DE4128733A1 - Transportverfahren fuer in einem strom anfallende stueckgueter, transporteinrichtung hierfuer, verfahren zur positionsbestimmung einer markierung mittels eines derartigen transportverfahrens und anlage hierfuer - Google Patents
Transportverfahren fuer in einem strom anfallende stueckgueter, transporteinrichtung hierfuer, verfahren zur positionsbestimmung einer markierung mittels eines derartigen transportverfahrens und anlage hierfuerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportver
fahren für in einem Strom anfallende Stückgüter zu
und von mindestens einer Arbeitsstation für jeweils
mindestens ein Stückgut, wobei die Stückgüter vor und
nach der Arbeitsstation kontinuierlich gefördert wer
den, betrifft weiter eine Transporteinrichtung zur
Ausführung des Verfahrens und ein Verfahren zur Posi
tionsbestimmung und/oder zum Lesen und/oder Aufbrin
gen einer Markierung von bzw. auf in einen Strom an
fallende bzw. anfallenden Güter(n) und eine Anlage
hierfür, betrifft weiter ein Verfahren zum Aufbringen
einer Codemarkierung auf Kunststoffflaschen, bei wel
chem ein Laserstrahl durch einen Strahlteiler in ein
Laserstrahlbündel aufgeteilt wird und zwischen Laser
strahlbündel und Kunststoffflasche eine Relativbewe
gung erstellt wird.
Es gibt eine große Zahl Arbeitsvorgänge, die an
Stückgütern ausgeführt werden sollen, welche in einem
kontinuierlichen Strom, Stückgut hinter Stückgut, an
fallen und weitergefördert werden sollen. Hierbei
wurde bis anhin die an einer Arbeitsstation durchzu
führende Stückgutbearbeitung entweder so vorgenommen,
daß die Arbeit während erstellter Relativbewegung
zwischen Arbeitsstation und Stückgut erfolgte oder
dadurch, daß die Arbeitsstation mit dem kontinuier
lich vorgeförderten Stückgut mitbewegt wurde. Ein
Beispiel zur letzterwähnten Technik ist aus der EP-A
02 95 371 bekannt, wonach Kunststoffflaschen als
Stückgüter, unter anderem mittels Sternrädern geför
dert werden, und, zur Durchführung von Arbeiten an
den Kunststoffflaschen, auf dem Sternrad Arbeitssta
tionen mit Sensoren und entsprechender Auswerteelek
tronik befestigt sind, so daß die angestrebten Ar
beiten mittels Arbeitsstationen ausgeführt werden,
welche, als Bezugssystem, auf dem Sternrad ruhen. Da
bei wird der kontinuierliche Strom der zu bearbeiten
den Stückgüter aufrechterhalten.
Dieses Vorgehen ist insofern nachteilig, als Senso
ren, generell die erwähnten Arbeitsstationen, bezüg
lich eines absolut ruhenden Bezugssystemes bewegt
werden, nämlich mit den Stückgütern mitbewegt werden
und mithin aufwendige und störanfällige Verbindungen
zu den Arbeitsstationen geschaffen werden müssen, wie
mittels Schleifkontakten, wie dies in der erwähnten
EP-A 02 95 371 ausgeführt ist, und daß die für Be
trieb im rauhen Industrieklima eigentlich zu schaf
fenden Vorkehrungen zur Sicherstellung einer zuver
lässigen Datenerfassung nur sehr schwer auf dem ge
wählten, mit den Stückgütern bewegten "Fahrzeug" auf
gebaut werden können.
Die vorliegende Erfindung geht unter einem ihrer
Aspekte von einem Verfahren obgenannter Gattung aus
und bezweckt, die erwähnten Nachteile zu beheben.
Zu diesem Zwecke zeichnet sich ein erfindungsgemäßes
Transportverfahren obgenannter Art nach dem Wortlaut
des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 aus.
In höchst einfacher Art und Weise wird das erwähnte
Problem dadurch gelöst, daß die Förderung mindestens
durch die Arbeitsstation in Förderschritten, diskon
tinuierlich, erfolgt. Es wird mithin die kontinuier
liche Förderbewegung auf mindestens einem Förderab
schnitt, in einem weiteren Förderabschnitt entlang
oder durch die Arbeitsstation, in eine diskontinuier
liche Schrittförderung gewandelt, wobei sicherge
stellt wird, daß die Kontinuitätsbedingungen bezüg
lich des Stückgutstromes gewahrt bleiben.
Dabei wird es nun möglich, die Arbeitsstation absolut
ruhend und mit allen ihren notwendigen Vorkehrungen
zur Sicherstellung der Datensicherheit auszurüsten.
Es entfallen Vibrationsprobleme, wie sie bei bewegten
Arbeitsstationen auftreten, und es sind keinerlei An
schlüsse und Abgriffe erforderlich, die eine Relativ
bewegung aufnehmen müßten. In Stillstandsphasen der
Schrittförderung kann, quasi unter "Laborbedingun
gen", eine höchst akkurate Arbeit am Stückgut vorge
nommen werden, obwohl dieses Stückgut Teil des er
wähnten, kontinuierlich geförderten Stromes ist.
Eine Transporteinrichtung zur Ausführung des erwähn
ten Verfahrens zeichnet sich nach dem Wortlaut von
Anspruch 2 aus.
Eine höchst einfache Möglichkeit an der erwähnten
Transporteinrichtung, die kontinuierlich betriebene
erste Fördereinrichtung zu realisieren und dabei, wie
noch auszuführen sein wird, Synchronisation für die
Übergabe bzw. Übernahme der Stückgüter an bzw. von
der zweiten intermittierend betriebenen Förderein
richtung zu schaffen, ergibt sich bei Vorgehen nach
dem Wortlaut von Anspruch 3, nämlich dadurch, daß
die erste Fördereinrichtung eine Förderschneckenan
ordnung umfaßt.
Öfters fallen die erwähnten Stückgüter in praktisch
ununterbrochener Folge an, auf ihrer kontinuierlichen
Förderstrecke, was für die nachfolgend vorzunehmenden
Arbeiten ungünstig ist, da hierfür eine bestimmte
Zeit und ein bestimmter Platz in Anspruch zu nehmen
ist, was eine vorgegebene Beabstandung der Stückgüter
erforderlich machen würde.
Unter Einsatz der erwähnten Förderschneckenanordnung
ist dieses Problem nun dadurch einfach zu lösen, daß
gemäß Wortlaut von Anspruch 4 durch Variation der
Förderschneckenzugsteigung die Stückgüter entlang der
Förderschnecke gezielt beschleunigt bzw. verzögert
werden, womit sich ohne weiteres, vor der Arbeitssta
tion und dabei Erhöhung der Schneckensteigung, eine
kontinuierliche Abstandszunahme der Stückgüter er
gibt, nach der Arbeitsstation, falls erforderlich,
wiederum ein kontinuierliches Aufschließen der
Stückgüter bei abnehmender Förderzugsteigung der
Schnecke.
Dem Wortlaut von Anspruch 5 folgend wird weiter be
vorzugterweise für die Übernahme bzw. Übergabe der
Stückgüter von bzw. an die erste kontinuierlich för
dernde Fördereinrichtung ein Übernahme- bzw. Übergabesternrad
vorgesehen. Letzteres übernimmt bzw.
übergibt die Stückgüter, wird aber hierzu intermit
tierend, d. h. in Schritten, getrieben und nimmt in
einer jeweiligen, in richtige Position gebrachten
Aufnahme, ein jeweiliges Stückgut von der ersten För
dereinrichtung auf oder gibt sie daran ab.
Obwohl bei manchen Stückgütern, auf welche das er
wähnte Transportverfahren, mit Hilfe der erwähnten
Transporteinrichtung, angewendet wird, im Übernahme-
bzw. Übergabebereich eine mechanische Stoßbeanspru
chung durchaus in Kauf genommen werden kann, ist es
bei anderen so zu behandelnden Stückgütern wesent
lich, wie beispielsweise bei Kunststoffflaschen,
Glasbehältern etc., daß der Wechsel von kontinuier
licher zu diskontinuierlicher Förderung oder umge
kehrt im wesentlichen ohne mechanische Stoßbeanspru
chung erfolgt. Dies wird an der Transporteinrichtung
genannter Art, welche nach dem Wortlaut von Anspruch
6 ausgebildet ist, sichergestellt.
