EP4565516A1 - Auf- und/oder abgabevorrichtung für behälter sowie verfahren zur automatischen gassenzuordnung einer störung einer auf- und/oder abgabevorrichtung - Google Patents

Auf- und/oder abgabevorrichtung für behälter sowie verfahren zur automatischen gassenzuordnung einer störung einer auf- und/oder abgabevorrichtung

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Publication number
EP4565516A1
EP4565516A1 EP23742017.9A EP23742017A EP4565516A1 EP 4565516 A1 EP4565516 A1 EP 4565516A1 EP 23742017 A EP23742017 A EP 23742017A EP 4565516 A1 EP4565516 A1 EP 4565516A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
fault
containers
feeding
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23742017.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Schwede
Ruediger Preuss
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP4565516A1 publication Critical patent/EP4565516A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/52—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices
    • B65G47/56—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices to or from inclined or vertical conveyor sections
    • B65G47/57—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices to or from inclined or vertical conveyor sections for articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating

Definitions

  • Loading and/or dispensing device for containers and method for automatically assigning a fault in a loading and/or dispensing device to a lane
  • the invention relates to a feeding and/or dispensing device for the parallel feeding and/or dispensing of containers to container cells arranged in a row of a container transport device and/or a container treatment device with a plurality of driving elements arranged on a common driver carrier for moving one container into a container cell and /or from a container cell.
  • the invention further relates to a device for transporting and/or treating containers and a method for automatically assigning a fault in the area of a container cell to a loading and/or dispensing device for the parallel loading and/or dispensing of containers in a row of mutually parallel container cells .
  • loading and/or dispensing devices for the parallel loading and/or dispensing of containers are known, which are commonly used for loading or feeding or for unloading or removing containers in the area of a container treatment device.
  • reusable bottles are cleaned before further use and are fed to a bottle cleaning system by a conveyor belt using a feeding device and, following cleaning, are removed again from the bottle cleaning system by means of a dispensing device in order to feed the then cleaned bottles to the renewed filling process using a further conveyor belt.
  • the containers are typically transported and aligned in a container cell within a container treatment device.
  • the containers are inserted into an empty container cell during loading and then removed from the container cell again after the container has been treated.
  • a container cell for inserting a container is not empty due to an error and in particular either still contains a container or contains contaminants, such as fragments of a previously damaged container, so that an attempt to insert it results in one Malfunction and thus an interruption of operations occurs.
  • a malfunction can also occur when dispensing a container, for example if the container to be removed from the container cell is jammed therein or tilted during removal. This also leads to an undesirable interruption of operations.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and a loading and/or dispensing device for the parallel loading and/or dispensing of containers, which enable a particularly quick and targeted elimination of a fault in the area of a container cell.
  • the object is achieved according to the invention by a loading and/or dispensing device for the parallel loading and/or dispensing of containers according to claim 1, by a device for transporting and/or treating containers according to claim 7 and by a method for the automatic lane assignment of a fault in the Area of a container cell of a feeding and/or dispensing device solved according to claim 8.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the feeding and/or dispensing device for the parallel loading and/or dispensing of containers to container cells arranged in a row of a container transport device and/or a container treatment device has a plurality of driving elements arranged on a common driver carrier for moving one container into a container cell and/or from a container cell, at least one sensor means for detecting at least one fault and in particular sensor data of a fault in the area of a container cell and an evaluation unit for automatic lane assignment of the container cell with the detected fault within the row of container cells.
  • the invention further relates to a device for transporting and/or treating containers with a first conveying means for feeding containers, a container treatment device arranged downstream of the first conveying means, in particular a container cleaning machine, and a second conveying means for guiding away the treated containers.
  • a feed device according to the invention for feeding the containers into the container treatment device and / or between the container treatment device and the second conveying means a dispensing device according to the invention for unloading the containers from the container treatment device.
  • the method according to the invention for the automatic lane assignment of a disturbance in the area of a container cell of a loading and/or dispensing device for the parallel loading and/or dispensing of several containers in a row of container cells parallel to one another has, as a method step, first of all a recording of data of disturbances occurring in the area of the container cell during the loading and/or delivery of the container, in particular by means of at least one sensor means, followed by evaluating the sensor data and automatically assigning the fault position to an individual container cell in the row or to an alley of the container cell having a fault.
  • the inventors have recognized that it is extremely advantageous to be able to indicate the location of the fault to the operating personnel, since determining the fault position in advance makes it easier to eliminate the cause of the fault.
  • the malfunction can be eliminated more quickly because it is no longer necessary to search for the malfunctioning position, which significantly shortens machine downtime.
  • data can be easily recorded in which areas malfunctions often occur and measures for improvement can be derived from this.
  • the inventors have recognized that it is particularly advantageous not to arrange means for lane detection of a fault in a row of container cells in the container transport device and/or container treatment device having the container cells, but rather to integrate this into a loading and/or delivery device. Nevertheless, it is of course also conceivable to arrange further sensor means in the area of a container transport device and/or a container treatment device and to also use this sensor data to improve the automatic lane detection. In general, however, it is preferred that the automatic lane detection takes place entirely using means of the feeding and/or dispensing device and, if necessary, an associated control unit.
  • the invention advantageously detects such an error when a container to be removed from a container cell jams and prevents further transport of the jammed container or further jamming between the dispensing device and the container that is still at least partially in the container cell. Subsequent damage to the container cell and/or the dispensing device can thus be avoided.
  • the loading and/or dispensing device is a device for moving several containers at the same time from one position to another position in order to deposit the containers into another device or to deliver them from another device.
  • the filling and/or dispensing device for containers is preferably used in the field of industrial filling of containers and particularly preferably on a container cleaning machine.
  • the parallel feeding of containers preferably involves picking up several containers at the same time by means of a driver element of the driver carrier.
  • the parallel task particularly preferably also includes a spatial parallel arrangement of the containers.
  • the container is preferably picked up by a conveyor, in particular a conveyor belt or the like.
  • Each driver element is preferably formed as a finger for raising or lowering a container in the area of the container bottom and/or has a back for contact with a container side wall on.
  • all driver elements are preferably formed identically to one another and/or arranged parallel to one another in a row.
  • Each driver element is intended to introduce a container, preferably directly, into a container cell.
  • a container guide is also preferably provided for guiding the container while the container is being moved by means of the respective driver element.
  • each container is placed and in particular pushed into a container cell during the task, with the container cells preferably being part of a bottle magazine.
  • the task is preferably carried out by lifting the container, in particular by means of the driver element and/or in the area of the container bottom, and/or by rotating the container, preferably by at least 45°, particularly preferably by an angle between 45° and 135° and most preferably at an angle between 75° and 105°.
  • the movement of the container preferably takes place together with a rotation of the driver carrier and/or in the direction of a linear displacement of the driver carrier.
  • the container is preferably inserted linearly into a receiving opening of a container cell, which is particularly preferably done by a linear displacement of the driver carrier and most preferably exclusively by a linear displacement of the driver carrier and / or without a movement of the driver carrier.
  • the driver elements are preferably distributed in a row evenly over the circumference of the driver carrier, with particularly preferably 2 - 4 and very particularly preferably 2 - 3 driver elements each being arranged at the same distance from one another along the circumference of the driver carrier.
  • the parallel delivery of containers preferably involves lowering several containers at the same time by means of a driver element of the driver carrier.
  • the container is preferably delivered in a standing position of the container.
  • the container is still preferably delivered to a Conveying means, in particular a conveyor belt or the like, or on a container receiving plate, on which each of the containers is placed or positioned standing by means of the driver element.
  • a conveyor for removing the containers is preferably arranged behind the container receiving plate and particularly preferably the containers are pushed by the container receiving plate in the direction of the conveying means.
  • the container cell is basically intended to hold an individual container and hold it in a defined position. In order to introduce the container into the container cell, it has a receiving opening. In addition, the container cell can have any other openings, for example for cleaning the container and/or the interior of the container. In particular, the container cell can be formed as a grid at least in part of its wall. In order to be able to transport and treat numerous containers parallel to one another, a corresponding number of container cells are preferably arranged parallel to one another in a row. The container cells in a row are preferably all arranged at the same distance from one another and/or directly next to one another.
