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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Falzwerkzeugen eines Verschliessers. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung und einen Verschliesser zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
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Bei der Abfüllung von Getränkedosen oder Lebensmitteldosen durchlaufen die Dosen nach der Befüllung mit dem Getränk oder dem Lebensmittel einen Dosenverschliesser, wobei die befüllten Dosen über einen Zuführweg einlaufen und über einen weiteren Zuführweg Dosendeckel einlaufen. Der Dosenverschliesser weist üblicherweise mehrere karussellförmig angeordnete gleichartige Anordnungen auf, in denen jeweils eine Dose mit einem Dosendeckel verschlossen wird. Die Dosendeckel werden dabei auf die Dosen geführt und mit einem Falzkopf auf der Dose gehalten. Dieses Halten dient auch der Fixierung der Dosen gegen ein Ausbrechen aus der von den Dosen in dem Dosenverschliesser durchlaufenen Kreisbahn aufgrund der Zentrifugalkraft. In dem Dosenverschliesser wird dabei die Dose mit dem Dosendeckel randseitig über eine Falzrolle gefalzt und somit verschlossen. In der Regel wird die Dose mit dem Dosendeckel dabei mittels des Falzkopfes zusätzlich um die eigene Symmetrieachse rotiert. Zur Rotation sind die Falzrollen und Falzköpfe an einer jeweiligen Falzwelle beziehungsweise Falzrollenbolzen angeordnet.
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Ein gattungsgemässer Dosenverschliesser wird in der
DE 749636 und der
DE4234115 A1 beschrieben. Der Dosenverschliesser umfasst eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme einer zu verschliessenden Dose. Im Betriebszustand ist die zu verschliessende Dose in die Einspannvorrichtung eingebracht und durch diese in axialer und radialer Richtung gesichert. Ebenso ist ein Dosendeckel über der Dosenöffnung der zu verschliessenden Dose zentriert eingebracht. Die Dose weist im Bereich der Dosenöffnung einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf. Zum Verschliessen der Dosenöffnung durch den Dosendeckel umfasst der Dosenverschliesser zusätzlich zwei um jeweils eine Achse drehbar gelagerte Falzrollen, die den Dosenflansch und den Dosendeckelflansch mittels einer im wesentlichen radial wirkenden Kraft miteinander verpressen, wobei die Verpressung durch ein kontinuierliches Abrollen in Umfangsrichtung entlang dem Umfang der Dosenöffnung erfolgt.
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Ein weiterer Dosenverschliesser ist aus der
GB 2098899 A bekannt. Der Dosenverschliesser umfasst eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme der zu verschliessenden Dose und eine Falzrolle. Im Betriebszustand ist die zu verschliessende Dose in die Einspannvorrichtung eingebracht und durch diese in axialer und radialer Richtung gesichert. Ebenso ist ein Dosendeckel über der Dosenöffnung der zu verschliessenden Dose zentriert eingebracht. Die Dose weist im Bereich der Dosenöffnung des Dosenkörpers einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf.
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Zum Verschliessen der Dosen werden also Falzwerkzeuge benötigt, welche unter anderem die vorangehend erwähnten Falzrollen und Falzköpfe umfassen. Diese Falzwerkzeuge verformen das Metall von Dose und Deckel und unterliegen daher einem durch Druck und Reibung verursachten Verschleiss. Die Falzwerkzeuge müssen daher von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Falzrollen ist die Anzahl der vom Hersteller garantierten Dosen, die mit dieser Falzrolle verschlossen werden können.
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Wenn man die Daten ordentlich aufzeichnet, lassen sich die Anzahl der verschlossenen Dosen einer Falzrolle grob ermitteln und der Verschleiss der Falzwerkzeuge grob überwachen. Dazu sind aber händische Aufzeichnungen durch den Anwender nötig.
