專利名稱：包括無線狀況檢測的用于運輸容器或容器包的設備和方法
技術領域：
本發明涉及ー種用于運輸容器或容器包的設備和方法。長久以來，這種設備和方法在本領域現有技術中是公知的。尤其是沿著幾個運輸部分，通過不同的連續運輸單元運輸容器或容器包是公知的。這些不同運輸單元中的每個都具有驅動，例如電動機，以傳送容器或容器包。此外，這種設備包括沿著運輸路線檢測容器或容器包的擁塞的傳感器単元，例如擁塞檢測器，以控制各 個驅動単元對這種情況做出反應，這在現有技術中也是公知的。
背景技術：
DE 10 2008 053 715A1披露了一種用于包裝工具的運輸系統。該運輸系統具有電子測量模塊，所述電子測量模塊包括用于檢測物理參數的傳感器。此外，該測量模塊被設置在運輸元件上并且包括合適設計的RFID-TAG或RFID轉發器。除此以外，包括通過例如BUS系統連接至不同的控制單元的多個集成傳感器単元的系統在現有技術中是公知的。為了運輸控制，在現有技術中，傳統上這種傳感器與所謂的BUS線有線連接。這種安裝系統仍然具有高成本和嚴重的與清潔有關的缺點。另ー個缺點是電磁兼容性(EMV)。這只能通過適當的屏蔽措施或電カ電纜的就地隔離實現。
發明內容
因此，本發明基于以下欲實現的目的提供一種與現有技術相比允許成本降低的設備和方法。根據本發明，該目的通過由獨立權利要求限定的設備和方法實現。具有優點的實施例和改進是從屬權利要求的主題。根據本發明，用于運輸容器或容器包的設備包括第一運輸單元，通過所述第一運輸單元沿著第一預定運輸部分運輸容器或容器包，其中所述第一運輸單元具有至少ー個用于移動所述容器或容器包的驅動單元(例如以電動機的形式)。此外，所述設備包括第二運輸單元，所述第二運輸單元沿著所述容器或容器包的運輸方向被安裝在所述第一運輸單元的下游并且沿著第二運輸部分運輸所述容器或容器包。所述第二運輸部分包括至少ー個用于移動所述容器或容器包的驅動單元。此外，所述設備包括第一傳感器単元，所述第一傳感器単元檢測由所述第一運輸単元沿著所述第一運輸部分運輸的所述容器或容器包的至少ー個第一狀況，以及第ニ傳感器単元，所述第二傳感器単元檢測由所述第二運輸單元沿著所述第二運輸部分運輸的所述容器或容器包的至少ー個第二狀況，以及至少ー個控制單元，所述至少一個控制単元考慮由所述傳感器単元中的一個檢測的至少ー個狀況控制至少ー個驅動單元。根據本發明，至少ー個傳感器単元包括至少ー個發送單元，所述至少一個發送単元用于通過無線方式(尤其是向接收單元)發射以所述狀況為特征的信號。該狀況例如可以是運輸中的錯誤狀況，例如所述容器的擁塞狀況和/或擁擠，這意味著這樣ー個消息該消息表示太多的容器正在經過某ー控制部分。此外，所述狀況也可以是其它的錯誤狀況，例如，有缺陷的容器(例如損壞的容器)或正在以躺著的方向運輸的容器等。也可能所述錯誤狀況是存在其它容器種類的容器或ー個或幾個容器正在沿著錯誤的方向運輸。
所述容器尤其是玻璃瓶或塑料瓶，然而，如上面所述，也可能是運輸容器包，意思是由幾個容器組成的組，而不是容器。有優勢地，所述提到的信號至少被間接地發送至驅動或驅動單元，以便作為對該信號的反應而對相應的驅動單元進行控制。作為對該信號的反應，可啟用合適的對策，例如對所述各個驅動單元進行停止或減速操作或向用戶輸出報警信號。如果需要，也可激活彈出機構(ejection mechanism),所述彈出機構將某些容器從過程中彈出。此外,作為對該信號的反應，還可適當地驅動其它驅動単元，尤其是在沿著所述容器或容器包的運輸方向的對應驅動單元之前(或之后)的驅動單元。在另一有優勢的實施例中，所述設備包括顯示單元，所述顯示単元用于將錯誤消息輸出到，例如屏幕、觸摸屏或監視器上，向用戶顯示，是否發生錯誤，如果發生，發生錯誤的區域。有優勢地，所述傳感器単元是擁塞開關。所述控制單元還可能是例如PLC的中央控制單元，所述PLC的中央控制單元從多個傳感器単元接收信號并且作為對這些信號的反應控制所述各個驅動單元。在另一有優勢的實施例中，所述運輸単元或其控制器包括存儲單元，不同傳感器単元的地址儲存在所述存儲単元中。