DE4232413A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Förderleistung von Massentransporteuren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Insbesondere beim Massentransport von Gütern, beispielsweise Flaschen in der Getränke-und Verpackungsindustrie, ist deren schnelle, ständige und schonende Bereitstellung vor den jeweiligen Behandlungsmaschinen erforderlich. In der Getränkeindustrie werden die vom Verbraucher zurückkommenden Flaschen ausgepackt und beispielsweise mehrspurig einer Flaschenreinigungsmaschine zugeführt, nach der Reinigung zunächst mehrspurig und dann vereinzelt einer Inspektions-, Füll- und Etikettiermaschine zugeführt. Anschließend findet wieder ein mehrspuriger Transport zu den Verpackungsmaschinen statt. Bei diesem Transport stehen die Flaschen dichtgedrängt auf den Förderern und werden je nach abgestimmter Leistung der einzelnen Maschinen stellenweise mit einem erheblichen Staudruck belastet. Dieser Staudruck und damit das Aneinander­ reiben der einzelnen Flaschen wird noch erhöht, sobald an irgendeiner Maschine der Anlage eine Störung (Stop) auftritt. Insgesamt gesehen ist hierbei ein erheblicher Lärmpegel und eine entsprechend hohe mechanische Belastung der Flaschen nicht zu vermeiden. Diese werden insbesondere bei einem Wiederanlauf der betreffenden Maschine mit entsprechend hoher Geschwindigkeit weitergeführt und treffen ständig aufeinander, wodurch eine verstärkte Lärmentwicklung und Oberflächenbeschädigung stattfindet.

Zur Vermeidung dieses Problems hat man bereits vorgeschlagen, auf der Förderbahn Meßstellen zum laufenden Messen der Anzahl von Gegenständen anzuordnen und das Meßergebnis zur kontinuierlichen Regelung der Fördergeschwindigkeit auf dem Pufferförderer heranzuziehen (DE-OS 25 05 622). Mit diesem Stand der Technik ist lediglich ein bestimmter Bereich bzw. ein einzelner Förderabschnitt einer gesamten Anlage zu beeinflussen. Die Regelung einer aus mehreren Förderstrecken bestehenden Anlage ist damit nicht möglich. Man hat auch bereits versucht, die Durchsatzleistung einzelner Förderabschnitte zwischen den Behandlungsmaschinen zu erfassen und einem Rechner zur Regelung der gesamten Anlage zuzuleiten. Eine solche zentrale Regelung führt aber aufgrund des Verhaltens der Einzelmaschinen solcher Anlagen zu einem erheblichen steuerungstechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestimmte Förder­ abschnitte praktisch schlupffrei entsprechend der sich ständig ändernden Anlagenleistung zu regeln, wobei der regelungstechnische Aufwand sowie die Montage und Inbetriebhaltung auf ein Minimum reduziert werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Regeln der Förderleistung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs, welcher sich dadurch auszeichnet, daß der Befüllungsgrad mindestens eines Transporteurs von hintereinander angeordneten und jeweils streckenmäßig einzeln oder gemeinsam antreibbaren Transporteuren durch in deren Bereich angeordnete Meßstellen stetig abgefragt, die maximale Antriebsleistung eine dem Anlagenbedarf entsprechende Überleistung aufweist und diese Maximalleistung einer bestimmten elektrischen Sollwertvorgabe entspricht, deren Kennlinie in mehrere Arbeitsbereiche aufgeteilt ist, wobei jeder Arbeitsbereich eine unterschiedliche Anzahl von Einzelstufen aufweist.

In selbständiger Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß bei Freiwerden mindestens einer Meßstelle in vorbestimmbaren Zeitspannen eine Sollwertänderung entsprechend einer definierten Kennlinie erfolgt, bis der nächste Arbeitsbereich erreicht ist, wobei dann der momentane Sollwert um kleinere Schritte erhöht und der nächste und weitere Arbeitsbereich angesprochen wird, bis die zweite Meßstelle belegt ist, worauf der momentane Sollwert entsprechend der vorgegebenen Kennlinie abgesenkt wird und ein erneutes Freiwerden der Meßstelle stattfindet.

Mit der vorgeschlagenen Lösung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in vorteilhafter Weise gelöst. Die zeitaufwendigen Einstellungen der jeweils erforderlichen Transportgeschwindigkeit bei der Inbetriebnahme kann entfallen, weil diese sich automatisch selbsttätig auf den jeweiligen Arbeitspunkt der Regelkurve einstellt. Dieses trifft auch bei einem Sortenwechsel, beispielsweise bei der Umstellung der Anlage auf unterschiedliche Flaschen, zu. Da die Flaschen schlupffrei transportiert werden, vermindert sich die erforderliche Antriebsleistung sowie der auftretende Lärm erheblich. Insgesamt erfolgt eine wesentlich schonendere Behandlung der Flaschen, wodurch bei Einsatz von Mehrwegflaschen die Anzahl der Umläufe entsprechend erhöht wird.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Transporteurdarstellung mit zwei Förderabschnitten und

Fig. 2 eine Darstellung der Regelkurve.

