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WO2024170237A1 - Verfahren zum überwachen einer behälterbehandlungsanlage - Google Patents

Verfahren zum überwachen einer behälterbehandlungsanlage Download PDF

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Publication number
WO2024170237A1
WO2024170237A1 PCT/EP2024/051636 EP2024051636W WO2024170237A1 WO 2024170237 A1 WO2024170237 A1 WO 2024170237A1 EP 2024051636 W EP2024051636 W EP 2024051636W WO 2024170237 A1 WO2024170237 A1 WO 2024170237A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound
container
containers
signal
treatment
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/051636
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Baumgarte
Frank Lewin
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 WO2024170237A1 publication Critical patent/WO2024170237A1/de

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    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • the present invention relates to a method for monitoring a container treatment system with a transport device for transporting containers, in particular beverage containers, and at least one treatment device assigned to the transport device for treating the containers during transport.
  • Such treatment systems are basically known from the prior art and enable containers to be treated in different ways.
  • this relates in particular to containers in the beverage industry.
  • these are preferably beverage containers.
  • These can be in the form of beverage bottles made of glass or plastic, for example.
  • preforms or preforms are also understood as containers within the scope of the invention.
  • These preforms usually have a fully formed container head which has an external thread for receiving a closure cap.
  • These preforms are then fed to a blow molding system and formed into drinks bottles within this blow molding system.
  • the preforms are accordingly made from a thermoplastic material, in particular a thermoplastic plastic such as polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • These preforms are then heated and then fed to a blow molding machine. By applying internal pressure to the preforms, the preforms are pressed into a mold and thereby take on the shape of a drinks bottle. Accordingly, the preforms are treated by blow molding.
  • the invention also relates to other types of treatments in which the containers are influenced physically and/or optically in some way.
  • operating states are understood to be all states of the container treatment plant that can be specifically set and thus define trouble-free operation of the container treatment plant. This includes, for example, the performance of the container treatment plant, whereby a high number of containers per hour are treated at a high performance and a lower number of containers per hour are treated at a correspondingly lower performance.
  • the machine status refers to faults in the machine or in the machine process. These faults can be of a diverse nature and indicate, for example, material wear on the machine or the containers being transported. In addition, it is also conceivable that, for example, individual machine processes are not optimally synchronized with one another, resulting in a deviation from an optimal machine status.
  • the container treatment systems known from practice have a large number of monitoring devices with which the operating states can be monitored. For example, information can be read out which tells the user whether individual system components, in particular valves, have been switched or not. However, it can be useful to provide additional measures which independently provide information on whether a switch has actually been switched or not. Particularly problematic in this case is In this context, if the valves are damaged, the user is informed that a switch has been made. However, the user cannot identify to what extent the valve switch has caused a change in the operating state or not. Other faults cannot be easily identified using the monitoring devices known to date, so that damage or wear to individual components can often only be detected during routine maintenance.
  • the invention is based on the object of specifying a method for monitoring a container treatment plant, which enables a reliable conclusion to be drawn about the machine and/or operating state.
  • a sound signal is detected, in particular continuously, during operation of the treatment plant and is compared with at least one reference signal to determine the machine and/or operating state.
  • a sound sensor is preferably provided to determine the sound signal.
  • a sound sensor is in particular a microphone, which converts the sound signals present in the form of pressure fluctuations into an audio signal with electrical voltages.
  • the sound signal can in particular be a sound intensity and/or a sound frequency. Both types can be characteristic of certain machine and/or operating conditions. For example, it is possible that as a result of a fault and/or component failure, the sound intensity increases and deviates accordingly from a sound intensity characteristic of the operating condition.
  • the reference signal can be defined by an upper and/or lower limit value. If this limit value is exceeded or not met, this can be attributed to a specific machine and/or operating condition in an evaluation unit. be assigned.
  • the sound frequency changes as a result of a change in the operating state because a higher container throughput has been set in the container treatment system.
  • This sound frequency can then also be compared with corresponding limit values, with each limit value representing a corresponding operating and/or machine state.
  • the sound signals are evaluated in an evaluation unit.
  • the sound sensors are connected to the evaluation unit.
  • the evaluation unit compares them with a reference signal, and an output signal can then be sent to the user.
  • This output signal can indicate a specific machine and/or operating state.
  • the output signal can be an optical and/or acoustic signal.
  • the reference signal may be a signal pattern that is characteristic of the machine and/or operating state.
  • the course of the sound intensity and/or the sound frequency is then recorded accordingly over a determination period and evaluated by comparing it with characteristic signal patterns. For example, it is conceivable that due to a disturbance, the sound intensity increases at short intervals during the determination period and then decreases again.