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Es gibt also keine verlässliche Methode, den Verschleiss von Falzwerkzeugen zu überwachen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Überwachung von Falzwerkzeugen sowie eine Vorrichtung und einen Verschliesser bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten nachteiligen Wirkungen vermeiden. Insbesondere soll es ermöglicht werden, den Verschleiss von Falzwerkzeugen eines Verschliessers genau und zuverlässig zu überwachen. Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemässes Verfahren zur Überwachung von Falzwerkzeugen eines Verschliessers sowie eine Vorrichtung und einen Verschliesser zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gelöst.
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Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Überwachung von Falzwerkzeugen für einen beziehungsweise eines Verschliessers zum Verschliessen eines Behälters vorgeschlagen. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Falzwerkzeugs sowie das Bereitstellen einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung des Falzwerkzeuges. Dabei umfasst die Überwachungsvorrichtung einen mit der Überwachungsvorrichtung signalverbundenen Rotationssensor, durch welchen die Rotation des Falzwerkzeuges messbar ist. Das Falzwerkzeugs wird rotiert, insbesondere um eine Falzachse rotiert und überwacht, indem ein zeitlicher Verlauf der Rotation des Falzwerkzeuges durch den Rotationssensor gemessen.
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In Ausführung der Erfindung kann der gemessene zeitliche Verlauf der Rotation durch die Überwachungsvorrichtung ausgewertet werden. Dabei kann das Auswerten insbesondere umfassen, dass ein Abnutzungszustand des Falzwerkzeuges aus dem zeitlichen Verlauf der Rotation bestimmt wird.
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Im erfindungsgemässen Verfahren können auch mehrere Falzwerkzeuge, welche insbesondere zum Befestigen eines Deckels an einem Behälter verwendet werden können, bereitgestellt und überwacht werden. Ausserdem kann der Verschliesser bereitgestellt werden, welcher das Falzwerkzeug und die Überwachungsvorrichtung umfasst, um die Falzwerkzeuge während des Betriebs des Verschliessers zu überwachen. Alternativ können das Falzwerkzeug und die Überwachungsvorrichtung auch Teil einer Teststation zum Überprüfen von Falzwerkzeugen sein, welche insbesondere Falzwerkzeuge nach ihrer Fertigung überprüft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rotationssensor an dem Falzwerkzeug abgeordnet sein, insbesondere in dem Falzwerkzeug angeordnet sein. Dabei kann der Rotationssensor zum Beispiel in dem Falzwerkzeug angeordnet sein, indem er an einer Abdeckung des Falzwerkzeugs / einer Innenseite eines Gehäuses des Falzwerkzeugs angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Rotationssensor derart zu dem Falzwerkzeug angeordnet sein, dass die Rotation des Falzwerkzeuges messbar ist. Es können insbesondere mehr als ein Rotationssensor verwendet werden, um ein einziges Falzwerkzeug zu überprüfen, um die Messungen der Sensoren zu verifizieren.
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In Ausführung der Erfindung kann der Rotationssensor ein Hallsensor sein, also ein Sensor, der einen Spannungsunterschied misst, welcher an einem elektrischen Leiter erzeugt wird, wenn ein Magnetfeld senkrecht zur Fliessrichtung eines elektrischen Stroms steht. Auf diese Weise kann die Rotation erfasst werden, da der Hallsensor ein sich näherndes oder entfernendes Magnetfeld bei der Rotation erfassen kann.
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Während der Rotationssensor auch ein optischer Sensor oder Gyrometer sein kann, ist er jedoch besonders bevorzugt der Hallsensor. Vorteilhaft kann die Überwachungsvorrichtung dabei einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten umfassen, welcher zum Messen der Rotation des Falzwerkzeuges mit dem Hallsensor zusammenwirkt. Dabei kann der Hallsensor besonders bevorzugt ein 3D-Hallsensor sein. Dabei ist vorzugsweise der Magnet (insbesondere die Magneten) am Falzwerkzeug befestigt oder in das Falzwerkzeug integriert und vorzugsweise der Hallsensor am Gehäuse oder im Gehäuse des Verschliessers oder der Vorrichtung befestigt. Dies kann insbesondere dadurch umgesetzt werden, dass der Hallsensor als Teil eines Messkopfs im Innenraum des Verschliessers / der Vorrichtung vorgesehen ist. Der Hallsensor kann eine Halbleiterschicht umfassen, welche mit einem konstanten Strom versorgt wird. Durch eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Stromrichtung des konstanten Stroms wird der Strom beeinflusst und der Hallsensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die abgegriffen und zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs der Rotation eingesetzt werden kann. Der Hallsensor wirkt also mit dem Magneten zusammen, indem er von ihm in Abhängigkeit der ausgeführten Rotationsbewegung des Falzwerkzeugs unterschiedlich erregt wird.