  • the container cells are not part of the loading and/or dispensing device according to the invention, but of the container transport device and/or container treatment device into which the containers are to be placed or removed by means of the loading and/or dispensing device.
  • the feeding and/or dispensing device according to the invention automatically assigns a fault to the lane in the area of the container cells, so that an existing container transport device and/or container treatment device can be easily retrofitted without the need for modification.
  • the container can in principle be any vessel, with the container preferably being made of plastic or glass and/or for holding a Food and in particular a drink is provided. Accordingly, the container is preferably a bottle. Furthermore, the container is preferably part of a reusable system and, accordingly, particularly preferably a reusable bottle, in particular made of glass or plastic.
  • the sensor means is basically a technical device that is intended to record data from a fault.
  • the sensor means can have further functions or the sensor means can be integrated into a technical unit with a different function, for example in a control or in a power supply.
  • the or one of the sensor means can be integrated into the converter of one or more drive units for driving the driver carrier.
  • the frequency converter of one or more drive units can already be used as sensor means and in particular provide the motor power, the motor current and/or the motor torque as sensor data. This has the particular advantage that no additional sensor means need to be arranged on the feeding and/or dispensing device, but rather the means for collecting data on a fault are already present in the feeding and/or dispensing device.
  • a sensor means can also be at least one vibration sensor, which is preferably arranged on the driver carrier, particularly preferably on both sides of the driver carrier and/or on one or more driver elements.
  • a sensor means can also be at least one force, acceleration and/or vibration sensor, which enables a particularly targeted and precise assignment of a fault.
  • a sensor means can be used for sound evaluation, preferably by means of at least one microphone and particularly preferably by means of at least two microphones.
  • additional information about the disturbance such as the type of disturbance, can be recognized using at least one microphone. For example, this creates a double insert a specific noise when the container to be inserted hits the bottom of the container that is already incorrectly in the container cell.
  • a sensor means can also be a triggering mechanism on at least one driver element and preferably on each driver element, whereby a clear assignment of the alley having the fault is possible in a particularly simple manner.
  • a single sensor means can in principle be sufficient, it is preferred that at least two sensor means that are identical to one another or differ from one another are used. Particularly preferably, at least two mutually identical sensor means and at least one further sensor means are used.
  • an evaluation unit which processes the data of at least one fault recorded by means of the sensor device(s).
  • the evaluation unit can be integrated in the feeding and/or dispensing device or can be part of an external data processing unit, such as an external controller.
  • a fault that occurs is preferably determined by monitoring the sensor means for whether a set value of at least one of the sensor means is exceeded, whereby in a simple manner an increase in the required driving force or torque of the feeding and/or dispensing device and in particular of the drive units can be detected due to a fault.
  • the information about the faulty position is forwarded to a further electronic component, an internal or external control unit, a display element and/or to a user.
  • a malfunction can be, for example, a double insertion, ie an attempt to insert a container into a container cell that is not empty.
  • Another example of a malfunction is a container tilting or jamming when the container is being dispensed from the container cell.
  • Another typical cause of a malfunction is contamination of a container cell, in particular by shards, fragments of a container or other objects such as container closures, container labels or packaging material.
  • detecting a fault by means of the sensor means data acquisition that allows a fault and trouble-free operation of the feeding and/or dispensing device to be distinguished from one another.
  • alley assignment is understood to mean an assignment to an alley area, i.e. several alleys arranged next to one another. It already leads to a significant acceleration of troubleshooting if the location of the trouble can be limited to a few lanes, for example preferably 10 lanes, particularly preferably 5 lanes, very particularly preferably 3 lanes and particularly preferably 2 lanes.
  • the lane assignment is a unique assignment to a specific lane or to a specific container cell in a series of container cells. Due to typically numerous successive rows of container cells, which therefore each form lanes in the transport direction, the detection of the respective position in a row of container cells is also referred to as lane detection.
  • a preferred embodiment of the loading and/or dispensing device has at least one drive unit for moving and in particular for moving the driver carrier for loading and/or dispensing containers, at least one sensor means being formed during the loading and/or dispensing and to record reaction forces that occur in particular when moving the containers. Using the recorded reaction forces as Sensor data is then used to obtain information about faults.
  • any force applied to a part of the feeding and/or dispensing device that is caused by a fault is considered a reaction force.
  • the sensor means can detect the reaction forces both directly and also only indirectly detect a consequence of these reaction forces.
  • the detection of the reaction forces takes place in the area of the drive unit and/or in the context of the control and/or the power supply of the drive unit.
  • at least one driver element and preferably each driver element and/or the driver carrier and/or the drive unit and/or a control unit of the drive unit to have at least one sensor means.
  • An advantageous development of the feeding and/or dispensing device provides that at least one sensor means and preferably at least two sensor means are formed to directly or indirectly measure a force of the driver carrier and/or the current strength and/or power required to move the driver carrier, whereby reaction forces of the feeding and/or dispensing device that do not occur during trouble-free operation can be recorded in a particularly simple manner. It is particularly preferred that a sensor means is arranged on both sides of the driver carrier, which directly or indirectly detects a force of the driver carrier, the evaluation unit subsequently determining the position of the disturbance within the series from the detected sensor data and in particular the detected forces or torques Container cells determine or can determine.
  • an embodiment of the feeding and/or dispensing device is particularly advantageous in which a drive unit is arranged on both sides of the driver carrier at least for moving the driver carrier, each drive unit being connected to a sensor means in such a way that a power consumption or a required current intensity is determined Drive units is detectable.
  • a single sensor means can record the power consumption or the required current strength of the two drive units and a single sensor means can be connected to exactly one drive unit.
  • the sensor means is preferably connected at least to the drive unit, whereby the exact position and/or design of the sensor means can be arbitrary.
  • a preferred embodiment of the method for automatic lane assignment in a loading and/or dispensing device with a plurality of driver elements arranged on a common driver carrier for moving one container into a container cell and/or out of a container cell and with at least one drive unit on each side of the driver carrier for moving the driver carrier and with at least one sensor means for detecting a power consumption or a required current intensity of each of the drive units it is provided to detect the power consumption or a required current intensity of each of the drive units during the loading and/or delivery of the container and the acquired sensor data to evaluate both sensor means for automatically assigning the fault position to an individual container cell in the row and in particular to compare them with each other.
  • Particularly preferred is a method for automatic lane assignment in which two power consumptions or required current strengths determined at the same time in the event of a fault using one of the sensor means are put into a ratio and the relative position of the fault between the two ends of the driver carrier is determined directly from the ratio and thus a specific lane of the container cells or an individual container cell is assigned. It is taken into account that the closer the fault occurs to the respective sensor means, the higher the determined sensor value is and the higher the determined value at the opposite end of the driver carrier arranged sensor is the lower. In this way, a good determination of the position of a fault in a series of container cells is possible immediately and without prior calibration.
  • the determined sensor data of a fault or the ratio of the sensor data not only the occurrence of the fault and the position of the fault can be determined, but it is also fundamentally possible to determine the type of fault, for example a double insertion, damage to the container to be relocated or to determine contamination of the container cell. This can be done in particular by means of the absolute values of the sensor means, the maximum values that occur, the time of occurrence in relation to the position of the displacement of the container and/or the position of the driver carrier and/or the driver elements in relation to the recorded sensor data.
  • an advantageous development of the method for automatic lane assignment provides for the assignment of the faulty position of a single container cell in the row of container cells, the determined ratio of the sensor data is compared with entries in a database, the database for the specific feeding and / or dispensing device assigning a position of the fault to each ratio of the sensor data.
  • the ratio of the data of the sensor means, the sensor data or any data derived therefrom as well as other data can also be stored and used directly within the database.
