避免用于制造特别是罐的容器的烘炉发生故障的装置和方法与流程

本发明涉及一种避免用于制造特别是罐的容器的烘炉发生故障的装置和方法。

背景技术：

1、在通过烘炉生产(金属)物品，特别是生产罐或罐部件的过程中，必须执行多个处理步骤，每个处理步骤都通过清洁过程分开。这些清洁过程需要干燥过程。

2、这些处理步骤中的一者是将涂层涂覆到罐的外表面上，该涂层被设计为由清漆或油漆构成的覆盖层。这种涂层例如可以显示供应商的品牌名称、使用说明或其他内容。用于将这种涂层涂覆到罐上的装置也被称为印刷装置。为了使该涂层保持耐用，通常必须在涂覆后通过一个或多个干燥过程来使其固化。例如，将销钉炉用于涂层的这种固化，在销钉炉中，对涂层进行对流加热、干燥、固化和/或烘烤。为了输送罐，销钉炉具有链条，通常具有金属链条。干燥过程通常沿销钉炉的干燥路线进行。金属链条具有传送销，该传送销通过其开口容纳罐并将罐输送穿过销钉炉。根据罐方向，罐由于其自身重量而放置在传送销或金属链条上。还使用风机来将罐固定在传送销上。风机还用于向销钉炉供应空气和从销钉炉排出空气。

3、罐可能沿干燥路线从金属链条或传送销上掉落。此外，这些掉落的罐不能完成干燥过程，并且不能使用。罐也可能在掉落时损坏。

4、特别地，对于例如容量为0.3l以下的相对较短的罐(即，所谓的稳定罐)，难以将它们稳定在金属链条或传送销上，因此与相对较长的罐(例如，0.5l的罐)相比，这种类型的罐掉落的罐数量更多。

5、掉落的罐的另一问题是它们可能聚集在干燥路线的不同区段。由于在该区段中由掉落的罐和该区段中金属链条上的罐构成的罐数量增加，因此可能例如增加用于干燥罐而供应的热能。同样，该区段中的罐的涂料输入量也可能增加，这可能意味着排气量会更高。

6、除了增加能源成本以及减少完成干燥并由金属链条输送的罐的数量以外，掉落的罐还可能带来安全风险。特别地，掉落的罐可能堆叠，并且例如最终破坏金属链条。掉落的罐还可能覆盖排气和/或供气管道，和/或加热元件。因此，掉落的罐会对生产造成负面影响。特别地，掉落的罐可能会损坏金属链条和销钉炉的其他单元。

7、在生产期间，工作人员不能进入销钉炉并清除掉落的罐。因此，必须停止生产以清除掉落的罐。在此，工作人员通常不清楚已经掉落了多少罐以及它们掉落在位置，因此应定期检查干燥路线的距离。这意味着生产停滞，这是应避免的。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种用于避免特别是销钉炉的烘炉发生故障的装置和方法，该烘炉用于制造特别是罐的容器，该装置和方法消除了一个或多个上述缺点。特别地，本发明的目的是确定掉落的容器的位置，并以使掉落的罐的数量最小化的方式控制烘炉。本发明的另一目的是确定烘炉输送单元、烘炉单元和/或烘炉的不同控制变量之间的相关性，以便通过调节一个或多个控制变量来实现尽可能低的损失数量。

2、该目的通过一种避免用于制造特别是罐的容器的烘炉发生故障的装置来实现，该装置包括具有传送销的输送单元，其中，输送单元被配置为沿干燥路线输送容器。该装置还包括至少一个测量单元，该至少一个测量单元被配置为确定进入干燥路线的观测区段的容器的输入数量和离开该观测区段的容器的输出数量。该装置还包括控制装置，该控制装置被配置为基于输入数量和输出数量之间的偏差来确定容器的损失数量。

3、通过所提出的装置，可以确定观测区段中的损失数量，即在该观测区段中丢失的容器数量。特别地，可以由此确定在该观测区段中丢失了多少容器，特别是掉落了多少容器。因此，工作人员具有控制变量(在此为损失数量)，工作人员尤其可以通过该控制变量来确定可以停止生产和清除掉落的容器的时间。