Der in Fig. 1 dargestellte Förderer besteht beispielsweise aus zwei Abschnitten 1 und 2, 2′, die jeweils je einen Antriebsmotor 3, 4 aufweisen. Im Bereich des Abschnittes 2, zweckmäßig im vorderen Bereich 5, ist eine Meßstelle 6, 7 angeordnet. Diese können als normale Stauschalter ausgebildet sein. Durch diese Stauschalter erfolgt ein stetiges Abtasten des Befüllungsgrades. Bei Einsatz von Übergangsgleitflächen zwischen den Transporteuren ist der erste Stauschalter 7 des zu regelnden Abschnittes 1 zweckmäßig im Anfangsbereich des Abschnittes 2 angeordnet.

Die maximale Transportgeschwindigkeit dieser Abschnitte liegt oberhalb der eigentlichen Anlagenleistung. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Überleistung im Bereich von 20-35%.

Die Regelung ist durch eine in der Software vorgegebene nicht lineare Funktion festgelegt. Die maximale Geschwindigkeit des Transporteurs bzw. Abschnittes 1 entspricht beispielsweise 130% der Anlagenleistung und einer Sollwertvorgabe von 10.0 Volt. Der Arbeitsbereich, von 0-64, ist in der Software in mehrere Bereiche aufgeteilt. In jedem Arbeitsbereich ist die Anzahl der Stufen pro 100ms Takt unterschiedlich.

Beispielsweise kann folgende Aufteilung gewählt werden:

Die Funktion der Regelung wird an dem einfachen Beispiel einer Abschöpfung, also einem Anfordern von Flaschen, erläutert. Bei dem aufgeführten Beispiel wird von einem stehenden, befüllten Transporteur ausgegangen.

Die interne Vorgabe durch die Stoftware ist 0. Der Ablauf­ transport 5 läuft nach dem Anlagenstop an. Hierdurch wird eine auf dem Ablauftransporteur 5 positionierte Lichtschranke 6 frei. Durch das Freiwerden der Lichtschranke wird der momentane Wert pro 100ms Tankt um 4 Stufen erhöht. Mit Erreichen der Zahl 15 wird, analog zur Tabelle oben, pro Takt nur noch um 3 Stufen erhöht. Der sich ergebende Wert verhält sich proportional zur Leitspannungsvorgabe an das Frequenzgerät des Motors 3.

Dieser Vorgang setzt sich bis zum Wiederbelegen der Licht­ schranke (oder max. 64) fort. In diesem Augenblick ist der Ablauftransporteur befüllt, und der Zulauf wird durch das Belegen der Lichtschranke (zeitlos) wieder im gleichen Maß abgesenkt. Somit pendelt sich der Transporteur automatisch um den Arbeitspunkt ein. Der auf diese Weise geregelte Transporteur läuft ohne jeglichen Schlupf.

Um eine gute Dynamik zu erreichen, ist keine Rampenzeit am VLT vorzugeben. Auch der Sensor (Lichtschranke oder Initiator) liefert zweckmäßig zeitlos Signale an die Steuereinheit.

Claims (5)

1. Verfahren zum Regeln der Förderleistung von Massen­ transporteuren, insbesondere zum ein- oder mehrreihigen Transport von Gefäßen und dgl. zwischen Behandlungs­ maschinen, wobei die Durchsatzleistung durch Meßstellen erfaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllungs­ grad mindestens eines Transporteurs von hintereinander angeordneten und jeweils streckenmäßig einzeln oder gemeinsam antreibbaren Transporteuren durch in deren Bereich angeordnete Meßstellen stetig abgefragt, die maximale Antriebsleistung eine dem Anlagenbedarf entsprechende Überleistung aufweist und diese Maximal­ leistung einer bestimmten elektrischen Sollwertvorgabe entspricht, deren Kennlinie in mehrere Arbeitsbereiche aufgeteilt ist, wobei jeder Arbeitsbereich eine unterschiedliche Anzahl von Einzelstufen aufweist.

2. Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Freiwerden mindestens einer Meßstelle in vorbestimmbaren Zeitspannen eine Sollwert­ änderung entsprechend einer definierten Kennlinie erfolgt, bis der nächste Arbeitsbereich erreicht ist, wobei dann der momentane Sollwert um kleinere Schritte erhöht und der nächste und weitere Arbeitsbereich angesprochen wird, bis die zweite Meßstelle belegt ist, worauf der momentane Sollwert entsprechend der vorgegebenen Kennlinie abgesenkt wird und ein erneutes Freiwerden der Meßstelle stattfindet.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der eingestellten Maximalleistung die Regelung zum Erreichen der tatsächlichen Durchsatzleistung in umgekehrter Weise und dabei ein Einpendeln des Arbeitspunktes auf die angeforderte Anlagenleistung erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, bestehend aus einem Transporteur mit mehreren nebeneinander befindlichen Massengütern, beispielsweise Getränkeflaschen und dgl., gekennzeichnet durch einen ersten angetriebenen Zuförderer und einen weiteren in Förderrichtung angeordneten zweiten Förderer und einem an diesem in dessen Anfangsbereich angeordneten Meßfühler.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei hintereinander angeordneten Förderern je eine Meßstelle angeordnet ist, die stetig die Befüllung der jeweiligen Förderer überwacht.