Dabei wird eine Partie der zweiten Fördereinrichtung,
also der intermittierend bewegten, welche mit einem
jeweiligen Stückgut, die Übernahme angesprochen, in
Kontakt tritt, mit einer Partie der ersten Förderein
richtung, d. h. der kontinuierlich fördernden, gleich
bewegt, welch letztere Partie den kontinuierlichen
Vorschub unmittelbar vor und während der Übernahmephase
für das Stückgut bewirkt. Für eine kurze Zeit
spanne und vom Stückgut her betrachtet, bewegen sich
mithin die beiden Fördereinrichtungen, was ihre Anla
gebereiche am Stückgut anbelangt, gleich, und die
zweite Fördereinrichtung entnimmt dann das Stückgut
aus der ersten, durch eine stetige Wegbeschleunigung,
weg von der Förderbahn der ersten Fördereinrichtung,
d. h. der kontinuierlichen Fördereinrichtung.
Dem Wortlaut von Anspruch 7 folgend, eignet sich die
erwähnte erfindungsgemäße Transporteinrichtung bzw.
das erwähnte Transportverfahren insbesondere für die
Förderung von Kunststoffflaschen als Stückgut, an de
nen an den Arbeitsstationen Prüfarbeiten, wie Volu
menprüfung, Dichteprüfung durchzuführen sind. Insbe
sondere werden aber Arbeitsstationen angesprochen, an
denen Markierungen mit Information, wie über Fla
schenfüllgut, -hersteller oder über die Anzahl Ge
brauchszyklen, die eine derartige Flasche durchlebt
hat, enthalten sind und die an der Flasche gefunden,
gelesen, interpretiert und gegebenenfalls, wie bei
der Gebrauchszyklenzahlerfassung, geändert werden
müssen.
Die obgenannten Probleme, die entstehen, wenn Ar
beitsstationen mit einem kontinuierlich geförderten
Stückgutstrom, zur Ausführung der Arbeiten, mitbewegt
werden müssen, ergeben sich dann in vermehrtem Maße,
wenn es, wie erwähnt, darum geht, solche Markierun
gen, einen Code, an derartigen Stückgütern zu bear
beiten. Eine Informationsverfälschung oder ein Infor
mationsverlust sollte bei derartigen Arbeiten mög
lichst ausgeschlossen werden, was bei mitbewegten Ar
beitsstationen einen ganz wesentlichen Aufwand erfor
dert.
Um dieses Problem bei der Positionsbestimmung
und/oder zum Lesen und/oder zum Aufbringen einer Mar
kierung auf in Strom anfallenden Stückgütern zu lö
sen, wird nach dem Wortlaut von Anspruch 8 so vorge
gangen, daß, ganz spezifisch für dieses heikle Pro
blem, das oben abgehandelte Transportverfahren einge
setzt wird und dabei insbesondere die Positionsbe
stimmung und/oder das Aufbringen der Markierung
und oder deren Lesen während mindestens einer Still
standsphase der Förderschritte vorgenommen wird. Ge
rade bei einem solchen Verfahren ist die Realisation
von nahezu "Laborbedingungen" während den Arbeitspha
sen von ausschlaggebender Bedeutung und reduziert den
zu treibenden Aufwand zur Sicherstellung der Datensi
cherheit ganz wesentlich.
Berücksichtigt man nun, daß gerade zur Positionsbe
stimmung und/oder zum Lesen und/oder zum Anbringen
der erwähnten Markierungen auf dem Stückgut, welche
Markierung sich an der Oberfläche des Stückgutes ir
gendwo und in vorbestimmter Ausdehnung befindet oder
angebracht werden muß, so ist ersichtlich, daß der
Konstruktionsaufwand grundsätzlich dadurch wesentlich
verringert wird, daß die Gerätschaft zur Ausführung
der erwähnten Arbeiten auf einem begrenzten Wirkungs
fenster wirkt und dabei eine Relativbewegung zwischen
Gerätschaft und Stückgut erstellt wird, so, wie er
wähnt, zum Auffinden der Markierungsposition zum Le
sen der Markierung bzw. zum Aufbringen, eine Änderung
mitumfassend, der erwähnten Markierung.
Diesem Erfordernis würde nun, durch ein Vorgehen nach
Anspruch 8 mit dem eingangs genannten Verfahren, wi
dersprochen. Nach dem Wortlaut von Anspruch 9 wird
dies nun aber dadurch gelöst, daß in der Still
standsphase der Schrittförderung eine Relativbewegung
zwischen Stückgut und Anordnung zur Ausführung der
erwähnten Arbeit erstellt wird. Dabei wird klar be
vorzugt, die Anordnung zur Durchführung der erwähnten
Arbeiten absolut ruhend zu belassen und die erwähnte
Relativbewegung durch Bewegung der jeweiligen Stück
güter zu erstellen.
In den allermeisten Fällen, so beispielsweise und
insbesondere bei Behältern, Flaschen, Kunststofffla
schen etc. ist vorab bestimmt, an welchen Wandungsbe
reichen die erwähnte Markierung vorgesehen ist, sei
dies am Boden, im Öffnungsbereich und/oder an einem
bestimmten Wandungsbereich, wie dem Flaschenmantel.
Dies berücksichtigend, ergibt sich nun eine höchst
einfache Möglichkeit, die erwähnte Relativbewegung zu
erstellen, durch Vorgehen nach dem Wortlaut von An
spruch 10, nämlich dadurch, daß die Stückgüter min
destens in der erwähnten Stillstandsphase in Rotation
um eine Achse versetzt werden.
Angesichts der Tatsache, daß einerseits in vielen
Fällen möglichst hohe Durchsätze bearbeiteter Stück
güter zu erzielen sind, daß weiter der Aufwand zur
Durchführung der erwähnten Arbeit zu minimalisieren
ist, wird ersichtlich, daß in einer bevorzugten Aus
führungsvariante gemäß Wortlaut von Anspruch 11 vor
zugehen ist, die darin besteht, daß insbesondere die
Positionsbestimmung einer bestimmten Markierung und
das Aufbringen einer Markierung in einer gleichen
Stillstandsphase der Schrittförderung vorgenommen
wird und vorzugsweise, bei Rotation des Stückgutes,
innerhalb höchstens zweier Umdrehungen. Oft muß näm
lich auf einem Stückgut eine bereits vorhandene Mar
kierung geändert werden. Dies beispielsweise und ins
besondere bei den erwähnten Kunststoffflaschen, bei
welchen, im Rahmen der Wiederverwendung, nach Beendi
gung eines Gebrauchszyklus, über den Verbraucher, zu
rück zur neuerlichen Abfüllung zu erfassen ist, wie
oft ein solcher Zyklus durchlaufen wurde. Es ist eine
Zyklenzahl-Markierung, beispielsweise um Eins zu er
höhen, bei jedem neu begonnenen oder beendeten Zy
klus. Will man zum Aufbringen einer solchen Inkremen
tierungsmarkierung den Aufwand vermeiden, das Stück
gut, wie die Kunststoffflaschen, bezüglich der Auf
bringstation in eine vorgegebene absolute Position zu
bringen, so wird die Position einer bereits vorhande
nen Markierung erst erfaßt, als ein Bezugspunkt auf
dem Stückgut, wie der Kunststoffflasche, bezüglich
welchem die Markierungsänderung dann vorgenommen wer
den kann.
Deshalb wird nach dem erwähnten Wortlaut von Anspruch
11 in einfachster Art und Weise die erwähnte Posi
tionsbestimmung und das Markierungsaufbringen in der
gleichen Stillstandsphase der Schrittförderung vorge
nommen, womit auch sichergestellt ist, daß ohne auf
wendige Datensicherung und Umrechnungen direkt nach
der Positionsbestimmung auch die Position für das
Aufbringen der Markierung ermittelt werden kann.