4、烘炉可以是销钉炉。故障可能是由于容器从输送单元上掉落或容器不再位于传送销上而造成的输送单元堵塞。

5、干燥路线可以是烘炉的干燥路线。特别地，干燥路线可以是通过输送单元将容器输送穿过烘炉的各区段所沿的线路。观测区段可以包括烘炉或干燥路线的至少一个这种区段。烘炉或干燥路线的这些区段可以包括将容器供应到输送单元上的供应区段、印刷单元的印刷单元(装饰)区段、预干燥框架、冷却区和/或输送单元返回部。观测区段可以至少包括干燥路线。观测区段可以包括两个以上的区段。观测区段可以沿干燥路线直接连续布置，即在观测区段之间没有其他区段。替代地或补充地，观测区段可以在它们之间具有至少一个其他区段。

6、测量单元还可被配置为确定至少一个实际控制变量，该至少一个实际控制变量用于控制输送单元和/或烘炉，特别是用于控制观测区段。

7、输送单元可以是链式输送机，该链式输送机具有沿其主延伸方向彼此间隔布置的传送销。可以通过传送销定位容器。为此，传送销可以突出到一端开口的容器中。输送单元可被配置为将容器沿输送方向输送穿过烘炉。

8、控制装置还可被配置为输出调节命令，以基于输入数量、输出数量、损失数量和至少一个实际控制变量中的至少一者，调节用于控制输送单元、烘炉和/或烘炉的至少一个单元的至少一个目标控制变量。

9、实际控制变量是输送单元、烘炉和/或烘炉的至少一个单元的目前或当前使用的控制变量。例如，输送单元以5m/s的当前输送速度运行。目标控制变量是要调节的控制变量。例如，应通过目标控制变量将输送速度降低到3m/s。因此，可以基于对输入数量、输出数量、损失数量和实际控制变量的了解来改变一个或多个目标控制变量，从而减少损失数量。

10、用于控制输送单元的实际控制变量和/或目标控制变量可以表征输送单元的输送速度、沿干燥路线，特别是沿观测区段的传送密度和/或驱动输送单元的驱动单元的扭矩，其中，传送密度表征每单位时间输送的容器数量。替代地或补充地，用于控制烘炉，特别是用于控制烘炉的至少一个单元的实际控制变量和/或目标控制变量可以表征用于控制至少一个流体流动装置的流体流动控制变量、流体流的流体温度、温度，特别是容器的目标温度、观测区段的加热温度和/或烘炉的加热温度分布，特别是至少沿观测区段的加热温度分布，该流体流动装置用于沿烘炉的加热装置，特别是观测区段的干燥路线，特别是沿观测区段向容器施加流体流。

11、对于要控制的单元或要控制的参数，实际控制变量和目标控制变量可以是相同类型的，该要控制的单元例如是输送单元、烘炉和/或烘炉的至少一个单元(例如，流体流动装置)，该要控制的参数例如是温度。例如，实际控制变量和目标控制变量可以与输送速度相关，但它们可以具有不同的值。输送速度的实际控制变量可以是5m/s，而目标控制变量是3m/s。此外，对于要控制的单元或要控制的参数，实际控制变量和目标控制变量可以是不同类型的，该要控制的单元例如是输送单元、烘炉和/或烘炉的至少一个单元(例如，流体流动装置)，该要控制的参数例如是温度。例如，实际控制变量可以与输送速度相关，而目标控制变量与流体的温度相关。例如，实际控制变量可以与输送速度相关，其中，调节命令通过提高流体流动装置的转速并因此提高流体流量和/或由所施加的流体产生的接触压力，来调节流体流动装置的目标控制变量。由于容器以更大的接触压力压靠在输送单元上并因此更不易掉落，从而可以相应地减少损失数量。

12、至少一个测量单元还可被配置为确定至少一个容器特性，其中，容器特性是容器的容器类型、容器主体和容器几何形状中的一者。调节命令还可以基于容器特性。替代地，可以将容器特性存储在控制装置能够访问的存储器中，或者可以由诸如印刷装置、控制装置等其他单元或由该装置的用户指定或输入该容器特性。