  • Such a recurring signal pattern can then be stored in the evaluation unit so that a machine and/or operating state can be determined based on this signal pattern in particular.
  • a monitoring device is preferably provided, whereby the evaluation unit is in turn part of this monitoring device.
  • the evaluation unit is in turn part of this monitoring device.
  • the evaluation unit preferably has a memory unit for storing data.
  • the reference signals can also be continuously supplemented during operation.
  • the evaluation unit detects a sound signal during operation that deviates from the stored reference signals. Accordingly, this sound signal cannot be assigned to a machine and/or operating state.
  • the user can then be given a corresponding indication by issuing an output signal, whereby, for example, during an inspection of the system, a connection can be established between the detected sound signal and a determined machine and/or operating state.
  • the sound signal determined in this way can then be stored as a reference signal in the memory unit of the evaluation unit.
  • algorithms based on artificial intelligence and/or neural networks can also be stored in the evaluation unit.
  • the evaluation unit it is then possible for the evaluation unit to store independently determined sound signals as a reference signal for a machine and/or operating state.
  • at least one sound sensor is used both to determine machine and/or operating states and to determine reference signals.
  • the sound signal is detected at a first operating position and the reference signal at a second operating position. Accordingly, at least two sound sensors are provided, which are independently located at different operating positions. The two detected sound signals can be compared with each other and characteristic machine and/or operating states can be determined based on deviations in the signal.
  • a further development of the invention provides that the determined sound signal is generated by fluid flows and/or by structure-borne sound from system components.
  • Monitoring takes place in particular in container treatment systems in which the containers are treated using a fluid.
  • the fluid intended for the treatment is therefore particularly suitable for monitoring.
  • one blow molding unit form the treatment device.
  • one blow molding unit is usually assigned to a container holder of the transport device and is usually moved along with the container holder.
  • the containers are then formed during transport, with the blow molding units blowing compressed air into the containers or preforms arranged in the container holder.
  • the container holders are usually designed as blow molds, which have an inner contour that corresponds to that of the finished beverage container. By introducing compressed air into the preforms, they are pressed against the inner contour and at the same time plastically deformed.
  • the sound signal it is then possible to detect leaks within the respective blowing station or the venting of the blow mold.
  • the position of individual valves can be detected and incorrect positions can be avoided in good time. This is particularly advantageous in the case of valve overlaps.
  • the dead times between the individual valve circuits can also be reduced.
  • the invention is not limited to a treatment device in the form of a blowing device. Rather, the containers can be subjected to a treatment, the type of treatment being selected from the group of blow molding, stretch blow molding, container sorting, container filling and/or container labeling.
  • Stretch blow molding differs from blow molding in that an additional stretch rod is inserted into the preform, which stretches it along the container axis.
  • Container sorting is particularly interesting for containers in the form of preforms.
  • the preforms are usually aligned and sorted in a so-called roller sorting system.
  • roller sorting system By integrating a microphone, both a build-up of preforms and gaps within a preform chain can be detected. Damage to the preforms can also be detected.
  • beverage containers In the case of beverage containers, these are usually filled with a beverage in a filling device in the sense of a treatment device.
  • the beverage can be provided either in still form or in carbonated form.
  • the sound sensor can be used to detect sloshing losses, for example. Monitoring the valve circuits is also possible.
  • the sound sensor can be used to detect whether deviations in the label feed are planned or whether the labels are held sufficiently on an application wheel.
  • the labels are usually held on the application wheel by means of a vacuum. This vacuum is in turn generated by a vacuum system. Accordingly, the functioning of the vacuum system and/or the application wheel can be monitored with the help of at least one sound sensor.
  • the sound sensors can also be arranged to move, in particular to rotate, on the transport device.
  • the transport device is usually designed as a transport star, so that the treatment along a circular transport path.
  • the sound sensors can also be arranged stationary.
  • the invention further relates to a container treatment system according to patent claims 10-15, for carrying out the inventive method according to patent claims 1-9, with a transport device for transporting containers, in particular beverage containers, and at least one treatment device, initially arranged in sections along the transport device, for treating the containers.
  • a monitoring device for detecting and evaluating sound signals is provided according to the invention.
  • the monitoring device has at least one sound sensor and an evaluation unit connected to the at least one sound sensor.
  • This evaluation unit has already been explained in detail above.
  • this evaluation unit can have a memory unit in which a large number of reference signals are stored.
  • the at least one sound sensor is assigned to either the treatment device and/or the transport device.
  • the blowing station preferably has a blowing channel for introducing blowing air into the preforms, with at least one sound sensor being arranged in the blowing channel.
  • the at least one sound sensor can be connected to the blowing channel directly or indirectly in a sound-transmitting manner.