Dabei wird bei der erwähnten bevorzugten Rotation des
Stückgutes, insbesondere aus Gründen der Zeitoptimie
rung, die Positionsbestimmung und das Aufbringen der
Markierung innerhalb von höchstens zwei Stückgutum
drehungen vorgenommen. Deshalb zwei, weil oft nicht
sichergestellt ist, daß bei der erwähnten Relativro
tation die Markierungsposition erfaßt werden kann,
bevor - innerhalb einer Umdrehung - ein diesbezüglich
bestimmter Ort für das Aufbringen der Markierung am
entsprechenden Aufbringgerät vorbeigelaufen ist. Ist
sichergestellt, daß immer die Positionsbestimmung
abgeschlossen ist, bevor der Stückgut- bzw. Flaschen
bereich, auf welchem eine Markierung aufzubringen
ist, am entsprechenden Gerät vorbeigelaufen ist, dann
ist es durchaus möglich, die erwähnte Positionsbe
stimmung und das erwähnte Aufbringen innerhalb eines
einzigen Rotationsumganges vorzunehmen.
Dem Wortlaut von Anspruch 12 folgend, wird gerade bei
dem hier beschriebenen Vorgehen aus noch zu erläu
ternden Gründen mit höchst erwünschtem Effekt eine
Markierung mittels Laser vorgenommen.
Es ist nämlich aus der EP-A 00 79 473 seit langem ein
Lasermarkierverfahren bekannt, bei welchem ein Laser
strahl mittels eines Strahlteilers, wie einer Teiler
matrix, in ein Strahlenbündel paralleler Strahlen
aufgeteilt wird, welch letzteres zur Markierungsauf
bringung auf ein Stückgut, wie auf Glasbehälter oder
Kunststoffbehälter, gerichtet wird. Durch diese
Strahlaufteilung ergibt sich an der Oberfläche des
entsprechenden Stückgutes eine einfallende Strahlung
diffus reflektierende Oberfläche; die auftreffenden
Einzelstrahlen brennen ein Muster von kleinen Einneh
mungen ein. Dabei wurde gemäß dieser Schrift erkannt
und nachmals auch bestätigt, daß dann eine wesent
lich erhöhte Gleichmäßigkeit des erwähnten Einbrenn
musters erzielt wird, wenn, in der Markierungsauf
bringphase, zwischen dem Bündel einzelner Strahlen
und dem behandelten Stückgut eine Relativbewegung er
stellt wird.
Dies wird gemäß der erwähnten Schrift dadurch er
reicht, daß der Strahlteiler während der Markierung
bewegt wird. Wird nun, beispielsweise bei der Förde
rung von in einem Strom anfallenden Stückgütern, eine
Bewegung des Stückgutes erstellt, so ergibt sich die
höchst einfache Möglichkeit, anstelle, wie bekannt,
den Strahlteiler zu bewegen, die aus anderen Gründen
insbesondere zur Förderung bereits vorgesehene Bewe
gung des Stückgutes auch für die Erzeugung einer Re
lativbewegung zwischen Strahlenbündel und Stückgut
auszunützen.
Dies wird nach dem Wortlaut von Anspruch 13 beim er
wähnten Verfahren konsequent ausgenützt und ergibt
nach dem Wortlaut von Anspruch 22 ein wesentlich ver
einfachtes Verfahren an sich zum Aufbringen einer Co
demarkierung auf bewegte Kunststoffflaschen; es muß
nicht eine separate Antriebsvorrichtung für den
Strahlteiler vorgesehen werden.
In einer höchst einfachen Art und Weise wird weiter,
dem Anspruch 14 folgend, das Stückgut in die erwähnte
Rotationsbewegung dadurch versetzt, daß vor der
Stillstandsphase der in Schritten erfolgenden Förde
rung, insbesondere in der Beschleunigungsphase, das
Stückgut in Reibeingriff mit einem bereits drehenden
Rotationsteller in Eingriff gebracht wird und dabei
die Relativdrehbewegung des Rotationstellers und des
aufgebrachten Stückgutes bei der Reibeingriffserstel
lung reduziert wird, um so die Reibungsbelastung des
Stückgutes und des Tellers zu reduzieren.
Eine Anlage zur Ausführung des genannten Verfahrens
zur Positionsbestimmung und/oder Lesen und/oder zum
Aufbringen einer Markierung - sei dies ein Neuauf
bringen oder eine Änderung einer bestehenden Markie
rung - an in einem Strom anfallenden Stückgütern
zeichnet sich nach dem Wortlaut von Anspruch 15 aus.
Bevorzugte Ausführungsvarianten dieser Anlage zeich
nen sich nach den Ansprüchen 17 bis 21 aus.
Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an
hand von Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine vereinfacht darge
stellte, erfindungsgemäße Anlage, die ein
erfindungsgemäßes Verfahren zur Positionsbe
stimmung und/oder zum Aufbringen einer Mar
kierung und/oder zu deren Lesen ausführt, in
welcher Anlage auch das erfindungsgemäße
Transportverfahren und, entsprechend, die er
findungsgemäße Transporteinrichtung reali
siert sind,
Fig. 2 zur Erläuterung der Übernahme bzw. Überga
bekriterien für Stückgut von kontinuierlicher
Förderung an eine Schrittförderung oder umge
kehrt, Darstellungen des Verschiebungsweges
jeweiliger Fördereinrichtungspunkte in Abhän
gigkeit von der Zeit während einer Übergabe
phase,
Fig. 3 eine vereinfachte, teilweise geschnittene
Seitenansicht eines Teils der Anlage gemäß
Fig. 1, nämlich der Schritt-Fördereinrichtung
mit einer Positionsdetektionseinrichtung und
Markierungsaufbringeinrichtung,
Fig. 4 in Form eines vereinfachten Funktionsblock-
Diagrammes eine an der Anlage gemäß Fig. 1
eingesetzte Steuerung, mit welcher, ausgehend
von einer Positions-Detektion einer auf einem
Stückgut bereits vorhandenen Markierung, die
Position für das Neuaufbringen einer Markie
rung am Stückgut ermittelt und, mittels einer
Laserquelle an die richtige Position, eine
Markierungsänderung oder eine Neumarkierung
vorgenommen wird.
In Fig. 1 ist schematisch in Aufsicht eine nach den
erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende erfindungsgemäße
Anordnung dargestellt, mittels welcher an
Kunststoffflaschen, als zu behandelndes Stückgut,
Prüf- und Behandlungsvorgänge vorgenommen werden. Da
bei umfaßt bzw. arbeitet die vorgestellte Anlage
vorerst grundsätzlich nach einem erfindungsgemäßen
Förderverfahren, wonach an sich in einem Strom anfal
lende Stückgüter, nämlich die Kunststoffflaschen, zur
Ausführung präziserer Arbeiten daran entlang einer,
über alles betrachtet, kontinuierlichen Förderung,
ein Förderstreckenabschnitt vorgesehen ist, entlang
welchem die Stückgüter intermittierend, d. h. in
Schritten, gefördert werden. Die die erwähnte Präzi
sion erfordernden Arbeiten bzw. Prüfvorgänge werden
in Stillhaltephasen der intermittierenden Förderung
mithin entlang des genannten Förderabschnittes vorge
nommen.
Kunststoffflaschen 1, auf einer schematisch angedeu
teten Förderebene 3 stehend, werden mittels einer Zu
führförderschnecke 5 kontinuierlich in mit dem Pfeil
p angedeuteter Richtung vorgefördert. Die Schnecke 5
mit dem Fördergewindezug 7, worin die Flaschen vorge
schoben werden, weisen, stromab gegen den Förder
streckenabschnitt 9 mit intermittierender Förderung
eine zunehmende Steigung des Gewindes 7 auf, wodurch
die Flaschen 1 gegen den erwähnten Förderabschnitt 9
hin kontinuierlich beschleunigt werden. Am stromab
liegenden Ende der Schnecke 5 geht das Gewinde 7 ste
tig in einen zylindrischen Achszapfen 11 über. Die
Förderschnecke 5 wird mittels eines Motors 13 mit
konstanter Drehgeschwindigkeit über Übertrager, wie
Zahnriemen, angetrieben.