  • At least one drive unit and preferably all drive units are stopped and/or briefly operated in the opposite direction in order to avoid damage to the container cell and/or the opening and/or or delivery device. Operation in a reverse direction can take place both until increased sensor data is no longer received, as well as by a predefined distance or a predefined angle of rotation, for example to a position before containers are inserted into a container cell or to a position in which the distance between the containers to be inserted and/or the driver elements is so far away from the respective container cells that a faulty and/or jammed container can be removed manually.
  • an advantageous development of the method according to the invention for automatic lane assignment provides that after the first data of a fault has been recorded, at least one drive unit and preferably all drive units are controlled individually, simultaneously or one after the other and further sensor data are recorded again by means of the at least one sensor means, to collect further data of the fault that has occurred and to increase the accuracy of the automatic lane assignment of the container cell with the detected fault within the row of container cells.
  • a multiple measurement is preferably carried out, with several sets of data from the disturbance being recorded after the first occurrence of a disturbance and/or the movement leading to the disturbance being repeated in order to record data from the disturbance again and/or more precisely.
  • FIG. 1 is a perspective view of the essential components of a feeding and/or dispensing device for container treatment and of container cells for receiving the containers,
  • FIG. 2 shows a top view of a driver carrier with driver elements of the feeding and/or dispensing device shown in FIG. 1 during the occurrence of a fault
  • Fig. 3 is a side view of the feeding and/or dispensing device shown in Fig. 2, and
  • Fig. 4 is a schematic representation of the forces that occur in the event of a disruption in different alleys.
  • An embodiment of a feeding and/or dispensing device 1 which is shown reduced to the essential components in FIG Container cleaning system provided.
  • the feeding and/or dispensing device 1 has a rotatably mounted driver carrier 5 on which a driver element 6 in the form of a driver finger is arranged for each of the containers 2 to be moved.
  • the driver element 6 is intended to grasp a container 2 in the area of the container base and then guide it along a container guide 7 into a respective container cell 3.
  • the movement of the driver carrier 5 takes place on both sides by means of a drive unit, not shown in the figures, each with an electric motor.
  • a row of containers 2 are inserted into a respective container cell 3 by means of the driver elements 6 along the container guide 7, whereupon the full container cells 3 are subsequently transported further along the container transport device 4 and a further row of container cells 3 are moved into the area of the container - and/or delivery device 1 arrives.
  • the frequency converter of the drive units thus acts as a sensor means for detecting a fault in the area of a container cell 3.
  • the respective increase in the motor current of the two drive units arranged on opposite ends of the driver carrier 5 depends on the fault position 8 or on the distance of the fault position 8 to the respective drive unit.
  • an evaluation unit is provided which continuously monitors the motor currents of the two drive units.
  • the occurrence of a fault is first registered and the data of the fault, the respective motor currents, are recorded.
  • the respective angle of rotation of the driver carrier 5 is registered.
  • the feeding and/or dispensing device 1 is stopped immediately in order to avoid damage.
  • the motor currents from both drive units of the driver carrier 5 are then compared, whereby the fault position 8 can be precisely determined.
  • the two motor currents IA and IB are exactly the same in a container transport device 4 with 60 lanes G1 - G60 when the fault position 8 is exactly in the middle of a row R of container cells 3.
  • the reaction forces F acting at both ends of the container carrier 5 are identically large. For example, if the fault position 8 is 75% shifted along the row R of the container cells 3 towards the second drive unit, the forces are divided in a ratio of 1:3.
  • a force ratio of 0:1 is recognized, ie essentially only on the side of the The force occurring in the fault is determined. Based on the detected torques, with a known number of container cells 3 in row R, the container cell 3 exhibiting a fault can be precisely determined.
  • the feeding and/or dispensing device 1 can also have a display bar with lighting elements, in particular an LED bar, with each lighting device being assigned to an alley G or a container cell 3 in the row R.
  • the display bar is arranged directly in the area of the lanes G of the container cells 3, so that a light display directly shows the determined fault position 8.
  • the data measured by the sensor means and/or the fault positions 8 determined are transmitted to a database and/or compared with entries in such a database.
  • an improvement in the detection accuracy can be achieved by using additional sensor means and/or when a fault occurs, by carrying out several measurements using a sensor means and, particularly preferably, at the same time establishing different operating states by means of the drive units, for example by repeating the movement leading to the fault and again data to record the disturbance. All data can then be taken into account in an evaluation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern zu in einer Reihe angeordneten Behälterzellen einer Behältertransportvorrichtung und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung mit mehreren auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger angeordneten Mitnehmerelementen zum Verlagern jeweils eines Behälters in eine Behälterzelle und/oder aus einer Behälterzelle heraus. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Transportieren und/oder zum Behandeln von Behältern sowie ein Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung im Bereich einer Behälterzelle einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern in einer Reihe zueinander paralleler Behälterzellen.

Description

Beschreibung
Auf- und/oder Abgabevorrichtung für Behälter sowie Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern zu in einer Reihe angeordneten Behälterzellen einer Behältertransportvorrichtung und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung mit mehreren auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger angeordneten Mitnehmerelementen zum Verlagern jeweils eines Behälters in eine Behälterzelle und/oder aus einer Behälterzelle heraus. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Transportieren und/oder zum Behandeln von Behältern sowie ein Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung im Bereich einer Behälterzelle einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern in einer Reihe zueinander paralleler Behälterzellen.
Aus dem Stand der Technik sind Auf- und/oder Abgabevorrichtungen zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern bekannt, die gängig zum Beladen oder Zuführen bzw. zum Entladen bzw. Wegführen von Behältern im Bereich einer Behälterbehandlungsvorrichtung genutzt werden. Beispielsweise werden Mehrwegflaschen vor einer weiteren Verwendung gereinigt und dazu von einem Transportband mittels einer Aufgabevorrichtung einer Flaschenreinigungsanlage zugeführt und der Reinigung nachfolgend mittels einer Abgabevorrichtung wieder aus der Flaschenreinigungsanlage entnommen, um die dann gereinigten Flaschen mittels eines weiteren Transportbandes dem erneuten Befüllprozess zuzuführen.
Dabei werden die Behälter typischerweise innerhalb einer Behälterbehandlungsvorrichtung jeweils in einer Behälterzelle transportiert und ausgerichtet. Dazu werden die Behälter bei der Aufgabe in eine leere Behälterzelle eingeschoben und der Behälterbehandlung nachfolgend wieder aus der Behälterzelle entnommen. Dabei kann es jedoch dazu kommen, dass eine Behälterzelle zum Einschub eines Behälters aufgrund eines Fehlers nicht leer ist und dabei insbesondere entweder noch einen Behälter enthält oder aber Verunreinigungen, wie Fragmente eines zuvor beschädigten Behälters, enthält, sodass es bei dem Versuch eines Einschubs zu einer Störung und damit zu einer Betriebsunterbrechung kommt. In gleichem Maße kann auch bei der Abgabe eines Behälters eine Störung auftreten, beispielsweise, wenn der aus der Behälterzelle zu entnehmende Behälter darin verklemmt ist oder während der Entnahme verkantet. Auch dies führt zu einer unerwünschten Betriebsunterbrechung.