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Weiter kann die Überwachungsvorrichtung eine elektrische Leiterplatte zur Erzeugung von Ausgabesignalen umfassen. Zur Abschirmung gegenüber äussere Störfelder kann der Hallsensor zwischen metallischen Abschirmelementen angeordnet sein. Dabei kann das metallische Abschirmelement zugleich einen Flusskonzentrator für das von einem permanentmagnetischen Bauteil erzeugte Magnetfeld bilden. Eine Signaländerung am Hallsensor wird durch eine Veränderung des Relativabstands zwischen dem Hallsensor und dem Magneten infolge der Rotation des Falzwerkzeugs bewirkt.
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Das Falzwerkzeug kann ein um eine Falzachse rotierbares Falzmittel wie eine Falzrolle zum Falzen eines Deckels an dem Behälter oder ein Falzkopf zum Halten und Rotieren des Behälters mit dem Deckel sein.
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Im Rahmen der Erfindung kann der Rotationssensor die Rotation des Falzwerkzeuges um die Falzachse messen, also wie oft sich das Falzwerkzeug innerhalb einer bestimmten Zeit dreht, insbesondere kann der Rotationssensor also eine Rotationsfrequenz des Falzwerkzeugs messen. Dabei kann insbesondere eine Änderung der Rotationsfrequenz des Falzwerkzeugs überwacht werden. Der Abnutzungszustand des Falzwerkzeuges kann dabei insbesondere aus abrupten Änderungen der Rotationsfrequenz bestimmt werden. Eine plötzliche, insbesondere stufenförmige Abnahme der Rotationsfrequenz kann dabei ein Indiz für eine Abnutzung des Falzwerkzeuges sein. Wird eine derartige Änderungen der Rotationsfrequenz durch die Überwachungsvorrichtung bestimmt, kann ein Abnutzungssignal ausgeben werden, sodass ein Austausch des entsprechenden Falzwerkzeuges vorgenommen werden kann.
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Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Rotation des Falzwerkzeugs nach Beendigung eines Verschliessvorgangs des Behälters gemessen und / oder die Rotation des Falzwerkzeugs, wenn das Falzwerkzeugs (insbesondere die Falzrolle) nicht mit dem Behälter in Eingriff steht, beziehungsweise nachdem das Falzwerkzeugs mit dem Behälter in Eingriff gestanden hat. Steht ein Falzwerkzeug wie die Falzrolle nach dem Verschliessen des Behälters nicht mehr mit dem Behälter in Kontakt, rotiert die Falzrolle aufgrund der vom Behälter auf die Falzrolle übertragenen kinetischen Energie noch für einen gewissen Zeitraum weiter. Die Falzrolle läuft also aus. Plötzliche Änderungen der Rotationsfrequenz während des Auslaufens, wie zum Beispiel ein plötzliches Stehenbleiben der Falzrolle können darauf hinweisen, dass die Falzrolle verschlissen ist. Läuft die Falzrolle zu lange aus, kann dies auch ein Hinweis für zunehmenden Verschleiss sein.
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Das Überwachen des Falzwerkzeuges kann umfassen, dass der gemessene zeitliche Verlauf der Rotation des Falzwerkzeuges mit einem Standard verglichen wird. Der Standard kann in der Überwachungsvorrichtung hinterlegt werden und ein Verlauf der Rotationsfrequenz eines neuen / nicht verschlissenen Falzwerkzeugs sein. Dabei kann insbesondere eine gemessene Stillstandszeit (Zeit bis zum Stillstand) des Falzwerkzeuges mit dem Standard (also eine Stillstandszeit eines neuen / nicht verschlissenen Falzwerkzeugs) verglichen werden.