Der Förderabschnitt 9 für intermittierende Förderung
umfaßt primär ein eingangsseitiges Sternrad 15 sowie
ein ausgangsseitiges 17, dem sich eine weitere För
derschnecke 5a, gleich aufgebaut wie die Schnecke 5,
anschließt. Von einem Achszapfen 11a geht stetig ein
Gewindezug 7a aus, dessen Steilheit in Förderrichtung
abnimmt, womit die nun wiederum kontinuierlich vorge
förderten Flaschen 1 verzögert werden und ihre Ab
stände verringert werden. Durch die erwähnte Stei
gungserhöhung bzw. -erniedrigung des Fördergewindezu
ges 7 bzw. 7a werden die im wesentlichen bündig, z. B.
von einem Förderband angeförderten Flaschen 1 vor dem
Förderabschnitt 9 beabstandet bzw. werden ausgangs
seitig des Förderabschnittes 9 von ihrer beabstande
ten Relation wieder zusammengerückt, beispielsweise
vor der Weitergabe an ein hier nicht dargestelltes
weiteres Förderband.
Das eingangsseitige Sternrad 15 wird vom Motor 13
selbst, wie die Schnecken 5, 5a über eine Riemenver
bindung 18 und ein Schrittgetriebe 21 mit vorgegebe
ner Schritt-Charakteristik getrieben, synchron mit
den Schnecken 5 und 5a, während weitere noch zu be
schreibende Sternräder und insbesondere auch das aus
gangsseitige Sternrad 17 vom eingangsseitigen 15 über
einen weiteren Zahnriemen 23 getrieben werden.
Eine am stromabgelegenen Ende der Förderschnecke 5
angelangte Flasche 1a wird im wesentlichen stoßfrei,
d. h. an das Sternrad 15 übergeben und von letzterem
aus der linearen Förderbahn der Schnecke 5 weggeför
dert.
In Fig. 1 ist die Flasche 1a in eine der regelmäßig
am Sternrad 15 vorgesehenen Fördereinnehmung 25 ein
gefahren und wird, aber vorerst von der Schnecke 5
weiterhin linear vorgefördert, während das Sternrad
15 erst kurz danach, in noch zu beschreibender Art
und Weise, aus der dargestellten Stillstandsphase mit
einem Förderschritt die Flasche 1a, am Übergang vom
Gewindezug 7 in den Zapfen 11, übernehmen wird.
Es seien nun anhand von Fig. 2, ohne Anspruch auf Ex
aktheit, an einem vereinfachten Modell mehr heuri
stisch dargestellt, wie Fördergeschwindigkeit mittels
der Schnecke 5 im Übergabebereich und Schrittsteue
rung des Sternrades 15 auszulegen sind, um einen mög
lichst stoßfreien Übergang von der kontinuierli
chen, linearen Förderstrecke - entlang der Schnecke 5
- in den Förderabschnitt 9 bzw. in dessen eingangs
seitiges Sternrad 15 mit intermittierendem Schrittbe
trieb zu gewährleisten.
Links oben in Fig. 2 ist schematisch eine Einnehmung
25 des Sternrades 15 dargestellt, mit einem betrach
teten Punkt A seiner voreilenden Flanke und einem be
trachteten Punkt B seiner nacheilenden Flanke. Mit X
ist die lineare Förderrichtung der Schnecke 5 darge
stellt, bezogen auf den Achsmittelpunkt O des Stern
rades 15. Zwischen α und β ist die in X-Richtung be
trachtete Ausdehnung einer Flasche schematisch darge
stellt.
In dem weiter in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist
nun über der Zeit t die Wegkoordinate x aufgetragen,
wie sie eben definiert wurde.
Bekanntlich ergibt die Projektion einer Kreisbewegung
je auf ein durch den Kreismittelpunkt gelegtes recht
winkliges Koordinatensystem je phasenverschobene Si
nuskurven, und entsprechend ergibt sich aus der Zu
sammensetzung derartiger orthogonaler Sinusverläufe
nach dem System von Lissajou eine Kreisbahn.
Mit der Kurve A′ ist die Bewegungsprojektion auf die
X-Achse des Punktes A dargestellt, mit der phasenver
schobenen Kurve B′ diejenige des nacheilenden Punktes
B. Die Phasenverschiebung entsprechend Tϕ entspricht
dem Öffnungswinkel ϕ der schematisch dargestellten
Einnehmung 25, unter Berücksichtigung der Drehge
schwindigkeit ω des Rades 15.
Während der letzten Bewegungsphase einer zu überneh
menden Flasche 1a an der Schnecke 5, wie in Fig. 1
dargestellt, steht das Sternrad 15 still. In dem
willkürlich als Zeitnullpunkt festgelegten Moment
werde das Sternrad 15 entsprechend der vereinfachten
Betrachtung unmittelbar in eine konstante Drehbewe
gung versetzt. Es ergeben sich mithin, den erwähnten
Stillstand berücksichtigend, die ausgezogen darge
stellten Kurvenverläufe xA und xB für die beiden be
trachteten Punkte A und B. Wenn nun die Flasche 1 mit
der Ausdehnung α, β in den Bereich des Sternrades 15
bzw. der übernehmenden Einnehmung 25 einfährt, so
darf deren voreilender Punkt α die X-Koordinate des
Punktes A an der voreilenden Einnehmungsflanke nicht
erreichen, da ansonsten eine Kollision zwischen Fla
sche und voreilender Einnehmungsflanke erfolgt. Mit
hin muß der voreilende Punkt α der Flasche 1 sich im
Diagramm in einem Bereich unterhalb der Kurve æA be
wegen und darf xA höchstens erreichen. Dies selbst
verständlich lediglich bis zur Übernahme der Flasche
durch das Sternrad 15.
Der erwähnte Bereich unterhalb der Kurve xA ist
schraffiert dargestellt. Die Übernahme der Flasche
erfolge, vereinfacht betrachtet, durch Kontaktierung
des nacheilenden Punktes β der Flasche 1 durch den
Punkt B der nacheilenden Einnehmungsflanke 25. Dabei
muß die hier nicht weiter betrachtete Y-Koordinate
des Punktes B in der Stillstandsphase des Sternrades
15 und während des Einlaufens der Flasche 1a in die
Einnehmung 25 offensichtlicherweise so bemessen sein,
daß die Flasche 1a berührungsfrei die nacheilende
Sternradflanke, entsprechend B, passieren kann.
Nun sollte, während die Flasche 1a weiterhin von der
Schnecke 5 gefördert wird, dabei aber schon in der in
Fig. 1 eingetragenen Position liegt, die nachlaufende
Flanke, entsprechend Punkt B, der Einnehmung 25 den
nachlaufenden Punkt β der Flasche einholen und dessen
Vortrieb möglichst stoßfrei übernehmen. Stoßfreiheit
ist dann gewährleistet, wenn, vereinfachend nur
in X-Richtung betrachtet, der nacheilende Einneh
mungsflanken-Punkt B die Flasche 1 bei β dann be
rührt, wenn die Geschwindigkeit des Punktes B in X-
Richtung gleich der immer noch durch die Förder
schnecke 5 erzeugten Fördergeschwindigkeit der Fla
sche 1a ist. Im dargestellten Diagramm heißt dies,
daß die Fördergerade xβ des Punktes β die Bewegungs
kurve xB der nacheilenden Einnehmungsflanke tangenti
al berühren soll. Im Berührungsmoment Tp muß die
Förderwirkung der Schnecke 5 abbrechen, d. h. der För
derschneckenzug 7 stetig in den Zapfen 11 übergehen.