Nach dem Auftreten einer solchen Störung ist es nun notwendig, die Ursache der Störung zu beheben und dazu typischerweise die die Störung verursachende Behälterzelle zu leeren. Im Falle eines Doppeleinschubs, also des Versuchs einer Aufgabe eines Behälters in eine bereits einen Behälter aufweisenden Behälterzelle, muss beispielsweise der fehlerhaft in der Behälterzelle befindliche Behälter manuell durch das Bedienpersonal entfernt werden. Eine Problematik dabei besteht jedoch darin, dass bei einer Behältertransportvorrichtung typischerweise mehr als 50 Behälterzellen in einer Reihe angeordnet sind und parallel zueinander jeweils ein Behälter auf- bzw. abgegeben werden soll. Da zudem aufgrund der Positionierung der Auf- und/oder Abgabevorrichtung vor einer Öffnung der Behälterzellen das Innere der Behälterzellen nur schwer einsehbar ist, kann eine Störung oft nur dadurch behoben werden, dass das Bedienpersonal für jede Behälterzelle ertastet, ob die jeweilige Behälterzelle die Störungsursache aufweist. Dies ist bei einer großen Anzahl an Behälterzellen in einer Reihe sehr zeitaufwändig, da die Störung über die gesamte Maschinenbreite hinweg gesucht werden muss, sodass ein zügiges Beheben der Störung nicht möglich ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern bereitzustellen, die ein besonders schnelles und zielgerichtetes Beheben einer Störung im Bereich einer Behälterzelle ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern nach Anspruch 1 , durch eine Vorrichtung zum Transportieren und/oder Behandeln von Behältern nach Anspruch 7 sowie durch ein Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung im Bereich einer Behälterzelle einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern zu in einer Reihe angeordneten Behälterzellen einer Behältertransportvorrichtung und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung weist mehrere auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger angeordnete Mitnehmerelemente zum Verlagern jeweils eines Behälters in eine Behälterzelle und/oder aus einer Behälterzelle heraus, wenigstens ein Sensormittel zum Erfassen wenigstens einer Störung und insbesondere von Sensordaten einer Störung im Bereich einer Behälterzelle sowie eine Auswerteeinheit zur automatischen Gassenzuordnung der Behälterzelle mit der erfassten Störung innerhalb der Reihe von Behälterzellen auf.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Transportieren und/oder zum Behandeln von Behältern mit einem ersten Fördermittel zum Zuführen von Behältern, einer dem ersten Fördermittel nachgeordneten Behälterbehandlungsvorrichtung, insbesondere Behälterreinigungsmaschine sowie einem zweiten Fördermittel zum Wegleiten der behandelten Behälter. Dabei ist zwischen dem ersten Fördermittel und der Behälterbehandlungsvorrichtung eine erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung zum Zuführen der Behälter in die Behälterbehandlungsvorrichtung und/oder zwischen der Behälterbehandlungsvorrichtung und dem zweiten Fördermittel eine erfindungsgemäße Abgabevorrichtung zum Entladen der Behälter aus der Behälterbehandlungsvorrichtung angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung im Bereich einer Behälterzelle einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von mehreren Behältern in einer Reihe zueinander paralleler Behälterzellen weist als Verfahrensschritte zunächst ein Erfassen von Daten auftretender Störungen im Bereich der Behälterzelle während der Auf- und/oder Abgabe des Behälters, insbesondere mittels wenigstens eines Sensormittels, gefolgt von einem Auswerten der Sensordaten und automatisches Zuordnen der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle in der Reihe bzw. zu einer Gasse der eine Störung aufweisenden Behälterzelle auf.
Die Erfinder haben erkannt, dass es äußerst vorteilhaft ist, dem Bedienpersonal bereits den Ort der Störung anzeigen zu können, da durch ein vorausgehendes Ermitteln der Störposition das Beheben der Fehlerursache erleichtert wird. Die Störung kann schneller beseitigt werden, da zuvor keine Suche der Störposition mehr notwendig ist, wodurch die Maschinenstillstandzeit erheblich verkürzt wird. Zudem können in einfacher Weise Daten erfasst werden, in welchem Bereich Störungen häufig auftreten und Maßnahmen zur Verbesserung daraus abgeleitet werden.
Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass es besonders vorteilhaft ist, Mittel zur Gassenerkennung einer Störung in einer Reihe von Behälterzellen nicht in der die Behälterzellen aufweisenden Behältertransportvorrichtung und/oder Behälterbehandlungsvorrichtung anzuordnen, sondern dies in eine Auf- und/oder Abgabevorrichtung zu integrieren. Trotzdem ist selbstverständlich auch denkbar, weitere Sensormittel auch im Bereich einer Behältertransportvorrichtung und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung anzuordnen und diese Sensordaten ebenfalls zur Verbesserung der automatischen Gassenerkennung zu nutzen. Generell ist aber bevorzugt, dass die automatische Gassenerkennung vollständig mit Mitteln der Auf- und/oder Abgabevorrichtung und ggf. einer zugehörigen Steuereinheit erfolgt.
Auch bei der Abgabe wird durch die Erfindung in vorteilhafter Weise beim Verklemmen eines aus einer Behälterzelle zu entnehmenden Behälters ein solcher Fehler erkannt und ein Weitertransport des verklemmten Behälters bzw. ein weiteres Verklemmen zwischen der Abgabevorrichtung und dem noch zumindest teilweise in der Behälterzelle befindlichen Behälters verhindert. Somit kann eine nachfolgende Beschädigung der Behälterzelle und/oder der Abgabevorrichtung vermieden werden.
Die Auf- und/oder Abgabevorrichtung ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung, um mehrere Behälter zugleich von einer Position in eine andere Position zu bewegen, um die Behälter in eine weitere Vorrichtung aufzugeben oder aus einer weiteren Vorrichtung abzugeben. Die Auf- und/oder Abgabevorrichtung für Behälter wird bevorzugt im Bereich der industriellen Abfüllung von Behältern und besonders bevorzugt an einer Behälterreinigungsmaschine verwendet.
Die parallele Aufgabe von Behältern beinhaltet bevorzugt ein Aufnehmen von mehreren Behältern zugleich jeweils mittels eines Mitnehmerelements des Mitnehmerträgers. Besonders bevorzugt beinhaltet die parallele Aufgabe zudem eine räumliche parallele Anordnung der Behälter. Das Aufnehmen des Behälters erfolgt dabei bevorzugt von einem Fördermittel, insbesondere einem Transportband oder dergleichen. Dabei ist jedes Mitnehmerelement bevorzugt als ein Finger zum Heben oder Senken eines Behälters im Bereich des Behälterbodens gebildet und/oder weist einen Rücken zur Anlage an einer Behälterseitenwand auf. Weiterhin bevorzugt sind alle Mitnehmerelemente zueinander identisch gebildet und/oder zueinander parallel in einer Reihe angeordnet. Jedes Mitnehmerelement ist dazu vorgesehen, einen Behälter, bevorzugt unmittelbar, in eine Behälterzelle einzubringen. Bevorzugt ist zudem eine Behälterführung zum Führen des Behälters während des Verlagerns des Behälters mittels des jeweiligen Mitnehmerelements vorgesehen.
Grundsätzlich wird jeder Behälter bei der Aufgabe in eine Behälterzelle eingebracht und insbesondere eingeschoben, wobei bevorzugt die Behälterzellen ein Teil eines Flaschenmagazins sind. Dabei erfolgt die Aufgabe bevorzugt durch ein Abheben des Behälters, insbesondere mittels des Mitnehmerelements und/oder im Bereich des Behälterbodens, und/oder durch eine Rotation des Behälters, bevorzugt um wenigstens 45°, besonders bevorzugt um einen Winkel zwischen 45° und 135° und ganz besonders bevorzugt um einen Winkel zwischen 75° und 105°. Dabei erfolgt die Bewegung des Behälters bevorzugt gemeinsam mit einer Rotation des Mitnehmerträgers und/oder in Richtung einer linearen Verschiebung des Mitnehmerträgers. Alternativ oder zusätzlich erfolgt bevorzugt schließlich ein linearer Einschub des Behälters in eine Aufnahmeöffnung einer Behälterzelle, was besonders bevorzugt durch eine lineare Verschiebung des Mitnehmerträgers und ganz besonders bevorzugt ausschließlich durch eine lineare Verschiebung des Mitnehmerträgers und/oder ohne eine Bewegung des Mitnehmerträgers erfolgt. Bevorzugt sind die Mitnehmerelemente in Reihe gleichmäßig über den Umfang des Mitnehmerträgers verteilt, wobei besonders bevorzugt 2 - 4 und ganz besonders bevorzugt 2 - 3 Mitnehmerelemente jeweils in gleichem Abstand zueinander entlang des Umfangs des Mitnehmerträgers angeordnet sind.
