DE4121667A1 - Flaschenreinigungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flaschenreinigungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gattungsgemäße Flaschenreinigungsmaschinen besitzen ein mit Flaschenkörben bestücktes Transportband, das die Flaschen z. B. an unterschiedlichen Reinigungsvorrichtungen vorbei aber auch durch Bäder hindurch führt. Die Belieferung des Bandes mit verschmutzten Flaschen erfolgt automatisch durch eine zyklisch arbeitende Flascheneinschubvorrichtung. Diese kann z. B. mit umlaufenden Mitnehmerfingern ausgerüstet sein, die die angelieferten Flaschen über eine geeignete Führungsschiene in die Flaschenkörbe schiebt. Nach der Rei­ nigung schließlich sorgt eine weitere Vorrichtung für die Flaschenausgabe. Auch diese Vorrichtung arbeitet zyklisch. Umlaufende Fingerabholer empfangen die in einer bestimmten Position des Transportbandes aus den Körben freigegebenen Flaschen und senken diese entlang einer Führungsschiene auf ein Transportband ab.

Herkömmliche Flaschenreinigungsmaschinen arbeiten mit einem Hauptantrieb, der sowohl das Transportband als auch die Flascheneinschub- und die Flaschenausgabevorrichtungen treibt. Die Synchronisierung der Vorrichtungen erfolgt über eine starre Kupplung. Ein derartiger gemeinsamer Antrieb hat eine Reihe von Nachteilen. Zum einen sind aufwendige Kraftübertragungseinrichtungen notwendig, zum anderen müs­ sen bei Reparaturen bzw. Wartungsarbeiten an einzelnen Ma­ schinenelementen gegebenenfalls mühsame Entkupplungs- und nach Abschluß der Arbeiten Einkupplungsmanöver vorgenommen werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dar über den alles gemeinsam antreibenden Hauptantrieb keine selektive Gestaltung einzelner Bewegungszyklen, z. B. das gebremste Absenken des Flaschenausgabefingers, möglich ist. Hierfür muß eine aufwendige Kinematik vorgesehen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fla­ schenreinigungsmaschine vorzusehen, deren Synchronantrieb eine leichtere Wartung der Maschine erlaubt und darüber hinaus eine differenziertere Steuerung der einzelnen Bewe­ gungszyklen ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruches 1. Die erfindungsgemäße Flaschenreini­ gungsmaschine enthält danach einen Synchronantrieb mit meh­ reren Antriebseinheiten, von denen jeweils eine eines der Bewegungselemente Transportband, Flascheneinschub- und -ausgabevorrichtung separat antreibt oder von denen eine Antriebseinheit zwei der genannten Bewegungselemente ge­ meinsam und eine weitere Antriebseinheit das verbleibende dritte Element alleine antreibt. Ein Regelkreis, bestehend aus Steuereinheit und Bewegungsmeßvorrichtungen sorgt da­ für, dar die Antriebseinheiten abgestimmt arbeiten. Die Be­ wegungsmeßvorrichtungen leiten in Abhängigkeit von direkt oder indirekt ermittelten bestimmten Betriebspositionen der Bewegungselemente Steuersignale an die Steuereinheit. In Abhängigkeit von den empfangenen Signalen steuert diese Einheit dann die Leistung der Antriebseinheiten.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als Antriebseinheiten rotierende Elektromotoren eingesetzt werden. In einer weiteren Ausgestaltung werden die Elektro­ motoren bzw. die von ihnen betätigten Wellen der Einschub- und/oder Ausgabevorrichtung mit Inkrementalgebern als Bewe­ gungsmeßvorrichtungen gekoppelt. Vorteilhaft werden Inkre­ mentalgeber mit nicht linearer Teilung eingesetzt, um ein so vorgegebenes Geschwindigkeitsprofil zu erreichen. Die Steuereinheit kann dann laufend oder in bestimmten Inter­ vallen die Winkelposition der Elektromotoren abfragen. Bei bekannter Getriebeübersetzung der Elektromotoren lassen sich aus den Winkelangaben dann ohne weiteres die Posi­ tionen der Bewegungselemente ermitteln. Als Bewegungstakt soll im folgenden jeweils ein Zyklus der Flascheneinschub- und der Flaschenausgabevorrichtung bzw. der Vorschub des Transportbandes um einen Flaschenkorb verstanden werden. In Abhängigkeit von der ermittelten Betriebsposition der einzelnen Bewegungselemente innerhalb eines Taktes werden die Antriebseinheiten dann durch die Steuereinheit aufein­ ander abgestimmt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, an­ stelle oder neben den Inkrementalgebern Bewegungssensoren vorzusehen, die den jeweiligen Bewegungselementen direkt zugeordnet sind. So ist es z. B. denkbar, ein fotoelektrisch anregbares Element im Flascheneinschubbereich vorzusehen, das die Stellung des Mitnehmerfingers in einer bestimmten Position registriert. Diese Position könnte z. B. einer Stellung des Mitnehmerfingers während des Einschiebens der Flasche in den Flaschenkorb entsprechen. Es ist möglich, einen weiteren, dem Transportband zugeordneten Bewegungs­ sensor vorzusehen, der beispielsweise angeregt wird, wenn sich ein Flaschenkorb in Einschubposition befindet. Der Vorteil einer derartigen Meßeinrichtung besteht darin, daß sich z. B. Flascheneinschubvorrichtung und Transportband, aber selbstverständlich in gleichem Maße auch das Trans­ portband und die Flaschenausgabevorrichtung ohne direkte Inaugenscheinnahme von einem entfernten Steuerpult in Syn­ chronstellung bringen lassen. Dies ist insbesondere bei einer erneuten Inbetriebnahme nach z. B. Wartungs- oder Re­ paraturarbeiten vorteilhaft.