Im Diagramm stellt die Steilheit der Fördergeraden xβ
die Fördergeschwindigkeit der Flasche 1a an der
Schnecke 5 im Übergabebereich dar. Diese Gerade darf
nach Beginn der Sternradbewegung nicht unterhalb der
Kurve xB liegen, denn dies hieße, daß Punkt β der
Flasche 1 die nachlaufende Flanke entsprechend Punkt
B einholt und nicht, wie gefordert, umgekehrt. Im Mo
ment t1 durchläuft der Flaschenpunkt β den x-Koordi
natenwert des eben noch stillstehenden Punktes B.
Mithin ist festgelegt, daß die Bewegungsgerade xβ
die Bewegungskurve xB nach deren Nulldurchtritt und
dem dortigen Vorzeichenwechsel ihrer zweiten Ablei
tung erfolgen muß. Dieser Fall ist in Fig. 2 einge
tragen, wo die Bewegungsgerade xβ tangential an den
Berührungspunkt P mit der Kurve xB läuft, an welchem
Punkt P stoßfreie Berührung zwischen Punkt B an der
nacheilenden Einnehmungsflanke mit dem nacheilenden
Begrenzungspunkt β der Flasche 1 erfolgt. Danach
folgt der Flaschenpunkt β der Bewegungskurve des
Punktes B, nämlich entsprechend der Kurve xB.
Wie dargestellt, hat dabei der Flaschenpunkt β die X-
Koordinate des Punktes B unmittelbar bei Beendigung
der Stillhaltephase des Sternrades 15 passiert. Mit
der Geraden xα, parallel zur Geraden xβ mit X-Abstand
d, ist die Bewegungsbahn des vorlaufenden Punktes α
der Flasche 1 dargestellt, welche, wie ersichtlich,
die X-Koordinate der voreilenden Flanke A der Einneh
mung 25 nie erreicht; letztere ist am Übernahmevor
gang gar nicht beteiligt. Nach dem Übernahmezeit
punkt tP folgt selbstverständlich auch der Punkt α
dem Verlauf der Kurve xB.
Die Einhaltung der stoßfreien Flaschenübernahme wird
durch Fördergeschwindigkeit der Schnecke im Überga
bebereich, Drehphasenlage der übernehmenden Aufnahme
25 in ihrer unmittelbar vor der Übernahme vorherr
schenden Stillstandsphase und, als wesentliche Einflußgröße,
durch Wahl des Beschleunigungsverhaltens des Sternrades
bei Einleitung des Übernahmeschrittes, sichergestellt.
Durch solche erste Näherungsbetrachtungen, gegebenen
falls verfeinert durch Berücksichtigung der Form der
Einnehmung 25, von Abrollvorgängen in dieser Einneh
mung im Zusammenhang mit Betrachtungen auch in Y-
Richtung, läßt sich eine mindestens im wesentlichen
impulsfreie Übergabe der Flasche 1a an das Sternrad
15 realisieren.
Auf diese Art und Weise gelingt eine stetige Überga
be der Flaschen 1, generell von gefördertem Stückgut,
aus einer stetigen Förderstrecke in den Förderab
schnitt mit Schrittförderung. Die analogen Betrach
tungen ergeben die Verhältnisse beim Übergang von
Sternrad 17 auf eine ausgangsseitige Förderschnecke
5a.
Bis anhin wurde anhand von Fig. 1 und 2 die erfin
dungsgemäße Fördertechnik erläutert.
Nun sind, spezifisch für den vorgesehenen Zweck aus
gelegt, weitere erfinderische Maßnahmen an der in
Fig. 1 und in den noch zu besprechenden Figuren dar
gestellt.
Die vorliegende Anlage bezweckt, eine an der Zylin
derwandung von Stückgut, insbesondere der Flaschen,
besonders Kunststoffflaschen 1, vorgesehene Code-Mar
kierung zu lesen und zu ändern. Eine Codierung, wel
che gelesen und geändert werden muß, liegt dann vor,
wenn die Flaschen 1 wieder zu verwendende Flaschen
sind, welche mehrere Gebrauchszyklen durchlaufen,
d. h. gefüllt werden, in den Konsumkreis eingeführt
werden, nach Leerung wieder zum Abfüllen rückgebracht
werden. Der angesprochene Code bezweckt dabei, die
Anzahl bereits durchlebter Gebrauchszyklen zu erfas
sen und den Code entsprechend dem momentanen neu ab
geschlossenen oder eben begonnenen Gebrauchszyklus im
Sinne einer Inkrementierung zu ändern. Der hier ange
sprochene Code kann selbstverständlich ein Teil aus
einem Gesamtcode bilden, welcher Gesamtcode noch In
formation über Füllsubstanz, Hersteller, Herstel
lungsdatum etc. beinhalten kann.
Derartige Codes werden insbesondere auf Kunststoff
flaschen mit Hilfe eines Lasers aufgebracht. Wie ein
gangs erwähnt wurde, beschreibt die EP-A-0 79 473,
deren Inhalt zum integrierten Bestandteil der vorlie
genden Beschreibung erklärt sei, ein Verfahren, bei
welchem ein Laserstrahl mittels einer Matrix in eine
Vielzahl von Strahlen aufgeteilt wird und mittels des
aufgeteilten Strahles ein Oberflächenfeld des bear
beiteten Stückgutes gerastert wird, um eine Oberflä
chenstruktur ähnlich einem Reflektor zu bilden. Dabei
haben auch Versuche gezeigt, daß eine Relativbewe
gung zwischen dem Strahlbündel und der zu behandeln
den Oberfläche eine Homogenisierung der Oberflächen
behandlung mit sich bringt, wobei in besagter Patent
schrift diese Relativbewegung durch die Bewegung des
strahlaufteilenden Gitters im Laserstrahl erreicht
wird, wodurch offensichtlich eine Verschiebung der
Einzelstrahlen bezüglich der Stückgutoberfläche er
folgt.
Nun hat sich gezeigt, daß, wenn Stückgut, wie die
erwähnten Kunststoffflaschen, translatorisch an einem
Sensorkopf zur Detektion und anschließenden Decodie
rung des Codes vorbeigeführt wird bzw. translatorisch
bewegt wird und/oder während mit einer derartigen La
seranordnung eine Markierung aufgebracht wird, die
geforderte Lese- bzw. Decodierungssicherheit bzw. die
geforderte Aufbringpräzision wesentlich schwerer zu
realisieren ist bzw. sind, als wenn während diesen
Operationen das Stückgut, wie die erwähnte Kunst
stoffflasche, translatorisch stillsteht, daß aber
eine Rotation des Stückgutes, wie der Flaschen, um
seine bzw. ihre Achse sowohl während des Lesens für
das Decodieren, wie auch und insbesondere auch für
das exakt positionierte Lasercode-Aufbringen vorteil
haft ist. Dies insbesondere auch deshalb, weil die
Geschwindigkeit der erwähnten Rotation unabhängig von
der Fördergeschwindigkeit der Stückgüter gewählt wer
den kann.
In Fig. 1 ist nun innerhalb des Förderabschnittes 9
mit Schrittförderung ein zu einem Behandlungskarus
sell weitergebildetes Sternrad 27 vorgesehen, welches
über den erwähnten Riementrieb 23 synchron mit den
Sternrädern 15 bzw. 17 getrieben wird und zu welchem
vom Sternrad 15 über weitere Sternräder 29, 31 die
Flaschen 1 gefördert werden.
Das Karussellsternrad 27 ist geschnitten in Fig. 3
dargestellt.
Das Karussellsternrad 27 umfaßt eine Achswelle 33,
welche obere und untere Sternradpartien 35 o, 35 u
trägt. Diese Sternradpartien 35 o und 35 u umfassen die
dargestellten Kunststoffflaschen 1 an ihrem zylindri
schen Mittenbereich und weisen die entsprechend di
mensionierten Einnehmungen 25 gemäß Fig. 1 auf.
Wie bereits in Fig. 1 am Sternrad 15 mit Scheibe 39
dargestellt, werden die hier wie dargestellt geform
ten Flaschen an den Sternrädern bevorzugterweise
nicht nur an ihrem Zylinderbereich in Sternradeinneh
mungen aufgenommen, sondern auch an ihrem Halsbereich
mit entsprechend geformten Einnehmungen gehaltert.