通過這種方式，確保被發送單元發射并且被接收單元接收的不同信號被分別關聯至有關的傳感器單元并且也因此關聯至各個運輸部分的正確位置。這里有優勢地，儲存在所述存儲単元中的地址被關聯至操作數并且可被修改以便于傳感器単元的更換。在有優勢的實施例中，所述第一和第二傳感器単元分別包括發送單元，所述發送単元用于通過無線方式將以所述狀況為特征的信號發射到接收單元。有優勢地,如上面所述,每個傳感器單元都具有與其關聯的地址,所述地址唯一地標識該傳感器単元。在另一有優勢的實施例中，可通過無線方式給至少一個傳感器単元提供用于其操作的能量。因此，有優勢地，傳感器單元不需要其自身的能量供應。這里，還可通過感應方式進行能量的供應。因此，例如，檢測狀況的輪詢信號可同時給所述傳感器単元提供能量。然而，還可通過容器或所述運輸単元的運動間接獲得能量。在另一有優勢的實施例中，所述設備包括至少ー個能量供應單元，其通過無線方式給所述傳感器単元中的至少ー個，優選多個傳感器単元提供能量。有優勢地，該能量供應単元也是接收単元，也用于讀取信號。在另一有優勢的實施例中，至少ー個運輸單元具有用于傳送容器或容器包的傳送帯。這對于通過容器的底面運輸容器是有優勢的。有優勢地，幾個容器還可被ー個接ー個地沿著傾斜于或垂直于運輸方向的方向運輸。在另一有優勢的實施例中，至少ー個傳感器単元具有所謂的SAW(表面聲波)傳感器。在現有技術中，這種基于SAW的設備被用于例如濾波器或振蕩器。有優勢地，所述傳感器包括壓電元件，以將電能轉換成機械能(以表面波的形式)。通過這些元件，還可將聲波轉換成電信號。為了實現大量的成本降低以及切實的能量節約，優選使用基于SAW技術的傳感器。這些傳感器還具有這樣的優勢例如通過地址和/或頻率提供唯一的關聯性。
有優勢地，通過外部能量輸入改變狀況和/或得到信息。通過這種SAW或表面波(OFff部件)，使新的識別和傳感器元件成為可能，其可通過無線方式被讀取并且是無源的。這些傳感器包括轉發器，所述轉發器存儲輪詢信號直到所有的環境回波(enviixmmentalecho)都衰減。接著，將運輸機的特征響應圖案輸出至，例如接收單元。這里，可以考慮各個傳感器以它們的恒定的識別圖案作為響應(有優勢地，識別圖案對于各個傳感器也是唯一的)。這些傳感器的優勢在于它們純無源操作的事實。這里，輪詢裝置和各個傳感器之間的距離是重要的。由于半導體電子器件需要最小電壓，所以下述距離決定了所述系統的最大范圍從該距離向前已不能從輪詢単元的HF場獲得足夠能量。通過這種方式，通過輪詢單元和傳感器単元之間的距離，可確保通過某ー輪詢單元，僅輪詢某一傳感器単元或某ー組傳感器單元。有優勢地，所述設備包括幾個輪詢單元，所有這些輪詢單元都可與同一個控制單元通信。 這些傳感器單元可通過轉發器天線接收各個信號。如果傳感器單元是SAW傳感器，由于法律限制而產生問題，不能使用所希望的預定載頻周圍的全頻帶。這意味著可能的地址減少至約64。為了解決該問題,可以按時間順序(chronological order)激活一個或更多個發送站(transmission station)并且僅分別掃描在各個接收范圍內的標簽或傳感器単元。通過這種方式，傳感器単元可通過多路復用過程讀取。在另一有優勢的實施例中，至少ー個傳感器單元具有霍爾元件。該霍爾元件或霍爾傳感器將霍爾效應用于測量磁場和電流或用于檢測位置。如果電流流過這種傳感器単元并且該傳感器単元移動進相對該電流垂直延伸的磁場，則該元件將產生與電流和磁場強度的乘積成比例的輸出電壓。通過這種方式，能夠將該霍爾傳感器用作無觸(touch-free)和遙控(contactless)信號發生器。例如，運輸單元可包括活動元件，例如擁塞補償桿(congestion compensation!■ocker)，所述擁塞補償桿相應地配備有永磁體。這些永磁體相應地可用于向霍爾傳感器傳遞能量并且同時將振蕩運動作為信息(尤其是關于充填開關(stowage switch)是否被占用)發送給更高階的控制單元。然而，還可將永磁體設置在運輸單元的活動部件上，例如在傳送帶或導輥上，以便在執行操作的過程中，由于運輸単元的運動和這些永磁體的運動有優勢地產生必需的能量。