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Erfindungsgemäss wir weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst das Falzwerkzeug sowie eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung des Falzwerkzeuges, wobei die Überwachungsvorrichtung den mit der Überwachungsvorrichtung signalverbundenen Rotationssensor umfasst, durch welchen die Rotation des Falzwerkzeuges messbar ist. Insbesondere kann die Vorrichtung die Teststation sein.
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Ausserdem wird ein Verschliesser zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgeschlagen, welcher das Falzwerkzeug zum Befestigen eines Deckels an einem Behälter sowie die Überwachungsvorrichtung zur Steuerung und Überwachung des Verschliessers umfasst, wobei die Überwachungsvorrichtung den mit der Überwachungsvorrichtung signalverbundenen Rotationssensor umfasst, durch welchen die Rotation des Falzwerkzeuges messbar ist.
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Der Verschliesser kann ein in einem Arbeitsraum des Verschliessers angeordnete Anordnung mit einer Vielzahl von das Falzwerkzeug umfassenden Verschliessstationen aufweisen. Dabei kann der Rotationssensor derart an dem Falzwerkzeug und / oder dem Verschliesser angeordnet sein, dass das Falzwerkzeug über eine Messung der Rotation des Falzwerkzeugs um die Falzachse überwachbar ist.
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In Ausführung der Erfindung kann die Überwachungsvorrichtung ein Teil einer Steuerung des Verschliessers sein. Durch das erfindungsgemässe Verfahren kann es ermöglicht werden, jedem Falzwerkzeug in der Steuerung den Verschleisszustand zuzuordnen. Dazu wird jedes Falzwerkzeug mittels Sensorik (also Rotationssensor) ausgerüstet, welches es ermöglicht, die Rotation des Falzwerkzeugs zu messen.
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Das Falzmittel ist vorzugsweise abnehmbar an einem Ende der Falzwelle angeordnet, kann also über einen Befestigungsmechanismus an der Falzwelle befestigt sein und somit ausgetauscht werden (z.B. für einen Werkzeugwechsel). Die Falzwelle kann als eine Falzkopfwelle und das Falzmittel als der Falzkopf zum Fixieren des Dosendeckels auf dem Dosenkörper ausgestaltet sein. Die Falzachse ist dann die Achse, um welche die Falzkopfwelle beziehungsweise der Falzkopf im Betriebszustand rotieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Falzwelle als eine Falzrollenwelle und das Falzmittel als die Falzrolle zum Falzen des Dosendeckels an den Dosenkörper ausgestaltet sein. Die Falzachse ist dann (alternativ oder zusätzlich) die Achse, um welche die Falzrollenwelle beziehungsweise die Falzrolle im Betriebszustand rotieren.
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Jedes Falzwerkzeug kann an der gleichen Stelle eines Stators (also eines im Betriebszustand / beim Verschliessen des Behälters statischer / unbeweglicher Teil des Falzwerkezeuges / des Falzwerkzeuges) den Rotationssensor aufweisen. Da in dem Arbeitsraum des Verschliessers erhöhte hygienische Anforderungen erfüllt werden sollen, kann der Rotationssensor in einem Oberteil des Verschliessers versenkt sein und nur in den Arbeitsraum hineinfahren, wenn Überwachung der Falzwerkzeuge durchgeführt wird. Der Rotationssensor kann also derart an dem Verschliesser angeordnet sein, dass es in den Arbeitsraum einbringbar ist.
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In Ausführung der Erfindung kann ein Grenzwert für einen bestimmten Parameter der Rotation in der Überwachungsvorrichtung hinterlegt werden und nach dem Erreichen des Grenzwertes für das Falzwerkzeug ein Abnutzungssignal über die Überwachungsvorrichtung ausgegeben werden. Dieses Abnutzungssignal kann entweder den Benutzer informieren und / oder den Verschliesser stoppen, um so einen rechtzeitigen Austausch / eine rechtzeitige Überprüfung der Falzwerkzeuge zu ermöglichen.
