WO2025149471A1 - Verfahren und messeinrichtung zur ermittlung eines in einem behälterstrom herrschenden staudrucks sowie regelungsvorrichtung und -verfahren zur beeinflussung eines staudrucks in einem behälterstrom - Google Patents

Abstract

Es sind ein Messverfahren (10) sowie eine Messvorrichtung (44) offenbart, die jeweils geeignet sind zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes. Der Behälterstrom (12) ist durch eine Vielzahl an sich an ihren Mantelflächen (16) berührenden und innerhalb eines Förderbereiches (18) unter Staudruckbedingungen beförderten Behältern (14) mit jeweils verformbaren Behälterwänden gebildet. Bei dem von der Messvorrichtung (44) durchgeführten Messverfahren (10) ist eine optische Erfassung von Oberseiten (22) einzelner oder mehrerer Behälter (14) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (24) mit nachgeschalteter Bildauswertung (28) vorgesehen. Mittels der Bildauswertung (28) werden Abstände (30) zwischen definierten Punkten (32; 34) an den oder zwischen Bereichen der Oberseiten (22) einzelner oder benachbarter Behälter (14) ermittelt. Die ermittelten Daten können zum Betrieb einer Staudruckregelungsvorrichtung genutzt werden.

Description

Verfahren und Messeinrichtung zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom herrschenden Staudrucks sowie Regelungsvorrichtung und -verfahren zur Beeinflussung eines Staudrucks in einem Behälterstrom

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Überwachung eines Behälterstroms, das insbesondere geeignet ist zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom herrschenden Staudruckes. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Messeinrichtung zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom herrschenden Staudrucks. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Regelungsverfahren zur Beeinflussung eines Staudruckes in einem Behälterstrom. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Staudruckregelungsvorrichtung zur Regelung eines Staudrucks in einem Behälterstrom.

Bekannte Getränkeabfüll- und Verpackungsanlagen umfassen zahlreiche fördertechnisch miteinander verbundene Anlagenmodule, die von den Behältern, die mit Getränken befüllt, unterschiedlichen Behandlungs- und Handhabungsschritten unterzogen und abschließend verpackt werden, durchlaufen werden. Zu diesem Zweck sind solche Anlagen mit zahlreichen Fördereinrichtungen für den Behältertransport ausgestattet, die meist durch unterschiedlich ausgestaltete Horizontalfördereinrichtungen gebildet sind.

An einigen Stellen ist es sinnvoll, die Behälter im ungeordneten Massenstrom zu befördern, der im weiteren Verlauf in einen geordneten Reihentransport überführt werden kann, wobei der Reihentransport wahlweise in mehreren parallel geführten Transportgassen erfolgen kann. Hinzu kommen bedarfsweise Pufferbereiche, unterschiedliche Kurvenführungen, Bereiche unterschiedlicher Transportgeschwindigkeiten sowie ggf. Gruppierstationen, um die Behälter in Gruppierungen zusammenstellen zu können, die sich zur Ausbildung von Gebinden oder Verpackungseinheiten eignen.

Sowohl bei einer Beförderung einer größeren Vielzahl von Behältern im ungeordneten Massenstrom als auch bei einem geordneten Reihentransport der Behälter können diese wahlweise unter Staudruckbedingungen befördert werden, wobei ein solcher Staudruck, der für Druckkräfte zwischen sich kontaktierenden Behältermantelflächen sorgt, unter bestimmten Transportbedingungen einen erwünschten oder sogar notwendigen Transportparameter darstellen kann. Dies kann etwa der Fall sein bei bestimmten Gestaltungen von Pufferbereichen, bei denen das Maß des jeweils herrschenden Staudrucks innerhalb des Massenstroms einen Steuerparameter für eine Erweiterung oder Reduzierung eines Pufferbereiches für die Behälter bilden kann.

Andererseits kann es bei manchen Transportbedingungen vorkommen, dass ein zu großer Staudruck zwischen den Behältern zu ungünstigen Auswirkungen führt, etwa zu erhöhten Reibungseffekten beim Aufeinandertreffen der aneinander gleitenden und/oder aneinander abwälzenden Behältermantelflächen oder auch zu unerwünschten Behälterverformungen, was wiederum zu Stauungen oder generell zu Störungen im Transportfluss führen kann.

Solche Behälterverformungen, die insbesondere aus erhöhtem Staudruck resultieren können, betreffen im Wesentlichen solche Behälter, die mit biegeweichen und elastisch verformbaren Behälterwänden ausgestattet sind, was etwa bei dünnwandigen Kunststoffbehältern aus PET- Kunststoff oder aus anderen geeigneten Kunststoffmaterialien der Fall sein kann. Solche dünnwandigen Behälter mit verformbaren Mantelflächen können bspw. auch aus sehr dünnem Metallblech, aber auch aus einem Zellstoffmaterial oder aus einem Verbundmaterial gefertigt sein.

Bekannte Einrichtungen zur Überwachung eines Transportflusses in einem Behältertransportstrom können sich bspw. die Bilddaten von Überwachungskameras zunutze machen. So offenbart bspw. die DE 102013207 139 A1 ein Verfahren zur Analyse eines dynamischen Zustandes einer Abfüllanlage, insbesondere für Produkte aus der Lebensmittelindustrie, bei dem Bildsequenzen aufgenommen und ausgewertet werden, um einen optischen Fluss von sich bewegenden Objekten wie Behältern zu ermitteln. Die ermittelten Daten zu den optischen Flüssen sollen zur Erkennung kritischer Förderprozesszustände genutzt werden, um bspw. zu langsame oder zu schnelle Fördergeschwindigkeiten oder andere Zustände zu erkennen.

Abgesehen von einer solch speziellen Anwendung einer optischen Bilderfassung mit nachgeschalteter Bildauswertung innerhalb einer Abfüllanlage ist die Nutzung von Kameras mit jeweils nachgeschalteter Bildauswertung im Bereich des Behältertransports zur Überwachung eines Behälterstroms grundsätzlich seit längerem bekannt, was sich bspw. aus der Offenbarung der FR 2 576 002 A1 ablesen lässt.

Allerdings führen die spezifischen mechanischen Eigenschaften von Behältern mit nachgiebigen Mantelflächen zu bestimmten Effekten, was in schwer analysierbaren Bilddaten und in Fehlschlüssen hinsichtlich des Zustandes des und des Fließverhaltens innerhalb des Behälterstromes resultieren kann.

Aus den genannten Gründen kann es als vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, das Bewegungsverhalten innerhalb eines Behälterstroms durch Einsatz von optischen Erfassungseinrichtungen und einer Bildauswertung besser beurteilen und unter Einsatz von Regelungsmitteln bedarfsweise beeinflussen zu können, insbesondere bei einem solchen Behälterstrom, der durch Behälter mit verformbaren Mantelflächen gebildet ist.

Das solchermaßen identifizierte Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung lassen sich den jeweiligen abhängigen Ansprüchen entnehmen.

Zur Erreichung zumindest eines Teils des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung ein Messverfahren vor, das geeignet ist zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom herrschenden Staudruckes. Dieser Behälterstrom ist dabei durch eine Vielzahl an sich an ihren Mantelflächen berührenden und innerhalb eines Förderabschnittes unter Staudruckbedingungen beförderten Behältern mit jeweils verformbaren Behälterwänden gebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine optische Erfassung von Oberseiten einzelner oder mehrerer Behälter mittels einer optischen Erfassungseinrichtung vorgesehen, wobei die Bildsignale der optischen Erfassungseinrichtung an eine nachgeschaltete Bildauswertung übermittelt werden, so dass mittels der Bildauswertung Abstände zwischen definierten Punkten an den oder zwischen Bereichen der Oberseiten einzelner oder benachbarter Behälter ermittelt werden können.

Bei dieser ersten Variante der Bilddatenauswertung kann es bereits genügen, einzelne Behälter mittels der optischen Erfassungseinrichtung abzutasten und die Bilddaten dahingehend auszuwerten, dass ein Abstand zwischen zwei Messpunkten des Behälters ermittelt wird, um solchermaßen die Behälterverformung zu erkennen und aus dieser Behälterverformung Rückschlüsse auf den Staudruck zu gewinnen, dem der jeweilige Behälter im Behälterstrom ausgesetzt ist. Sinnvollerweise wird dieses Messverfahren jedoch gleichzeitig, annähernd gleichzeitig oder in schneller Abfolge an mehreren Behältern des Behälterstroms durchgeführt, da solchermaßen genauere Aussagen über den Staudruck gewonnen werden können, etwa durch Mittelwertbildung oder durch Ermittlung von Messbereichen für den Staudruck, anstelle einzelner konkreter Werte.

Grundsätzlich können mittels der genannten Bildverarbeitung auch Behälterkonturen ermittelt und ausgewertet werden, um aus Formabweichungen der sich unter den Staudruckbedingungen mehr oder weniger verformenden Behälter Aussagen über den im Behälterstrom herrschenden Staudruck zu gewinnen. So werden dünnwandige und nicht vollständig formstabile zylindrische Behälter zumindest geringfügig aus ihrer zylindrischen Form gebracht, wenn sie an ihren Behältermantelflächen von benachbarten Behältern kontaktiert und geschoben werden, was sich in einer ovalen oder unregelmäßigen Kontur des jeweils unter äußerem Druck stehenden Behälters bemerkbar machen kann.

Eine sinnvolle Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Messverfahrens sieht weiterhin vor, dass aus einem Abstand von definierten Bereichen an den Oberseiten von mindestens zwei benachbarten Behältern ein abgeleiteter Messwert ermittelt wird, der eine quantitative Aussage über einen im Behälterstrom herrschenden Staudruck liefert. Hierbei kann es insbesondere sinnvoll sein, die Behälterdeckel oder andere Bereiche als Referenzpunkte zu verwenden, die einer solchen Abstandsmessung zugrunde gelegt werden können.