  • blow molding station has a stretching rod, wherein the at least one sound sensor is arranged in the stretching rod.
  • the treatment device is designed as a blow molding device with one or more blow molding units for blow molding, in particular for stretch blow molding, of preforms into beverage containers.
  • the blowing station has a blowing channel for introducing blowing air into the container.
  • the transport device has a plurality of container receptacles, with a blowing unit being assigned to each container receptacle.
  • the blowing units can be arranged fixedly with respect to the container receptacles so that they move when the container receptacles move.
  • the container receptacles are preferably designed as a blow mold.
  • the container holders and the blowing units are preferably arranged on a rotatably driven carrier so that the transport and treatment of the containers takes place during a circular movement of the containers. This also applies, of course, if another type of treatment is intended.
  • the blow molding station prefferably has a stretching bar. At least one sound sensor can then also be arranged in the stretching bar.
  • Fig. 1 a container treatment plant according to the invention for blow forming
  • Fig. 2 is a section of Fig. 1 in the area of the blowing channel.
  • Fig. 1 shows a container treatment system with a transport device (not shown in detail) for transporting containers 1, whereby in the present case the containers 1 are so-called preforms which are arranged in a blow mold 3 and are formed into drinks bottles by introducing air via a blow unit 4 arranged above the blow mold as part of a treatment device 2.
  • the blow mold 3 also serves as a container holder for a transport device, since the containers 1 are simultaneously moved during transport.
  • the container 1 is arranged in a blow mold 3 and rests in a head region on a valve block of the blowing unit 4.
  • the valve block has a blowing channel 5 through which compressed air can be introduced into the interior of the container 1.
  • the container 1 expands and is pressed into the mold contour 6 formed in the blow mold 3.
  • a stretching rod 7 is provided, which is successively introduced into the container 1 in the longitudinal direction L and causes the container 1 to be lengthened.
  • the compressed air is introduced via individual valves and air ducts, which are not shown in detail in Fig. 1.
  • a first sound sensor 8a and a second sound sensor 8b are provided to monitor the machine and/or operating status, with the first sound sensor 8a being arranged in the blowing channel 5 and the second sound sensor 8b being arranged in the stretch rod. Accordingly, both sound sensors 8a, 8b are arranged at different operating positions and can in particular detect the sound generated by the fluid flow generated by compressed air. In addition, it may also be possible for the sound sensors 8a, 8b to detect the structure-borne sound of individual system components.
  • the determination of the sound signal is preferably carried out continuously during the entire blow forming process, whereby the exact position of the individual sound sensors 8a, 8b becomes clear in particular from a comparison with Fig. 2.
  • the determined signals are transmitted to an evaluation unit 9, whereby the evaluation unit 9 has a storage unit 10 in which reference signals which are characteristic of a machine and/or operating state are stored.
  • the evaluation unit 9 is able to check the sound signals with regard to the sound intensity and/or the sound frequency. It is also possible to determine signal patterns in the sound intensity and/or the sound frequency.
  • a characteristic machine and/or operating state is then determined and a signal is transmitted to an output unit 11. This output unit 11 then outputs a signal optically and/or acoustically to the user so that he or she is aware of the machine and/or operating state at all times.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Behälterbehandlungsanlage mit einer Transportvorrichtung zum Transport von Behältern (1), insbesondere von Getränkebehältern, und zumindest einer zumindest abschnittsweise entlang der Transportvorrichtung angeordneten Behandlungsvorrichtung (2) zum Behandeln der Behälter (1). Erfindungsgemäß wird ein Schallsignal während des Betriebs der Behandlungsanlage detektiert und zur Bestimmung eines Maschinen- und/oder Betriebszustands mit zumindest einem Referenzsignal verglichen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Überwachen einer Behälterbehandlungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Behälterbehandlungsanlage mit einer Transportvorrichtung zum Transport von Behältern, insbesondere von Getränkebehältern, und zumindest einer der Transportvorrichtung zugeordneten Behandlungsvorrichtung zum Behandeln der Behälter während des Transports.
Derartige Behandlungsanlagen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und ermöglichen eine Behandlung von Behältern in unterschiedlicher Art und Weise. Hierbei wird sich im Rahmen der Erfindung insbesondere auf Behälter in der Getränkeindustrie bezogen. Entsprechend handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter. Diese können beispielsweise in Form von Getränkeflaschen aus Glas oder Kunststoff vorliegen. Darüber hinaus ist es aber auch denkbar die Getränkebehälter in Form von Getränkedosen bereitzustellen, welche aus einem dünnwandigen Blech z. B. aus Aluminium gefertigt sind.