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Das Verschliessen des Behälters kann das Positionieren des Behälters auf einer Hubstation der Verschliessstation und das Falzen des Deckels an den Behälter mit der Falzrolle und dem Falzkopf umfassen. Abschliessend kann der verschlossene Behälter aus dem Arbeitsraum des Verschliesser abgeführt werden.
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Die Verschliessstation kann einen Verschliesskopf zum Verschliessen des Behälters mit dem Deckel umfassen. Dabei kann der Verschliesskopf die Falzmittel zum Falzen des Deckels an den Behälter umfassen. Die Falzmittel können dabei die Falzrolle und der Falzkopf sein. Der beziehungsweise jeder Verschliesskopf kann also mindestens eine Falzrolle (besonders bevorzugt zwei Falzrollen) und einen Falzkopf umfassen. Dabei kann der Verschliesskopf um eine Falzachse rotierbare Falzwelle beziehungsweise Falzrollenbolzen umfassen, wobei an einem Ende der jeweiligen Falzwelle / des jeweiligen Falzrollenbolzens das Falzmittel angeordnet ist (Falzkopf und Falzrolle sind also insbesondere über die jeweilige Falzwelle / den jeweiligen Falzrollenbolzen rotierbar).
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Insbesondere können zwei Falzrollen an einem Falzhebel angeordnet sein, jeweils eine Falzrolle für eine erste Falzoperation und eine Falzrolle für eine zweite Falzoperation. Die erste und die zweite Falzrolle können jedoch auch an einem separaten Falzhebel angeordnet sein. Der erfindungsgemässe Verschliesser beziehungsweise die Anordnung kann weiter die Hubstation (beziehungsweise eine Vielzahl von Hubstationen) zum Anheben des Behälters umfassen. Die Hubstationen können dabei in der Anordnung gegenüber der Verschliessköpfe angeordnet sein.
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Der erfindungsgemässe Verschliesser ist bevorzugt als ein Dosenverschliesser ausgestaltet. Dabei kann der Behälter eine Dose und der Deckel ein Dosendeckel sein, welche durch den Dosenverschliesser miteinander gefalzt werden. Der Dosenverschliesser weist üblicherweise als Anordnung mehrere karussellförmig angeordnete gleichartige Verschliessstationen (von vorzugsweise Verschliessköpfen und Hubstationen) auf, in denen jeweils eine Dose mit einem Dosendeckel verschlossen wird.
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Im Betriebszustand des Dosenverschliessers werden die Falzrollen mit ihrem jeweiligen Falzprofil in Kontakt mit einem Dosendeckelflansch des Dosendeckels und einem Dosenflansch der Dose gebracht. Durch Rotation der Dose wird dann die Falzrolle in Umfangsrichtung der Dose rotiert, wobei der Dosenflansch mit dem Dosendeckelflansch gefalzt wird. Zur Rotation der Dose wird die Dose bevorzugt zwischen dem Falzkopf und der Hubstation eingespannt, wobei der Falzkopf mit der Falzwelle um die Falzachse rotiert wird.
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Im Rahmen der Erfindung kann unter der Dose ein rotationssymmetrischer Behälter verstanden werden, welcher mittels des Dosenverschliessers und der zugehörigen Falzrolle verschlossen wird. Eine Dose kann vorzugsweise ein Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl umfassen.
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Prinzipiell kann der Verschliesser bevorzugt mindestens zwei Arten Falzrollen mit vorzugsweise unterschiedlichen Falzprofilen umfassen (wobei der entsprechende Verschliesskopf Falzrollen beider Arten umfasst), sodass Dosen nach einem Doppelfalzprinzip verschlossen werden können, bei welchem die Dosen in der Regel in zwei Stufen verschlossen werden. Je eine Art Falzrolle ist dabei für eine Stufe zuständig. Die erste Art Falzrolle fertigt einen Vorfalz (erste Falzoperation) an, während die zweite Art Falzrolle die Dose / das Gebinde komplett verschliesst (zweite Falzoperation).
