用于测定摩擦系数的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测定摩擦系数的装置和方法，其中，当在传送机构上传送的容器在传送机构的护栏上摩擦时测定摩擦系数，其中，容器在于两侧走向的护栏之间被引导，该装置包括：测量台；固定在测量台上的第一传感器，其中，护栏的至少一个部段在测量台的区域中相对于测量台可运动地构造，并且该部段可以实施沿被称为x方向的方向的至少一个运动，该x方向基本上平行于传送机构的传送方向，其中，第一传感器测量如下的力，护栏的可运动的部段凭借这个力当容器在传送机构上传送期间发生运动或受到挤压。根据本发明专利技术的装置和方法可以在生产条件下量化地检测在容器与护栏之间的相互作用以及尤其是容器和护栏之间的摩擦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及按权利要求1前序部分所述的、用于测定在传送机构上传送的容器在传送机构的护栏上摩擦时的摩擦系数的一种装置和一种相应的方法，其中，容器在于两侧走向的护栏之间被引导，该装置具有测量台和固定在测量台上的第一传感器。
技术介绍
在用于处理容器(例如瓶以及尤其是可能用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造的塑料瓶)的设备中，容器通常在单轨或多轨的传送段上，亦即所谓的传送机构上传送。一个典型的例子就是用于将饮料灌装到PET容器/PET瓶中的灌装设备。为了防止容器侧向倾翻，典型地在传送机构上使用 在两侧走向的护栏，亦即在左边和右边走向的护栏。在此，在传送段上尤其出现了加宽部或缩窄部。也就是说存在从单轨传送机构到多轨传送机构的过渡部以及反过来存在从多轨传送机构到较少数目的轨道、尤其是到单轨传送机构的过渡部。在此，存在所谓的积滞区，在积滞区中，大量瓶能够形成一动压头，该动压头作用到传送机构的护栏上。同样可以在设备的处理元件前的单轨或多轨输入装置中形成一动压头。动压头也始终使得在容器运动时存在如下力的分量，该力的分量不是沿传送方向指向，而是垂直于传送方向地干预，亦即作用到护栏上。在此出现的疑问是，尤其在这些区域中容器在传送机构的护栏上的摩擦有多强。在现有技术中，DE 33 40 457A1关于可能通过带速的改变或通过用助滑剂或润滑剂加载传送带来对瓶与带表面的摩擦产生影响方面，讨论了板式皮带传送机构的传送特性。为了获得影响方面的信息，设置在传送机构平面上方的悬臂应当使待传送的器皿与传送带发生接触，以及由此产生的悬臂的颤动会提供用于影响传送机构的信号。JP 55125429A讨论了利用测量探针采样的测试容器的应用，该测试容器穿过待检测的传送段，以便记录传送期间作用到试验容器上的摩擦力、压力值和碰撞力。但在此，很难在上述区域中确定/测定也被称为摩擦相关系数的摩擦系数。这尤其因为容器的变化的“粘性”。刚生产的容器具有不同于已经储藏后的容器的表面特性，并且还具有不同于多次使用后的容器的特性。在考量两个型体彼此间的摩擦时，要区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。在此,始终可以这样来选择说明方案，即，一个型体被认为是静止的，而考量另一个型体挨在静止的型体上或放在静止的型体上的摩擦。在静摩擦的情况下，首先存在一个静态问题。当首先与另一个型体接触的、例如停留在该另一个型体上的一个型体应当运动时，必须克服静摩擦。然后，该型体过渡到滑动摩擦或滚动摩擦。滚动摩擦通常要比滑动摩擦和静摩擦小得多，并且在下文中不是那么重要。在此，针对全部三种摩擦常用的库伦公式为Fe=U · Fn,其中，Fk是摩擦力，Fn是法向力以及μ是摩擦相关系数/摩擦系数/摩擦数。在此，摩擦力Fk始终平行于型体的接触面作用。法向力Fn是如下的力，其中一个型体以该力作用到另一个型体上，例如作用到底层上。摩擦系数通常适用于yeleit 动)<以及^ Roll (滾动^ Gleit (滑动)ο 摩擦系数μ是一个无量纲的数，其通过以法向力Fn对摩擦力Fk标准化而获得。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术所要解决的任务是，在生产条件下量化地检测在容器与护栏之间的相互作用以及尤其是容器和护栏之间的摩擦。该任务凭借一种按权利要求1的装置和一种按权利要求10的方法解决。