Darüber hinaus werden im Rahmen der Erfindung auch sogenannte Preforms bzw. Vorformlinge als Behälter verstanden. Diese Vorformlinge weisen üblicherweise einen fertig ausgebildeten Behälterkopf auf, welcher ein Außengewinde für die Aufnahme einer Verschlusskappe aufweist. Diese Vorformlinge werden dann einer Blasanlage zugeführt und innerhalb dieser Blasanlage zu Getränkeflaschen ausgeformt. Die Vorformlinge sind entsprechend aus einem thermoplastischen Material insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff wie z. B. Polyethylentherephthalat (PET) gebildet. Sodann werden diese Vorformlinge erwärmt und anschließend einer Blasmaschine zugeführt. Durch Beaufschlagung der Vorformlinge mit einem Innendruck werden die Vorformlinge in eine Form gepresst und nehmen hierdurch die Form einer Getränkeflasche an. Entsprechend werden die Vorformlinge durch Blasumformen behandelt. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung aber auch auf anderen Arten von Behandlungen, in denen die Behälter in irgendeiner Form physikalisch und/oder optisch beeinflusst werden.
Unabhängig von der Art der Behandlung ist es bekannt, dass je nach Art der Behälterbehandlungsanlage unterschiedliche Maschinen und/oder Betriebszustände möglich sind. Im Rahmen der Erfindung werden als Betriebszustände sämtliche Zustände der Behälterbehandlungsanlage verstanden, welche gezielt eingestellt werden können und somit einen störungsfreien Betrieb der Behälterbehandlungsanlage definieren. Hierzu zählt beispielsweise die Leistung der Behälterbehandlungsanlage, wobei entsprechend bei einer großen Leistung eine hohe Anzahl von Behältern pro Stunde behandelt und wobei bei entsprechend kleinerer Leistung eine geringere Anzahl von Behältern pro Stunde behandelt wird.
Der Maschinenzustand bezieht sich hingegen auf Störungen der Maschine bzw. in dem Maschinenablauf. Diese Störungen können vielfältiger Natur sein und beispielsweise auf einen Materialverschleiß der Maschine oder der transportierten Behälter hinweisen. Darüber hinaus ist es aber auch denkbar dass beispielsweise einzelne Maschinenabläufe nicht optimal miteinander synchronisiert sind, sodass sich hierdurch eine Abweichung von einem optimalen Maschinenzustand ergibt.
Die aus der Praxis bekannten Behälterbehandlungsanlagen weisen eine Vielzahl von Überwachungseinrichtungen auf, mit denen insbesondere die Betriebszustände überwacht werden können. So lassen sich beispielsweise Informationen auslesen, welche dem Anwender Auskunft darüber geben, ob einzelne Systemkomponenten, insbesondere Ventile, geschaltet wurden oder nicht. Allerdings kann es sinnvoll sein, ergänzende Maßnahmen vorzusehen, welche unabhängig davon Auskunft darüber geben, ob eine Schaltung tatsächlich erfolgte oder auch nicht. Besonders problematisch ist in diesem Zusammenhang, dass im Falle einer Beschädigung der Ventile dem Anwender zwar die Informationen übermittelt wird, dass eine Schaltung erfolgte. Allerdings kann der Anwender nicht identifizieren, inwieweit die Schaltung des Ventils eine Änderung im Betriebszustand bewirkt hat oder nicht. Auch weitere Störungen lassen sich nicht ohne weiteres anhand der bislang bekannten Überwachungseinrichtungen identifizieren, sodass häufig erst im Rahmen einer routinemäßigen Wartung Beschädigungen oder Verschleiß der einzelnen Bauteile feststellbar sind.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überwachen einer Behälterbehandlungsanlage anzugeben, welche einen zuverlässigen Rückschluss über den Maschinen- und/oder Betriebszustand ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass hierzu ein Schallsignal während des Betriebs der Behandlungsanlage insbesondere kontinuierlich detektiert und zur Bestimmung des Maschinen- und/oder Betriebszustands mit zumindest einem Referenzsignal verglichen wird.
Zur Ermittlung des Schallsignals ist bevorzugt ein Schallsensor vorgesehen. Bei einem solchen Schallsensor handelt es sich insbesondere um ein Mikrophon, welches die in Form von Druckschwankungen vorliegenden Schallsignale in ein Audiosignal mit elektrischen Spannungen umwandelt.
Bei dem Schallsignal kann es sich insbesondere um eine Schallintensität und/oder eine Schallfrequenz handeln. Beide Arten können charakteristisch sein für bestimmte Maschinen- und/oder Betriebszustände. Beispielsweise ist es möglich, dass in Folge einer Störung und/oder eines Bauteilversagens die Schallintensität ansteigt und entsprechend von einer für den Betriebszustand charakteristischen Schallintensität abweicht. In diesem Fall kann das Referenzsignal über einen oberen und/oder einen unteren Grenzwert definiert werden. Wird dieser Grenzwert unter- bzw. überschritten, kann dies in einer Auswerteeinheit einem spezifischen Maschine- und oder Betriebszustand zugeordnet werden.