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Wenn die Dose in der Verschliessstation zwischen Hubstation und Falzkopf eingespannt ist, erfolgt die erste Falzoperation mit der ersten Falzrolle der Verschliessstation, jedoch die zweite Operation vorzugsweise mit der zweiten Falzrolle einer anderen (benachbarten) Verschliessstation. Also können beim Verschliessen einer Dose immer die Falzrollen von zwei Verschliessstationen beteiligt sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1 eine Draufsicht eines Dosenverschliessers;
- Fig. 2 eine Seitenansicht einer Verschliessstation;
- Fig. 3 eine Falzrolle;
- Fig. 4 ein Vergleich von Rotationsfrequenzen von Falzrollen.
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Dosenverschliessers 1000.
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Der Dosenverschliesser 1000 gemäss Fig. 1 umfasst zwei Deckelbereitstellungsvorrichtungen 11 zur Bereitstellung eines Deckels 101 an eine Deckelzuführung 10, welche die Deckel 101 zur Dose 100 transportiert.
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Dabei umfasst die Deckelzuführung 10 eine Deckelbewegungsvorrichtung 4, welche derart beweglich angeordnet ist, dass der Deckel 101 durch die Deckelbewegungsvorrichtung 4 zur Dose 100 bewegt werden kann. Dafür ist die Deckelbewegungsvorrichtung 4 an einer Welle befestigt und durch diese Welle rotierbar angeordnet, sodass der Deckel 101 durch eine Rotation der Deckelbewegungsvorrichtung 4 bewegbar ist.
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Ausserdem umfasst die Deckelzuführung 10 eine an der
Deckelbewegungsvorrichtung 4 angeordnete Deckelführung 15A, 15B zum Führen des Deckels 101 zu der Dose 100. Dafür hat die Deckelführung 15A, 15B eine erste Schiene 15A und eine zur ersten Schiene 15A parallel verlaufende zweite Schiene 15B, wobei der Deckel 101 derart zwischen den Schienen 15A, 15B angeordnet wird, dass der Deckel 101 durch die Bewegung eines Deckelmitnehmers 19 der Deckelbewegungsvorrichtung 4 zwischen den Schienen 15A, 15B in Richtung Punkt Z geführt wird, wo der Deckel 101 mit der entlang A von einer Behälterzuführung 12 einlaufenden Dose 100 vereint wird.
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Zudem umfasst der Verschliesser 1000 einen Falzprozess / Anordnung 14 mit Verschliessstationen in Form von Falzstationen zum Verschliessen der Dose 100 mit dem Deckel 101. Dabei ist der Falzprozess 14 in einem von einem Gehäuse 3 umgebenen Arbeitsraum 2 des Dosenverschliessers 1000 angeordnet.
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Der Deckel 101 wird dabei entlang C durch die Deckelbereitstellungsvorrichtung 11 in den Arbeitsraum 2 des Dosenverschliesser 1000 eingebracht und von der Deckelführung 15A, 15B zur Dose 100 geführt.
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Bevor die Deckel jedoch auf die Deckelführung 15A, 15B aufgelegt werden, findet ein Abstapelprozess statt, bei welchem die Deckel 101 von einem Stapel einzeln getrennt werden.
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Dann werden die Dosen 100 mit Deckel 101 zum Falzprozess 14 geführt. Beim Zuführen zum Falzprozess 14 werden die Dose 100 und der Deckel 101 mit einer stationär an der Deckelzuführung 10 und der Behälterzuführung 12 angeordneten Begasungsvorrichtung 5 begast. Danach wird die Dose 100 mit dem Deckel 101 eingespannt und durch den Falzprozess 14 verschlossen. Die verschlossene Dose wird durch einen weiteren Rotor in einen Dosenausgang 18 gefördert.
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Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Verschliessstation 1 mit der zu verschliessenden Dose 100 und dem Dosendeckel 101, bei welcher eine Überwachungsvorrichtung 20 mit Rotationssensoren 21, 22 verbunden ist.