本专利技术提供了一种用于测定在传送机构上传送的容器在传送机构的护栏上摩擦时的摩擦系数的装置，其中，容器在于两侧走向的护栏之间被引导，该装置包括测量台；固定在测量台上的第一传感器，其中，护栏的至少一个部段在测量台的区域中相对于测量台可运动地构造，并且该部段可以实施沿称为X方向的方向的至少一个运动，该称为X方向的方向基本上平行于传送机构的传送方向，其中，第一传感器测量如下的力，护栏的可运动的部段凭借该力当容器在传送机构上传送期间发生运动或受到挤压。在最简单的情况下，在测量台下方可以看到引导，优选为线性引导，并且特别优选伴随有的是滚动摩擦，护栏的可运动的部段伴随滚动摩擦沿着传送方向得到引导。利用按本专利技术的装置，可以在现场并且在线地直接在传送机构上进行测量，并且可以量化地考量在生产条件下或甚至在生产期间的摩擦。更多的是，相应的装置可以使用在一个用于处理容器的装置(例如灌装装置)中的不同部位上。在装置中，传送机构的护栏在一侧至少在一个部位上被隔开。所考察的护栏部段可以整合到测量装置中并且同时还用于对待传送的容器的引导。可运动的护栏部段基于摩擦而沿传送方向被一起带动，由此，可以确定护栏部段的偏移。例如对带有有公知弹簧系数的已装入弹簧的测力计而言，这种沿传送方向的偏移很快被显示为一个力并且被进一步传递。这些在X方向上的力也可以称为纵向力。同样可以使用多个传感器 ，例如两个或三个或更多的传感器来测量，其中，传感器的数目可以依赖于传感器的测量区域。第一传感器可以是一个应变测试片或压电式传感器，其在外部装设在护栏部段上。应变测试片或压电式传感器在到护栏的纵向力的作用下拉伸，纵向力基本上平行于传送方向作用。在此，应变测试片可以作为线材、膜或半导体条粘接到护栏上并且允许了一种十分紧凑的布置，以便确定纵向力。在另一种改进方案中，第一传感器可以固定在测量台上，其中，护栏的可运动的部段可以实施沿一个基本上平行于传送方向的、被称为X方向的方向的运动，其中，第一传感器可以测量如下的力，护栏的可运动的部段以该力在容器传送期间沿X方向发生运动或被挤压。此外，装置可以包括控制单元和存储单元，其中，控制单元将第一传感器的测量值储存在存储单元上并且被如下构造控制单元可以基于第一传感器的测量值，在考虑到关于横向力的数据的情况下，来确定摩擦系数，其中，所述横向力基本上垂直于传送机构的传送方向通过容器施加到护栏上。在此，控制单元可以例如是如下的内部控制单元，比如一种计算机。控制单元可以同样无线地与控制计算机连接。用传感器测量的数据可以储存在存储单元上并且被调用。由此还提供了这样的可能性，即，可以比较在各个时间段的数据，以及进而也可以考察已测量的数据的发展的时间相关性。在此，可以有规律地以一定的时间间隔实施测量。存储单元可以是一种合适的存储单元，可能包括硬盘和闪存。关于横向力的数据用于对所测得的摩擦力标准化，也就是说，以便由此得到无量纲的摩擦系数。作为备选，例如与平均摩擦力相关的相对摩擦力也时被视作是无量纲的参量，并且以百分比来察看与平均摩擦力的偏差。在此，横向力可以被预先设置，也就是被预先限定。在此，横向力的值通过单独的测量与装置无关地被测得或基于按经验获知的数据被预先设置，以便获得合适的标准化参量。在一种有利的改进方案中，控制单元例如构造成控制单元将摩擦系数和/或第一传感器的测量值与相应的阈值相比较，并且在超过相应的阈值时，开始起预防作用的和/或起修正作用的措施。上面测定的摩擦系数或摩擦力(例如相对摩擦力)可以分别与一个相应的阈值相比较。在超过该阈值时，可以开始起预防作用的和/或起修正作用的措施。可行的措施可以根据偏差的大小或是否超过相应的阈值而先是旨在不停止生产，而是减少可能的障碍，参见下文。在装置中，例如关于横向力的数据是预先设置的数据，这些数据例如被储存在存储单元中。关于横向力的数据可以独立地而且在另一时间点上作为能借助第一传感器测量的当前测得的摩擦力而被测定本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测定在传送机构（3）上传送的容器在所述传送机构（3）的护栏（5、7A、7B）上摩擦时的摩擦系数的装置（9），其中，容器在于两侧走向的护栏（5、7A、7B）之间被引导，所述装置（9）包括：测量台（10）；固定在所述测量台（10）上的第一传感器（13M），并且其特征在于，所述护栏（5、7A、7B）的至少一个部段（7A）在所述测量台（10）的区域中相对于所述测量台（10）能运动地构造，并且所述部段（7A）能实施沿被称为x方向的方向（3X）的至少一个运动，所述x方向基本上平行于所述传送机构（3）的传送方向（3A），其中，所述第一传感器（13M）测量如下的力，所述护栏的能运动的部段凭借所述力在容器传送期间发生运动或受到挤压。