Das gleiche gilt auch für die Schallfrequenz. So ist es möglich, dass sich beispielsweise in Folge einer Änderung des Betriebszustands die Schallfrequenz ändert, da ein größerer Behälterdurchsatz in der Behälterbehandlungsanlage eingestellt wurde. Auch diese Schallfrequenz kann dann mit entsprechenden Grenzwerten verglichen werden, wobei jeder Grenzwert für einen entsprechenden Betriebs- und/oder Maschinenzustand steht.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Schallsignale in einer Auswerteeinheit ausgewertet werden. Hierzu sind die Schallsensoren mit der Auswerteeinheit verbunden. In der Auswerteeinheit erfolgt dann der Vergleich mit einem Referenzsignal, wobei anschließend dem Nutzer ein Ausgabesignal übermittelt werden kann. Dieses Ausgabesignal kann auf einen bestimmten Maschinen- und/oder Betriebszustand hinweisen. Bei dem Ausgabesignal kann es sich um ein optisches und/oder akustisches Signal handeln.
Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass das Referenzsignal ein für den Maschinen- und/oder Betriebszustand charakteristisches Signalmuster ist. Entsprechend wird dann der Verlauf der Schallintensität und/oder der Schallfrequenz über einen Ermittlungszeitraum aufgezeichnet und durch Abgleich mit charakteristischen Signalmustern ausgewertet. Beispielsweise ist es denkbar, dass aufgrund einer Störung in kurzen Abständen während des Ermittlungszeitraums die Schallintensität zunimmt und anschließend wieder abnimmt. Ein solches wiederkehrendes Signalmuster kann dann in der Auswerteeinheit hinterlegt sein, so dass insbesondere anhand dieses Signalmusters ein Maschinen- und/oder Betriebszustand ermittelt werden kann.
Zur Überwachung der Behälterbehandlungsanlage ist bevorzugt eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, wobei die Auswerteinheit wiederrum Teil dieser Überwachungseinrichtung ist. Bezüglich der Bestimmung un Hinterlegung des Referenzsignals ergeben sich dann unterschiedliche Möglichkeiten.
Beispielsweise ist es möglich, bereits im Vorfeld, insbesondere für Maschinen- und/oder Betriebszustände charakteristische Referenzsignale in der Auswerteeinheit zu hinterlegen. In diesem Fall erfolgt dann ein Vergleich des detektieren Schallsignals mit den hinterlegten Referenzsignalen. Zur Hinterlegung der Referenzsignale weist die Auswerteeinheit bevorzugt eine Speichereinheit zur Speicherung von Daten auf.
Die Referenzsignale können darüber hinaus zusätzlich während des Betriebs kontinuierlich ergänzt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Auswerteeinheit während des Betriebs ein Schallsignal ermittelt, welches von den hinterlegten Referenzsignalen abweicht. Entsprechend lässt sich diese Schallsignal keinem Maschinen- und oder Betriebszustand zugeordnet werden. Dem Anwender kann dann ein entsprechender Hinweis durch Ausgabe eines Ausgabesignals gegeben werden, wobei dann z.B. im Rahmen einer Inspektion der Anlage ein Zusammenhang zwischen dem ermittelten Schallsignal und einem festgestellten Maschinen- und/oder Betriebszustand gebildet werden kann. Das so ermittelte Schallsignal kann dann als Referenzsignal in der Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegt werden.