Die parallele Abgabe von Behältern beinhaltet bevorzugt ein Absenken mehrerer Behälter zugleich jeweils mittels eines Mitnehmerelements des Mitnehmerträgers. Bevorzugt erfolgt die Abgabe des Behälters in eine stehende Lage des Behälters. Die Abgabe des Behälters erfolgt weiterhin bevorzugt auf ein Fördermittel, insbesondere ein Transportband oder dergleichen, oder auf ein Behälteraufnahmeblech, auf das jeder der Behälter mittels des Mitnehmerelements aufgestellt bzw. stehend positioniert wird. Weiterhin bevorzugt ist hinter dem Behälteraufnahmeblech ein Fördermittel zum Abtransport der Behälter angeordnet und besonders bevorzugt werden die Behälter von dem Behälteraufnahmeblech in Richtung des Fördermittels geschoben.
Die Behälterzelle ist grundsätzlich dazu vorgesehen, einen einzelnen Behälter aufzunehmen und in einer definierten Position zu halten. Zum Einbringen des Behälters in die Behälterzelle weist diese eine Aufnahmeöffnung auf. Darüber hinaus kann die Behälterzelle beliebige weitere Öffnungen, beispielsweise zur Reinigung des Behälters und/oder des Behälterinneren, aufweisen. Insbesondere kann die Behälterzelle wenigstens in einem Teil ihrer Wandung als ein Gitter gebildet sein. Um zahlreiche Behälter parallel zueinander transportieren und behandeln zu können, ist bevorzugt eine entsprechende Anzahl an Behälterzellen parallel zueinander jeweils in einer Reihe angeordnet. Dabei sind die Behälterzellen einer Reihe weiterhin bevorzugt alle im gleichen Abstand zueinander und/oder unmittelbar aneinander angeordnet.
Die Behälterzellen sind dabei nicht Teil der erfindungsgemäßen Auf- und/oder Abgabevorrichtung, sondern der Behältertransportvorrichtung und/oder Behälterbehandlungsvorrichtung in die die Behälter mittels der Auf- und/oder Abgabevorrichtung aufgegeben bzw. entnommen werden sollen. Jedoch leistet die erfindungsgemäße Auf- und/oder Abgabevorrichtung die automatische Gassenzuordnung einer Störung im Bereich der Behälterzellen, sodass hier in einfacher Weise eine bestehende Behältertransportvorrichtung und/oder Behälterbehandlungsvorrichtung ohne die Notwendigkeit eines Umbaus nachgerüstet werden kann.
Der Behälter kann grundsätzlich ein beliebiges Gefäß sein, wobei der Behälter bevorzugt aus Kunststoff oder Glas ist und/oder zur Aufnahme eines Nahrungsmittels und insbesondere eines Getränks vorgesehen ist. Entsprechend ist der Behälter bevorzugt eine Flasche. Weiterhin bevorzugt ist der Behälter Teil eines Mehrwegsystems und entsprechend besonders bevorzugt eine Mehrwegflasche, insbesondere aus Glas oder aus Kunststoff.
Das Sensormittel ist grundsätzlich eine technische Vorrichtung, die zum Erfassen von Daten einer Störung vorgesehen ist. Darüber hinaus kann das Sensormittel noch weitere Funktionen aufweisen bzw. das Sensormittel kann in eine technische Einheit mit einer anderen Funktion, beispielsweise in eine Steuerung oder in eine Leistungsversorgung, integriert sein. Beispielsweise kann das bzw. eines der Sensormittel in den Umrichter einer oder mehrerer Antriebseinheiten zum Antrieb des Mitnehmerträgers integriert sein. Insbesondere kann der Frequenzumrichter einer oder mehrerer Antriebseinheiten bereits als Sensormittel verwendet werden und dabei insbesondere die Motorleistung, den Motorstrom und/oder das Motordrehmoment als Sensordaten bereitstellen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass kein zusätzliches Sensormittel an der Auf- und/oder Abgabevorrichtung angeordnet werden muss, sondern die Mittel zum Erheben von Daten einer Störung bereits in der Auf- und/oder Abgabevorrichtung vorhanden sind.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensormittel auch wenigstens ein Vibrationssensor sein, der bevorzugt an dem Mitnehmerträger, besonders bevorzugt beidseitig des Mitnehmerträgers und/oder an einem oder mehreren Mitnehmerelementen angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensormittel auch wenigstens ein Kraft-, Beschleunigungs- und/oder Schwingungssensor sein, wodurch eine besonders gezielte und genaue Zuordnung einer Störung möglich ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensormittel für eine Schallauswertung, bevorzugt mittels wenigstens eines Mikrofons und besonders bevorzugt mittels wenigstens zwei Mikrofonen sein. Darüber hinaus können mittels wenigstens eines Mikrofons Zusatzinformationen über die Störung, wie beispielsweise die Art der Störung, erkannt werden. Dabei erzeugt beispielsweise ein Doppeleinschub ein spezifisches Geräusch, wenn der einzuschiebende Behälter auf den Boden des fehlerhaft bereits in der Behälterzelle befindlichen Behälters prallt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensormittel auch ein Auslösemechanismus an wenigstens einem Mitnehmerelement und bevorzugt an jedem Mitnehmerelement sein, wodurch in besonders einfacher Weise eine eindeutige Zuordnung der die Störung aufweisenden Gasse möglich ist.
Obwohl ein einziges Sensormittel grundsätzlich ausreichend sein kann, ist es bevorzugt, dass wenigstens zwei zueinander identische oder voneinander abweichende Sensormittel eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden wenigstens zwei zueinander identische Sensormittel sowie wenigstens ein weiteres Sensormittel verwendet.
Um eine automatische Gassenzuordnung bzw. eine automatische Zuordnung der erfassten Störung zu einer Behälterzelle in der Reihe von Behälterzellen zu ermöglichen, ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die die mittels des oder der Sensormittel erfassten Daten wenigstens einer Störung verarbeitet. Dabei kann die Auswerteeinheit in der Auf- und/oder Abgabevorrichtung integriert sein oder aber ein Teil einer externen Datenverarbeitungseinheit, wie eine externe Steuerung, sein. Ein Ermitteln einer auftretenden Störung erfolgt bei dem Verfahren bevorzugt durch das Überwachen der Sensormittel auf das Überschreiten eines festgelegten Wertes wenigstens eines der Sensormittel, wodurch in einfacher Weise ein Anstieg der benötigten Antriebskraft bzw. des Drehmoments der Auf- und/oder Abgabevorrichtung und insbesondere der Antriebseinheiten aufgrund einer Störung erkannt werden kann. Bevorzugt erfolgt unmittelbar nach der automatischen Zuordnung der Störposition zu einer Behälterzelle ein Weiterleiten der Information über die Störposition zu einer weiteren elektronischen Komponente, einer internen oder externen Steuereinheit, einem Anzeigeelement und/oder an einen Benutzer. Eine Störung kann beispielsweise ein Doppeleinschub sein, d.h. ein Versuch eines Einschubs eines Behälters in eine nicht leere Behälterzelle. Ein anderes Beispiel einer Störung ist ein Verkanten oder ein Verklemmen eines Behälters beim Abgeben des Behälters aus der Behälterzelle. Eine weitere typische Ursache einer Störung ist eine Verschmutzung einer Behälterzelle, insbesondere durch Scherben, Fragmente eines Behälters oder andere Gegenstände, wie Behälterverschlüssen, Behälteretiketten oder Verpackungsmaterial. Entsprechend bedeutet das Erfassen einer Störung mittels des Sensormittels eine Datenerfassung, die es erlaubt, eine Störung und einen störungsfreien Betrieb der Auf- und/oder Abgabevorrichtung voneinander zu unterscheiden.
