zu möglicherweise vorliegenden Verklebungen oder Verschmutzungen sowohl der Hubvorrichtung selbst, als auch des jeweiligen Behandlungsorgans, beispielsweise eines Füllorgans, erhalten. Legt das Hubverhalten der Hubvorrichtung beispielsweise nahe, dass eine Zentrierglocke eines Füllorgans verklebt oder verschmutzt ist, beispielsweise darüber, dass das Aufnehmen des Behälters in dieser Zentrierglocke im dem Hubbereich, in welchem die Mündung eines zu behandelnden Behälters mit dieser Zentrierglocke in Eingriff kommt, nur verlangsamt oder stockend gegenüber einem vorherigen unverschmutzten Zustand erreicht wird, so kann beispielsweise auf Grundlage dieser Erkenntnis eine Abschwallvorrichtung aktiviert werden, mittels welcher das entsprechende Behandlungsorgan abgeschwallt wird, um die erkannten Verschmutzungen entsprechend zu reduzieren beziehungsweise zu entfernen.
Weiterhin kann sich aus dem Hubverhalten der Hubvorrichtung eine Erkenntnis darüber ableiten, ob in der Hubvorrichtung überhaupt ein zu behandelnder Behälter aufgenommen ist, oder nicht. Die Erkenntnis hierüber kann beispielsweise dann von Bedeutung sein, wenn von einer vorgelagerten Transportvorrichtung ein zu behandelnder Behälter an die Hubvorrichtung übergeben werden soll, und die nachfolgenden Prozessschritte entsprechend an das Vorhandensein eines zu
behandelnden Behälters geknüpft sind. Beispielsweise kann, wenn festgestellt wurde, dass kein Behälter in der Hubvorrichtung vorliegt, ein nachfolgender Behandlungsschritt nicht aktiviert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn im nachfolgenden Behandlungsschritt Verbrauchsmedien eingesetzt werden, beispielsweise wenn der nachfolgende Behandlungsschritt ein Befüllen des zu behandelnden Behälters sein soll. Entsprechend kann bei der Feststellung, dass kein zu behandelnder Behälter an die Hubvorrichtung übergeben wurde beziehungsweise in der Hubvorrichtung vorliegt, das Ausgeben von entsprechenden Spül- und Vorspanngasen sowie das Ausgeben von Füllprodukt nicht aktiviert werden, so dass die entsprechenden Medien eingespart werden können und eine Verschmutzung der Gesamtvorrichtung reduziert oder unterbunden wird.
Durch das Bestimmen des Hubverhaltens und die entsprechende Feststellung, ob ein zu behandelnder Behälter in der Hubvorrichtung vorliegt, kann weiterhin auch auf einen in herkömmlichen Vorrichtungen vorgesehenen zusätzlichen beziehungsweise separaten Sensor zur Bestimmung, ob ein Behälter vorhanden ist, verzichtet werden. Auf diese Weise können hier die Kosten für den zusätzlichen Sensor und die damit verbundenen Investitions- und Wartungskosten vermieden werden.
Bevorzugt ist ein Transportpositionssensor zum Bestimmen der Transportposition der
Hubvorrichtung vorgesehen und die Auswertungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, das
Hubverhalten der Hubvorrichtung relativ zur Transportposition der Hubvorrichtung zu bestimmen. Damit wird erreicht, dass die Hubposition und damit das Hubverhalten der Hubvorrichtung jeweils bezüglich der jeweiligen Transportposition bestimmt werden kann. Beispielsweise kann das Erreichen einer vorgegebenen Hubposition an einer gewünschten Transportposition so überwacht werden. Entsprechend kann das Hubverhalten der jeweiligen Hubvorrichtung an die
Transportposition angepasst werden.
Damit kann sich ein Verhalten der Vorrichtung bezüglich der Zuverlässigkeit des Erreichens einer Hubposition an einer vorgegebenen Transportposition erreichen lassen, das im Wesentlichen der Zuverlässigkeit einer herkömmlichen mechanischen Kurvensteuerung entspricht. Allerdings mit den Effizienzvorteilen der hier beschriebenen Vorrichtung, bei welcher die Hubvorrichtungen jeweils individuell betätig bar sind. Beispielsweise kann so auch bei unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten ein auf die gewünschte Transportposition hin optimiertes Ansteuern der Hubvorrichtung erreicht werden - jeweils abhängig vom Hubverhalten der jeweiligen individuellen Hubvorrichtung. Mittels der Ansteuervorrichtung können dann entsprechend Unterschiede in den jeweiligen, individuellen Hubvorrichtungen so ausgeglichen werden, dass alle Hubvorrichtungen in der Vorrichtung gemäß der jeweiligen gewünschten Vorgabe verfahren werden und entsprechend an den jeweils durch das Behandlungsverfahren vorgegeben Positionen die gewünschte Hubposition einnehmen beziehungsweise bereitstellen. Dieses Einnehmen der Position ist dann unabhängig vom individuellen Verschmutzungsgrad, Verschleißzustand und/oder der Transportgeschwindigkeit.