Insbesondere die Behälterdeckel oder die Flaschenköpfe der Behälter liefern in der Regel solche Referenzflächen, deren Kontur und Flächenausdehnung bekannt ist, und deren exakte Position in der Mitte innerhalb einer optisch erfassbaren Oberseite des jeweiligen Behälters ebenfalls bekannt ist. Somit lassen sich aus den Abständen der Behälterdeckel zweier benachbarter und sich im Behälterstrom schiebender Behälter sinnvolle Messwerte gewinnen, die eine Aussage über die Behälterverformungen und damit über das Ausmaß des im Behälterstrom herrschenden Staudruckes liefern, ohne dass hierfür die exakte Formabweichung des einzelnen Behälters oder das Ausmaß der Eindrückung einer Mantelfläche eines einzelnen Behälters überhaupt beachtet werden muss.

Die Abstandsmessung zwischen den Behälterdeckeln der benachbarten Behälter liefert vielmehr bereits eine verwertbare Aussage über den Staudruck, denn wenn dieser Abstand unterhalb eines bestimmten Sollwertes liegt, der dem Abstand zweier sich ohne Druck berührender Behälter entspricht, so kann angenommen werden, dass beide Behälter einem Staudruck ausgesetzt sind. Hierfür ist die jeweilige Formabweichung der beiden betrachteten Behälter ohne weiteren Belang.

Allerdings kann es bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messverfahrens bereits ausreichen, aus einem Abstand von definierten Bereichen an der Oberseite eines einzelnen Behälters einen abgeleiteten Messwert zu ermitteln, der ebenfalls eine quantitative Aussage über einen im Behälterstrom herrschenden Staudruck liefern kann.

Wenn allerdings tatsächlich nur ein einzelner Behälter betrachtet wird, so ist der hieraus gewonnene Wert von begrenzter Aussagekraft, denn die Staudruckbedingungen verändern sich in einem solchen Behälterstrom ständig. Anstelle einer Mikrobetrachtung von einzelnen Behälterverformungen sollte daher eine Makrobetrachtung von Verformungen mehrerer Behälter angestellt werden, wobei die hieraus gewonnenen Messwerte der Behälterverformungen in Beziehung zueinander zu setzen sind, so dass eine bessere Beurteilung der Staudruckbedingungen im Behälterstrom gelingen kann.

Bei dem Messverfahren kann vorgesehen sein, dass die erwähnten definierten Punkte an den Oberseiten der Behälter aus deren fertigungstechnisch bedingten Konturen und/oder aus behältertypischen Ausstattungselementen abgeleitet werden. Als fertigungstechnisch bedingte Konturen stehen bspw. die genannten Behälterdeckel mit ihren bekannten Ausmaßen und Positionen in Bezug auf die Behälteroberseite zur Verfügung. Somit können als definierte Bereiche an den Oberseiten der Behälter jeweils deren Behälterdeckel als Referenzpunkte verwendet werden, da diese sich leicht mit den als Referenzpunkten dienenden Behälterdeckeln benachbarter Behälter in Beziehung gesetzt werden können. Außerdem stehen ggf. die Behälterumrisse mit ihren bekannten Konturen als Referenzwerte zur Verfügung, da die Durchmesser und Außenkonturen der unverformten Behälter bekannt sind.

Darüber hinaus können an den Oberseiten der Behälter separate Markierungen, Kennzeichnungen und/oder Ausstattungselemente angebracht oder aufgebracht sein, gebildet bspw. durch entsprechende Bedruckungen, durch applizierte oder aufgedruckte Strichmarkierungen etc., die wahlweise auch mit Druckfarben aufgebracht sein können, die für das menschliche Auge nicht sichtbar, sondern bspw. nur mittels der optischen Erfassungseinrichtung erkennbar sein können.

Das erfindungsgemäße Messverfahren kann wahlweise auch dafür genutzt werden, um mittels der Bilddatenerfassung eine eindimensionale Dichtemessung vorzunehmen, mit deren Hilfe eine Anzahl an in Förderrichtung bewegten Behältern erfasst wird, die sich aktuell innerhalb eines definierten Streckenabschnittes befinden. Hierfür können die Messpunkte an mehreren aufeinanderfolgenden Behältern erfasst und daraus eine Dichtemessung in eindimensionaler oder wahlweise auch in zweidimensionaler Richtung abgeleitet werden. Eine solche zweidimensionale Dichtemessung kann insbesondere bei bestimmten Behälterformen sinnvoll sein, etwa bei solchen mit nicht exakt zylindrischen Außenkonturen bzw. Außenmantelflächen.

Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Messverfahrens wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das oben formulierte Ziel zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.

Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung neben dem in verschiedenen Ausführungsvarianten vorgeschlagenen Messverfahrens weiterhin ein Verfahren zur Regelung des Staudrucks in einem Behälterstrom vor, bei dem der Wert des im Behälterstrom herrschenden Staudruckes insbesondere mittels eines Messverfahrens gemäß einer der obigen Ausführungsvarianten ermittelt und zur Verminderung oder Erhöhung des Staudrucks durch regelnde Eingriffe mindestens eines den Staudruck beeinflussenden Aktors verwendet wird. Dieser mindestens eine Aktor kann mit mindestens einer Förderkomponenten wirkverbunden sein, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst ist.

So kann bei dem Verfahren zur Staudruckregelung bspw. vorgesehen sein, dass der Wert des im Behälterstrom herrschenden Staudruckes zur Verminderung oder Erhöhung des Staudrucks durch regelnde Eingriffe von den Staudruck beeinflussenden Aktoren verwendet wird, wobei diese Aktoren mit Förderkomponenten wirkverbunden sein können, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst sind.

Wahlweise wird zur Staudruckregelung nur ein Aktor angesteuert. Sinnvollerweise werden jedoch mehrere Aktoren beeinflusst, die einen Einfluss auf den Staudruck im Behälterstrom haben.

Als Aktoren können bspw. Antriebsmotoren für eine Geländerverstellung eingesetzt werden. So kann bspw. eine Transportbreite eines Förderbereiches durch winkelige Verstellung oder Verschwenkung von den Behälterstrom lenkenden und seitlich begrenzenden Führungsleisten verändert werden.

Generell können als Aktoren auch unterschiedliche Antriebe für Behälterstromumlenkungen eingesetzt werden, bspw. auch zur Vergrößerung oder Verkleinerung von Pufferbereichen, was ebenfalls Auswirkungen auf den Staudruck im Behälterstrom haben kann.

Die Aktoren können auch geeignet und entsprechend ausgestattet sein, um Bandantriebsmotoren für Horizontalfördereinrichtungen in ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Durch eine Veränderung der Fördergeschwindigkeit von Förderkomponenten, mit denen der Behälterstrom transportiert wird, kann unmittelbar der Staudruck beeinflusst werden.

In diesem Zusammenhang ist zudem zu erwähnen, dass der Behälterstrom wahlweise auch ein Reihentransport sein kann, in dem ebenfalls ein Staudruck herrscht, wo aber keine Massenstrom-Bedingungen gegeben sind, auch hier können alle der hier genannten Mess- und Regelungsprinzipien gleichermaßen Anwendung finden.

Weiterhin kann es sinnvoll sein, die Regelung mit weiteren stromaufwärts befindlichen Komponenten zu koppeln, bspw. mit einem Füller, da auf diese Weise eine Beschickung des Behälterstroms beeinflussbar ist. Wenn bspw. ein Füllermodul gedrosselt wird, werden innerhalb gegebener Zeitintervalle weniger befüllte Behälter in den Behälterstrom eingespeist, so dass der Staudruck auf diese Weise reduziert werden kann. Außerdem können nachgeordnete Verpackungsmodule an ihre Leistungsgrenzen gelangen, so dass es sinnvoll sein kann, den Staudruck im Behälterstrom zu erhöhen und den Durchsatz im Behälterstrom zu drosseln.

Hinzu können weitere Maßnahmen treten. So kann bspw. eine Flüssigkeitszugabe bzw. eine Wasserberieselung im Förderbereich ergänzend und bedarfsweise aktiviert werden, um auf dem Förderband und/oder zwischen den Behältern die Reibung zu verändern und insbesondere zu verringern.

Eine weitere solche Maßnahme kann eine Nutzung eines Pufferbereiches und/oder eine Ausschleusung von Behältern aus dem Behälterstrom sein, da sowohl ein bedarfsweise nutzbarer Pufferbereich als auch eine Ausschleusung von Behältern den Staudruck effektiv reduzieren kann, sofern dies in bestimmten Fördersituationen notwendig wird. Eine Leerung des Pufferbereiches und/oder eine Rückschleusung der zuvor ausgeschleusten Behälter in den Behälterstrom kann den Staudruck wieder erhöhen, sollte dies gewünscht sein.

Bei der Staudruckregelung kann es darüber hinaus sinnvoll sein, zusätzlich auf Algorithmen eines maschinellen Lernens zurückzugreifen. Ein solches maschinelle Lernen kann sich auf Behältereigenschaften, auf externe Daten über die Belastbarkeit der Behälter, auf deren Reibungsverhältnisse beim Abwälzen aneinander innerhalb des aufgestauten Behälterstroms etc. beziehen.

Ein solches maschinelles Lernen kann sich jedoch insbesondere auf die in einem Behälterstrom herrschenden Bedingungen und die Zusammenhänge zwischen den gewonnenen Messwerten und den tatsächlichen Staudruckwerten beziehen, denn nicht immer besteht ein linearer oder proportionaler Zusammenhang zwischen den Verformungen einzelner oder mehrerer Behälter und den hiermit im Zusammenhang stehenden Staudruckbedingungen in einem Behälterstrom, insbesondere wenn dort eine große Vielzahl an Behältern transportiert wird.

Es sei schließlich darauf hingewiesen, dass mit der hier erwähnten optischen Erfassungseinrichtung in aller Regel eine Kamera mit nachgeschalteter Bildauswertung gemeint sein kann, die den Behälterstrom von oben erfassen kann und deshalb sinnvollerweise an geeigneter Stelle oberhalb des darunter hindurchbeförderten Behälterstroms montiert ist. Allerdings sind auch andere optische Erfassungseinrichtungen sinnvoll einsetzbar, die ggf. wenig Ähnlichkeit mit einer Kamera aufweisen können.