Die hier verarbeiteten Kunststoffflaschen weisen an
ihrer Halspartie einen ausragenden Kragen 37 auf. Bei
der Übergabe von den Sternrädern 29 und 31 an das
Karussellsternrad 27 werden die Flaschenkragen 37 in
eine Haltegabel 40 mit Einnehmung 39 eingelegt, worin
die Flaschen 1 hängen. Die Haltegabeln 40 sind gleich
wie die Sternradpartien 35 o und 35 u drehfest mit der
getriebenen Achse 33 verbunden, wobei aber ein Ga
belschlitten 41 entlang der Achse 33 verschieblich
ist.
Oberhalb des Gabelschlittens 41 ist, an einem eben
falls axial verschieblichen Schlitten 43, ein frei
drehbarer Mündungszapfen 44 drehgelagert. Gabel
schlitten 41 - indirekt - und Schlitten 43 mit Mün
dungszapfen 44 - direkt - werden axial durch einen
pneumatischen Antrieb 46 angetrieben, welcher auf ei
ner axial feststehenden Lagerplatte 48 drehfest mit
der Achse 33 verbunden ist. Rechts in Fig. 3 sind die
Positionen von Flasche, Gabelschlitten 41 und Schlit
ten 43 mit Mündungszapfen 44 dargestellt, wenn die
Flasche unmittelbar vom Stern 29 bzw. 31 durch den
Karussellstern 27 übernommen wurde bzw. kurz bevor
die Flasche 1 vom Karussellsternrad 27 an das aus
gangsseitige Sternrad 17 der Förderstrecke 9 überge
ben wird. Links in Fig. 3 sind die entsprechenden Po
sitionen während der Flaschenbehandlung am Karussell
sternrad 27 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß
mittels des pneumatischen Antriebes 46 der Schlitten
43 nach unten getrieben wird, bis der frei drehbare
Mündungszapfen 44 in der Mündung der Flasche 1 an
liegt und über diesen die Flasche 1 weiter nach un
ten geschoben wird, was eine entsprechende Verschie
bung des Gabelschlittens 41 gegen die Kraft einer
nach oben wirkenden Spannfeder 50 erfolgt. Bei der
Entlastung des Antriebes 46 wird der Schlitten 43
hochgehoben, der Zapfen 44 von der Mündung der Fla
sche 1 entfernt, und es treibt die Feder 50 den Ga
belschlitten 41 mit der Flasche wieder nach oben;
dies bis zum Anschlag 52.
Die Achse 33 wird über den in Fig. 1 dargestellten
Riemen 23 in Schritten angetrieben.
Unten reitet, drehbeweglich, auf der Achse 33 ein
Sonnenrad 54, welches durch den in Fig. 1 bei 56 dar
gestellten Motor und einen Riemen 58 kontinuierlich
getrieben wird. Drehfest zur Achse 33 ist ein Planet
radträger 60 vorgesehen, mit Planetradtellern 62, de
ren Achsen A62 mit den Mittelachsen der Einnehmungen
25 bzw. der Gabeln 39 fluchten, so daß bei aufgenom
menen Flaschen 1 letztere zentrisch, wie rechts in
Fig. 3 dargestellt, über den Tellern 62 schweben.
Die Planetradteller 62 werden durch Planetzahnräder
64 getrieben, welche in Eingriff mit dem Sonnenzahn
rad 54 stehen.
Wird eine aufgenommene Flasche 1, gemäß Position
rechts in Fig. 3, in Arbeitsstellung gebracht, näm
lich durch Übergang in die links dargestellte Posi
tion, so wird sie, wie erläutert wurde, abgesenkt und
kommt in reibenden Eingriff mit dem zugeordneten Pla
netradteller 62, wodurch sie, am Mündungszapfen 44
federnd widergelagert, in Drehung versetzt wird. Die
Drehbewegung der Planetradteller 62 ist gleichförmig
und von der intermittierenden, schrittweisen Drehung
der Teller um die Achse der Welle 33 mit der Sternra
danordnung unabhängig. Um die Reibungsbelastung des
Flaschenbodens bei Kontaktaufnahme mit dem Planetrad
teller 62 zu reduzieren, wird die Absenkbewegung der
Flasche während einer jeweiligen Beschleunigungsphase
der schrittgedrehten Achse 33 vorgenommen, und es
wird die Drehbewegung des Sonnenrades 54 und die
Drehbewegung der Welle 33 gleichgerichtet. Wenn näm
lich die Drehbewegung der Welle 33 gleichgerichtet
ist mit der Drehbewegung des Sonnenrades 54, so wird
die Drehbewegung des Planetradtellers 62 in dieser
Beschleunigungsphase der Achse 33 reduziert, was die
erwähnte Reibungsbelastung am Flaschenboden minimali
siert. Dreht nämlich ein Planetrad, im Extremfall,
mit gleicher Drehgeschwindigkeit wie das Sonnenrad um
die Welle 33, so rollt ersteres am Sonnenrad gar
nicht mehr ab, seine Eigenrotation wird Null.
Mit der dargestellten Anlage werden zirka 5 Flaschen
pro Sekunde an- bzw. weggefördert. Damit muß auch
die Schrittförderanordnung 9 fünf Flaschen pro Sek.
weiterfördern, was bei einem Duty-Cycle von 1 bei der
Schrittdrehbewegung Stillhaltezeiten von ca. 0,1 Se
kunden ergibt.
An dem in Fig. 3 dargestellten Karussell soll nun
mindestens die Position einer voraufgebrachten Code-
Markierung an der Flaschenperipherie detektiert wer
den und danach an einer diesbezüglich vorgegebenen
weiteren Position die Code-Markierung durch Schießen
einer weiteren Markierung geändert werden. Dies sei
anhand von Fig. 4 schematisch dargestellt.
Auf der Flasche 1 wird jedesmal, wenn sie von einem
Gebrauchszyklus beim Konsumenten zurückkehrt, ein
Markierungsfeld bit-ähnlich, wie schematisch bei 66
dargestellt, mit einem Laser nach dem erwähnten EP-A
00 79 473 geschossen. Die in Fig. 4 dargestellte, auf
dem schematisch gezeichneten Planetradteller 62 abge
legte Flasche 1 weist ein Markierungsfeld 66 auf,
wurde somit bereits einmal gefüllt und in Umlauf ge
setzt. Sie liegt nun zum weiteren Füllen ein zweites
Mal vor. In einer Stillhaltephase des Karussellstern
rades 27, während welcher die Flasche 1 über den Pla
netradteller 62 in Rotation versetzt ist, wird, sei
dies durch Transmissionsmessung oder Reflexionsmes
sung, mit einer Detektoreinheit 68 detektiert, wann
die Markierung 66 eine vorgegebene Drehwinkelposition
a durchläuft. Der Moment, an welchem die aufgebrachte
Markierung 66 die vorgegebene Position, z. B. gegeben
durch die Position der Detektoreinheit 68 bzw. deren
Fenster, durchläuft, wird erfaßt, und es wird über
eine Zeitverzögerungsschaltung 70 eine Laserquelle 72
ausgelöst, deren Strahl 74 durch eine Aufteilungsma
trix 76, wie durch ein Gitter, in ein Einzelstrahlen-
Bündel aufgeteilt wird. Dieses wird direkt oder über
eine Spiegelanordnung 78 auf die rotierende Flasche 1
eingerichtet. An der Zeitverzögerungsschaltung 70
wird entsprechend der gegebenen Umlaufsgeschwindig
keit ω der Flasche 1 sowie der geforderten Relativpo
sition der Änderungs-Markierung bezüglich der Mar
kierung 66 die Zeitdifferenz berechnet, welche ver
streicht vom Detektieren des Feldes 66, bis die Posi
tion der beabsichtigten Änderungs-Markierung 66 a in
Laser-Wirkposition liegt.