Beispielsweise kann mittels der Auswertung des Hubverhaltens der Hubvorrichtung und der Ansteuervorrichtung, welche die Hubvorrichtung dann relativ zur jeweiligen Transportposition unter Berücksichtigung des bestimmten Hubverhaltens der individuellen Hubvorrichtung ansteuert, ein von Hubvorrichtung zu Hubvorrichtung unterschiedliches Bewegungsverhalten, welches aufgrund von Fertigungstoleranzen, Verschleiß und Einbauposition und Einbaubedingungen unterschiedlich sein kann, ausgeglichen werden.
Entsprechend können auch Unregelmäßigkeiten im Anlagenaufbau, bei der Positionierung der Hubvorrichtung, bei den Toleranzen der Hubvorrichtung etc. ausgeglichen werden. Beispielsweise sind die jeweiligen Gleitwiderstände unterschiedlicher Hubvorrichtungen aufgrund von
Fertigungstoleranzen, aufgrund des Verschleißes innerhalb der Anlage und aufgrund des jeweiligen Verschmutzungsgrades, welche von Hubvorrichtung zu Hubvorrichtung unterschiedlich sein kann, unterschiedlich. Durch die Auswertung des Hubverhaltens der Hubvorrichtung relativ zur
Transportposition und durch die Ansteuervorrichtung, welche die Hubvorrichtung dann
entsprechend unter Berücksichtigung des bestimmten Hubverhaltens ansteuert, können diese Unterschiede eliminiert werden, so dass die jeweiligen individuellen Hubvorrichtungen an der durch das Behandlungsverfahren vorgegebenen Transportposition den Behälter jeweils in der gewünschten Hubposition bereitstellen.
Weiterhin ist es beispielsweise beim Ansteuern von Hubvorrichtungen, welche einen hydraulischen oder pneumatischen Aktuator aufweisen, von Bedeutung, die jeweiligen Hydraulikbeziehungsweise Pneumatikzuführungen, welche von dem jeweiligen Schaltventil zu dem jeweiligen Aktuatorzylinder führen, im Wesentlichen gleich zu dimensionieren und insbesondere mit der gleichen Länge zu versehen, um ein sehr ähnliches Schaltverhalten zu erreichen. Dies hat unter anderem mit dem Schaltmedienvolumen, welches in den jeweiligen Zuführungen
aufgenommen ist, zu tun. In herkömmlichen Anlagen war es daher notwendig, die jeweiligen Zuführungslängen möglichst gleich lang zu halten.
Durch die Bestimmung des Hubverhaltens der Hubvorrichtung relativ zur Transportposition und der Ansteuervorrichtung, welche die Hubvorrichtung dann relativ zur Transportposition und unter Berücksichtigung des bestimmten Hubverhaltens ansteuert, kann auf eine exakte Montage und insbesondere das genaue Ablängen der Schlauchlängen für pneumatische beziehungsweise hydraulische Aktuatorsysteme dann bis zu einem gewissen Grad verzichtet werden, da mittels der Ansteuervorrichtung unabhängig von der jeweiligen Schlauchlänge eine Ansteuerung der
Hubvorrichtung so erreicht wird, dass die Ansteuerung unter Berücksichtigung des Hubverhaltens stattfindet. Entsprechend können hier Unregelmäßigkeiten bei der Montage der jeweiligen
Behälterbehandlungsvorrichtung ausgeglichen werden, was in einer effizienteren Montage resultiert.
Weiterhin kann das Hubverhalten der jeweiligen Hubvorrichtung insbesondere bei der Verwendung von pneumatischen oder hydraulischen Aktuatoren zusammen mit dem jeweils bereitgestellten Arbeitsdruck des hydraulischen oder pneumatischen Arbeitsmediums schwanken. Auch solche Schwankungen können mittels der Auswertungsvorrichtung und der Ansteuervorrichtung ausgeglichen werden.
Bevorzugt ist die Auswertungsvorrichtung so eingerichtet, dass sie das Hubverhalten der
Hubvorrichtung initial in einer Einlernphase bestimmt und die Ansteuervorrichtung bevorzugt so eingerichtet ist, dass sie in der Einlernphase die entsprechenden Ansteuerungsvorgänge beziehungsweise Ansteuerungsbefehle, welche zum eigentlichen Anheben und Absenken der Hubvorrichtung führen, also beispielsweise das Schalten von Hydraulik- oder Pneumatikventilen beim Vorsehen eines hydraulischen oder pneumatischen Aktuators in der Hubvorrichtung beziehungsweise das Bestromen oder Umkehren der Polarität einer Strom- und Spannungszufuhr zu einem elektrisch und/oder magnetisch betriebenen Aktuator einer Hubvorrichtung entsprechend dem gemessenen Hubverhalten anpasst.