Auch für die obigen Ausführungen soll wiederum gelten, dass einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Staudruckregelung bzw. des entsprechenden Verfahrens miteinander kombiniert werden können, sofern sich dies aus Sicht des angesprochenen Fachmannes als sinnvoll darstellt.

Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die vorliegende Erfindung weiterhin eine Messvorrichtung zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom herrschenden Staudruckes vor. Die Messvorrichtung umfasst einen Förderbereich zur Beförderung des durch eine Vielzahl an sich an ihren Mantelflächen berührenden Behältern mit jeweils verformbaren Behälterwänden gebildeten Behälterstromes unter Staudruckbedingungen, wobei diese Definition auch einen Reihentransport der Behälter umfassen soll. Wenn hier davon gesprochen wird, dass die Messvorrichtung einen Förderbereich umfassen soll, so kann damit ebenfalls gemeint sein, dass dem Förderbereich die Messvorrichtung zugeordnet sein soll, oder dass die Messvorrichtung mit dem Förderbereich gekoppelt sein kann.

Die Messvorrichtung umfasst mindestes eine optische Erfassungseinrichtung mit nachgeschalteter Bildauswertung, die oberhalb des Förderbereiches angeordnet ist und zumindest definierte Teilbereiche des Behälterstroms erfassen kann. Eine der optischen Erfassungseinrichtung nachgeschaltete Bildauswertung übermittelt ihre Signale an eine Rechner- und Auswerteeinheit, die aus einem Abstand von definierten Bereichen an den Oberseiten mindestens eines erfassten Behälters einen Wert eines im Behälterstrom herrschenden Staudruckes ableiten und errechnen kann.

Die Messvorrichtung kann in einer Weise ausgestattet und konfiguriert sein, dass in der Rechner- und Auswerteeinheit aus einem Abstand von definierten Bereichen an den Oberseiten von mindestens zwei benachbarten Behältern der innerhalb des definierten Teilbereiches erfassten Behälter ein Wert eines im Behälterstrom herrschenden Staudruckes ableitbar und errechenbar ist.

Die solchermaßen ermittelten Staudruckwerte können sinnvollerweise mit vergangenheitsbezogenen Daten aus umfangreichen Datenbanken abgeglichen werden, um zu realitätsnahen Werten für den Staudruck zu gelangen, ggf. unter zusätzlicher Nutzung von Prinzipien maschinellen Lernens. So können Expertensysteme, neuronale Netze etc. eine verbesserte Beurteilung und/oder Regelung des Staudrucks ermöglichen, da neben den aktuell gewonnenen Messwerten die Zusammenhänge aus der erfassten Behälterverformung und der sich als deren Ursache ergebenden Staudruckbedingungen aus einer großen Anzahl an bereits gewonnenen, aufbereiteten und abgespeicherten Messdaten genauer berücksichtigt werden können.

Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung schließlich eine Staudruckregelungsvorrichtung zur Regelung eines Staudrucks in einem Behälterstrom vor, welche Staudruckregelungsvorrichtung eine Messvorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten umfasst. Die Staudruckregelungsvorrichtung ist in der Lage, auf Grundlage der abgeleiteten und errechneten Werte für den im Behälterstrom herrschenden Staudruck mindestens einen den Staudruck im Behälterstrom beeinflussenden Aktor zu regeln, wobei dieser mindestens eine Aktor mit mindestens einer Förderkomponente wirkverbunden ist, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst ist.

Die Staudruckregelungsvorrichtung kann insbesondere dafür vorgesehen und in einer Weise ausgestattet sein, um aus dem jeweils ermittelten Wert des im Behälterstrom herrschenden Staudruckes den Staudruck durch regelnde Eingriffe von den Staudruck beeinflussenden Aktoren zu reduzieren oder zu erhöhen, welche Aktoren mit Förderkomponenten wirkverbunden sind, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst sind.

Für die Staudruckregelungsvorrichtung bieten sich unterschiedliche Anwendungsoptionen und/oder Einsatzpositionen, so etwa eine Regelung des Staudrucks in einem Zulauf eines nachfolgenden Verpackungsmoduls, oder auch eine Regelung eines stromaufwärts angeordneten Füllermoduls etc. Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Messvorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Staudruckregelungsvorrichtung wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das oben formulierte Ziel zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung und/oder mit der erfindungsgemäßen Staudruckregelungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Mess- und/oder Regelverfahrens betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Mess- und/oder Regelungsvorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren, sei dies das Messverfahren oder das Staudruckregelungsverfahren.

In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Mess- und/oder Regelungsverfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Mess- und/oder Staudruckregelungsvorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

Fig. 1A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Behälterstrom, der mittels einer optischen Erfassungseinrichtung überwacht wird. Fig. 1B zeigt eine Detailansicht einiger Behälter des Behälterstroms gemäß Fig.

1A.

Fig. 1C zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Behälterstrom mit in Reihe beförderten Behältern, die mittels einer optischen Erfassungseinrichtung überwacht werden.

Fig. 2A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen zwischen voneinander beabstandeten Führungsleisten beförderten Behälterstrom, der mittels einer Ausführungsvariante einer Staudruckregelungsvorrichtung beeinflusst wird.

Fig. 2B zeigt eine schematische Seitenansicht auf eine Variante des Behälterstroms, der mittels einer weiteren Ausführungsvariante einer Staudruckregelungsvorrichtung beeinflusst wird.

Fig. 2C zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer dritten Variante einer Staudruckregelungsvorrichtung zur Beeinflussung eines Behälterstroms.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsvariante einer kompletten Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage mit ihren zusammenwirkenden Modulen, wobei die Anlage mit einem Förderbereich zum Behältertransport gemäß einer der Figuren 1A bis 2C ausgestattet sein kann.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung verwendet die nachfolgende Figurenbeschreibung in der Regel jeweils gleiche Bezugsziffern. Ferner werden der Übersicht halber in vielen Fällen nur solche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren verwendet, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Messvorrichtung, die erfindungsgemäße Staudruckregelungsvorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Auch sind die nachfolgend beschriebenen Merkmale jeweils nicht in engem Zusammenhang mit weiteren Merkmalen des jeweiligen Ausführungsbeispiels zu verstehen, sondern können jeweils im allgemeinen Zusammenhang vorgesehen sein bzw. hierfür Verwendung finden. Die schematische Darstellung der Fig. 1A zeigt in einer Draufsicht von oben einige der Grundprinzipien, die einem erfindungsgemäßen Messverfahren 10 zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom 12 herrschenden Staudruckes zugrunde liegen. Ein solcher Behälterstrom 12, wie er hier beispielhaft dargestellt ist, kann durch eine Vielzahl von Behältern 14 gebildet sein, die sich teilweise an ihren Mantelflächen 16 berühren und innerhalb eines hier zunächst nicht näher spezifizierten Förderabschnittes 18 unter Staudruckbedingungen befördert werden. Eine Förderrichtung ist in der beschriebenen Draufsicht mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet, d.h. die Behälter 14 werden gemäß Fig. 1A im Behälterstrom 12 im Förderabschnitt 18 in Förderrichtung 20 transportiert.

Da die hier betrachteten Behälter 14 typischerweise jeweils aus dünnwandigem Kunststoffmaterial gefertigt sind, sind sie in gewissem Ausmaß verformbar, so dass einzelne oder einige der Behälter 14 innerhalb des Behälterstromes 12 Verformungen unterliegen können, was im Wesentlichen durch den jeweils herrschenden Staudruck verursacht wird. Solche Behälter 14 aus dünnwandigem Kunststoff mate rial wie bspw. PET-Kunststoff werden häufig in der Getränkeindustrie eingesetzt, da sich solche Behälter 14 kostengünstig in großen Mengen herstellbar sind und sich besonders gut zur Befüllung mit begasten oder unbegasten Getränken eignen.

Bei dem hier veranschaulichten Messverfahren 10 wird eine Oberseite 22 zumindest eines einzelnen Behälters 14 innerhalb des Behälterstroms 12 mittels einer optischen Erfassungseinrichtung 24 erfasst und deren Bildsignale 26 an eine der optischen Erfassungseinrichtung 24 nachgeschaltete Bildauswertung 28 übermittelt, so dass diese in die Lage versetzt ist, aus den Bildsignalen 26 einen Abstand 30 zwischen definierten Punkten an der Oberseite 22 des optisch abgetasteten Behälters 14 zu ermitteln.

Die dem Förderbereich 18 zugeordnete und den Behälterstrom 12 insbesondere zumindest teilweise von oben her überstreichende optische Erfassungseinrichtung 24 ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1A lediglich durch ein Kastensymbol in unterbrochener Linierung veranschaulicht. Die signaltechnische Verbindung zur Bildauswertung 28 ist durch den Richtungspfeil mit der zugehörigen Bezugsziffer für die Bildsignale 26 veranschaulicht. Es versteht sich von selbst, dass eine solche Konfiguration, wie sie hier gezeigt ist, auch anders ausgestaltet sein kann, da Kameras, die für derartige Zwecke eingesetzt werden, oftmals eine integrierte Bildauswertung haben.

Durch die Darstellung der Fig. 1A soll jedoch nicht ausgesagt sein, dass die optische Erfassungseinrichtung 24 und die nachgeschaltete Bildauswertung 28 getrennte Baugruppen sein sollen, sondern es sollen vielmehr die signaltechnischen Zusammenhänge zwischen den funktionalen Baugruppen betont werden.

Die für die Ermittlung des zu ermittelnden Abstandes 30 herangezogenen definierten Punkte an der Oberseite 22 des mittels der optischen Erfassungseinrichtung 24 optisch abgetasteten Behälters 14 können bspw. ein Mittelpunkt eines Behälterdeckels 32 sowie ein beliebiger Punkt 34 an der Mantelfläche 16 des optisch abgetasteten Behälters 14 sein.