有優勢地，可將傳感器単元自身設置成固定的。此外，傳感器單元還可以是應用霍爾效應的SAW傳感器(尤其是用于檢測測量值)，這意味著使用組合的SAW-霍爾傳感器。在另一有優勢的實施例中，將各個傳感器単元的地址存儲在接收單元中，并且優選地還可以修改這些存儲的地址，這在例如更換傳感器單元的情形中是有優勢的。因此，當更換傳感器單元時，接收單元可自動適應新的傳感器単元或因此發射的新地址。為此，接收單元可具有讀取各個新地址的讀取功能。這里，可考慮接收單元具有開關單元，通過所述開關單元，根據需要，可將工作模式切換至讀取模式以讀取新的傳感器單元。還可以考慮將功能設計成在多次發送某個新地址的情形中，將該新地址輸入存儲系統。同時，可檢查是否不再發送其它的地址，例如傳感器単元的地址不再存在。在該情形中，更換傳感器単元可采用所更換的傳感器単元的功能。該設備的另ー優點是能夠進行與位置無關的(location-independent)安裝并且還可將傳感器単元容納在自由可選擇的位置中。有優勢地，所述設備包括裝填単元，所述裝填単元用于使用可流動的介質，優選液體并且特別是飲料裝填容器，并且特別有優勢地，可將該裝填単元沿著容器或容器包的運輸方向安裝在上面所述的運輸單元的上游。然而，還可將所述裝填単元沿著容器或容器包的運輸方向安裝在所述運輸単元的下游。有優勢地，所述運輸単元可用于運輸裝填好的包。在另一有優勢的實施例中，直接一個接ー個地設置上面提到的運輸單元。本發明還涉及ー種用于運輸容器或容器包的方法，其中通過第一運輸單元沿著第ー預定運輸部分運輸容器或容器包并且該第一運輸單元具有至少ー個用于移動所述容器 或容器包的驅動單元，并且其中，通過第二運輸單元沿著第二運輸部分運輸所述容器或容器包，所述第二運輸單元沿著所述容器或容器包的運輸方向被安裝在所述第一運輸單元的下游，所述第二運輸單元包括至少ー個用于移動所述容器或容器包的驅動單元。此外，至少ー個第一傳感器単元檢測由第一運輸單元沿著第一運輸部分運輸的容器或容器包的至少ー個狀況。第二傳感器単元檢測由第二運輸單元沿著第二運輸部分運輸的容器或容器包的至少ー個第二狀況，并且至少ー個控制單元考慮所述傳感器単元中的至少ー個檢測的至少ー個狀況控制至少ー個驅動單元。根據本發明，至少ー個傳感器単元通過發送単元以無線方式將以狀況和/或ー個唯一地址為特征的信號發射給接收單元和/或顯示單元。關于所述方法，還建議通過無線方式將各個測量信號發射至接收單元。有優勢地，所述發送単元被無線激活或供能以將各自的信號發射給接收單元。例如，可通過無線電波和/或感應方式進行該激活。優選地，至少ー個傳感器単元并且尤其優選地多個傳感器單元沿著容器或容器包的運動方向被設置在驅動單元的至少部分下游(即，基于這些傳感器單元輸出的信號控制驅動單元)。這意味著基于某個傳感器單元發射的信號，優選地，將驅動單元控制成沿著容器或容器包的運輸方向設置在該傳感器単元的上游。另一有優勢的方法包括如果出于維護或維修的目的需要更換傳感器，則自動關聯傳感器的地址與控制単元的操作數。通過相同的方式，在初始運行(initialcommissioning)過程中可進行與控制器的關聯。為此,優選地,從預先編制的選擇列表中選擇操作數，并且有優勢地，通過顯示単元上的接收單元將地址與控制器中的選定操作數關聯。為了確保唯一的關聯，優選平行于操作數顯示當前的讀取地址并且通過確認存儲所述關聯。
其它的優點和實施例從附圖可以很明顯地看出，其中，圖I示出了根據本發明的設備的示意圖；圖2示出了描繪本發明的示意圖；圖3示出了傳感器單元的示意圖。
附圖標記I設備2第一運輸單元4第二運輸單元6第三運輸單元8控制單元 10容器12傳感器單元14傳感器單元16第一驅動單元18第二驅動單元22天線，發送単元24存儲單元25霍爾傳感器26傳感器元件28處理器單元30顯示單元32發送單元36第三驅動單元Al第一運輸部分A2第二運輸部分A3第三運輸部分SI輪詢信號S2響應信號P1、P2 箭頭F場水平面