Konkret kann hier beispielsweise der Schaltzeitpunkt zum Betätigen eines Aktuators der
Hubvorrichtung auf der Zeitskala so verschoben werden, dass eine vorgegebene Hubposition an einer vorgegebenen Transportposition der Hubvorrichtung erreicht wird. Wird beispielsweise das Hubverhalten durch die Auswertungsvorrichtung so bestimmt, dass die gewünschte Hubposition bereits an einer früheren Transportposition oder erst an einer späteren Transportposition erreicht wird, so kann durch ein entsprechendes Verschieben des Ansteuerzeitpunkts zur Ansteuerung des Aktuators der Hubvorrichtung das Erreichen der gewünschten Hubposition auf die gewünschte Transportposition synchronisiert werden. Dies kann für jede Hubvorrichtung individuell durchgeführt werden, so dass das Hubverhalten der jeweiligen individuellen Hubvorrichtung entsprechend berücksichtigt wird und die Ansteuervorrichtung durch die Berücksichtigung des Hubverhaltens entsprechend die jeweiligen Ansteuerzeitpunkte so anpasst, dass das gewünschte Hubverhalten erreicht wird.
Die Auswertungsvorrichtung kann auch das Hubverhalten einer jeden individuellen Hubvorrichtung so bestimmen, dass sie die übliche Hubkurve dieser individuellen Hubvorrichtung bestimmt und entsprechend der Ansteuervorrichtung zur Verfügung stellt. Die Ansteuervorrichtung kann dann auf Grundlage des jeweils bekannten Hubverhaltens jeder individuellen Hubvorrichtung die
Ansteuerung dieser individuellen Hubvorrichtung so an das Transportverhalten der Vorrichtung anpassen, dass die gewünschte Hubposition an der gewünschten Transportposition erreicht wird.
Die Ansteuerung der Hubvorrichtungen findet abhängig von dem Hubverhalten der jeweiligen Hubvorrichtung statt. Dies bedeutet im Umkehrschluss jedoch, dass die Ansteuervorrichtung die jeweilige Hubvorrichtung je nach Transportgeschwindigkeit an unterschiedlichen
Transportpositionen schaltet. Bei einer langsameren Transportgeschwindigkeit der Hubvorrichtung wird die jeweilige Hubvorrichtung entlang des Transportweges näher an der gewünschten
Transportposition geschaltet, als bei einer höheren Transportgeschwindigkeit, bei welcher das Schalten des Aktuators der Hubvorrichtung dann an einer weiter von der eigentlich gewünschten Transportposition entlang des Transportweges gelegenen Position stattfindet.
Durch die vorgeschlagene Vorrichtung wird erreicht, dass auch mit individuell ansteuerbaren Hubvorrichtungen ohne die Verwendung einer Kurvensteuerung das Erreichen der jeweiligen gewünschten Hubposition an einer durch das Behandlungsverfahren vorgegebenen
Transportposition zuverlässig und unabhängig von dem jeweiligen Zustand der individuellen Hubvorrichtung sowie unabhängig von der Transportgeschwindigkeit erreicht werden kann. In einer bevorzugten Weiterbildung können jedoch auch die Transportpositionen, an welchen eine vorgegebene Hubposition erreicht werden soll, mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung variiert werden, um beispielsweise unterschiedlichen Behandlungsverfahren und/oder unterschiedlichen Behältergrößen Rechnung zu tragen.
Mittels der Auswertungsvorrichtung kann das Hubverhalten der jeweiligen Hubvorrichtung bevorzugt über große Teile des Transportwegs beziehungsweise über den gesamten Transportweg hinweg bestimmt werden. Damit kann beispielsweise auch eine Totzeit, welche zwischen der Ansteuerung des eigentlichen Aktuators in der Hubvorrichtung und dem Losbrechen aus der Haftreibung auftritt, bestimmt werden und dieses Verhalten ebenfalls mit bei der Ansteuerung über die Ansteuerungsvorrichtung berücksichtigt werden.
Es kann auch die Bewegungsdauer beim Andrücken der Mündung des zu behandelnden Behälters an eine Zentrier- beziehungsweise Anpressglocke ermittelt werden, genauso wie das Verhalten beim Abziehen der Mündung aus dieser Zentrier- beziehungsweise Anpressglocke heraus, um auf diese Weise das Verhalten des Behälters in der Behälterbehandlungsvorrichtung weiter beschreiben zu können.
Dabei ist es möglich, wenn kein Abheben der Anpress- beziehungsweise Zentrierglocke von der Mündung des behandelten Behälters detektiert werden kann, insbesondere im Bereich des
Behälterauslaufs einer Behälterbehandlungsvorrichtung, einen sofortigen Notstopp der Anlage einzuleiten, um eine Kollision beziehungsweise einen Crash des dann noch in der Hubvorrichtung vorliegenden Behälters mit einem über eine Transportvorrichtung zugeführten neuen, noch zu behandelnden Behältern zu verhindern. Mittels einer Weiche beziehungsweise einer
Ausstoßvorrichtung kann dabei die Zufuhr von zu behandelnden Behältern zu der
Behälterbehandlungsvorrichtung unterbrochen werden.
Der Hubpositionssensor umfasst bevorzugt ein geometrisches Formteil an der Hubvorrichtung, beispielsweise in Form eines Sensorblechs, wobei die entsprechende Geometrie beispielsweise in Form einer entsprechend geometrisch ausgebildeten Metallplatte, beispielsweise einer dreieckig ausgebildeten Metallplatte, ausgebildet sein kann. Die Geometrie wird bevorzugt berührungslos abgetastet, beispielsweise mittels eines Näherungssensors, welcher induktiv oder kapazitiv ausgebildet sein kann, oder mittels eines optischen Sensors, welcher die entsprechende Geometrie abtastet. Der Hubpositionssensor kann aber auch in Form eines Wegsensors an der Hubvorrichtung selbst, in Form eines Kraftsensors, eines Beschleunigungssensors oder jedes anderen Sensors bereitgestellt werden, welcher die Hubposition für jede individuelle Hubvorrichtung bestimmen kann.