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Die Verschliessstation 1 umfasst eine Dosenstütze mit Hubstation 23, einen Falzkopf 9 und eine um eine Falzwelle drehbar gelagerte Falzrolle 8 mit einem Falzrollenprofil 111. Über der Öffnung der Dose 100 ist der Dosendeckel 101 zentriert angeordnet. Die Dose 100 weist im Bereich der Dosenöffnung einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel 101 einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf.
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Während des Verschliessvorgangs wird die Falzrolle 8 über das Falzrollenprofil 111 in Kontakt mit dem Dosenflansch und dem Dosendeckelflansch gebracht. Hierbei werden der Dosenflansch und der Dosendeckelflansch mittels einer im Wesentlichen radial wirkenden Kraft über die Falzrolle 8 miteinander verpresst. Die Verpressung erfolgt dabei durch ein kontinuierliches Abrollen der Falzrolle 8 in Umfangsrichtung entlang dem Umfang der Dosenöffnung.
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Zum Falzen wird die Dose 100 dabei durch eine Einspannvorrichtung aus Hubstation 23 und Falzkopf 9 rotiert, indem der Falzkopf 9 mit der Falzwelle um die Falzachse X rotiert wird.
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Mittels der Überwachungsvorrichtung 20 kann eine Überwachung der Falzrolle 8 und / oder des Falzkopfes 9 durchgeführt werden.
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Hierfür umfasst die Falzrolle 8 einen ersten Permanentmagnet 6 und der Falzkopf 9 einen zweiten Permanentmagnet 7. Ausserdem sind die mit der Überwachungsvorrichtung 20 signalverbundenen Rotationssensoren 21, 22 derart an der Falzrolle 8 beziehungsweise dem Falzkopf 9 angeordnet, dass die Permanentmagnete 6, 7 auf die Rotationssensoren 21, 22 einwirken können, also der Permanentmagnet 6 auf den Rotationssensor 21 und der Permanentmagnet 7 auf den Rotationssensor 22.
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Dabei sind die Rotationssensoren 21, 22 Hallsensoren 21, 22. Zur Überwachung von der Falzrolle 8 und des Falzkopfs 9 wird der Falzkopf 9 mit Dose 100 und Hubstation 23 rotiert. Da sich die Falzrolle 8 in Umfangsrichtung entlang des Umfangs der Dosenöffnung bewegt, wird auch die Falzrolle 8 in Rotation versetzt. Nach Beendigung eines Verschliessvorgangs der Dose 100, also wenn die Falzrolle 8 und der Falzkopf 9 nicht mehr mit Dose 100 und Deckel 101 in Eingriff stehen, wird einen zeitlicher Verlauf der Rotation beziehungsweise eine Rotationsfrequenz von Falzrolle 8 und Falzkopf 9 durch die Rotationssensoren 21, 22 erfasst. Hierbei ist insbesondere ein Auslaufen der Falzrolle 8 interessant. Selbstverständlich kann auch nur die Falzrolle 8 oder nur der Falzkopf 9 überwacht werden.
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Zum Überwachen der Falzrolle 8 und des Falzkopfs 9 werden die Hallsensor 21, 22 durch die Überwachungsvorrichtung 21 mit einem konstanten Strom versorgt. Durch die Permanentmagnete 6, 7 wirkt eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Stromrichtung auf den konstanten Strom und der Hallsensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die durch die Überwachungsvorrichtung 20 abgegriffen wird und zur Erfassung der Rotationsfrequenz verwendet wird. Hierbei können Falzrolle 8 und Falzkopf 9 jeweils eine Vielzahl von Permanentmagneten umfassen.
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Wird eine plötzliche Änderungen der Rotationsfrequenz wie ein plötzliches Stehenbleiben der Falzrolle 8 beim Auslaufen der Falzrolle 8 erfasst, wird dies von der Überwachungsvorrichtung 20 erkannt. Dann kann die Überwachungsvorrichtung 20 mittels eines Ausgabesignals darauf hinweisen, dass die entsprechende Falzrolle 8 abgenutzt ist und ein Austausch / eine Überprüfung notwendig ist.