Darüber hinaus können auch Algorithmen auf Basis von künstlicher Intelligenz und/oder neuronalen Netzwerken in der Auswerteeinheit hinterlegt sein. In diesem Fall ist es dann möglich, dass die Auswerteeinheit selbstständig ermittelte Schallsignale als Referenzsignal für einen Maschinen- und oder Betriebszustand hinterlegt. Insofern dient dann der zumindest eine Schallsensor sowohl der Ermittlung von Maschinen- und/oder Betriebszuständen als auch der Ermittlung von Referenzsignalen.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass das Schallsignal an einer ersten Betriebsposition und das Referenzsignal an einer zweiten Betriebsposition detektiert werden. Entsprechend sind zumindest zwei Schallsensoren vorgesehen, welche unabhängig voneinander an unterschiedlichen Betriebspositionen ein Schallsignal detektieren. Entsprechend können die beiden ermittelten Schallsignale miteinander verglichen werden, und charakteristische Maschinen- und/oder Betriebszustände anhand von Abweichungen in dem Signal ermittelt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das ermittelte Schallsignal durch Fluidströmungen und/oder durch Körperschall von Anlagenkomponenten erzeugt wird. Die Überwachung erfolgt insbesondere in Behälterbehandlungsanlage, in denen die Behälter unter Einsatz eines Fluides behandelt werden. Somit eignet sich gerade das für die Behandlung vorgesehene Fluid zur Überwachung. In Falle einer Blasanlage bilden beispielsweise eine oder mehrere Blaseinheiten die Behandlungsvorrichtung. Hierbei ist üblicherweise jeweils eine Blaseinheit einer Behälteraufnahme der Transportvorrichtung zugeordnet und wird üblicherweise mit der Behälteraufnahme mitbewegt. Während des Transports erfolgt dann die Umformung der Behälter, wobei die Blaseinheiten jeweils Druckluft in die in der Behälteraufnahme angeordneten Behälter bzw. Vorformlinge blasen. In Bezug auf eine Blasvorrichtung sind die Behälteraufnahmen üblicherweise als Blasform ausgebildet, welche eine Innenkontur aufweisen, die der des fertig ausgebildeten Getränkebehälters entspricht. Durch Einbringen von Druckluft in die Vorformlinge werden diese an die Innenkontur gedrückt und zugleich plastisch verformt.
Anhand des Schallsignals ist es dann möglich, Leckagen innerhalb der jeweiligen Blasstation oder aber auch die Entlüftung der Blasform zu ermitteln. Darüber hinaus kann auch die Stellung einzelner Ventile erkannt und Fehlstellungen rechtzeitig vermieden werden können. Dies ist besonders im Fall von Ventilüberschneidungen vorteilhaft. Auch die Totzeiten zwischen den einzelnen Ventilschaltungen können reduziert werden.
Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf Behandlungsvorrichtung in Form einer Blasvorrichtung beschränkt. Vielmehr können die Behälter einer Behandlung unterzogen werden, wobei die Art der Behandlung ausgewählt ist aus der Gruppe Blasformen, Streckblasformen, Behältersortierung, Behälterbefüllung und/oder Behälteretikettierung.
Das Streckblasformen unterscheidet sich von dem Blasformen dadurch, dass zusätzlich eine Reckstange in den Vorformling eingebracht wird, wodurch dieser entlang der Behälterachse gereckt wird.
Die Behältersortierung ist insbesondere bei Behältern in Form von Vorformlingen besonders interessant. Hierbei werden die Vorformlinge üblicherweise in einem sogenannten Rollensortieren ausgerichtet und sortiert. Durch Einbindung eines Mikrofons können sowohl ein Aufstauen der Vorformlinge aber auch Lücken innerhalb einer Vorformlingkette erkannt werden. Auch Beschädigungen der Vorfomlinge sind detektierbar.
Im Falle von Getränkebehältern werden diese üblicherweise in einer Füllvorrichtung im Sinne einer Behandlungsvorrichtung mit einem Getränk befüllt. Das Getränk kann hierbei entweder in stiller Form aber auch in karbonisierter Form bereitgestellt werden. Mithilfe des Schallsensors können beispielsweise Schwappverluste erkannt werden. Auch eine Überwachung der Ventilschaltungen ist möglich.
Sofern die Behandlungsvorrichtung als Etikettierungsvorrichtung ausgebildet ist, kann mithilfe des Schallsensors erkannt werden, ob Abweichungen in der Etikettenzuführungen vorgesehen sind oder ob die Etiketten an einem Applizierrad ausreichend gehalten werden. Die Etiketten werden üblicherweise über einen Unterdrück an dem Applizierrad gehalten. Dieser Unterdrück wird wiederum über ein Vakuumsystem erzeugt. Entsprechend kann mit Hilfe des zumindest einen Schallsensors die Funktionsweise des Vakuumsystems und/oder des Applizierrad überwacht werden.
Die Schallsensoren können darüber hinaus mitbewegend insbesondere mitrotierend an der Transportvorrichtung angeordnet sein. Üblicherweise ist die Transportvorrichtung als Transportstem ausgebildet, so dass die Behandlung entlang eines kreisbogenförmigen Transportpfades erfolgt. Die Schallsensoren können aber auch stationär angeordnet sein.
Gegenstand Erfindung ist ferner eine Behälterbehandlungsanlage gemäß den Patentansprüchen 10-15, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentansprüchen 1-9, mit einer Transportvorrichtung zum Transport von Behältern, insbesondere von Getränkebehältern und zumindest einer zunächst abschnittsweise entlang der Transportvorrichtung angeordneten Behandlungsvorrichtung zum Behandeln der Behälter.