Die Hubvorrichtung kann bevorzugt einen Aktuator beispielsweise in Form eines doppelt wirkenden Zylinders aufweisen, welcher mit entsprechenden Steuermedien, insbesondere pneumatischen oder hydraulischen Steuermedien, über entsprechende Schaltventile betätigt werden kann.
Der Aktuator kann auch in Form eines Servomotors, Linearmotors oder einer Magnetvorrichtung bereitgestellt werden, so dass entsprechend ein individuelles Anfahren der jeweiligen Hubposition beziehungsweise zumindest ein individuelles Betätigen der jeweiligen Hubvorrichtung zwischen mindestens zwei vorgegebenen Positionen, nämlich einer ersten Position, in welcher der zu behandelnde Behälter aufgenommen wird, und in einer zweiten Position, in welcher der zu behandelnde Behälter behandelt wird, ausgeprägt sein.
Die oben beschriebene Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die hierin bezüglich der Vorrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in ihrer verfahrensmäßigen Ausprägung ebenfalls Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters in einer Behälterbehandlungsanlage vorgeschlagen, wobei eine Hubvorrichtung zur Hubpositionierung eines zu behandelnden Behälters relativ zu einem Behandlungsorgan vorgesehen ist, umfassend die folgenden Schritte:
• Bestimmen der Hubposition der Hubvorrichtung,
• Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung,
• Ansteuern der Hubvorrichtung unter Berücksichtigung des Hubverhaltens der
Hubvorrichtung.
Die oben bezüglich der Vorrichtung angegebenen Vorteile werden durch das Verfahren und seine Ausgestaltungen und Weiterbildungen ebenfalls erreicht. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch eine Hubvorrichtung einer Vorrichtung zum Behandeln von Behältern in zwei unterschiedlichen Hubpositionen,
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern mit einem Behandlungskarussell, wobei eine Mehrzahl von Hubvorrichtungen um den Umfang des Behandlungskarussells herum angeordnet ist,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Sensorblechs zur Bestimmung der Hubposition der Hubvorrichtung,
Figur 4 eine schematische Darstellung der Hubbewegung einer Hubvorrichtung über die Zeit
hinweg, und
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Behandlungsorgans mit einer schematisch gezeigten Hubvorrichtung.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum Behandeln von Behältern, wobei die Vorrichtung 1 beispielsweise entweder in Form einer Füllvorrichtung zum Befüllen eines zu behandelnden Behälters mit einem Füllprodukt oder in Form einer Verschließvorrichtung zum Verschließen eines mit einem Füllprodukt gefüllten Behälters mit einem Behälterverschluss ausgebildet sein kann. Andere Behälterbehandlungsvorrichtungen sind ebenfalls denkbar. Das eigentliche Behandlungsorgan, mittels welchem die Behandlung an dem in dieser Figur nicht gezeigten Behälter durchgeführt wird, ist in der Figur ebenfalls nicht gezeigt.
Die Vorrichtung 1 zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters weist üblicher Weise eine Mehrzahl an Behandlungsorganen auf und die zu behandelnden Behälter werden entlang eines Transportwegs während der Behandlung durch die Vorrichtung 1 hindurch transportiert. Besonders bevorzugt ist es, die Behandlungsvorrichtung mit einem Behandlungskarussell als
Transportvorrichtung auszubilden. Die zu behandelnden Behälter werden entsprechend vor der Behandlung an das Transportkarussell übergeben. Die Behandlung der Behälter findet dann auf dem Transportkarussell statt und nach der Behandlung werden die behandelten Behälter an eine nachfolgende Transportvorrichtung übergeben, um sie dann beispielsweise zu einer nachfolgenden weiteren Behandlungsvorrichtung zu transportieren.
Während der Behandlung werden die zu behandelnden Behälter entsprechend auf einem
Transportweg bewegt, der im Falle der Verwendung eines Behandlungskarussells der Bewegung des Behandlungskarussells entspricht. Die Transportposition des Behälters kann durch entsprechende Sensoren bestimmt werden.
Im Falle der Verwendung eines Behandlungskarussells kann die Transportposition jedes Behälters anhand der Rotationsposition des Behandlungskarussells bestimmt werden. Das Sensorsignal zu dieser Rotationsposition liegt üblicher Weise bereits in einer Anlagensteuerung vor und kann einfach von dieser abgegriffen werden.