Durch einen Vergleich des für den Abstand 30 ermittelten Längenmaßes mit einem Sollwert, der für einen unverformten Behälter 14 gilt, kann eine Behälterverformung an der Mantelfläche 16 im Bereich des Messpunktes 34 errechnet werden, was wiederum in einem daraus ableitbaren Wert 36 resultiert, der dem solchermaßen ermittelten Staudruck im Messbereich des optisch erfassten Behälters 14 entsprechen oder diesem in insbesondere proportionalem Zusammenhang entsprechen kann. Der aus den Bildsignalen 26 errechnete Abstand 30 kann bspw. mittels einer Soll-Ist-Wert-Analyse mit Hilfe einer Rechner- und Auswerteeinheit 38 verarbeitet werden, die aus den von der Bildverarbeitung 28 gelieferten Daten den effektiven Wert 36 errechnen kann, der den Staudruck repräsentiert.

Mittels der solchermaßen praktizierten Erfassungs- und Berechnungsmethode erlaubt es das erfindungsgemäße Messverfahren 10, einen Staudruck innerhalb eines Behälterstroms 12 zu ermitteln, sei dies ein Behälterstrom 12, bei dem eine größere Vielzahl von Behältern 14 im ungeordneten Massenstrom transportiert werden, oder sei dies ein geordneter Reihentransport der Behälter 14 (vgl. Fig. 1C). Sofern innerhalb eines solchen Behälterstroms 12 die erwähnten Staudruckbedingungen herrschen, sorgt dieser Staudruck für Druckkräfte zwischen sich kontaktierenden Behältermantelflächen 16, die optisch erfasst und gemessen werden können.

Die vergrößerte Detailansicht der Fig. 1B soll nochmals die oben beschriebene Option der Ermittlung des Abstandes 30 mittels der optischen Erfassungseinrichtung 24 am Beispiel eines einzelnen Behälters 14 verdeutlichen. So kann mittels der optischen Erfassungseinrichtung 24 bspw. eine Oberseite 22 eines einzelnen Behälter 14 erfasst und seine Verformung ermittelt werden, wobei sich ein sinnvoller Messpunkt 34 an der Außenmantelfläche 16 des Behälters 14 in einem Kontaktbereich zu einem benachbarten Behälter 14 befinden kann, wie dies durch die Fig. 1 B angedeutet ist.

Die beiden dort betrachteten und jeweils durch eine entsprechende Bezugsziffer bezeichneten Behälter 14 können bspw. durch den herrschenden Staudruck verformt und in eine leicht ovale Kontur gebracht sein, so dass der gemessene Abstand 30 zwischen der Mitte des Behälterdeckels 32 und dem gekennzeichneten Messpunkt 34 am Kontaktbereich zum benachbarten Behälter 14 gegenüber einem unverformten und nicht durch den Staudruck belasteten Behälter 14 reduziert sein kann, was sich durch entsprechende Auswertung und Berechnung in der Rechner- und Auswerteeinheit 38 (vgl. Fig. 1A) in einen Wert 36 für den zwischen den betrachteten Behältern 14 herrschenden Staudruck übersetzen lässt.

Da unter manchen Transportbedingungen ein zu großer Staudruck zwischen den Behältern 14 ungünstige Auswirkungen haben kann, etwa durch erhöhte Reibungseffekten beim Aufeinandertreffen der aneinander gleitenden und/oder aneinander abwälzenden Behältermantelflächen 16 oder auch durch unerwünschte Behälterverformungen, was wiederum zu Stauungen oder generell zu Störungen im Transportfluss führen kann, ist es sinnvoll, den Staudruck im Behälterstrom 12 ermitteln zu können.

Dabei macht sich das erfindungsgemäße Messverfahren 10 die bei biegeweichen Behältern 14 auftretenden Behälterverformungen zunutze, die insbesondere aus einem erhöhten Staudruck im Behälterstrom 12 resultieren können. Die typischen Effekte der spezifischen mechanischen Eigenschaften solcher Behälter 14 mit nachgiebigen Mantelflächen 16 führen zu den hier beschriebenen Effekten, die sich auf optischem Wege erfassen und durch entsprechende Analyse der Bilddaten sowie einer passgenauen Auswertung der Bilddaten errechnen lassen. Aus den errechneten Werten 36 für den Staudruck lassen sich Regelungsparameter gewinnen, um den Staudruck in gewünschter Weise beeinflussen zu können (vgl. hierzu die Figuren 2A, 2B und 2C). Die schematische Draufsicht der Fig. 1C verdeutlicht eine Variante des erfindungsgemäßen Messverfahrens 10 anhand eines in einer Reihe 40 beförderten Behälterstroms 12. Die gezeigte Reihe 40 mit hintereinander in Förderrichtung 20 transportierten Behältern 14 kann bspw. innerhalb einer Transportgasse 42 stattfinden, wobei die gezeigte Reihe 40 ein Teil eines mehrreihigen Behältertransports sein kann, in den ein ungeordneter Massenstrom durch Aufteilung in mehrere voneinander unterteilte Transportgassen 42 in mehrere regelmäßige Reihentransportabschnitte überführt wurde. Von diesen mehreren Transportgassen 42, die parallel nebeneinander verlaufen können, ist in der Fig. 1C lediglich eine gezeigt.

Anhand eines solchen Reihentransports 40 kann insbesondere eine minimal abgeänderte Variante des Messverfahrens 10 erläutert werden. So kann das Messverfahren 10 bspw. vorsehen, dass aus einem Abstand 30 von definierten Bereichen an den Oberseiten 22 von mindestens zwei benachbarten Behältern 14 ein abgeleiteter Messwert 36 ermittelt wird, der eine Aussage über einen im einreihigen Behälterstrom 12 herrschenden Staudruck liefern kann. Als solche definierten Bereiche eignen sich insbesondere die Behälterdeckel 32, da diese mittels der optischen Erfassungseinrichtung 24 und der ihr nachgeschalteten Bildverarbeitung 28 sehr leicht erfasst und präzise lokalisiert werden können.

Sinnvollerweise werden jeweils die geometrischen Zentren der Behälterdeckel 32 als Referenzpunkte oder als Messpunkte 34 verwendet, durch welche Punkte die in den Figuren 1A, 1 B und 1C nicht gekennzeichneten vertikalen Längsmittelachsen der Behälter 14 hindurchlaufen.

Während in der in Fig. 1A erläuterten einfachsten Variante des Messverfahrens 10 bereits aus einem Abstand von definierten Bereichen an der Oberseite 22 eines einzelnen Behälters 14 ein abgeleiteter Messwert 36 ermittelt werden kann, der eine gewisse Aussage über den im Behälterstrom 12 herrschenden Staudruck erlaubt, ist bei der Verfahrensvariante gemäß Fig. 1B die optische Erfassung von mindestens zwei sich an ihren Mantelflächen 16 berührenden Behältern 14 vorgesehen, so dass bspw. aus dem Abstand 30 ihrer Behälterdeckel 22 die auf beide Behälter 14 gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilte Verformung ermittelt werden kann. Wie es die Fig. 1C verdeutlicht, wird hierbei kein Messpunkt 34 an den Behältermantelflächen 16 berücksichtigt, so dass auch die summierte Verformung zweier sich berührender Behälter 14 nicht einem einzelnen dieser Behälter 14 zugeordnet werden kann. Allerdings muss dies für eine effektive Ermittlung des Staudrucks keine Rolle spielen, da auch die Abstände 30 der Behälterdeckel 32 der beiden betrachteten Behälter 14 voneinander den gewünschten Wert 36 für den Staudruck liefern können.

Die weitere signaltechnische Verarbeitung entspricht im Übrigen vorzugsweise derjenigen gemäß Fig. 1A, d.h. die Übermittlung der Bildsignale 26 an die Bildauswertung 28, die die den ermittelten Abstand 30 als Datensignal an die Rechner- und Auswerteeinheit 38 übermittelt, welche wiederum einen Wert 36 für den zwischen den Behältern 14 herrschenden Staudruck berechnen kann.

Es sei an dieser Stelle weiterhin klargestellt, dass die beiden schematischen Draufsichten der Figuren 1A und 1C jeweils als unterschiedliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 44 betrachtet werden können, die insbesondere zur Durchführung des Messverfahrens 10 gemäß Fig. 1A und 1B, gemäß Fig. 1C oder einer Abwandlung der dort beispielhaft veranschaulichten Messverfahren 10 vorgesehen sein kann, um einen in dem beobachteten Behälterstrom 12 herrschenden Staudruck zu ermitteln und diesen Staudruck insbesondere mittels des errechneten Wertes 36 quantifizieren zu können.

Wie schon oben erwähnt, kann der Förderabschnitt oder Förderbereich 18, in dem sich die zu beobachtenden und zumindest teilweise optisch zu erfassenden Behälter 14 in Förderrichtung 20 bewegen, einen Behälterstrom 12 unter Massenstrombedingungen gemäß Fig. 1A oder in einem Reihentransport 40 gemäß Fig. 1C aufnehmen.

Wie dies oben schon beschrieben wurde, können in der Rechner- und Auswerteeinheit 38 wahlweise ein einzelner Behälter 14 oder mehrere einzelne Behälter 14 an ihren Oberseiten 22 betrachtet werden, um aus einem Abstand 30 oder aus den Abständen 30 von jeweils definierten Bereichen an den Oberseiten 22 die benötigten Werte 36 zu errechnen, die ein Maß für einen im Behälterstrom 12 jeweils herrschenden Staudruck liefern können.

Die schematische Draufsicht der Fig. 2A verdeutlicht zudem eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Staudruckregelungsvorrichtung 46, die auf Grundlage der mittels mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung 24 gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B ermittelten Werte 36 für einen Staudruck in einem überwachten Behälterstrom 12 Regelungseingriffe zur Beeinflussung des Staudrucks vornehmen kann.