Ausgehend von einer solchen Ausgestaltung ist erfindungsgemäß eine Überwachungseinrichtung zur Detektion und Auswertung von Schallsignalen vorgesehen. Die Überwachungseinrichtung weist zumindest einen Schallsensor und eine mit dem zumindest einen Schallsensor verbundene Auswerteeinheit auf. Diese Auswerteeinheit wurde bereits zuvor eingehend erläutert. Beispielsweise kann diese Auswerteeinheit eine Speichereinheit aufweisen, in der eine Vielzahl von Referenzsignalen hinterlegt sind.
Der zumindest eine Schallsensor ist entweder der Behandlungsvorrichtung und/oder der Transportvorrichtung zugeordnet.
Bevorzugt weist die Blasstation einen Blaskanal zum Einführen von Blasluft in die Vorformlinge auf, wobei zumindest ein Schallsensor in dem Blaskanal angeordnet ist. Alternativ kann der zumindest eine Schallsensor mit dem Blaskanal schallübertragend mittelbar oder unmittelbar verbunden sein.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Blasstation eine Reckstange aufweist, wobei der zumindest eine Schallsensor in der Reckstange angeordnet ist.
Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Behandlungsvorrichtung als Blasvorrichtung mit einer oder mehreren Blaseinheiten zur Blasumformung, insbesondere zur Streckblasumformung, von Vorformlingen zu Getränkebehältern ausgebildet ist. Ausgehend von einer solchen Behandlungsanlage weist die Blasstation einen Blaskanal zur Einführung von Blasluft in den Behälter auf. Gemäß einer solchen Ausgestaltung weist die Transportvorrichtung eine Vielzahl von Behälteraufnahmen auf, wobei den Behälteraufnahmen jeweils eine Blaseinheit zugeordnet ist. Die Blaseinheiten können hierbei bezüglich der Behälteraufnahmen feststehend angeordnet sein, so dass sie sich bei einer Bewegung der Behälteraufnahmen mitbewegen. Bevorzugt sind die Behälteraufnahmen in diesem Zusammenhang als Blasform ausgebildet.
Die Behälteraufnahmen als auch die Blaseinheiten sind bevorzugt an einem rotierbar angetriebenen Träger angeordnet, so dass der Transport und die Behandlung der Behälter während einer Kreisbewegung der Behälter erfolgt. Dies gilt selbstverständlich auch, sollte eine andere Art der Behandlung vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Blasstation eine Reckstange aufweist. Auch in der Reckstange kann dann zumindest ein Schallsensor angeordnet sein.
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Behälterbehandlungsanlage zur Blasumformung
Fig. 2 ein Ausschnitt aus der Fig. 1 im Bereich des Blaskanals.
Die Fig. 1 zeigt eine Behälterbehandlungsanlage mit einer nicht näher dargestellten Transportvorrichtung zum Transport von Behältern 1 , wobei es sich in dem vorliegenden Fall bei den Behältern 1 um sogenannte Vorformlinge handelt, welche in einer Blasform 3 angeordnet sind und über eine über der Blasform angeordnete Blaseinheit 4 als Teil einer Behandlungsvorrichtung 2 durch Einbringen von Luft zu Getränkeflaschen ausgebildet werden. Die Blasform 3 dient darüber hinaus auch als Behälteraufnahme einer Transportvorrichtung, da die Behälter 1 während des Transports zugleich bewegt werden. Gemäß der Fig. 1 ist der Behälter 1 in einer Blasform 3 angeordnet und liegt in einem Kopfbereich an einem Ventilblock der Blaseinheit 4 an. Der Ventilblock weist einen Blaskanal 5 auf, über den Druckluft in den Innenraum des Behälters 1 eingebracht werden kann. Hierdurch weitet sich der Behälter 1 auf und wird in die in der Blasform 3 ausgebildete Formkontur 6 eingepresst. Darüber hinaus ist eine Reckstange 7 vorgesehen, welche sukzessive in Längsrichtung L in den Behälter 1 eingebracht wird und eine Längung des Behälters 1 bewirkt.
Das Einbringen der Druckluft wird über einzelne Ventile und Luftkanäle bewirkt, welche in der Fig. 1 nicht näher dargestellt sind.
Zur Überwachung des Maschinen- und/oder Betriebszustandes sind ein erster Schallsensor 8a und ein zweiter Schallsensor 8b vorgesehen, wobei der erste Schallsensor 8a im Blaskanal 5 und der zweite Schallsensor 8b in der Reckstange angeordnet ist. Entsprechend sind beide Schallsensoren 8a, 8b an unterschiedlichen Betriebspositionen angeordnet und können insbesondere den durch die durch Druckluft erzeugte Fluidströmung erzeugten Schall ermitteln. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass die Schallsensor 8a, 8b den Körperschall einzelner Anlagenkomponenten erfassen.