Da die Position der Marke 66 am Umfang der Flasche
nicht bekannt ist, muß zu deren Detektion die Fla
sche eine volle Umdrehung durchführen. Wenn nun die
vorgegebene Position 66 a für die Markierungsänderung
bei Detektion der Position von 66 bereits am Laser-
Wirkungsbereich vorbeigelaufen ist, muß bis zur La
serauslösung maximal eine weitere Umdrehung der Fla
sche durchgeführt werden, andernfalls kann der Laser
im ersten Umlauf ausgelöst werden. Mithin werden vor
zugsweise für die Positionsdetektion der Referenzmar
ke 66 und Aufbringen der Änderungsmarke mindestens
eine, vorzugsweise nicht mehr als zwei Flaschenumdre
hungen benötigt.
Anstelle einer Laserauslösung aufgrund der Zeitver
hältnisse ist es auch durchaus möglich, eine Posi
tionssteuerung für den Laser vorzusehen, beispiels
weise indem über eine Positionssteuereinheit 80 ein
kardanisch aufgehängter Umlenkspiegel 78 winkelge
steuert wird, um das Laserstrahlbündel auf der umlau
fenden Flasche exakt aufzubringen. Es können aber
beide Techniken, d. h. Berücksichtigung des Zeitverzu
ges Δτ und Positionssteuerung kombiniert eingesetzt
werden, insbesondere auch wenn die Markierungskonfi
guration nicht, wie in Fig. 4 dargestellt, linienför
mig an einer Umlaufenden vorgesehen ist, sondern bei
spielsweise als Markierungsfeld, zweidimensionalflä
chig. Solche zweidimensionale Codierungssysteme sind
beispielsweise als Datencode-Matrixen bekannt, wie
beispielsweise von International Data Matrix Inc.
28050 U.S. 19 North, Suite 100, Clearwater, Florida,
USA, entwickelt und veröffentlicht.
Beim ganzen, schematisch anhand von Fig. 4 erläuter
ten Bearbeitungsvorgang steht der Karussellstern 27
still, was aber bei den oben erwähnten Geschwindig
keiten nur zirka 100 msec beträgt. Demzufolge müssen
die Planetradteller 62 mit zirka 600 bis 1200 Umdre
hungen/min umlaufen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Flasche 1 während des
Code-Aufschießens rotiert, wird auf höchst einfache
Art und Weise das aus der erwähnten EP-A 00 79 473
bekannte bevorzugte Prinzip ausgenützt, wonach zwi
schen dem Laserstrahlenbündel ausgangsseitig der Auf
teilungsmatrix 76 und Flasche eine Relativbewegung
erzeugt wird.
Die anhand von Fig. 4 schematisch dargestellte Posi
tions-Detektions- und Aufschießanordnung ist in Fig.
3 bei 82 schematisch eingetragen.
Wie erwähnt wurde, ist es üblich, neben dem Ge
brauchszyklencode auch weitere Information auf derar
tige Flaschen aufzucodieren, wie bezüglich Füllgut,
Herstellungsdaten etc. Werden derartige weitere In
formationen ebenfalls entlang der Flaschenoberfläche
und nicht am Boden oder im Halsbereich der Flasche
angebracht, so ist es ohne weiteres möglich, während
der Rotation der Flasche auf dem Planetenradteller 62
nicht nur die Position der letzten Gebrauchszyklen-
Markierung oder generell einer Bezugspositionsmarkie
rung zu detektieren, des Feldes 66 nach Fig. 4, son
dern den durchlaufenden Gesamtcode zu lesen und
gleichzeitig daran zu detektieren, wo die Informa
tionsänderung bezüglich Gebrauchszyklenanzahl aufzu
bringen ist. In gewissen Fällen wird die erwähnte zu
sätzliche Information an der Flasche 1 am Boden und/oder
Kragen 37 aufgebracht. Ein solcher Code wird
dann vorzugsweise an einem anderen Sternrad, wie in
Fig. 1 beispielsweise bei 84 dargestellt, mittels ei
ner Reflexions- und/oder Transmissions-Detektion von
unten und/oder oben bezüglich der Flasche gelesen, je
nach Markierungs- und Detektionstechnik bei nicht ro
tierender Flasche. Muß die Flasche auch hierzu an
einem Lesekopf vorbeibewegt werden, so wird dies vor
zugsweise auch am Karussellrad 27 vorgenommen.
Das Lesen und Interpretieren des Codes mit allen mög
lichen erwähnten Informationen wird heute bevorzug
terweise bei absolut stillstehender Flasche, wie bei
84 in Fig. 1, vorgenommen und die Positionsbestimmung
des Gebrauchszyklencodes sowie dessen Änderung wäh
rend der Flaschenrotation auf dem Planetenradteller
62.
Mit der Code-Detektion bei 84 wird auch eine Beschä
digung der Flasche, wie Risse bzw. eine unzulässige
Verschmutzung, detektiert und eine solche Flasche
durch eine Abzähl-Technik später ausgeworfen. Bei 86
ist in Fig. 1 eine Führung für das Stückgut, wie die
Flaschen, dargestellt. Solche Führungen sind überall
dort angebracht, wo die Flaschen nicht zweiseitig
durch Sternräder geführt sind. Dies auch entlang der
Förderschnecken, wie schematisch angedeutet. Die üb
rigen Führungen sind in Fig. 1 aus Übersichtsgründen
nicht dargestellt.
Insbesondere bezüglich Kunststoffflaschen, wie bei
spielsweise PET-Flaschen, ist es wesentlich, Kontrol
le und mithin Information darüber zu haben, wie oft
eine solche Flasche wieder gebraucht wurde. So neigt
beispielsweise Kunststoff bei mehrfacher Sterilisa
tion bzw. Reinigung dazu, langsam zu verspröden. Die
ser Vorgang ergibt sich deshalb, weil für den Erhalt
einer hohen Transparenz einer Kunststoffflasche der
Kunststoff bei der Herstellung der Flasche so zu ver
arbeiten bzw. zu spritzen ist, daß er möglichst
amorph bleibt. Bei den wiederholten Reinigungs- bzw.
Sterilisationsvorgängen bei erhöhter Temperatur
stellt sich beim Kunststoff eine Umlagerung von
amorphem zu kristallinem Zustand ein, womit die
Transparenz der Flasche nach einer gewissen Zeit
nachlassen kann. Auch wird der Kunststoff mit erhöh
ter Kristallinität spröder, so daß gewisse Eigen
schaften, wie beispielsweise der Mindestberstdruck
der Flasche, Schlagzähigkeit usw. verschlechtert wer
den. In der Praxis hat es sich somit eingestellt,
daß derartige Kunststoffflaschen im Bereich zwischen
30 bis 50 Gebrauchszyklen durchlaufen können, bevor
sie beispielsweise dem Recycling zugeführt werden, wo
der Kunststoff eingeschmolzen und zu neuen Flaschen
verarbeitet wird. Selbstverständlich hängt die Anzahl
der zulässigen Gebrauchszyklen von verschiedenen Fak
toren ab, wie beispielsweise vom Klima, in welchem
die Flasche verwendet wird, der Flaschengröße, von
dem in die Flasche abgefüllten Gut etc. Mit dem an
hand von Fig. 1 bei 84 dargestellten Sensor, z. B. für
eine Durchlicht-Code-Lesung, kann bevorzugterweise
und, wie erwähnt, auch detektiert werden, ob die Fla
sche beschädigt, verschmutzt oder unzulässig milchig
wird. Wird eine derartige unzulässige Flasche detek
tiert, so wird über eine Zähleranordnung diese Fla
sche zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt ausge
schieden.
Es ist weiter selbstverständlich, daß die darge
stellte Anordnung auch einfacher ausgestaltet werden
kann, indem beispielsweise die Anordnung für die
Schrittförderung nur zwei Sternräder und ein Karus
sell-Sternrad umfaßt. Auch das Anordnen von anderen
Prüfstationen ist möglich, so beispielsweise für die
Volumenprüfung, die Dichteprüfung, die Restinhalts
prüfung über eine Inhaltsgas-Analyse etc.