具體實施例方式圖I示出了根據本發明的用于運輸容器10的設備I的示意圖。這里，該設備包括沿著第一運輸部分Al傳送容器10的第一運輸單元2。這里，該第一運輸單元2具有用于移動容器10，例如用于驅動運輸帶的驅動單元16。該第一運輸單元2后為沿著第二預定運輸部分A2運輸容器的第二運輸單元4。該第二運輸單元4也相應地包括驅動單元18。該第二運輸單元4后為沿著運輸部分A3運輸容器或容器包的第三運輸單元6。該第三運輸單元6也相應地包括驅動單元36。附圖標記12和14分別指向傳感器単元，所述傳感器単元接收以容器狀況為特征的信號，例如不同容器的擁塞狀況。這些傳感器單元中的每個還都包括發送單元(在圖2中未示出)，這里，發送單元分別將各個信號發送給控制單元8。反過來，控制單元8根據傳感器單元12、14記錄的數據控制不同的驅動單元16、18、36。圖2示出了描繪本發明的進ー步示圖。這里，同樣示出了不同驅動單元16、18以及與其相關聯的傳感器単元12、14，然而，與圖2中所示不同的是，還提供了多個這些傳感器単元12、14。附圖標記30標識可顯示例如運輸狀況，例如擁塞狀況的顯示単元。該顯示單元還可以用于向用戶輸出報警信號。如圖2中所示，可將傳感器、驅動和各個主控制器分別形成為場水平面F上的單元。通過這種方式，可減少所需的開關柜的數目。可選擇地，傳感器16、18還可通過網關或通過分布式變頻器(decentralised frequency convertor) (Movigear,FCD300或相似的兀件)有線連接。這里所示的控制單元8可能例如是SNI主単元(SNI =信號網絡裝置)和/或可編程邏輯控制器。還可以考慮在運輸單元2、4、6上直接安裝溫度開關(參見圖I)。還可以額外地手動控制不同驅動單元16、18、36。圖3示出了用于闡述檢測測量值的進一歩示圖。附圖標記12同樣指向傳感器單元，這里，所述傳感器単元包括天線22形式的發送和接收單元。除此以外，該傳感器還包括存儲單元24，例如將傳感器単元12的地址存儲其中。此外，提供傳感器元件26，用于檢測某ー狀況或多種狀況。此外，還提供評估記錄的數據的處理器單元28。控制單元8可用于通過發送単元32將輪詢(polling)信號SI (參見箭頭Pl)發送給傳感器単元12。該輪詢信號SI同時用于給傳感器単元12或傳感器元件26提供能量。作為對該信號SI的響應，傳感器単元(參見箭頭P2)可發射以傳感器単元12的地址和分別檢測到的測量值為特征的響應信號S2。這里，發送單元32還可用作用于接收該信號的接收單元。此外，還可能所述設備包括獨立的用于接收信號S2的接收單元。然而，除了使用信號SI來保證能量供應，還可通過不同的方式保證能量供應，例如通過如上面所述的擁塞補償桿，擁塞補償桿通過感應元件產生該測量所需的能量。此外，傳感器単元自身可包括儲能裝置，例如電池。在優選實施例中，傳感器單元12包括能量轉換元件,例如霍爾(Hall)傳感器25,特別地，霍爾傳感器使用容器的ー連串運動(例如通過本領域公知的充填補償桿(stowagecompensation rocker))來產生提供給傳感器單元12的能量。在最簡單的情形中，可因此直接使用相應的擁塞補償桿的運動發射信號S2，以便接收單元32可檢測錯誤狀況的發生。如圖I中所示，控制單元8相應地可控制所有驅動單元16、18、36，然而，還可能每個驅動単元具有獨立的控制單元或與其關聯的獨立傳感器単元。權利要求
1.ー種用于運輸容器或容器包(10)的設備(I)，所述設備(I)包括 第一運輸單元(2)，所述第一運輸單元(2)沿著第一預定運輸部分(Al)運輸容器或容器包(10)，所述第一運輸單元(2)包括至少ー個用于移動所述容器或容器包(10)的驅動單元(16)； 第二運輸單元(4)，所述第二運輸單元(4)沿著所述容器或容器包(10)的運輸方向被設置在所述第一運輸單元(2)的下游并且沿著第二運輸部分(A2)運輸所述容器或容器包 (10)，所述第二運輸單元(4)包括至少ー個用于移動所述容器或容器包(10)的驅動單元(18)； 第一傳感器単元(12)，所述第一傳感器単元(12)檢測由所述第一運輸單元(2)沿著所述第一運輸部分(Al)運輸的所述容器或容器包(10)的至少ー個第一狀況； 第二傳感器単元(14)，所述第二傳感器単元(14)檢測由所述第二運輸單元(4)沿著所述第二運輸部分(A2)運輸的所述容器或容器包(10)的至少ー個第二狀況； 至少ー個控制單元(8)，所述至少一個控制単元(8)考慮由所述傳感器単元(12、14)中的至少ー個檢測的至少ー個狀況控制至少ー個驅動單元(16、18)； 其特征在于，至少ー個傳感器単元(12、14)包括發送單元(22)以通過無線方式將以所述狀況為特征的信號發送給接收單元。