Die Ermittlung des Schallsignals erfolgt bevorzugt kontinuierlich während des gesamten Blasumformprozesses, wobei die genaue Lage der einzelnen Schallsensoren 8a, 8b insbesondere aus einem Vergleich mit der Fig. 2 deutlich hervorgeht.
Die ermittelten Signale werden an eine Auswerteeinheit 9 übermittelt, wobei die Auswerteeinheit 9 eine Speichereinheit 10 aufweist, in der Referenzsignale, welche für einen Maschinen- und/oder Betriebszustand charakteristisch sind hinterlegt sind. Die Auswerteeinheit 9 ist in der Lage, die Schallsignale hinsichtlich der Schallintensität und/oder der Schallfrequenz zu überprüfen. Auch ist es möglich, Signalmuster in der Schallintensität und/oder der Schallfrequenz zu ermitteln. Nach Abgleich mit den Referenzsignalen kann dann ein charakteristischer Maschinen- und/oder Betriebszustand ermittelt werden und ein Signal an eine Ausgabeeinheit 11 übermittelt werden. In dieser Ausgabeeinheit 11 folgt dann eine optische und/oder akustische Ausgabe eines Signals an den Anwender, sodass dieser jederzeit über den Maschinen- und/oder Betriebszustand Kenntnis hat.
Darüber hinaus ist es auch möglich die von den Schallsensoren 8a, 8b ermittelten Schallsignale miteinander zu vergleichen, wobei dann einer der beiden Schallsensor 8a, 8b das Referenzsignal ermittelt.
Bezugszeichenliste
I Behältern 2 Behandlungsvorrichtung
3 Blasform
4 Blaseinheit
5 Blaskanal
6 Formkontur 7 Reckstange
8a, 8b Schallsensoren
9 Auswerteeinheit
10 Speichereinheit
I I Ausgabeeinheit
L Längsrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Überwachen einer Behälterbehandlungsanlage mit einer Transportvorrichtung zum Transport von Behältern (1 ), insbesondere von Getränkebehältern, und zumindest einer der Transportvorrichtung zugeordneten Behandlungsvorrichtung (2) zum Behandeln der Behälter (1 ) während des Transports, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schallsignal während des Betriebs der Behandlungsanlage detektiert und zur Bestimmung eines Maschinen- und/oder Betriebszustands mit zumindest einem Referenzsignal verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schallsignal eine Schallintensität und/oder eine Schallfrequenz ist.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal einen oberen und/oder unteren Grenzwert definiert.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein für den Maschinen- und/oder Betriebszustand charakteristisches Signalmuster ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein für Abweichungen von dem Maschinen- und/oder Betriebszustand charakteristisches Signalmuster ist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal in einer Auswerteeinheit hinterlegt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallsignal an einer ersten Betriebsposition und das Referenzsignal an einer zweiten Betriebsposition detektiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ermittelte Schallsignal durch Fluidströmungen und/oder durch Körperschall von Anlagenkomponenten erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (1) in der zumindest einen Behandlungsvorrichtung (2) einer Behandlung unterzogen werden, wobei die Art der Behandlung ausgewählt ist aus der Gruppe Blasformen, Streckblasformen, Behältersortierung, Behälterbefüllung und/oder Behälteretikettierung.
10. Behälterbehandlungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einer Transportvorrichtung zum Transport von Behältern (1), insbesondere von Getränkebehältern, und zumindest einer zumindest abschnittsweise entlang der Transportvorrichtung angeordneten Behandlungsvorrichtung (2) zum Behandeln der Behälter (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinrichtung zur Detektion und Auswertung von
Schallsignalen vorgesehen ist.
11. Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung zumindest einen Schallsensor (8a, 8b) und eine mit dem zumindest einen Schallsensor (8a, 8b) verbundene Auswerteeinheit (9) aufweist.
12. Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schallsensor (8a, 8b) der Behandlungsvorrichtung (2) und/oder der Transportvorrichtung zugeordnet ist.
13. Behälterbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung (2) als Blasstation zur Blasumformung von Vorformlingen zu Getränkebehältern ausgebildet ist.
14. Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasstation einen Blaskanal (5) zum Einführen von Blasluft in die Vorformlinge aufweist, wobei zumindest ein Schallsensor (8a) in dem Blaskanal (5) angeordnet ist oder wobei zumindest ein Schallsensor (8a) mit dem Blaskanal (5) schallübertragend mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.
15. Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 10 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasstation eine Reckstange (7) aufweist, wobei zumindest ein Schallsensor (8b) in der Reckstange (7) angeordnet ist.
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