Um einen hier nicht gezeigten, zu behandelnden Behälter mit einem Behandlungsorgan in Eingriff zu bringen beziehungsweise den zu behandelnden Behälter dem Behandlungsorgan
nahezubringen beziehungsweise zuzuführen, ist eine Hubvorrichtung 2 vorgesehen. Mittels der Hubvorrichtung 2 kann entsprechend eine relative Hubbewegung zwischen dem Behälter und dem Behandlungsorgan bewirkt werden. Beispielsweise kann die Behältermündung des zu
behandelnden Behälters an eine entsprechende Anpressglocke oder Zentrierglocke eines Füllorgans angepresst werden, um entsprechend einen abdichtenden Kontakt zwischen dem
Füllorgan und dem Behälter herzustellen. In anderen Ausführungsformen muss auch kein direkter Kontakt zwischen dem Behandlungsorgan und dem zu behandelnden Behälter stattfinden - beispielsweise wenn eine Befüllung des zu behandelnden Behälters mit einem Füllprodukt in einem Freistrahl vorgesehen ist. Nach der Behandlung des dann behandelten Behälters dient die Hubvorrichtung 2 dazu, in einer relativen Hubbewegung den Behälter und das Behandlungsorgan wieder voneinander zu entfernen, um schließlich ein Ausgeben des behandelten Behälters aus der Behälterbehandlungsvorrichtung zu erreichen, um dann wieder einen neuen zu behandelnden Behälter aufzunehmen.
In der in der Figur schematisch gezeigten Ausführungsform weist die Hubvorrichtung 2 einen Aktuator 20, ein Hubgestänge 22 und einen Hubteller 24 auf. Der Aktuator 20 dient dazu, das Hubgestänge 22 und den an dem Hubgestänge 22 gehaltenen Hubteller 24 anzuheben
beziehungsweise abzusenken.
Der Hubteller 24 kann dazu dienen, den zu behandelnden Behälter an seinem Behälterboden aufzunehmen. Mit andern Worten kann der zu behandelnde Behälter auf dem Hubteller 24 aufstehen und durch das Anheben und Absenken des Hubtellers 24 entsprechend ebenfalls angehoben oder abgesenkt werden.
In einer nicht gezeigten Alternative kann anstelle des gezeigten Hubtellers 24 auch eine
Halteklammer vorgesehen sein, mittels welcher der zu behandelnde Behälter beispielsweise an seinem Halsbereich gegriffen wird. Beispielsweise kann der Behälter auch unterhalb eines
Halsrings des zu behandelnden Behälters gegriffen werden.
In einer weiteren nicht gezeigten Alternative kann anstelle des zu behandelnden Behälters das jeweilige Behandlungsorgan mittels der Hubvorrichtung 2 angehoben und abgesenkt werden, um entsprechend eine relative Hubbewegung zwischen dem Behandlungsorgan und dem zu behandelnden Behälter zu bewirken.
Der Aktuator 20 kann beispielsweise in Form eines doppelt wirkenden Zylinders ausgebildet sein, welcher über hier nicht dargestellte Schaltvorrichtungen mit einem entsprechenden
Hydraulikmedium oder Pneumatikmedium schaltbar beaufschlagt werden kann, um entsprechend ein aktives Anheben und aktives Absenken des Hubgestänges 22 und damit des Hubtellers 24 zu erreichen.
Die jeweilige Hubposition, wobei in der Figur 1 hier exemplarisch eine vollständig angehobene Position als Position 1 und eine vollständig abgesenkte Position als Position 2 gezeigt sind, wird über ein entsprechendes Beaufschlagen des Aktuators 20 mit den entsprechenden Schaltmedien erreicht.
Die Hubvorrichtung 2 kann dabei mit einem Aktuator ausgestattet sein, der nur zwei
Schaltpositionen ermöglicht, nämlich eine angehobene Schaltposition (Position 1 ) und eine abgesenkte Schaltposition (Position 2). Entsprechend ist eine besonders einfache Ansteuerung der Hubvorrichtung 2 möglich, da nur zwischen zwei Schaltpositionen hin und her geschaltet werden muss. Der Aktuator 20 kann auch ein elektrisch betriebener Aktuator, beispielsweise ein Linearmotor, ein Elektromotor oder eine Elektromagnetvorrichtung, sein, welche entsprechend durch Bestromen der jeweiligen Spulen angehoben oder abgesenkt werden kann. Besonders mit einem solchen Aktuator ist es möglich, selektive Hubhöhen bereit zu stellen. Ein Hubpositionssensor 3 ist an einer Sensorposition 30 vorgesehen, die in der Figur 1 durch die gestrichelten Linie dargestellt ist. Der Sensor 3 dient dazu, die Hubposition der Hubvorrichtung 2 und insbesondere des Hubtellers 24 der Hubvorrichtung 2 bestimmen zu können.
Der Hubpositionssensor 3 kann dabei beispielsweise in Form eines induktiven oder kapazitiven Näherungssensors, in Form eines optischen Sensors oder aber auch als Wegsensor,
Beschleunigungssensor oder Kraftsensor ausgebildet sein, um entsprechend die Hubposition der Hubvorrichtung 2 und insbesondere des Hubtellers 24 der Hubvorrichtung 2 bestimmen zu können.
Die Bestimmung der Hubposition der Hubvorrichtung 2 kann entweder nur in bestimmten
Transportabschnitten der Behandlungsvorrichtung 1 durchgeführt werden, oder über die gesamte Transportstrecke des zu behandelnden Behälters in der Behandlungsvorrichtung 1 hinweg. Bei einer Bestimmung der Hubposition der Hubvorrichtung 2 lediglich in bestimmten
Transportabschnitten kann es von besonderer Bedeutung sein, die Hubposition und insbesondere auch die Hubbewegung, welche den Behälter in die Behandlungsposition bringt, zu bestimmen.