Die Werte 36 für den Staudruck werden auf ebenjene Weise aus dem mittels der optischen Erfassungseinrichtung 24 gemessenen Abstand 30, gewonnen aus den Bildsignalen 26 und errechnet mittels der Bildverarbeitung 28 (vgl. Figuren 1A bis 1C), ermittelt, wobei der mittels der Rechner- und Auswerteeinheit 38 in den Staudruckwert 36 umgerechnete Abstand 30 entweder vom Zentrum eines Behälterdeckels 32 bis zur Behältermantelfläche 16 eines ausgewählten Behälters 14 (vgl. Fig. 1A und Fig. 1B) und/oder von den Zentren der Behälterdeckel 32 sich berührender und vorzugsweise gegenseitig verformender Behälter 14 gemessen wird (vgl. Fig. 1C).

Beide Abstandsmessungen sind innerhalb eines Beobachtungsbereiches der optischen Erfassungseinrichtung 24 kombinierbar, und zwar sowohl in räumlicher als auch in zeitlicher Hinsicht. D.h. beide beschriebenen Varianten der Abstandsmessungen können gleichzeitig an unterschiedlichen Behältern 14 in unterschiedliche Weise vorgenommen werden, oder sie können sich in zeitlicher Folge ablösen, etwa je nach Zweckmäßigkeit und/oder einer entsprechenden Programmsteuerung.

Die Staudruckregelungsvorrichtung 46 umfasst eine Messvorrichtung 44, wie sie oben beschrieben wurde. Die Staudruckregelungsvorrichtung 46 ist zudem in einer Weise konfiguriert und ausgestattet, dass sie auf Grundlage der abgeleiteten und errechneten Werte 36 für den im Behälterstrom 12 herrschenden Staudruck mindestens einen den Staudruck im Behälterstrom 12 beeinflussenden Aktor 48 regelt. Dieser mindestens eine Aktor 48 ist mit mindestens einer Förderkomponente 50 gekoppelt und wirkverbunden, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung im Förderbereich 18 befasst ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2A kann diese Förderkomponente 50, die mit Hilfe des Aktors 48 angesteuert werden kann, bspw. durch eine verstellbare seitliche Führungsleiste 52 oder durch ein Paar gegenüberliegender seitlicher Führungsleisten 52 gebildet sein, die eine Geländerführung für den Behälterstrom 12 bilden, der zwischen diesen mittels des Aktors 48 oder mittels mehrerer Aktoren 48 in ihrer Breite zueinander verstellbaren Führungsleisten 52 in Förderrichtung 20 transportiert wird. Ein mit einer solchen verstellbaren Führungsleiste 52 gekoppelter und auf sie einwirkender Aktor 48 kann demzufolge bspw. durch einen geeigneten Linearantrieb 54 oder eine andere geeignete Verstelleinrichtung gebildet sein, die für die gewünschte Justierung der jeweiligen Führungsleiste 52 zur Veränderung einer Transportbreite 56 des Behälterstroms 12 zwischen den linksseitigen und rechtsseitigen Führungsleisten 52 sorgen kann.

In der gezeigten schematischen Draufsicht der Fig. 2A ist zumindest der rechtsseitig am Behälterstrom 12 befindlichen Führungsleiste 52 ein solcher Aktor 48, gebildet bspw. durch den gezeigten Linearantrieb 54, zugeordnet, wobei sich rechtsseitig auf die Förderrichtung 20 bezieht. Mittels des Linearantriebes 54 kann die gelenkig mit einem starren Abschnitt der seitlichen Transportwegbegrenzungen stromaufwärts des Behälterstroms 12 verbundener Abschnitt der Führungsleiste 52 in ihrem Winkel verstellt werden, so dass sich bspw. die gezeigte Verjüngung des effektiven Förderabschnittes 18 mit der variabel reduzierbaren Transportbreite 56 ergeben kann.

Diese verstellbare Transportbreite 56 ist durch einen Doppelpfeil kenntlich gemacht, der die beiden Führungsleisten 52 verbindet und der senkrecht zur Förderrichtung 20 orientiert ist.

Eine solche Veränderung der Transportbreite 56 des Behälterstroms 12, wie sie hier beispielhaft beschrieben wird, kann sich unmittelbar auf den Staudruck auswirken, wobei eine Erhöhung der Transportbreite 56 normalerweise eine unmittelbare Reduzierung des Staudrucks und eine Reduzierung der Transportbreite 56 in umgekehrter Weise eine Erhöhung des Staudrucks bewirkt.

Die Abstände 30 können bei einem umfangreicheren Behälterstrom 12 mit einer großen Vielzahl an transportierten Behältern 14 sinnvollerweise an mehreren Stellen gleichzeitig gemessen werden, wie dies durch die mehreren eingezeichneten Doppelpfeile zwischen Behälterdeckeln 32 jeweils benachbarter Behälter 14 im Bereich der optischen Erfassungseinrichtung 24 angedeutet ist. Die Bildverarbeitung 28 kann aus den Bildsignalen 26, die ihr von der optischen Erfassungseinrichtung 24 durch deren Abtastung des unter ihr durchlaufenden Behälterstroms 12 geliefert werden, normalerweise problemlos mehrere solcher Abstände 30 erkennen, so dass die Rechnerund Auswerteeinheit 38 aus den jeweils vorliegenden Gesamtsignalen oder Summensignalen durch Errechnung sinnvollerer Werte 36 zu verwertbaren Aussagen über den jeweils im Behälterstrom 12 herrschenden Staudruck gelangen kann.

Sinnvollerweise kann sie hier zusätzlich auf vergangenheitsbezogene Daten aus größeren Datenbanken zugreifen, um zu realitätsnahen Werten 36 zu gelangen, ggf. unter zusätzlicher Nutzung von Prinzipien maschinellen Lernens.

Weiterhin kann gemäß Fig. 2B eine Transportgeschwindigkeit v einer Horizontalfördereinrichtung 58 verändert werden, mit der die Behälter 14 in Förderrichtung 20 im Förderbereich 18 transportiert werden. Eine solche Veränderung der Transportgeschwindigkeit v des Behälterstroms 12 kann sich ebenfalls unmittelbar auf den Staudruck auswirken, wobei eine Erhöhung der Transportgeschwindigkeit v normalerweise den Staudruck reduziert, während eine Reduzierung der Transportgeschwindigkeit v eine Erhöhung des Staudrucks bewirkt.

Die Änderung der Transportgeschwindigkeit v kann auf einfache Weise durch entsprechende Beeinflussung eines motorischen Bandantriebes 60 erfolgen, der für den Antrieb einer sich in Förderrichtung 20 bewegenden Förderebene 62 für die darauf transportierten Behälter 14 verantwortlich ist. Diese Förderebene 62, welche die in Förderrichtung 20 bewegte Auflageebene für den innerhalb des Förderbereiches 18 der hier beschriebenen Förderstrecke beförderten Behälterstrom 12 bildet, ist außerdem in Fig. 2A durch die entsprechende Bezugsziffer kenntlich gemacht.

Die veränderlichen Vorgaben für den motorischen Bandantrieb 60 können wiederum auf Grundlage der von der optischen Erfassungseinrichtung 24 gelieferten Bilddaten 26 errechnet werden, woraus mittels der Bildauswertung 28 vorzugsweise mehrere Abstandswerte 30 gewonnen werden, aus denen durch entsprechende Berechnungsschritte in der Rechner- und Auswerteeinheit 38 plausible Werte 36 für den Staudruck gewonnen werden können, ggf. unter Nutzung von Prinzipien maschinellen Lernens und/oder unter Nutzung von zuvor gesammelten Datenbankwerten der entsprechenden Steuerung und Regelung.

Wenn in der Fig. 2B in zeichnerischer Weise angedeutet ist, dass die Werte 36 für den Staudruck unmittelbar den motorischen Antrieb 60 steuern, so ist dies in einer Weise zu verstehen, dass die Werte 36 die Grundlage für die Ansteuerung und die jeweils sinnvollen Änderungen der Transportgeschwindigkeit v durch entsprechende Geschwindigkeitsvorgaben für die Horizontalfördereinrichtung 58 bilden. Die Rechnerund Auswerteeinheit 38 steuert und regelt somit den motorischen Bandantrieb 58 auf Grundlage der errechneten Werte 36 für den Staudruck, um diesen in gewünschter Weise beeinflussen zu können.

Die anhand der Fig. 2B erläuterte Steuerung oder Regelung des motorischen Bandantriebes 60 sowie die anhand der Fig. 2A verdeutlichte Veränderung der Transportbreite 56 mittels der beschriebenen Ansteuerung des Linearantriebes 54 zum Zwecke der Verstellung der Führungsleiste 52 können wahlweise auch miteinander kombiniert werden. Der motorische Bandantrieb 60 mit seiner veränderlichen Geschwindigkeit kann somit ebenfalls als Aktor 48 im obigen Sinne verstanden werden, der in gleicher Weise wie die lageveränderlichen Führungsleisten 52 für die gewünschte Beeinflussung des Staudrucks sorgen kann. Die in ihrer Transportgeschwindigkeit v veränderliche Förderebene 62 der in den Figuren 2A und 2B gezeigten Horizontalfördereinrichtung 58 stellt somit ebenfalls eine Förderkomponente 50 im obigen Sinne dar.

Darüber hinaus kann eine Regelung in einer Weise ausgestaltet sein, dass bedarfsweise weniger oder mehr Behälter 14 nachgefördert und in den Behälterstrom 12 eingespeist werden, was in der schematischen Darstellung der Fig. 20 durch eine beispielhafte Regelungsverbindung der Rechner- und Auswerteeinheit 38 mit einem dem Behälterstrom 12 vorgeordneten Handhabungs- und/oder Behandlungsmodul 64 einer hier nicht allen ihren Einzelheiten dargestellten Abfüll- und Verpackungsanlage veranschaulicht ist.