Die in herkömmlichen Flaschenreinigungsmaschinen vorgese­ hene starre Kupplung wird in der erfindungsgemäßen Anlage durch eine Steuereinheit ersetzt, die die Antriebseinheiten für den Flascheneinschub und für die Flaschenausgabe takt­ synchron in bezug auf den Vorschub des Transportbandes steuert. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfin­ dung sieht vor, daß die Steuereinheit unter Wahrung der Taktsynchronizität für die Geschwindigkeit der Antriebs­ einheiten der Flascheneinschub- und/oder der Flaschenaus­ gabevorrichtung innerhalb eines Bewegungszyklus unter­ schiedliche Werte vorgibt. So ist es z. B. denkbar, mit einer derartig ausgestalteten Steuereinheit dem Fingerab­ holer der Flaschenausgabevorrichtung innerhalb eines Bewe­ gungszyklus unterschiedliche Bahngeschwindigkeiten vorzu­ geben. Praktisch kann dies z. B. mit einem mit der Welle der Ausgabevorrichtung gekoppelten Inkrementalgeber mit nicht linearer Teilung verwirklicht werden. Auf diese Weise läßt sich z. B. die vom Transportband freigegebene Flasche in einer abgebremsten Bewegung absenken. In Grenzen ist ein derartiger, z. B. selektiv abgebremster Bewegungszyklus der Flaschenausgabevorrichtung schon bei herkömmlichen Fla­ schenreinigungsmaschinen, die mit einem Hauptantrieb arbeiten, möglich. Bei derartigen Anlagen muß jedoch eine aufwendige Kinematik vorgesehen werden, mit der sich auch nicht alle möglicherweise wünschenswerten Bewegungsabläufe darstellen lassen.

Die erfindungsgemäße Flaschenreinigungsmaschine arbeitet mit einem Synchronantrieb, der sich mit verhältnismäßig ge­ ringem konstruktivem Aufwand bewerkstelligen läßt; darüber hinaus ermöglicht der Synchronantrieb, wie insbesondere die letztgenannte Ausgestaltung der Erfindung zeigt, eine pro­ blemlose flexible Steuerung einzelner Bewegungsabläufe.

Die Erfindung soll im folgenden anhand einer schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles für eine Flaschen­ reinigungsmaschine näher erläutert werden.

Die in der Abbildung gezeigte Flaschenreinigungsmaschine 10 enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nur diejenigen Maschinenbestandteile, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Alle Reinigungsvorrichtungen etc. wurden weggelassen.

Über eine Zuführeinrichtung 11 gelangen die zu reinigenden Flaschen in den Wirkungsbereich einer Flaschenein­ schubvorrichtung 12. Die Flascheneinschubvorrichtung 12 besteht aus einem Elektromotor 13, der über ein nachge­ schaltetes Getriebe Mitnehmerfinger 14 umlaufend antreibt. Die Mitnehmerfinger 14 heben die durch die Einrichtung 11 herangeführten Flaschen an und befördern sie entlang einer Führungsschiene 15 in Flaschenkörbe 16, die an einem Trans­ portband 17 befestigt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Flaschenkörbe nur im Bereich der Fla­ schenaufnahme und im Bereich der Flaschenausgabe darge­ stellt.