Unter der Gassenzuordnung wird im weitesten Sinne eine Zuordnung zu einem Gassenbereich, also mehreren nebeneinander angeordneten Gassen verstanden. Es führt bereits zu einer erheblichen Beschleunigung einer Störungsbehebung, wenn der Ort der Störung auf einige Gassen, beispielsweise bevorzugt 10 Gassen, besonders bevorzugt 5 Gassen, ganz besonders bevorzugt 3 Gassen und insbesondere bevorzugt 2 Gassen eingeschränkt werden kann. Es ist jedoch besonders bevorzugt, dass die Gassenzuordnung eine eindeutige Zuordnung zu einer spezifischen Gasse bzw. zu einer spezifischen Behälterzelle in einer Reihe von Behälterzellen ist. Aufgrund typischerweise zahlreicher aufeinander folgender Reihen von Behälterzellen, die somit in Transportrichtung jeweils Gassen bilden, wird die Erkennung der jeweiligen Position in einer Reihe von Behälterzellen entsprechend auch als Gassenerkennung bezeichnet.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auf- und/oder Abgabevorrichtung weist wenigstens eine Antriebseinheit zum Bewegen und insbesondere zur Bewegung des Mitnehmerträgers zur Auf- und/oder Abgabe von Behältern auf, wobei wenigstens ein Sensormittel gebildet ist, während der Auf- und/oder Abgabe und insbesondere während des Verlagerns der Behälter auftretende Reaktionskräfte zu erfassen. Mittels der erfassten Reaktionskräfte als Sensordaten werden dann Informationen über Störungen gewonnen. Als Reaktionskraft gilt dabei grundsätzlich jegliche Krafteinwirkung auf ein Teil der Auf- und/oder Abgabevorrichtung, die von einer Störung verursacht wird. Dabei kann das Sensormittel die Reaktionskräfte sowohl unmittelbar erfassen als aber auch nur mittelbar eine Folge dieser Reaktionskräfte detektieren. Insbesondere erfolgt das Erfassen der Reaktionskräfte dabei im Bereich der Antriebseinheit und/oder im Rahmen der Steuerung und/oder der Leistungsversorgung der Antriebseinheit. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, dass wenigstens ein Mitnehmerelement und bevorzugt jedes Mitnehmerelement und/oder der Mitnehmerträger und/oder die Antriebseinheit und/oder eine Steuereinheit der Antriebseinheit wenigstens ein Sensormittel aufweist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Auf- und/oder Abgabevorrichtung sieht vor, dass wenigstens ein Sensormittel und bevorzugt wenigstens zwei Sensormittel gebildet sind, eine Kraft des Mitnehmerträgers und/oder die zur Bewegung des Mitnehmerträgers benötigte Stromstärke und/oder Leistung direkt oder indirekt zu messen, wodurch in besonders einfacher Weise Reaktionskräfte der Auf- und/oder Abgabevorrichtung, die im störungsfreien Betrieb nicht auftreten, zu erfassen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass beidseitig des Mitnehmerträgers jeweils ein Sensormittel angeordnet ist, das direkt oder indirekt eine Kraft des Mitnehmerträgers erfasst, wobei die Auswerteeinheit nachfolgend aus den erfassten Sensordaten und insbesondere den erfassten Kräften bzw. Drehmmomenten die Position der Störung innerhalb der Reihe von Behälterzellen bestimmt bzw. bestimmen kann.
Darüber hinaus ist eine Ausgestaltung der Auf- und/oder Abgabevorrichtung besonders vorteilhaft bei der beidseitig des Mitnehmerträgers jeweils eine Antriebseinheit wenigstens zur Bewegung des Mitnehmerträgers angeordnet ist, wobei jede Antriebseinheit derart mit einem Sensormittel verbunden ist, dass jeweils eine Leistungsaufnahme bzw. eine benötigte Stromstärke der Antriebseinheiten erfassbar ist. Dabei kann sowohl ein einziges Sensormittel die Leistungsaufnahme bzw. die benötigte Stromstärke der beiden Antriebseinheiten erfassen als auch jeweils ein einzelnes Sensormittel mit genau einer Antriebseinheit verbunden sein. Dazu ist das Sensormittel bevorzugt wenigstens mit der Antriebseinheit verbunden, wobei die genaue Position und/oder Ausgestaltung des Sensormittels beliebig sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens zur automatischen Gassenzuordnung bei einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung mit mehreren, auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger angeordneten Mitnehmerelementen zum Verlagern jeweils eines Behälters in eine Behälterzelle und/oder aus einer Behälterzelle heraus und mit beidseitig des Mitnehmerträgers jeweils einer Antriebseinheit wenigstens zur Bewegung des Mitnehmerträgers sowie mit wenigstens einem Sensormittel zum Erfassen einer Leistungsaufnahme bzw. einer benötigten Stromstärke jeder der Antriebseinheiten ist vorgesehen, die Leistungsaufnahme bzw. eine benötigte Stromstärke jeder der Antriebseinheiten während der Auf- und/oder Abgabe des Behälters zu erfassen und die erfassten Sensordaten beider Sensormittel zum automatischen Zuordnen der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle in der Reihe auszuwerten und insbesondere dabei miteinander zu vergleichen.
Insbesondere bevorzugt ist dabei ein Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung bei dem zwei zugleich bei einer Störung jeweils mittels einem der Sensormittel ermittelte Leistungsaufnahmen bzw. benötigte Stromstärken ins Verhältnis gesetzt werden und aus dem Verhältnis unmittelbar die relative Position der Störung zwischen den beiden Enden des Mitnehmerträgers ermittelt und somit einer spezifischen Gasse der Behälterzellen bzw. einer einzelnen Behälterzelle zugeordnet wird. Dabei wird berücksichtigt, dass je dichter die Störung am jeweiligen Sensormittel auftritt, der ermittelte Sensorwert umso höher ist und der ermittelte Wert des am gegenüberliegenden Ende des Mitnehmerträgers angeordneten Sensors umso geringer ist. Auf diese Weise ist unmittelbar und ohne eine vorausgehende Kalibrierung bereits eine gute Positionsbestimmung einer Störung in einer Reihe von Behälterzellen möglich. Weiterhin kann aus den ermittelten Sensordaten einer Störung bzw. dem Verhältnis der Sensordaten nicht nur das Auftreten der Störung sowie die Position der Störung bestimmt werden, sondern es ist grundsätzlich auch möglich, die Art der Störung, beispielsweise ein Doppeleinschub, eine Beschädigung des zu verlagernden Behälters oder eine Verschmutzung der Behälterzelle zu bestimmen. Dies kann insbesondere mittels der Absolutwerte der Sensormittel, den auftretenden Höchstwerten, dem Zeitpunkt des Auftretens in Bezug zur Position der Verlagerung des Behälters und/oder der Position des Mitnehmerträgers und/oder der Mitnehmerelemente in Bezug zu den erfassten Sensordaten erfolgen.
Um eine besonders genaue Positionsbestimmung auch bei einer Behältertransportvorrichtung und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung mit einer besonders langen Reihe von Behälterzellen mittels der Auf- und/oder Abgabevorrichtung zuverlässig zu ermöglichen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zur automatischen Gassenzuordnung vor, dass zur Zuordnung der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle in der Reihe von Behälterzellen das ermittelte Verhältnis der Sensordaten mit Einträgen einer Datenbank verglichen wird, wobei die Datenbank für die spezifische Auf- und/oder Abgabevorrichtung jedem Verhältnis der Sensordaten eine Position der Störung zuordnet. Statt dem Verhältnis der Daten der Sensormittel können innerhalb der Datenbank auch direkt die Sensordaten oder beliebige daraus abgeleitete Daten sowie weitere Daten abgelegt und genutzt werden.
Schließlich ist es denkbar, eine Datenbank durch eine Kalibrierung aufzubauen und dazu beispielsweise verschiedene Störungen, wie einen Doppeleinschub, in einer, mehreren oder allen Behälterzellen einer Reihe herbeizuführen und dabei die erfassten Sensorwerte in einer Datenbank, insbesondere für einen späteren Abgleich mit erneut erfassten Sensordaten, zu speichern.