So kann bspw. das Handhabungs- und/oder Behandlungsmodul 64 durch ein Abfüllmodul 66 der nicht gezeigten Abfüll- und Verpackungsanlage gebildet sein, in dem vorbereitete leere Behälter 14 in großer Anzahl und normalerweise in schneller Abfolge jeweils mit einem Getränk befüllt werden, wonach die befüllten Behälter 14 verschlossen und für weitere Handhabungsschritte zu nachgeordneten Maschinenmodulen weiterbefördert werden. Dies können bspw. Etikettiermodule, Gruppiermodule und unterschiedliche Verpackungsmodule sowie ihre zugehörigen Handhabungseinrichtungen sein. Wenn der Rechner- und Auswerteeinheit 38 Informationen über unerwünscht hohe Staudruckwerte 36 vorliegen, so kann sie bspw. an ein durch ein Abfüllmodul 66 gebildetes Handhabungs- und/oder Behandlungsmodul 64 ein entsprechendes Steuersignal 68 übermitteln, das dem Abfüllmodul 66 eine Drosselung seiner Verarbeitungsgeschwindigkeit vorgibt, so dass insgesamt weniger befüllte Behälter 14 je Zeiteinheit von dort in einen nachfolgenden Behälterstrom 12 eingespeist werden, was wiederum für die gewünschte Reduzierung des Staudrucks sorgen kann. Auf diese Weise kann eine weitere Variante einer Staudruckregelungsvorrichtung 46 realisiert sein.

Alle die genannten Regelungsmaßnahmen sowie ggf. weitere, hier nicht genannte Regelungseingriffe, können auch überlagert und gemeinsam vorgenommen werden, um den Staudruck im Behälterstrom 12 in gewünschter Weise regeln zu können. So kann etwa eine weitere Regelungsmaßnahme eine gezielte Ausschleusung einiger Behälter 14 aus dem Behälterstrom 12 vorsehen, wobei diese ausgeschleusten Behälter 14 wahlweise zwischengepuffert werden können, um sie zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt wieder dem Behälterstrom 12 zuzuführen, sofern dies nicht zu einer unerwünschten Erhöhung des Staudrucks führt.

Ebenso können der Rechner- und Auswerteeinheit 38 wahlweise andere Eingangssignale von nachgeordneten Handhabungseinrichtungen, Verpackungsmodulen etc. zugeführt werden, um zu sinnvollen Steuerungs- oder Regelungseingriffen verarbeitet zu werden. Wenn etwa ein nachgeordnetes Verpackungsmodul an seine Leistungsgrenzen gerät, so kann es sinnvoll sein, die Nachführung verpackungsbereiter Behälter 14 zu drosseln, indem der Staudruck in beschriebener Weise reduziert wird, vorzugsweise durch Reduzierung der Transportgeschwindigkeit v im relevanten Förderbereich 18 und/oder durch Reduzierung der Abfüllgeschwindigkeit in einem Abfüllmodul 66 (vgl. Fig. 2C).

Alle durchgeführten und oben beschriebenen Eingriffe zur Regelung und Beeinflussung des Staudrucks können außerdem mit Hilfe von erfassten und ausgewerteten Messwertreihen, die in einer Datenbank abgespeichert sind, optimiert werden, da solche Messwertreihen zahlreiche Erfahrungen aus vorangegangenen Regelungseingriffen enthalten können, die sich vorteilhafterweise in aktuellen und zukünftigen Regelungsaufgaben nutzen lassen. Hinzu kommt der optionale Einsatz von Expertensystemen, von neuronalen Netzen etc., wobei hierbei jeweils die Prinzipien eines maschinellen Lernens berücksichtigt und implementiert sein können.

Die schematische Draufsicht der Fig. 3 zeigt darüber hinaus eine denkbare Ausführungsvariante einer kompletten Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 mit ihren zusammenwirkenden Modulen, wobei bei der Anlage 70 insbesondere mit einem Förderbereich 18 zum Befördern eines Behälterstroms 12 gemäß einer der Figuren 1A bis 20 ausgestattet sein kann. Mehrere sinnvolle Positionierungsmöglichkeiten für den Förderbereich 18 innerhalb der Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 sollen nachfolgend erläutert werden.

Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsvariante der Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 besteht aus mehreren fördertechnisch miteinander in Verbindung stehenden Modulen, wobei die Gesamtanlage 70 zumindest einen sog. Nassteil 72 (in Fig. 3 oben) und einen Verpackungskomplex oder eine Verpackungsmaschine 73 (in Fig. 3 unten) umfasst. Mit einer solchen Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 lassen sich Behältnisse 14 (vgl. Figuren 1A bis 20) mit flüssigen Getränken befüllen und anschließend zu Verpackungseinheiten oder Gebinden verpacken und zusammenfassen, die sich anschließend verpacken und/oder palettieren lassen.

Gezeigt ist in der Fig. 3 eine sinnvolle Modulabfolge, wie sie bei der Herstellung, Abfüllung und weiteren Handhabung von Getränkebehältern 14 aus Kunststoff, aus Mineralglas oder aus einem organischen Zellstoffmaterial zum Einsatz kommen kann. Es ist damit eine praktisch relevante Ausführungsvariante einer kompletten Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 mit ihren zusammenwirkenden Modulen gezeigt, wobei der untere Abschnitt der Gesamtanlage 70 durch die Verpackungsmaschine 73 gebildet ist, der weitere Handhabungselemente zur Palettierung von verpackten oder anderweitig fertiggestellten Verpackungseinheiten oder Stückgütern nachgeordnet sind.

Diese im unteren rechten Teil der Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 dargestellte Verpackungsmaschine 73 kann bspw. ein sog. Wrap-around-Packer, ein Tray-Packer o. dgl. sein. Zur Ausbildung von Verpackungseinheiten oder Stückgütern kann die Verpackungsmaschine 73 auch eine Maschine zum Einsetzen von Behältergruppierungen in dafür vorgesehene Kartonumverpackungen sein oder eine solche Maschine umfassen. Die Modulreihenfolge der schematisch dargestellten Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 beginnt mit dem sog. Nassteil 72 (links oben), in dem ein Getränk in hierfür vorbereitete Behälter 14 abgefüllt wird. Diese Behälter 14, die durch die oben schon mehrfach erwähnten Getränkebehälter wie Dosen oder Flaschen gebildet sein können, werden vom Nassteil 72 über zusammenhängende Förderabschnitte 74 (in Fig. 3 rechts oben) und 76 (in Fig. 3 links mittig) zu einem optionalen Etikettiermodul 78 befördert, das sich mittig im unteren Zeichnungsdrittel befindet. Im Etikettiermodul 78, das als optional angesehen werden kann, können die normalerweise in Reihen hintereinander beförderten Flüssigkeits- oder Getränkebehälter 14, Dosen oder Flaschen jeweils mit Etiketten ausgestattet werden.

Anstelle eines solchen Etikettiermoduls 78 kann innerhalb der Förderstrecke der Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 wahlweise auch ein Direktdruckmodul zum direkten Druckauftrag von Farbe auf die Behältermantelflächen vorgesehen sein. Ebenso möglich ist es, auf eine solche Etikettierung oder Bedruckung der Behälter zu verzichten, was bei farbig oder gestalterisch vorbereiteten Behältern oder bei anderweitig verpackten Behältern ggf. sinnvoll sei kann.

Zu Beginn der gezeigten Förderstrecke kann sich ein Behälterherstellungsmodul 80 befinden, da es sich bei den prozessierten Getränkebehältern 14 um solche aus dünnwandigem Kunststoff oder z.B. auch aus geeignetem organischen Zellstoffmaterial handelt. Für den Fall, dass die im Behälterherstellungsmodul 80 z.B. durch Blasformen oder durch andere geeignete Verfahren hergestellten Getränkebehälter 14 weiterer Behandlungsschritte bedürfen, da sie etwa innen beschichtet werden müssen, kann dies in einem stromabwärts hinter dem Behälterherstellungsmodul 80 angeordneten Beschichtungsmodul 82 erfolgen. Allerdings ist ein solches Beschichtungsmodul 82 als optional zu verstehen, ebenso wie ein optionales Trocknungsmodul, das der Trocknung der Behälter dienen kann.

Stromabwärts hinter dem optionalen Beschichtungs- und/oder Trocknungsmodul 82 befindet sich normalerweise das oben schon erwähnte Abfüllmodul 66, das hier auch als Füller 66 bezeichnet wird, mit dem die zuvor hergestellten und wahlweise zusätzlich getrockneten und/oder innen beschichteten Kunststoff- oder Zellstoffbehälter mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einem Getränk befüllt werden. In unmittelbarer Nähe zu diesem Abfüllmodul oder Füller 66 kann die dargestellte Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 wahlweise mit einem weiteren Modul 86 zur Herstellung von geeigneten Verschlüssen oder Behälterdeckeln ausgestattet sein. Diese Verschlüsse oder Behälterdeckel können wahlweise aus Metall, aus Kunststoff oder auch aus einem geeigneten Zellstoffmaterial hergestellt werden, bspw. aus demselben Material, das auch für die Behälter oder Flaschen verwendet werden kann, sofern es sich nicht um Glasflaschen handelt.

Somit kann es sich bei dem Modul 86 insbesondere um ein Verschlussherstellungsmodul 86 handeln, das mit einem geeigneten Handhabungsmodul verbunden sein kann, welches für das Verschließen der mittels des Füllers 66 befüllten Behälter unter Verwendung der im Modul 86 hergestellten Behälterdeckel sorgen kann.

In Transportrichtung stromabwärts hinter dem zweiten Förderabschnitt 76 und hinter dem (optionalen) Etikettiermodul 78 befinden sich Verpackungs- und Behandlungsmodule für die zuvor fertiggestellten, in den Förderabschnitten 74 und 76 zur Verpackungsmaschine 73 beförderten und vorzugsweise auf dem Transportweg gruppierten Behälter.