【技术特征摘要】
2011.10.13 DE 102011084451.11.用于测定在传送机构(3)上传送的容器在所述传送机构(3)的护栏(5、7A、7B)上摩擦时的摩擦系数的装置(9)，其中，容器在于两侧走向的护栏(5、7A、7B)之间被引导，所述装置(9)包括测量台(10);固定在所述测量台(10)上的第一传感器(13M)，并且其特征在于，所述护栏(5、7A、7B)的至少一个部段(7A)在所述测量台(10)的区域中相对于所述测量台(10)能运动地构造，并且所述部段(7A)能实施沿被称为X方向的方向(3X)的至少一个运动，所述X方向基本上平行于所述传送机构(3)的传送方向(3A)，其中，所述第一传感器(13M)测量如下的力，所述护栏的能运动的部段凭借所述力在容器传送期间发生运动或受到挤压。2.按权利要求1所述的装置(9)，其具有控制单元和存储单元，其中，所述控制单元将所述第一传感器(13M)的测量值储存在所述存储单元上，并且以如下方式构造所述控制单元在所述第一传感器(13M)的测量值的基础上在考虑到关于横向力的数据的情况下能确定摩擦系数，所述横向力基本上垂直于所述传送机构(3)的传送方向由容器施加到所述护栏上。3.按权利要求2所述的装置(9)，其中，所述控制单元以如下方式构造所述控制单元将摩擦系数和/或所述第一传感器(13M)的测量值与相应的阈值相比较，并且在超过相应的阈值时开始起预防作用的和/或起修正作用的措施。4.按权利要求2或3之一所述的装置(9)，其中，关于横向力的数据是预先设置的数据，所述数据例如储存在存储单元上。5.按权利要求1至3中至少之一所述的装置(9)，所述装置(9)具有第二传感器(15M)，所述第二传感器(15M)测量如下的力，所述力基本上垂直于所述X方向(3X)并且基本上平行于所述传送机构(3)的平面地起作用并且在容器传送期间施加到所述护栏(7A、7B)的能运动的所述部段(7A)上。6.按权利要求1-5中至少之一所述的装置(9)，其中，所述第一传感器(13M)和/或所述第二传感器(15M)是应变测试片或压电式传感器，所述第一传感器(13M)和/或所述第二传感器(15M)在外部装设在所述护栏部段(7A)上。7.按权利要求5所述的装置(9)，其中，所述第二传感器(15M)固定在所述测量台(10)上，其中，所述护栏(7A、7B)的能运动的所述部段(7A)能够附加地实施沿称为y方向的方向(3Y)的运动，所述y方向基本上垂直于X方向(3X)并且基本上平行于所述传送机构(3)的平面，其中，所述第二传感器(15M)能够测量如下的力，所述护栏(7A、7B)的能运动的所述部段(7A)凭借所述力在容器传送期间沿y方向(3Y)运动。8.按权利要求5-7中至少之一结合权利要求2或3之一所述的装置(9)，其中，所述控制单元将所述第二传感器(15M)的测量值储存在所述存储单元上，并且在所述第一传感器(13M)的测量值的基础上在考虑到关于横向力的数据的情况下来确定摩擦系数，横向力基本上垂直于所述传送机构(3)的传送方向(3A)由容器施加到所述护栏(5、7A、7B)上,其中，关于横向力的数据以所述第二传感器(15M)的测量值为基础。9.按权利要求8所述的装置(9)，其中，所述控制单元将摩擦系数和/或所述第二传感器(15M)的测量值与相应的阈值相比较，并且在超过相应的阈值时开始起预防作用的和/或起修正作用的措施。10.按权利要求3或9之一所述的装置(9)，其中，所述起预防作用的措施包括对所述传送机构(3)的维护，以及其中，所述起修正作用的措施包括下列用于减少摩擦的措施中的至少一项添加添加剂、例如润滑剂；在容器或预成型件的制造过程中，将润滑剂涂敷到所述传送机构(3)的所述护栏(5、7A、7B)上或将水喷到所述传送机构(3)的所述护栏(5、7A、7B)上；将水喷到容器上；将润滑剂涂敷到预成型件上；或一般在制造预成型件或容器时改变过程参量。11.按权利要求1-10中至少之一所述的装置(9)，其具有第一轨道(17)，所述第一轨道(17)固定在所述测量台(10)上并且基本上沿X方向(3X)指向，其中，所述护栏(7A、7B)的所述部段(7A)的运动能借助所述第一轨道(17)沿X方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·休特纳，马丁·塞格，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：