In Figur 2 ist in einer schematischen Draufsicht auf die Vorrichtung 1 zum Behandeln von Behältern gezeigt, wobei ein Behandlungskarussell 10 vorgesehen ist, an dessen Umfang eine Mehrzahl von schematisch angedeuteten Hubvorrichtungen 2, so wie sie vorstehend beschrieben wurden, angeordnet sind. Jeder Hubvorrichtung 2 ist ein Behandlungsorgan zugeordnet, so dass ein zu behandelnder Behälter, der von dem Behandlungskarussell 10 übernommen wurde, mittels einer durch die Hubvorrichtung 2 ausgeübten relativen Hubbewegung dem Behandlungsorgan zugeführt wird, um die Behandlung des jeweiligen zu behandelnden Behälters zu unterstützen oder überhaupt zu ermöglichen.
Das Behandlungskarussell 10 dreht sich in Transportrichtung T um seine Achse und transportiert dabei die am Umfang des Behandlungskarussells 10 vorliegenden Hubvorrichtungen 2 entlang der Transportrichtung T. Die jeweilige Transportposition ergibt sich in diesem Fall über die
Winkelposition des Behandlungskarussells 10 und die Kenntnis der Position der jeweils
betrachteten Hubvorrichtung 2 an dem Behandlungskarussell 10.
Die Hubvorrichtungen 2 sind jeweils einem Behandlungsorgan zugeordnet, welches in der schematischen Darstellung der Figur 2 nicht gezeigt ist. Bei den Behandlungsorganen kann es sich beispielsweise um Füllorgane handeln. Mittels der Füllorgane können zu behandelnde Behälter mit einem Füllprodukt befüllt werden, mittels der Verschließorgane können mit einem Füllprodukt befüllte Behälter mit einem Behälterverschluss versehen werden.
Die zu behandelnden Behälter werden über eine Behälterzufuhr 12 dem Behandlungskarussell im Bereich eines Behälterzulaufs I zugeführt, und im Bereich der jeweiligen Hubvorrichtungen 2 am Behandlungskarussell 10 aufgenommen. Nach der Behandlung werden sie über einen
Behälterauslauf 14 Wieder aus dem Behandlungskarussell 10 im Bereich eines Behälterauslaufs II ausgeschleust.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl im Bereich des Behälterzulaufs I als auch im Bereich des Behälterauslaufs II ein Hubpositionssensor 3 vorgesehen, um die Hubposition der jeweils diese Bereiche durchlaufenden Hubvorrichtungen 2 bestimmen zu können.
Dabei kann beispielsweise im Behälterzulauf I ermittelt werden, ob überhaupt ein Behälter übernommen wurde oder ob der Behälter korrekt aufgenommen ist.
Im Bereich des Behälterauslaufs II kann beispielsweise über die Hubposition erkannt werden, ob die Hubvorrichtung 2 zur Übergabe des behandelten Behälters an den Behälterauslauf 14 korrekt positioniert ist und insbesondere korrekt abgesenkt ist. Durch das Bereitstellen von Hubpositionssensoren 3 im Bereich des Behälterzulaufs I und im Bereich des Behälterauslaufs II kann damit die Anlagensicherheit weiter erhöht werden.
Die Anlagensteuerung der Vorrichtung 1 zur Behandlung der Behälter und/oder eine übergeordnete Anlagensteuerung einer Behälterbehandlungsanlage kennt die jeweilige Rotationsposition des Behandlungskarussells 10, so dass neben dem Hubpositionssensor 3 entsprechend auch ein Transportpositionssensor 4, welcher hier schematisch an der Drehachse des
Behandlungskarussells 10 gezeigt ist, vorliegt. Mittels des Transportpositionssensors 4 kann die Rotationsposition des Behandlungskarussells 10 und damit die Transportposition der
Hubvorrichtung 2 bestimmt werden.
Eine Relativbewegung zwischen dem am Behandlungskarussell 10 gehaltenen, zu behandelnden Behälter und dem jeweiligen Behandlungsorgan wird mittels der Hubvorrichtung 2 erreicht. Die Hubvorrichtung kann dabei entweder auf den zu behandelnden Behälter wirken, so wie beispielsweise in Figur 1 mittels des Hubtellers 24 gezeigt, auf welchem ein Behälter aufgenommen und angehoben oder abgesenkt werden kann, oder aber durch ein Anheben beziehungsweise Absenken des jeweiligen Behandlungsorgans mittels der Hubvorrichtung 2.
Entsprechend ist es möglich, mittels des Hubpositionssensors 3 und mittels des
Transportpositionssensors 4 das Hubverhalten jeder Hubvorrichtung 2 entlang des Transportwegs individuell zu bestimmen. Die Daten des jeweiligen Hubpositionssensors 3 und des
Transportpositionssensors 4 werden einer Auswertungsvorrichtung 5 bereitgestellt, welche das Hubverhalten für jede individuelle Hubvorrichtung 2 relativ zu ihrer Transportposition bestimmt. Beispielsweise ist es möglich zu bestimmen, wie lange die Bewegung der Hubvorrichtung 2 von einer ersten Position in eine zweite Position dauert.