In den Flaschenkörben 16 werden die verschmutzten Flaschen mit dem Transportband 17 durch die einzelnen, ebenfalls nicht gezeigten Reinigungszonen in der Flaschenreini­ gungsmaschine geführt. Das Transportband 17 wird von einem Elektromotor 18 über eine Welle 19 und Getriebe 20 bewegt. In der Abbildung ist nur ein Getriebe 20 dargestellt, tatsächlich müssen in Abhängigkeit von der Länge des Transportbandes mehrere Getriebe vorgesehen werden. Eben­ falls weggelassen wurden Umlenkrollen und sonstige Füh­ rungen des Transportbandes.

Nach erfolgter Reinigung werden die Flaschen in einen Ausgabebereich 21 geführt, in dem sie aus den unten offenen Flaschenkörben 16 herausfallen und in Eingriff mit einer Flaschenausgabevorrichtung 22 gelangen. Die Flaschenausga­ bevorrichtung 22 besitzt einen Fingerabholer 23, der die herausgleitenden Flaschen abgestützt entlang eines Führungsprofiles 24 auf einen Ausgabetisch 25 absenkt. Die auf dem Ausgabetisch 25 abgesetzten Flaschen werden durch eine Vorwärtsbewegung des bewegbar gelagerten Führungspro­ files 24 auf ein Förderband 26 geschoben. Fingerabholer 23 und Führungsprofil 24 werden durch einen Elektromotor 27 bewegt.

Die notwendige Abstimmung der Elektromotoren 13, 18 und 27 erfolgt über einen Regelkreis 30. Der Regelkreis 30 enthält eine zentrale Steuereinheit 31, die die Elektromotoren 13, 18, 27 über ihnen zugeordnete Leistungsregler 32 bis 34, z. B. veränderliche Widerstände, steuert. Die Steuereinheit 31 ist weiterhin auf ihrer Eingabeseite mit Bewegungsmeß­ vorrichtungen verbunden. Die Bewegungsmeßvorrichtungen kön­ nen einerseits mit den Elektromotoren verbundene Inkremen­ talgeber 35a-c oder aber auch Bewegungssensoren, z. B. fo­ toelektrische Sensoren, 36a, b sein. Selbstverständlich können die Inkrementalgeber auch andernorts, z. B. an der Einschub- bzw. Ausgabewelle vorgesehen werden. Es ist weiterhin möglich, Inkrementalgeber mit linearer bzw. nicht linearer Teilung einzusetzen. Aus Gründen der Über­ sichtlichkeit wurden die zur Flaschenausgabevorrichtung führenden diesbezüglichen Signalleitungen nicht darge­ stellt.

Aus den Angaben der Bewegungsmeßvorrichtungen 35a bis c bzw. 36a, b ermittelt die Steuereinheit 31 zu einem be­ stimmten Zeitpunkt Ist-Positionen des Transportbandes bzw. der Flascheneinschub- oder -ausgabevorrichtungen. Diese Ist-Positionen werden mit jeweiligen vorgegebenen Soll- Positionen verglichen und eine eventuelle Abweichung ermittelt. Diese Abweichung wird dann bei der Ansteuerung der Elektromotoren berücksichtigt.

Wie oben bereits ausgeführt, besteht eine Funktion der Steuereinheit 31 in der Synchronisierung der Elektromotoren 13, 18, 27. Daneben kann die Steuereinheit aber weiterhin so ausgebildet sein, daß sie einzelnen Elektromotoren, z. B. dem Antrieb 27 der Flaschenausgabevorrichtung 22, innerhalb eines Taktes unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten vor­ gibt. Praktisch könnte dies bedeuten, daß der Fingerabholer 23 aus seiner Empfangsposition mit zunächst hoher, dann zu­ nehmend reduzierter Geschwindigkeit auf den Ausgabetisch 25 abgesenkt wird. Die Rückführung des Fingerabholers 21 er­ folgt dann wieder mit erhöhter Geschwindigkeit.