Darüber hinaus ist es, insbesondere im Zusammenhang mit einer Speicherung von Daten der aufgetretenen Störungen in einer Datenbank, vorteilhaft, eine Auswertung der Störungsdaten vorzunehmen, beispielsweise um auf den Zustand der Auf- und/oder Abgabevorrichtung und/oder der Behälterzellen rückzuschließen. Alternativ kann auf eine solche Weise auch besonders einfach eine Betriebsoptimierung vorgenommen werden. Generell kann dabei erfasst werden, in welcher Häufigkeit die Störungen auftreten und/oder ob einzelne Gassen bzw. Behälterzellen besonders oft von Störungen betroffen sind. Darüber hinaus kann auch festgestellt werden, ob für bestimmte Behältersorten und/oder Behälterformate besonders häufig Störungen auftreten. Darüber hinaus kann auch ein Zusammenhang zwischen den Betriebsparametern, wie der Maschinenleistung oder der Betriebsgeschwindigkeit, und dem Auftreten von Störungen hergestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Gassenzuordnung werden dem Erfassen von ersten Daten einer aufgetretenen Störung nachfolgend wenigstens eine Antriebseinheit und bevorzugt alle Antriebseinheiten angehalten und/oder kurz in umgekehrter Richtung betrieben, um eine Beschädigung der Behälterzelle und/oder der Auf- und/oder Abgabevorrichtung zu verhindern. Ein Betrieb in eine umgekehrte Richtung kann dabei sowohl solange erfolgen, bis keine erhöhten Sensordaten mehr erhalten werden, als auch um eine vordefinierte Strecke bzw. einen vordefinierten Drehwinkel, beispielsweise bis in eine Position vor dem Einschieben von Behältern in eine Behälterzelle oder bis in eine Position in der der Abstand der einzuschiebenden Behälter und/oder der Mitnehmerelemente so weit von den jeweiligen Behälterzellen entfernt ist, dass ein fehlerhafter und/oder verklemmter Behälter manuell entfernt werden kann.
Schließlich sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Gassenzuordnung vor, dass dem Erfassen von ersten Daten einer aufgetretenen Störung nachfolgend wenigstens eine Antriebseinheit und bevorzugt alle Antriebseinheiten einzeln, zugleich oder nacheinander angesteuert werden und dabei erneut mittels des wenigstens einen Sensormittels weitere Sensordaten erfasst werden, um weitere Daten der aufgetretenen Störung zu erfassen und die Genauigkeit der automatischen Gassenzuordnung der Behälterzelle mit der erfassten Störung innerhalb der Reihe von Behälterzellen zu erhöhen. Generell erfolgt bevorzugt eine Mehrfachmessung, wobei nach dem ersten Auftreten einer Störung mehrere Sätze von Daten der Störung erfasst werden und/oder die zur Störung führende Bewegung wiederholt wird, um abermals und/oder genauer Daten der Störung zu erfassen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auf- und/oder Abgabevorrichtung sowie des Verfahrens zur automatischen Gassenzuordnung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Bauteile einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung zur Behälterbehandlung sowie von Behälterzellen zur Aufnahme der Behälter,
Fig. 2 eine Aufsicht eines Mitnehmerträgers mit Mitnehmerelementen der in Fig. 1 dargestellten Auf- und/oder Abgabevorrichtung während des Auftretens einer Störung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten Auf- und/oder Abgabevorrichtung, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der auftretenden Kräfte bei einer Störung in unterschiedlichen Gassen. Eine Ausführung einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung 1 , die in Fig. 1 auf die wesentlichen Bauteile reduziert dargestellt ist, ist zur parallelen Aufgabe von als Mehrwegflaschen gebildeten Behältern 2 von einem Transportband in eine Reihe R von Behälterzellen 3 einer Behältertransportvorrichtung 4 als Teil einer Behälterreinigungsanlage vorgesehen. Dazu weist die Auf- und/oder Abgabevorrichtung 1 einen rotierbar gelagerten Mitnehmerträger 5 auf an dem für jeden der zu verlagernden Behälter 2 ein Mitnehmerelement 6 in Form eines Mitnehmerfingers angeordnet ist. Das Mitnehmerelement 6 ist dabei jeweils vorgesehen, einen Behälter 2 im Bereich des Behälterbodens zu erfassen und dann entlang einer Behälterführung 7 in jeweils eine Behälterzelle 3 hinein zu führen. Die Bewegung des Mitnehmerträgers 5 erfolgt dabei beidseitig mittels jeweils einer in den Figuren nicht dargestellten Antriebseinheit mit jeweils einem elektrischen Motor.
Im regulären, störungsfreien Betrieb wird eine Reihe von Behältern 2 mittels der Mitnehmerelemente 6 entlang der Behälterführung 7 in jeweils eine Behälterzelle 3 eingeschoben, worauf nachfolgend die vollen Behälterzellen 3 entlang der Behältertransportvorrichtung 4 weitertransportiert werden und eine weitere Reihe von Behälterzellen 3 in den Bereich der Auf- und/oder Abgabevorrichtung 1 gelangt.
Kommt es jedoch zu einer Störung, beispielsweise einem Doppeleinschub, bei dem eine mit einem Behälter zu füllende Behälterzelle 3 bereits einen Behälter 2 aufweist, so prallt der einzuschiebende Behälter 2 auf den Boden des bereits in der Behälterzelle 3 befindlichen Behälters 2, wodurch ein erhöhtes Drehmoment bzw. eine erhöhte Kraft im Bereich des Mitnehmerträgers 5 auftritt, der an der Steuereinheit und insbesondere am Frequenzumrichter des elektrischen Motors jeder der Antriebseinheiten in Form eines erhöhten Motorstroms detektiert werden kann.
Dabei wirkt der Frequenzumrichter der Antriebseinheiten somit als Sensormittel zum Erfassen einer Störung im Bereich einer Behälterzelle 3. Jedoch hängt die jeweilige Erhöhung des Motorstroms der beiden jeweils auf sich gegenüberliegenden Enden des Mitnehmerträgers 5 angeordneten Antriebseinheiten von der Störposition 8 bzw. von der Entfernung der Störposition 8 zur jeweiligen Antriebseinheit ab.
Um die genaue Störposition 8 und dabei insbesondere die die Störung aufweisende Gasse G bzw. die Position der Behälterzelle 3 mit der Störung in der Reihe R der Behälterzellen 3 bestimmen zu können, ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die durchgehend die Motorströme der beiden Antriebseinheiten überwacht.
Überschreitet einer der Motorströme eine festgelegte Schwelle, so wird zunächst das Auftreten einer Störung registriert und es werden die Daten der Störung, die jeweiligen Motorströme, erfasst. Zudem wird der jeweilige Drehwinkel des Mitnehmerträgers 5 registriert. Zudem wird umgehend die Auf- und/oder Abgabevorrichtung 1 angehalten, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Anschließend werden die Motorströme von beiden Antriebseinheiten des Mitnehmerträgers 5 ins Verhältnis gesetzt, wodurch die Störposition 8 genau bestimmt werden kann. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die beiden Motorströme IA und IB bei einer Behältertransportvorrichtung 4 mit 60 Gassen G1 - G60 genau gleich, wenn die Störposition 8 genau in der Mitte einer Reihe R von Behälterzellen 3 liegt. Dies ergibt sich daraus, dass bei einer entsprechenden mittigen Störposition 8 die an beiden Enden des Behälterträgers 5 wirkenden Reaktionskräfte F identisch groß sind. Liegt beispielsweise die Störposition 8 zu 75 % entlang der Reihe R der Behälterzellen 3 auf die zweite Antriebseinheit hin verschoben, so teilen sich die Kräfte im Verhältnis 1 :3 auf. Tritt eine Störung beispielsweise in der letzten Gasse G60 am Ende der Reihe R der Behälterzellen 3 auf, so wird ein Kräfteverhältnis von 0:1 erkannt, d.h. eine im Wesentlichen nur auf der Seite der Störung auftretende Kraft ermittelt. Anhand der detektierten Drehmomente ist somit bei einer bekannten Anzahl der in der Reihe R befindlichen Behälterzellen 3 die eine Störung aufweisende Behälterzelle 3 genau bestimmbar.