Dies ist schematisch in Figur 4 gezeigt, in der schematisch die Hubposition h einer Hubvorrichtung 2 über die Zeit t hinweg gezeigt ist. Die Zeit At, welche die Hubvorrichtung 2 benötigt, um von einer ersten Position zu einer zweiten Position zu gelangen ermittelt sich beispielsweise so, dass der Zeitpunkt T-i , zu dem der Aktuator der Hubvorrichtung 2 betätigt wird, und der Zeitpunkt T2, zu dem die Hubvorrichtung 2 eine der Sensorposition 30 entsprechende Hubhöhe, die hier der zweiten Position entspricht, erreicht hat, aufgenommen werden und entsprechend die zeitliche Differenz bestimmt werden kann. Jede individuelle Hubvorrichtung 2 des Behandlungskarussells 10 kann ein individuelles Verhalten zeigen, welches sich auch über die Betriebsdauer hinweg verändert. Die Zeitpunkte und die Transportposition lassen sich direkt ineinander umrechnen, da die
Transportgeschwindigkeit in einer Behälterbehandlungsvorrichtung bekannt ist. Entsprechend lässt sich das bezüglich der Zeit betrachtete Hubverhalten auch bezüglich des Transportwegs auf die gleiche Weise betrachten. Weiterhin ist in der Figur 2 eine Ansteuervorrichtung 6 vorgesehen, welche die jeweilige
Hubvorrichtung 2 und insbesondere den Aktuator 20 der Hubvorrichtung 2 ansteuert. Die
Ansteuervorrichtung 6 nimmt diese Ansteuerung des Aktuators 20 der Hubvorrichtung 2 dabei auf Grundlage und unter Berücksichtigung des in der Auswertungsvorrichtung 5 bestimmten
Hubverhaltens der jeweiligen individuellen Hubvorrichtung 2 vor.
Wird beispielsweise durch die Auswertungsvorrichtung 5 für eine bestimmte Hubvorrichtung 2 ein bestimmtes Hubverhalten festgestellt, beispielsweise dass die Hubbewegung schneller oder langsamer stattfindet, als angenommen, so kann der Zeitpunkt beziehungsweise die
Transportposition, an welcher der jeweilige Aktuator geschaltet wird, entsprechend angepasst werden. Dabei kann beispielsweise der Zeitpunkt des Schaltens des Aktuators auf früher oder später verschoben werden. In einer alternativen Betrachtung kann auch die Transportposition, an welcher der Aktuator geschaltet wird entsprechend angepasst werden. Zeit und Transportposition lassen sich aufgrund der Kenntnis der Transportgeschwindigkeit einfach ineinander umrechnen. Auf diese Weise kann auch bestimmt werden, an welcher Hubposition die Hubvorrichtung 2 bei der Relativpositionierung des zu behandelnden Behälters relativ zum Behandlungsorgan stoppt. Wird die Hubvorrichtung 2 bis zu einem Anschlag der Hubvorrichtung 2 bewegt, so kann in der
Auswertungsvorrichtung 5 beispielsweise davon ausgegangen werden, dass kein Behälter an der jeweiligen durch die Hubvorrichtung 2 definierten Position aufgenommen ist. Damit kann in einem solchen Fall eine nachfolgende Behandlung der leeren Behandlungsposition deaktiviert werden, beispielsweise um Behandlungsmedien einzusparen. Beispielsweise kann so vermieden werden, dass Füllprodukt ausgegeben wird. Eine solche Betrachtung ist insbesondere im Bereich des Behältereinlaufs I der zu behandelnden Behälter von Bedeutung.
Weiterhin kann über die Betrachtung des Verhaltens der Hubvorrichtung 2 im Bereich des
Behälterauslaufs II der dann behandelten Behälter beispielsweise über die Auswertungsvorrichtung 5 ermittelt werden, ob sich die Hubvorrichtung 2 in die Ausgangsposition zurück bewegt. Findet dies nicht statt - beispielsweise aufgrund eines Defekts oder aufgrund einer Verklebung oder
Verklemmung des Behälters am Behandlungsorgan - deutet dies darauf hin, dass der Behälter nicht ausgegeben werden kann und entsprechend die Behandlungsposition besetzt bleibt. Damit würde es zu einer Kollision am Behältereinlauf I kommen. Entsprechend kann, wenn die
Auswertungsvorrichtung 5 eine solche Situation ermittelt, ein Notstopp der Anlage eingeleitet werden und die Ansteuervorrichtung 6 kann eine Behältersperre 7 betätigen, der die Zuführung von Behältern zu dem Behältereinlauf I unterbricht. Figur 3 zeigt schematisch ein Sensorblech 32, welches in einer Dreiecksform ausgebildet ist, und welches an der Hubvorrichtung 2 und insbesondere an dem sich bewegenden Teil der
Hubvorrichtung 2, also beispielsweise an dem Hubgestänge 22 über dem Hubteller 24 angebracht sein kann. Mittels des Hubpositionssensors 3, welcher in der Sensorposition 30 angeordnet ist, kann entsprechend beim Vorsehen, beispielsweise eines kapazitiven oder induktiven Sensors, aufgrund der unterschiedlichen beteiligten Metallflächen je nach Hubhöhe der Hubvorrichtung bezüglich der Sensorposition 30 die jeweilige Hubposition bestimmt werden.