2.根據權利要求I所述的設備，其特征在于，所述第一和第二傳感器単元(12、14)分別包括發送單元(22)以通過無線方式將以所述狀況為特征的信號發送給所述接收単元。
3.根據權利要求I所述的設備(I)，其特征在干，每個傳感器單元(12、14)與地址關聯，所述地址唯一識別前者。
4.根據權利要求I所述的設備(I)，其特征在于，至少ー個傳感器単元(12、14)可通過無線方式被提供用于其操作的能量。
5.根據權利要求4所述的設備(I)，其特征在于，所述設備包括能量供應單元，所述能量供應單元通過無線方式給至少一個傳感器単元(12、14)提供能量。
6.根據權利要求I所述的設備(I)，其特征在于，至少ー個運輸單元(2、4)包括用于傳送所述容器或容器包(10)的傳送帯。
7.根據權利要求I所述的設備(I)，其特征在于，至少ー個傳感器単元(12、14)是SAW傳感器。
8.根據權利要求I所述的設備(I)，其特征在于，至少ー個傳感器単元(12、14)包括霍爾元件(25)。
9.ー種用于運輸容器或容器包(10)的方法，其中通過第一運輸單元(2)沿著第一預定運輸部分(Al)運輸容器或容器包(10)并且該第一運輸單元(2)包括至少ー個用于移動所述容器或容器包(10)的驅動單元(16)，并且其中，通過第二運輸單元(4)沿著第二運輸部分(A2)運輸所述容器或容器包(10)，所述第二運輸單元(4)沿著所述容器或容器包(10)的運輸方向被設置在所述第一運輸單元(2)的下游，并且所述第二運輸單元(4)包括至少一個用于移動所述容器或容器包(10)的驅動單元(18)，并且其中，第一傳感器単元(12)檢測由第一運輸單元(2)沿著第一運輸部分(Al)運輸的容器或容器包(10)的至少ー個第ー狀況，和第二傳感器単元(14)檢測由第二運輸單元(4)沿著第二運輸部分(A2)運輸的容器或容器包(10)的至少ー個第二狀況，并且至少ー個控制單元(8)考慮所述傳感器単元(12,14)中的至少ー個檢測的至少ー個狀況控制至少ー個驅動單元(16、18)； 其特征在于，至少ー個傳感器単元(12、14)通過發送単元(22)以無線方式將以所述狀況和/或地址為特征的信號(S2)發送給接收單元(8)或顯示單元(30)。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，通過在顯示単元(30)上的預先選擇，將所述地址關聯至控制器中的操作數。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，通過確認存儲所述地址。
全文摘要
一種用于運輸容器或容器包的設備，包括第一、第二運輸單元，分別沿著第一預定運輸部分、第二運輸部分運輸容器或容器包，且分別包括至少一個用于移動容器或容器包的驅動單元；第二運輸單元沿著容器或容器包的運輸方向被設置在第一運輸單元的下游；第一傳感器單元，其檢測由第一運輸單元沿著第一運輸部分運輸的容器或容器包的至少一個第一狀況；第二傳感器單元，其檢測由第二運輸單元沿著第二運輸部分運輸的容器或容器包的至少一個第二狀況；至少一個控制單元，其考慮由傳感器單元中的至少一個檢測的至少一個狀況控制至少一個驅動單元。根據本發明，至少一個傳感器單元包括發送單元以通過無線方式將以狀況為特征的信號發送給接收單元。
文檔編號B65G43/00GK102642704SQ20121003566
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月16日 優先權日2011年2月17日
發明者曼弗雷德·齊格勒, 馬丁·賽格 申請人:克朗斯股份公司