Sobald eine entsprechende Störung erkannt und die jeweilige Störposition 8 ermittelt wurde, wird eine Ausgabe an den Benutzer generiert, wobei sowohl eine Ausgabe auf ein Display der Auf- und/oder Abgabeeinheit als auch eine Weiterleitung an eine übergeordnete Steuerung erfolgt. Darüber hinaus kann die Auf- und/oder Abgabevorrichtung 1 auch eine Anzeigeleiste mit Leuchtelementen, insbesondere eine LED-Leiste, aufweisen, wobei jedes Leuchtmittel einer Gasse G bzw. einer Behälterzelle 3 in der Reihe R zugeordnet ist. Insbesondere bevorzugt wird die Anzeigeleiste unmittelbar im Bereich der Gassen G der Behälterzellen 3 angeordnet, sodass eine Leuchtanzeige unmittelbar die ermittelte Störposition 8 anzeigt.
Um eine verbesserte Erkennung der Störposition 8 sowie eine gute Überwachung der Behältertransportvorrichtung 4 zu ermöglichen, werden die mittels des Sensormittels gemessenen Daten und/oder die ermittelten Störpositionen 8 an eine Datenbank übermittelt und/oder mit Einträgen einer solchen Datenbank abgeglichen. Zudem ist eine Verbesserung der Erkennungsgenauigkeit dadurch zu erreichen, weitere Sensormittel zu verwenden und/oder beim Auftreten einer Störung mehrere Messungen mittels eines Sensormittels durchzuführen und dabei besonders bevorzugt zugleich verschiedene Betriebszustände mittels den Antriebseinheiten herzustellen, beispielsweise die zur Störung führende Bewegung zu wiederholen und erneut Daten der Störung aufzunehmen. Anschließend können bei einer Auswertung alle Daten berücksichtigt werden. Bezugszeichenliste 1 Auf- und/oder Abgabevorrichtung
2 Behälter
3 Behälterzelle
4 Behältertransportvorrichtung
5 Mitnehmerträger 6 Mitnehmerelement
7 Behälterführung
8 Störposition
R Reihe
G Gasse F Reaktionskraft
Motorstrom der Antnebseinheit x

Claims

Ansprüche
1 . Auf- und/oder Abgabevorrichtung (1 ) zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern (2) zu in einer Reihe (R) angeordneten Behälterzellen (3) einer Behältertransportvorrichtung (4) und/oder einer Behälterbehandlungsvorrichtung, mit mehreren auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger (5) angeordneten Mitnehmerelementen (6) zum Verlagern jeweils eines Behälters (2) in eine Behälterzelle (3) und/oder aus einer Behälterzelle (3) heraus, gekennzeichnet durch wenigstens ein Sensormittel zum Erfassen einer Störung im Bereich einer Behälterzelle (3), sowie eine Auswerteeinheit zur automatischen Gassenzuordnung der Behälterzelle (3) mit der erfassten Störung innerhalb der Reihe (R) von Behälterzellen (3).
2. Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine Antriebseinheit zum Bewegen des Mitnehmerträgers (5) zur Auf- und/oder Abgabe von Behältern (2), wobei wenigstens ein Sensormittel gebildet ist, während der Auf- und/oder Abgabe der Behälter (2) auftretende Reaktionskräfte zu erfassen.
3. Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mitnehmerelement (6) und/oder der Mitnehmerträger (5) und/oder die Antriebseinheit und/oder eine Steuereinheit der Antriebseinheit wenigstens ein Sensormittel aufweist. Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensormittel gebildet ist, eine Kraft des Mitnehmerträgers (5) und/oder die zur Bewegung des Mitnehmerträgers (5) benötigte Stromstärke zu messen. Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Mitnehmerträgers (5) jeweils ein Sensormittel angeordnet ist, das die Kraft des Mitnehmerträgers (5) erfasst, wobei die Auswerteeinheit nachfolgend aus den erfassten Sensordaten die Position der Störung innerhalb der Reihe (R) von Behälterzellen (3) bestimmt. Auf- und/oder Abgabevorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Mitnehmerträgers (5) jeweils eine Antriebseinheit wenigstens zur Bewegung des Mitnehmerträgers (5) angeordnet ist, wobei jede Antriebseinheit derart mit einem Sensormittel verbunden ist, dass jeweils eine Leistungsaufnahme bzw. eine benötigte Stromstärke der Antriebseinheiten erfassbar ist Vorrichtung zum Transportieren (4) und/oder zum Behandeln von Behältern (2), mit einem ersten Fördermittel zum Zuführen von Behältern (2), einer dem ersten Fördermittel nachgeordneten Behälterbehandlungsvorrichtung, insbesondere Behälterreinigungsmaschine, sowie einem zweiten Fördermittel zum Wegleiten der behandelten Behälter (2), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Fördermittel und der Behälterbehandlungsvorrichtung eine Aufgabevorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 6 zum Zuführen der Behälter (2) in die Behälterbehandlungsvorrichtung und/oder zwischen der Behälterbehandlungsvorrichtung und dem zweiten Fördermittel eine Abgabevorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 6 zum Entladen der Behälter (2) aus der Behälterbehandlungsvorrichtung angeordnet ist. Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung einer Störung im Bereich einer Behälterzelle (3) einer Auf- und/oder Abgabevorrichtung (1 ) zur parallelen Auf- und/oder Abgabe von Behältern (2) in einer Reihe (R) zueinander paralleler Behälterzellen (3), mit den Schritten:
Erfassen von Daten auftretender Störungen im Bereich der Behälterzelle (3) während der Auf- und/oder Abgabe des Behälters (2), und Auswertung der Sensordaten und automatisches Zuordnen der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle (3) in der Reihe (R) bzw. zu einer Gasse (G) der eine Störung aufweisenden Behälterzelle (3). Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung nach Anspruch 8, wobei die Auf- und/oder Abgabevorrichtung (1 ) mehrere auf einem gemeinsamen Mitnehmerträger (5) angeordnete Mitnehmerelemente (6) zum Verlagern jeweils eines Behälters (2) in eine Behälterzelle (3) und/oder aus einer Behälterzelle (3) heraus und beidseitig des Mitnehmerträgers (5) jeweils eine Antriebseinheit wenigstens zur Bewegung des Mitnehmerträgers (5) sowie wenigstens ein Sensormittel zum Erfassen einer Leistungsaufnahme bzw. einer benötigten Stromstärke jeder der Antriebseinheiten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme bzw. eine benötigte Stromstärke jeder der Antriebseinheiten während der Auf- und/oder Abgabe des Behälters (2) erfasst und die erfassten Sensordaten beider Sensormittel zum automatischen Zuordnen der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle (3) in der Reihe (R) miteinander verglichen werden.
10. Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Störung zwei zugleich mittels jeweils einem der Sensormittel ermittelten Leistungsaufnahmen ins Verhältnis gesetzt werden und aus dem Verhältnis unmittelbar die relative Position der Störung zwischen den beiden Enden des Mitnehmerträgers (5) ermittelt und somit einer spezifischen Gasse (G) der Behälterzellen (3) bzw. einer einzelnen Behälterzelle (3) zugeordnet wird.
11 . Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuordnen der Störposition zu einer einzelnen Behälterzelle (3) in der Reihe (R) von Behälterzellen (3) das ermittelte Verhältnis der Sensordaten mit Einträgen einer Datenbank verglichen wird, wobei die Datenbank für die spezifische Auf- und/oder Abgabevorrichtung (1 ) jedem Verhältnis der Sensordaten eine Position der Störung zuordnet.
12. Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung nach einem der Ansprüche 8 - 11 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Erfassen von ersten Daten einer aufgetretenen Störung nachfolgend alle Antriebseinheiten angehalten und/oder kurz in umgekehrter Richtung betrieben werden.
13. Verfahren zur automatischen Gassenzuordnung nach einem der Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Erfassen von ersten Daten einer aufgetretenen Störung nachfolgend wenigstens eine Antriebseinheit und bevorzugt alle Antriebseinheiten einzeln, zugleich oder nacheinander angesteuert werden und dabei erneut mittels des wenigstens einen Sensormittels weitere Sensordaten erfasst werden.
EP23742017.9A 2022-08-04 2023-07-12 Auf- und/oder abgabevorrichtung für behälter sowie verfahren zur automatischen gassenzuordnung einer störung einer auf- und/oder abgabevorrichtung Pending EP4565516A1 (de)

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