Neben dieser Bestimmung der Hubposition können auch andere Sensoren zur Bestimmung der Hubposition bereitgestellt werden, beispielsweise in Form eines Wegsensors, eines optischen Sensors, einer Kamera, eines Beschleunigungssensors etc.
In der Figur 5 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Behandeln eines Behälters gezeigt, hier in Form eines Behandlungsorgans, welches als Füllventil mit einer Mündungsglocke 100 ausgebildet ist, welche auf einen hier nicht gezeigten zu behandelnden Behälter abgesenkt werden kann.
Eine Hubvorrichtung 2 ist vorgesehen, mittels welcher die Mündungsglocke 100 entsprechend der Pfeilrichtung angehoben oder abgesenkt werden kann. Ein Hubpositionssensor 3 ist vorgesehen, welcher der Hubvorrichtung 2 des Behandlungsorgans zugeordnet ist. Damit ist es möglich, bei der Anordnung einer Mehrzahl von Hubvorrichtungen 2 mit Behandlungsorganen um ein Behandlungskarussell 10 herum jede Hubvorrichtung 2 individuell während des gesamten Betriebs zu überwachen.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters
10 Behandlungskarussell
12 Behälterzuführung
14 Behälterabführung
100 Mündungsglocke
2 Hubvorrichtung
20 Aktuator
22 Hubgestänge
24 Hubteller
3 Hubpositionssensor
30 Sensorposition
32 Sensorblech
4 Transportpositionssensor
5 Auswertungsvorrichtung
6 Ansteuervorrichtung
7 Behältersperre
T Transportrichtung
I Behältereinlauf
II Behälterauslauf h Hubposition
t Zeit

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters in einer
Behälterbehandlungsanlage, umfassend eine Hubvorrichtung (2) zur individuellen
Hubpositionierung eines zu behandelnden Behälters relativ zu einem Behandlungsorgan, einen Hubpositionssensor (3) zum Bestimmen der Hubposition der Hubvorrichtung (2), eine Auswertungsvorrichtung (5), die zum Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2) eingerichtet ist und eine Ansteuervorrichtung (6), die zum Ansteuern der Hubvorrichtung (2) unter Berücksichtigung des in der Auswertungsvorrichtung (5) bestimmten Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2) eingerichtet ist.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein
Transportpositionssensor (4) zum Bestimmen der Transportposition der Hubvorrichtung (2) vorgesehen ist und die Auswertungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das Hubverhalten der Hubvorrichtung (2) relativ zur Transportposition der Hubvorrichtung zu bestimmen.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Auswertungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das Hubverhalten anhand einer Hubzeit (At) der Hubvorrichtung (2) von einer ersten Hubposition (Position 1 ) in eine zweite Hubposition (Position 2) zu bestimmen.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die Hubvorrichtung (2) individuell so anzusteuern, dass eine vorgegebene Hubposition (30) der Hubvorrichtung (2) an einer vorgegebenen Transportposition erreicht wird.
5. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltzeitpunkt (T-i) zum Schalten eines Aktuators (20) der Hubvorrichtung (2) auf Grundlage einer in der Auswertungsvorrichtung (5) bestimmten Hubzeit (At) angepasst wird.
6. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubpositionssensor (3) ein an der Hubvorrichtung (2) vorgesehenes Sensorblech (32) umfasst, welches mittels eines kapazitiven, induktiven oder optischen Sensors oder einer Kamera ausgewertet wird. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hubvorrichtungen (2) vorgesehen sind und die
Auswertungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das Hubverhalten jeder individuellen Hubvorrichtung (2) zu bestimmen.
Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, abhängig von dem in der
Auswertungsvorrichtung (5) bestimmten Hubverhalten der Hubvorrichtung (2)
Prozessschritte zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ansteuervorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Hubverhalten eine Reinigungsvorrichtung zu aktivieren oder einen Behälterbehandlungsschritt zu deaktivieren.
Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, abhängig von dem in der
Auswertungsvorrichtung (5) bestimmten Hubverhalten der Hubvorrichtung (2) einen Notstopp einzuleiten und/oder eine Behältersperre (7) zu aktivieren.
Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das Hubverhalten der
Hubvorrichtung (2) in einer Einlernphase vor dem Produktionsbetrieb zu bestimmen.
Verfahren zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters in einer
Behälterbehandlungsanlage, wobei eine Hubvorrichtung (2) zur Hubpositionierung eines zu behandelnden Behälters relativ zu einem Behandlungsorgan vorgesehen ist, umfassend die folgenden Schritte:
• Bestimmen der Hubposition der Hubvorrichtung (2),
• Bestimmen des Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2),
• Ansteuern der Hubvorrichtung (2) unter Berücksichtigung des Hubverhaltens der Hubvorrichtung (2).
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