Claims (23)
1. Transportverfahren für in einem Strom anfallende
Stückgüter (1) zu und von mindestens einer Arbeits
station (84, 27) für jeweils mindestens ein Stückgut,
wobei die Stückgüter vor und nach der Arbeitsstation
kontinuierlich (5, 5a) gefördert werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Förderung mindestens durch die
Arbeitsstation (9, 84, 27) in Förderschritten diskon
tinuierlich erfolgt.
2. Transporteinrichtung zur Ausführung des Verfahrens
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor
und/oder nach der Arbeitsstation (84, 27) eine konti
nuierlich betriebene erste Fördereinrichtung (5, 5a)
vorgesehen ist und dieser nach- und/oder vorgeschal
tet eine damit synchronisierte, intermittierend be
triebene zweite Fördereinrichtung (15, 29, 31, 27,
17).
3. Transporteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Fördereinrichtung (5,
5a), der zweiten (15, 29, 31, 27, 17) unmittelbar
vor- und/oder nachgeschaltet, eine Förderschneckenan
ordnung (5, 5a) umfaßt.
4. Transporteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fördergeschwindigkeit des
Stückgutes (1) hin zur zweiten Fördereinrichtung (15,
29, 31, 27, 17) und/oder von letzterer weg durch Va
riation der Schneckenzug (7)-Steigung verändert wird,
insbesondere hin erhöht und weg reduziert wird.
5. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite För
dereinrichtung der ersten (5, 5a) unmittelbar nach-
und/oder vorgeschaltet ein Übernahme- (15) bzw. Über
gabe (17)-Sternrad umfaßt.
6. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in ei
ner Übernahme- und/oder Übergabe-Phase, während
welcher ein Stückgut von der ersten Fördereinrichtung
(5) an die zweite (15, 29, 31, 27, 17) übergeben oder
von der ersten (5a) ab der zweiten (15, 29, 31, 27,
17) übernommen wird, die Vorschubgeschwindigkeit ei
ner das Stückgut übernehmenden (25) und/oder überge
benden (25) Partie der zweiten Fördereinrichtung (15,
17) in einer Richtungskomponente und entsprechendem
Betrag, mindestens im wesentlichen gleich einer Rich
tungskomponente bzw. deren Betrag, einer übergebenden
(7) und/oder übernehmenden (7a) Partie der ersten
Fördereinrichtung (5, 5a) ist.
7. Verwendung der Transporteinrichtung nach einem der
Ansprüche 2 bis 6 für Kunststoffflaschen als Stück
gut.
8. Verfahren zur Positionsbestimmung und/oder zum Le
sen und/oder Aufbringen einer Markierung von bzw. auf
in einen Strom anfallende bzw. anfallenden Stückgü
ter(n) (1), dadurch gekennzeichnet, daß ein Trans
portverfahren nach Anspruch 1 eingesetzt wird und die
Positionsbestimmung, Lesen und/oder Aufbringen der
Markierung während mindestens einer Stillstandsphase
der Förderschritte vorgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lesen und/oder Anbringen und/oder zur Posi
tionsbestimmung das Stückgut (1) und eine Anordnung
hierfür (72, 78, 68) mindestens in der Still
standsphase der Förderschritte in eine Relativbewe
gung versetzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9 für rotationskörperför
mige Stückgüter (1), dadurch gekennzeichnet, daß die
Relativbewegung durch Rotation der Stückgüter (1) um
ihre Achse realisiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß in der gleichen Still
standsphase mindestens die Positionsbestimmung einer
bestimmten Markierung und ein Markierungsaufbringen
vorgenommen wird, bei Rotation des Stückgutes, beides
innerhalb höchstens zweier Umdrehungen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß eine Laser-Markierung vor
genommen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß eine Markierung mittels
eines Laserstrahles, der durch einen Strahlteiler,
wie eine gitterartige Matrix, in ein Strahlenbündel
aufgeteilt wird, vorgenommen wird und durch die Rela
tivbewegung eine Relativbewegung zwischen dem Strah
lenbündel und dem Stückgut erstellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß ein jeweiliges Stückgut
vor der Stillstandsphase mit einem drehenden Rota
tionsteller (62) in Reibeingriff gebracht wird und
die Relativdrehbewegung von Teller (62) und Stückgut
(1) bei der Reibeingriffs-Erstellung reduziert wird.
15. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 6 vorgesehen ist und mindestens eine Station für
die Positionsbestimmung und/oder das Aufbringen und/oder
das Lesen mindestens eine genannte Arbeitssta
tion ist.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Fördereinrichtung ein Sternrad (27)
umfaßt, mit Aufnahmen je für ein Stückgut (1), daß
weiter entlang der durch das Sternrad (27) bewirkten
Stückgut-Bewegungsbahn mindestens eine Arbeitsstation
(82) vorgesehen ist, und zwar in einer Position, die
durch eine jeweilige Aufnahme für das Stückgut (1) in
einer jeweiligen Stillhaltephase der Förderschritte
des Sternrades (27) eingenommen wird, und daß minde
stens in dieser Position eine Antriebseinrichtung
(62, 64, 54) für das Stückgut (1) und/oder die Ar
beitsstation vorgesehen ist, welche das Stückgut re
lativ zur Arbeitsstation antreibt, vorzugsweise in
Drehbewegung versetzt.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung ein kontinuierlich dreh
getriebenes Sonnenrad, koaxial zum Sternrad, umfaßt,
mit einer der Anzahl Aufnahmen entsprechender, darauf
ausgerichteter Zahl Planetenreibräder (62), und daß
eine steuerbare Absenk- und Anhebvorrichtung (41, 43,
46) für das Ineingriffbringen von Stückgut (1) mit
einem jeweiligen Planetenreibrad (62) vorgesehen ist.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß Umlaufrichtung von Sonnenrad (54) und Vorschub
bewegung des Sternrades (27) gleichgerichtet sind und
daß das Ineingriffbringen von Stückgut und Planeten
reibrad (62) während einer Vorschubphase des Sternra
des (27) erfolgt.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstation eine
gesteuerte Laserquelle (72) umfaßt, mit einem aus
gangsseitigen Strahlteiler zur Erzeugung eines Laser
strahlbündels, wobei das Laserstrahlbündel bezüglich
der Laserquelle stationär ist und mittels der An
triebseinrichtung eine Relativbewegung zwischen
Stückgut und Laserstrahlbündel während des Aufbrin
gens einer Markierung erstellt wird.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstation eine
Positions-Detektionseinrichtung umfaßt sowie eine
Laserquelle, einerseits zur Positionsdetektion einer
vorhandenen Markierung, andererseits zum Aufbringen
einer Markierung, und daß die zur Ansteuerung der
Laserquelle über eine Zeitsteuerung (70) und/oder
über eine Positionssteuerung, vorzugsweise mit ge
steuertem, winkelveränderlichem Umlenkspiegel für den
Laserstrahl (78), erfolgt, welche eingangsseitig mit
der Positions-Detektionseinrichtung verbunden ist.
21. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stückgut in Drehbewegung versetzt wird und
eine Markierungspositions-Detektion und ein Aufbrin
gen einer Markierungspositionsrichtung in höchstens
zwei Umdrehungen des Stückgutes erfolgt.
22. Verwendung des Verfahrens oder der Anlage nach
einem der Ansprüche 8 bis 13 bzw. 14 bis 20 für
Kunststoffflaschen, insbesondere PET-Kunststofffla
schen.
23. Verfahren zum Aufbringen einer Codemarkierung auf
bewegte Kunststoffflasche, bei welchem ein Laser
strahl durch einen Strahlteiler in ein Laserstrahl
bündel aufgeteilt wird und zwischen Laserstrahlbündel
und Kunststoffflasche eine Relativbewegung erstellt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu die Fla
schenbewegung ausgenützt wird.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914128733 DE4128733C2 (de) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Transport- und Bearbeitungseinrichtung für in einem Strom anfallende Stückgüter |
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