Es wird deutlich, daß bei einer Begrenzung lediglich durch die Taktzeit sehr viele Ausgestaltungsmöglichkeiten für den Bewegungszyklus des Fingerabholers zur Verfügung stehen. Es läßt sich also z. B. problemlos eine Anpassung an unter­ schiedliche Flaschenformen bzw. -gewichte vornehmen. Eine entsprechende Steuerung läßt sich selbstverständlich auch für den Flascheneinschub vorsehen. Hier wäre es z. B. sinn­ voll, die Flaschen zunächst mit reduzierter Geschwindigkeit von der Zuführeinrichtung 11 abzuheben, dann beschleunigt entlang der Führung 15 zu bewegen und schließlich während des Einschiebens in den Flaschenkorb 16 die Geschwindigkeit wieder zu reduzieren. Es wird deutlich, daß eine nahezu un­ begrenzte Anzahl von Variationsmöglichkeiten zur Verfügung steht, die eine problemlose Anpassung der Flaschen­ reinigungsmaschine an viele eventuell auftretende Probleme ermöglicht.

Ein derartiges Problem kann z. B. ein Störfall im Bereich des Flascheneinschubs bzw. Ausgabe sein. Im Fall von z. B. Glasbruch schaltet eine Überlaststeuerung die Flaschen­ reinigungsmaschine insgesamt ab. In der erfindungsgemäßen Anlage kann der betroffene Einzelantrieb nun separat so gefahren werden, daß sich die Störung beseitigen läßt.

Dies führt dann allerdings dazu, daß sich das entsprechende Bewegungselement nicht mehr in Synchronstellung mit dem Transportband befindet. Hier reicht es nun aus, den asyn­ chronen Einzelantrieb so anzusteuern, daß das von ihm betä­ tigte Bewegungselement wieder eine Synchronposition ein­ nimmt, und dann die gesamte Anlage wieder anlaufen zu las­ sen. Die Ermittlung der Synchronposition und die Rück­ kopplung mit der Steuereinheit geschieht über die Bewe­ gungsmeßvorrichtungen.

Claims (8)

1. Flaschenreinigungsmaschine mit einem Endlostransport­ band für Flaschen, das durch die Reinigungszonen in der Maschine geführt ist, sowie einer das Transport­ band beliefernden, zyklisch arbeitenden Einschubvor­ richtung für die zu reinigenden Flaschen, einer vom Transportband belieferten, zyklisch arbeitenden Fla­ schenausgabevorrichtung und mit einem Synchronantrieb, über den die Geschwindigkeit des Transportbandes und die Bewegungszyklen der Einschub- und Ausgabevor­ richtungen miteinander koordinierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronantrieb mehrere Antriebseinheiten (13, 18 und 27) enthält, von denen jeweils eine eines der Bewegungselemente Transportband (17), Einschub- (12) und Ausgabevorrichtung (22) separat antreibt oder von denen eine Antriebseinheit zwei der genannten Bewegungselemente gemeinsam und eine weitere Antriebseinheit das verbleibende dritte Element alleine antreibt, der Synchronantrieb weiter­ hin eine Steuereinheit (31) aufweist, über die die Antriebseinheiten (13, 18 und 27) gesteuert werden und schließlich mit der Steuereinheit (31) verbundene Bewegungsmeßvorrichtungen (35a-c und 36a, b) vorge­ sehen sind, die der Steuereinheit (31) in Abhängigkeit von direkt gemessenen oder aus geeigneten Meßwerten ermittelten, bestimmten Betriebspositionen der Bewe­ gungselemente (17, 12, 22) Steuersignale geben.

2. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinheiten (13, 18, 27) rotierende Elektromotoren vorgesehen sind.

3. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Elektromoto­ ren (13, 18, 22) bzw. die von ihnen betätigte Ein­ schub- und/oder Ausgabewelle mit Inkrementalgebern (35a-c) gekoppelt ist.

4. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkrementalgeber eine nicht lineare Teilung aufweisen.

5. Flaschenreinigungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Fla­ scheneinschubs und/oder der Flaschenausgabe Sensoren (36b) vorgesehen sind, die durch vorher bestimmte Stellungen des Transportbandes (17) anregbar sind.

6. Flaschenreinigungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Fla­ scheneinschubs und/oder der Flaschenausgabe Sensoren (36a) vorgesehen sind, die durch vorher bestimmte Stellungen der Flascheneinschubvorrichtung (12) bzw. der Flaschenausgabevorrichtung (22) anregbar sind.

7. Flaschenreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (31) die Antriebseinheiten (13, 27) für den Fla­ scheneinschub und für die Flaschenausgabe taktsynchron in bezug auf den Vorschub des Transportbandes (17) steuert.

8. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (31) die An­ triebseinheiten (13, 27) des Flascheneinschubs und/oder der Flaschenausgabe innerhalb eines Bewe­ gungszyklus mit unterschiedlicher Geschwindigkeit steuert.