Der gezeigte Förderbereich 18 gemäß Figuren 1A bis 20 mit dem hinsichtlich des jeweils herrschenden Staudrucks beeinflussbaren Behälterstrom 12 kann wahlweise den Förderabschnitten 74 und/oder 76 zugeordnet sein, was durch die entsprechenden Bezugsziffern kenntlich gemacht ist.

Wahlweise kann sich im Bereich des Etikettiermoduls 78 oder diesem nachgeordnet je nach gewünschter Verpackungsvariante etwa ein Umverpackungsmodul 88 zur Ausbildung von Verpackungseinheiten oder Gebinden befinden, welches der Ausstattung der zuvor gebildeten Behältergruppierungen mit passenden Sekundärverpackungen dienen kann.

Das Umverpackungsmodul 88 kann insbesondere für das Einsetzen von Behältergruppierungen in dafür vorgesehene Kartonumverpackungen vorgesehen sein, um solchermaßen Verpackungseinheiten auszubilden.

Die solchermaßen im Umverpackungsmodul 88 gebildeten Sekundärverpackungen, Verpackungseinheiten oder Gebinde können wahlweise durch Kartonumverpackungen, wahlweise aber auch durch Folienverpackungen o. dgl. gebildet sein, mit denen eine definierte Anzahl von gruppierten Behältern umhüllt werden kann. Wahlweise können die Sekundärverpackungen, Verpackungseinheiten oder Gebinde auch durch Getränkekartons oder Getränkekisten aus Kunststoff gebildet sein, in die eine definierte Anzahl von gruppierten Behältern eingefügt werden kann.

Anstelle des hier lediglich beispielhaft genannten Umverpackungsmoduls 88 oder als Bestandteil des Umverpackungsmoduls 88 kann wahlweise auch ein Einschlagmodul zum Umhüllen der Behältergruppierungen mit einer Sekundärverpackung aus Papier oder aus Folie vorgesehen sein. Ebenso könnte das Umverpackungsmodul 88 durch eine Umreifungsstation zur Ausstattung der Behältergruppierungen mit vorgespannten Umreifungsbändern aus Kunststoff oder Papier gebildet sein.

Wahlweise könnte anstelle des erwähnten Umverpackungsmoduls 88, eines anderen Umhüllungsmoduls oder einer Umreifungsstation eine Applikationsstation zur Ausstattung der Behältergruppierungen mit Verpackungszuschnitten vorgesehen sein, wobei solche Verpackungszuschnitte als Sekundärverpackungen angesehen werden können.

Außerdem könnte anstelle des erwähnten Umverpackungsmoduls 88, eines anderen Umhüllungsmoduls oder einer Umreifungsstation eine Applikationsstation zur Ausstattung der Behältergruppierungen mit Klebeverbindungen vorgesehen sein, wodurch Klebegebinde mit mehreren haftend aneinander gefügten Behältern gebildet werden. Auch solche Klebeverbindungen könnten prinzipiell als Variante von Sekundärverpackungen angesehen werden.

Wahlweise könnte zusätzlich zum erwähnten Umverpackungsmodul 88, zu einem anderen Umhüllungsmodul, zu einem Klebemodul oder zu einer Umreifungsstation eine Applikationsstation zur Ausstattung der Behältergruppierungen oder Verpackungseinheiten mit Verpackungszuschnitten vorgesehen sein, wobei solche Verpackungszuschnitte in diesem Fall als Tertiärverpackungen angesehen werden können.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Anlagendarstellung der Fig. 3 lediglich beispielhaft und keinesfalls einschränkend zu verstehen ist. In der Praxis hat es sich durchaus bewährt, den hier als Umverpackungsmodul 88 bezeichneten Anlagenteil durch mehrere sehr leistungsfähige Handhabungs- und Packstraßen zu realisieren, die in paralleler Verarbeitung mittels mehrerer Roboter eine hohe Anzahl an gleichzeitig handhabbaren Stückgütern oder Verpackungseinheiten verarbeiten und umverpacken können. Diese aufgrund der schematischen Darstellungsweise nicht gezeigten Handhabungsroboter können zudem jeweils mehrere Packköpfe oder Greifköpfe aufweisen, bspw. bis zu sechs oder mehr, die eine entsprechende Anzahl an Stückgutgruppierungen ergreifen, umsetzen und in vorbereitete Umverpackungen einsetzen können.

Dem - ggf. mit mehreren leistungsfähigen und/oder für parallele Verarbeitung vorgesehenen Robotern ausgestatteten - Umverpackungsmodul 88 oder dem alternativ vorgesehenen Verpackungs- oder Behandlungsmodul kann stromabwärts bspw. ein weiteres Behandlungsmodul 90 folgen, das der Nachbehandlung der zuvor hergestellten Verpackungseinheiten dienen kann, um etwa eine zusätzliche Ausstattung anzubringen. Eine solche Ausstattung kann eine Bedruckung oder auch eine zusätzliche Etikettierung o. dgl. sein. Das weitere Behandlungsmodul 90 kann jedoch auch ein sog. Schrumpftunnel zur Wärmebehandlung der zuvor mit unter Wärmeeinwirkung schrumpfbarer Folie umhüllten Behältergruppierungen sein, den die mit Folie umhüllten Behältergruppierungen allesamt durchlaufen, um zu Schrumpffoliengebinden weiterverarbeitet zu werden.

Nach dem Durchlaufen dieses optional zu verstehenden weiteren Behandlungsmoduls 90 werden die Verpackungseinheiten über die sich an das Modul 90 anschließende Fördereinrichtung 92 weiterbefördert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beschreibt die als Horizontalfördereinrichtung ausgebildete Fördereinrichtung 92, die hier auch als dritter Förderabschnitt 92 betrachtet werden kann, eine 180°-Umlenkung und setzt sich in einem geradlinigen Förderabschnitt 94 fort.

Nach der Umlenkung der Fördereinrichtung 92 um 180° und dem geradlinigen Förderabschnitt 94 - optional die erfindungsgemäße Transportstrecke 10 enthaltend - folgt ein weiteres Handhabungsmodul 96, das bspw. durch eine Lagenbildungsstation 98 gebildet sein kann. In diesem weiteren Handhabungsmodul 96 bzw. in der Lagenbildungsstation 98 kann insbesondere mit Hilfe von geeigneten Manipulatoren 100 oder Handhabungseinrichtungen, d.h. z.B. mit Greifrobotern, eine Positionierung, Verschiebung und/oder Verdrehung der heranbeförderten Verpackungseinheiten oder Stückgüter zum Zwecke der Lagenbildung erfolgen.

Da diese Manipulatoren 100 oder Greifroboter darauf angewiesen sind, die Positionen der heranbeförderten Stückgüter oder Verpackungseinheiten im Bereich des Moduls 96 bzw. der Lagenbildungsstation 98 exakt zu kennen, ist es von Vorteil, die zunächst lückenlos beförderten Stückgüter oder Verpackungseinheiten unter Einsatz einer entsprechend ausgestalteten Transportstrecke voneinander zu distanzieren.

Die in der schematischen Darstellung der Fig. 3 lediglich angedeuteten Manipulatoren 100 können vorzugsweise jeweils mit geeigneten Greiferköpfen ausgestattet sein, die hier jedoch nicht näher dargestellt sind. Solche Greiferköpfe, die bspw. an Portalrobotern, an Parallelkinematik-Robotern oder auch an mehrachsig beweglichen Greifarm-Robotern bzw. sog. Knickarmrobotern aufgehängt sein können, welche die Manipulatoren 100 bilden, erfassen die Verpackungseinheiten oder Stückgüter einzeln, paarweise oder in größeren Gruppierungen zur vier oder mehr zusammengeschobenen Verpackungseinheiten oder Stückgütern, um sie entweder in eine bereitstehende Tertiärverpackung zu überführen oder um sie in eine Lagenanordnung zur anschließenden Stapelung und Palettierung zu bringen.

Sofern das weitere Handhabungsmodul 96 durch eine Lagenbildungsstation 98 gebildet sein soll, können die zusammengeschobenen Lagen mit den Behältergruppierungen, den Verpackungseinheiten oder Stückgütern nach dem Passieren der Lagenbildungsstation 98 und der dortigen Behandlung durch die Manipulatoren 100 inkl. der Greiferköpfe anschließend zu einer Palettiereinrichtung oder Palettierstation 102 überführt werden, wo aus den zuvor gebildeten Lagen durch Übereinanderstapeln jeweils größere Paletteneinheiten oder Palettenstapel gebildet werden können, was jedoch hier nicht näher gezeigt ist.

Im Unterschied zur Darstellung in der Fig. 3 kann die Palettiereinrichtung oder Palettierstation 102 ggf. als Teil der Verpackungsanlage oder -maschine 73 betrachtet werden, wahlweise jedoch auch als separates, sich an die Verpackungsanlage oder Verpackungsmaschine 73 anschließendes Modul. Je nach gewählter Systematik kann die Lagenbildungsstation 98 mitsamt den ihr zugeordneten Manipulatoren 100 oder Handhabungseinrichtungen als Bestandteil der Palettiereinrichtung oder Palettierstation 102 betrachtet werden, da die Zusammenstellung der Behältergruppierungen, Stückgüter oder Verpackungseinheiten zu stapelbaren Gebindelagen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Stapelung, d.h. mit der Palettierung dieser Gebindelagen steht.

Der Palettiereinrichtung oder der Palettierstation 102 kann weiterhin ein Palettentransportmodul 104 zugeordnet sein, mit welchem hierfür jeweils geeignete Paletten heranbefördert werden, um darauf die Palettenlagen für die zu bildenden Palettenstapel ablegen zu können.

Als weiteres optional zu verstehendes Modul, das mit der Palettiereinrichtung oder mit der Palettierstation 102 gekoppelt sein kann, ist ein Zwischenlageneinleger 106 zur Handhabung und zum Positionieren der Zwischenlagen zwischen aufeinanderfolgend abgelegten Palettenlagen zu nennen, der in Fig. 3 als schematisches Element verdeutlicht ist.