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Ausserdem kann in der Überwachungsvorrichtung 20 ein Standard für den zeitlichen Verlauf der Rotation von Falzrolle 8 und / oder Falzkopf 9 hinterlegt sein. Der gemessene Verlauf der Rotationsfrequenz wird dann durch die Überwachungsvorrichtung mit dem Standard verglichen. Hierbei können nicht nur plötzliche Änderungen als Abweichung zum Standard erfasst werden, sondern auch ein Vergleich der Stillstandzeiten erfolgen. Läuft eine Falzrolle 8 zu lange aus, kann dies ein Hinweis auf Abnutzung, insbesondere eine Abnutzung des Lagers sein.
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Die Überwachung der Falzrolle 8 und / oder des Falzkopfs 9 kann entweder nach jedem Verschliessen einer Dose 100 erfolgen oder in regelmässigen Intervallen zum Beispiel nach 1000, 10000 oder 100000 Dosen. Das gewünschte Intervall zur Überwachung kann in der Überwachungsvorrichtung 20 hinterlegt werden und insbesondere mit zunehmender Anzahl der verschlossenen Dosen verringert werden.
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Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Falzrolle 8 für das erfindungsgemässe Verfahren. Die Falzrolle 8 umfasst vier Permanentmagneten 6 (prinzipiell kann auch jede beliebige Vielzahl von Permanentmagneten 6 wie 2 oder 3 Permanentmagnete verwendet werden). Die Permanentmagnete 6 sind auf einem Falzrollendeckel 60 der Falzrolle 8 angeordnet, welcher ein Lager der Falzrolle 8 abdeckt. Alternativ können die Permanentmagnete 6 auch auf einer Innenseite des Falzrollendeckels 60 angeordnet sein.
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Fig. 4 zeigt einen Vergleich von einer Rotationsfrequenz 81 einer abgenutzten Falzrolle mit einer Rotationsfrequenz 82 einer guten Falzrolle (was insbesondere als Standard verwendet werden kann). Gezeigt ist ein Vergleich der Rotationsfrequenz von auslaufenden Falzrollen.
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Es ist zu erkennen, dass die Rotationsfrequenz 81 der abgenutzten Falzrolle im Gegensatz zur Rotationsfrequenz 82 langsamer abnimmt.
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D.h. die Zeit, bis die abgenutzten Falzrolle zum Stehen kommt (also die Stillstandszeit / Auslaufzeit), ist länger als bei der guten Falzrolle.
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Während des Verschliessprozess dreht die Falzrolle mit den Dosen. Ist der Falz Prozess zu Ende, dreht die Falzrolle aus, bis sie zum Stillstand kommt. Die Verzögerung der Falzrolle, bis diese zum Stillstand kommt, kann im erfindungsgemässen Verfahren gemessen werden. Die Zeit, bis die Falzrolle zum Stillstand kommt, ist ein Merkmal des Verschleisszustandes der Falzrolle. Dies kann ein Hinweis auf die Abnutzung des Lagers sein, wodurch ein Austausch der Falzrolle notwendig ist.
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Zudem lassen sich mit den Messungen weitere Defekte überwachen. Nicht nur kann überprüft werden, ob der Falzrollendeckel sich ablöst, während des Verschliessens der Dose kann auch die Qualität der Falz überprüft werden.
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Durch das erfindungsgemässe Verfahren können so aktuelle Kenntnisse über Maschinenzustand und Werkzeuge gewonnen werden und so ein Maschinenstillstand durch defekte Werkzeuge vermieden werden. Es können Daten über die Qualität von Werkzeugen gesammelt werden und Produktionsverluste durch schlechtes Falzen, wie zum Beispiel sogenannte «Skidders» vermieden werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können von Fachleuten beim Praktizieren einer beanspruchten Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der abhängigen Ansprüche verstanden und bewirkt werden. In den Ansprüchen schliesst das Wort "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel "ein" oder "eine" schliesst keine Vielzahl aus. Die blosse Tatsache, das bestimmte Massnahmen in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen wiederholt werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Massnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Einschränkung des Umfangs ausgelegt werden.