Wahlweise kann an vielen Stellen der in der Fig. 3 beispielhaft dargestellten Anlage 70 eine parallele Verarbeitung mit mehreren gleichwirkenden Modulen vorgesehen sein, was bei Hochleistungsanlagen an vielen Stellen sinnvoll ist, um den gewünschten hohen Durchsatz an zu verarbeitenden Stückgütern oder Behältern erreichen zu können. Diese Optionen und Varianten sind im Einzelnen nicht dargestellt oder genannt, sollen jedoch beim Betrachten der Darstellung generell von den obigen Ausführungen mitumfasst sein.

Die zusammenwirkenden Module der Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 70 sind notwendigerweise jeweils mit eigenen Steuermodulen ausgestattet, was hier jedoch nicht zeichnerisch dargestellt ist. Zudem kann eine zentrale Steuerungseinheit vorgesehen sein, die hier jedoch ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellt ist. Die Steuermodule der einzelnen Anlagenmodule sowie die zentrale Steuereinheit können jeweils verschiedene Sensorsignale austauschen bzw. als Eingangsgrößen verarbeiten, um daraus Steuersignale für die verschiedenen Anlagenmodule zu generieren.

Insbesondere ist die gezeigte Verpackungsanlage 70 an geeigneter Stelle mit mindestens einer Staudruckregelungsvorrichtung 46 ausgestattet, die den Staudruck innerhalb eines Behälterstroms 12 in wenigstens einem der genannten Förderabschnitte 74, 76 und/oder 88 steuern oder regeln kann, und zwar mittels einer der oben beschriebenen Varianten, die auf die Figuren 1A bis 2C Bezug nehmen. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezuqszeichenliste

10 Messverfahren

12 Behälterstrom

14 Behälter

16 Mantelfläche, Behältermantelfläche

18 Förderabschnitt, Förderbereich

20 Förderrichtung

22 Oberseite

24 optische Erfassungseinrichtung

26 Bildsignale

28 Bildverarbeitung

30 Abstand

32 Deckel, Behälterdeckel

34 Messpunkt

36 Wert, Staudruck, Wert des Staudrucks, Staudruckwert

38 Rechner- und Auswerteeinheit, Rechner- und Auswerteschaltung

40 Reihe, Reihentransport

42 Transportgasse

44 Messvorrichtung

46 Staudruckregelungsvorrichtung

48 Aktor

50 Förderkomponente

52 Führungsleiste

54 Linearantrieb

56 Transportbreite

58 Horizontalfördereinrichtung

60 Bandantrieb, motorischer Bandantrieb

62 Förderebene

64 Handhabungsmodul, Behandlungsmodul, Handhabungs- und/oder

Behandlungsmodul

66 Abfüllmodul

68 Steuersignal, Regelsignal

70 Gesamtanlage, Getränkeabfüll- und Verpackungsanlage 2 Nassteil 3 Verpackungsmaschine 4 Förderabschnitt, erster Förderabschnitt 6 Förderabschnitt, zweiter Förderabschnitt 8 Etikettiermodul 0 Behälterherstellungsmodul 2 Beschichtungsmodul 6 weiteres Modul, Verschlussherstellungsmodul 8 Umverpackungsmodul 0 Behandlungsmodul, weiteres Behandlungsmodul2 Fördereinrichtung, dritter Förderabschnitt 4 Förderabschnitt, geradliniger Förderabschnitt 6 Handhabungsmodul, weiteres Handhabungsmodul8 Lagenbildungsstation 0 Manipulator 2 Palettierstation 4 Palettentransportmodul 6 Zwischenlageneinleger v T ransportgeschwindigkeit

Claims

Ansprüche

1. Messverfahren (10), geeignet zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes, welcher Behälterstrom (12) durch eine Vielzahl an sich an ihren Mantelflächen (16) berührenden und innerhalb eines Förderbereiches (18) unter Staudruckbedingungen beförderten Behältern (14) mit jeweils verformbaren Behälterwänden gebildet ist, bei welchem Messverfahren (10) eine optische Erfassung von Oberseiten (22) einzelner oder mehrerer Behälter (14) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (24) mit nachgeschalteter Bildauswertung (28) vorgesehen ist, wobei mittels der Bildauswertung (28) Abstände (30) zwischen definierten Punkten (32; 34) an den oder zwischen Bereichen der Oberseiten (22) einzelner oder benachbarter Behälter (14) ermittelt werden.

2. Messverfahren (10) nach Anspruch 1 , bei dem aus einem Abstand (30) von definierten Bereichen (32; 34) an den Oberseiten (22) von mindestens zwei benachbarten Behältern (14) ein abgeleiteter Messwert (36) ermittelt wird, der eine Aussage über einen im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruck liefert.

3. Messverfahren (10) nach Anspruch 1 , bei dem aus einem Abstand (30) von definierten Bereichen (32; 34) an der Oberseite (22) eines einzelnen Behälters (14) ein abgeleiteter Messwert (36) ermittelt wird, der eine Aussage über einen im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruck liefert.

4. Messverfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die definierten Punkte (32; 34) an den Oberseiten (22) der Behälter (14) aus deren fertigungstechnisch bedingten Konturen und/oder aus behältertypischen Ausstattungselementen abgeleitet werden.

5. Messverfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als definierte Bereiche (32; 34) an den Oberseiten (22) der Behälter (14) jeweils deren Behälterdeckel (32) als Referenzpunkte verwendet werden, die mit den als weitere Referenzpunkte dienenden Behälterdeckeln (32) benachbarter Behälter (14) in Beziehung gesetzt werden können.

6. Verfahren zur Regelung des Staudrucks in einem Behälterstrom (12), bei dem ein Wert (36) eines im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes mittels eines Verfahrens (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ermittelt und zur Verminderung oder Erhöhung des Staudrucks durch regelnde Eingriffe mindestens eines den Staudruck beeinflussenden Aktors (48) verwendet wird, welcher mindestens eine Aktor (48) mit mindestens einer Förderkomponente (50) wirkverbunden ist, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Wert (36) des im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes zur Verminderung oder Erhöhung des Staudrucks (12) durch regelnde Eingriffe von den Staudruck (12) beeinflussenden Aktoren (48) verwendet wird, welche Aktoren (48) mit Förderkomponenten (50) wirkverbunden sind, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Aktoren (48) auf seitliche Führungsleisten (52) einwirken können, die eine Transportbreite (56) des Behälterstroms (12) beeinflussen.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Aktoren (48) auf motorische Bandantriebe (60) einwirken können, die eine Transportgeschwindigkeit (v) einer Förderebene (62) verändern, auf welcher Förderebene (62) der Behälterstrom (12) transportiert wird.

10. Messvorrichtung (44) zur Ermittlung eines in einem Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes, mit einem Förderbereich (18) zur Beförderung des durch eine Vielzahl an sich an ihren Mantelflächen (16) berührenden Behältern (14) mit jeweils verformbaren Behälterwänden gebildeten Behälterstromes (12) unter Staudruckbedingungen,

- wobei die Messvorrichtung (44) mindestes eine optische Erfassungseinrichtung (24) mit nachgeschalteter Bildauswertung (28) umfasst, die oberhalb des Förderbereiches (18) angeordnet ist und zumindest definierte Teilbereiche des Behälterstroms (12) erfassen kann,

- und wobei die der optischen Erfassungseinrichtung (24) nachgeschaltete Bildauswertung (28) ihre Ausgangssignale an eine Rechner- und Auswerteeinheit (38) übermittelt, die aus einem Abstand (30) von definierten Bereichen (32; 34) an den Oberseiten (22) mindestens eines erfassten Behälters (14) einen Wert (36) eines im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes ableiten und errechnen kann.

11. Messvorrichtung (44) nach Anspruch 10, bei welcher mittels einer Rechner- und Auswerteeinheit (38) aus einem Abstand (30) von definierten Bereichen (32; 34) an den Oberseiten (22) von mindestens zwei benachbarten Behältern (14) der innerhalb eines definierten Teilbereiches erfassten Behälter (14) ein Wert (36) eines im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes ableitbar und errechenbar ist.

12. Messvorrichtung (44) nach Anspruch 10 oder nach Anspruch 11, welche zur Durchführung eines Messverfahrens (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 geeignet und einsetzbar ist.

13. Staudruckregelungsvorrichtung (46) zur Regelung eines Staudrucks in einem Behälterstrom (12), welche Staudruckregelungsvorrichtung (46) eine Messvorrichtung (44) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 umfasst, und welche Staudruckregelungsvorrichtung (46) auf Grundlage der abgeleiteten und errechneten Werte (36) für einen im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruck mindestens einen den Staudruck im Behälterstrom (12) beeinflussenden Aktor (48) regelt, welcher mindestens eine Aktor (48) mit mindestens einer Förderkomponente (50) wirkverbunden ist, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst ist.

14. Staudruckregelungsvorrichtung (46) nach Anspruch 13, die dafür vorgesehen und in einer Weise ausgestattet ist, um aus dem jeweils ermittelten Wert (36) des im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes diesen Staudruck durch regelnde Eingriffe von den Staudruck beeinflussenden Aktoren (48) zu reduzieren oder zu erhöhen, welche Aktoren (48) mit Förderkomponenten (50) wirkverbunden sind, die mit der Behälterförderung und/oder Behälterlenkung befasst sind.

15. Staudruckregelungsvorrichtung (46) nach Anspruch 13, die dafür vorgesehen und in einer Weise ausgestattet ist, um aus dem jeweils ermittelten Wert (36) des im Behälterstrom (12) herrschenden Staudruckes diesen Staudruck durch regelnde Eingriffe von den Staudruck beeinflussenden Aktoren (48) zu reduzieren oder zu erhöhen, welche Aktoren (48) mit stromaufwärts von Förderkomponenten (50) befindlichen Handhabungs- und/oder Behandlungsmodulen (64) wirkverbunden sind, die durch eine Durchsatzsteuerung oder -regelung geeignet sind, den Staudruck innerhalb des Förderbereiches (18) zu beeinflussen.