13、至少一个测量单元可被配置为检测输送单元的振动。调节命令还可以基于所检测的振动。特别地，控制装置可被配置为确定实际控制变量和/或目标控制变量之间的相关性，特别是确定关于输送速度和振动之间的相关性。输出命令还可以基于这种相关性。

14、控制装置可被配置为以减少和/或补偿所检测的振动的方式确定输出命令。

15、在操作期间以及在启动、提高和/或降低输送单元的输送速度时，可能导致输送单元振动。这种振动可以沿输送方向或与输送方向相反地传递，并且由于容器可能因振动而从输送单元上掉落，因此对容器构成风险，且/或可能对各处理步骤产生负面影响。振动可以具有振动幅度和/或频率，并且可以通过振动幅度和/或频率来描述振动。

16、如上所述和如下所述，至少一个测量单元的确定可以包括检测相应的实际控制变量、输入数量和输出数量以及进一步公开的要确定的变量。替代地或补充地，这种确定可以包括接收与控制变量、输入数量、输出数量和要确定变量相关的相应信息，并且测量单元可以基于这些信息确定控制变量、输入数量、输出数量和要确定的变量。测量单元可以从另一单元或网络接收信息。

17、至少一个测量单元可以包括或者是光栅、摄像机、接近开关、金属探测器和传感器中的至少一者。

18、至少一个测量单元可被配置为确定输入数量、输出数量、实际控制变量和目标控制变量的时间。调节命令还可以基于输入数量、输出数量和/或实际控制变量的时间。

19、至少一个测量单元、控制装置、输送单元和/或烘炉，特别是烘炉的至少一个单独单元能够以信号传输的方式相互联接。

20、控制装置还可被配置为以使损失数量最小化的方式确定调节命令。替代地或补充地，目标控制变量和/或实际控制变量可以是对至少一个观测区段的损失数量有影响的控制变量。

21、调节命令还可以基于第一优先级，其中，第一优先级包括实际控制变量和/或目标控制变量的预定的，特别是法律规定的上限和/或下限，并且调节命令对目标控制变量进行调节，使得目标控制变量最高达到该上限和/或下限。

22、调节命令可以基于次于第一优先级的第二优先级，其中，第二优先级可以具有至少一个以下特征：使输送单元、观测区段、至少一个加热装置、至少一个流体流动装置和/或烘炉的制造容器所必需的能耗最小化；以及使损失数量最小化。

23、控制装置还可被配置为基于容器的接触压力来确定调节命令，该接触压力用于将容器稳定在输送单元上，其中，接触压力基于容器特性、输送速度、容器密度和特别是沿观测区段施加在容器上的流体流中的至少一者。特别地，接触压力可以是使容器稳定在输送单元上的最小接触压力。最小接触压力是为了使容器放置和/或稳定在输送单元上而必须施加的最小接触压力。由于容器沿干燥路线不一定仅在水平输送方向上输送，而且还在垂直和/或其他方向上输送，因此经常出现容器的重量不足以将它们保持在传送销上的情况。根据输送方向，可能需要相应的接触压力，特别是需要相应的最小接触压力。

24、控制装置还可被配置为输出控制信息。控制信息可以表征输入数量、输出数量、损失数量、至少一个实际控制变量、至少一个目标控制变量、调节命令、观测区段、容器特性、第一优先级、第二优先级和接触压力中的至少一者。可以将控制信息输出到另一控制装置、计算机和/或网络，以进行进一步分析和/或数据处理。

25、该装置还可以包括被配置为显示控制信息的显示单元。因此，可以将控制信息提供给用户。显示单元可以是屏幕、计算机、笔记本电脑、智能手机等，或者可以是它们的一部分。

26、显示单元还可被配置为接收输入。替代地或补充地，该装置可以包括被配置为接收输入的输入单元。该输入可以是来自用户的输入、来自诸如计算机、笔记本电脑、智能手机等的其他单元的输入和/或从网络接收的输入。

27、输入可以包括至少一个实际控制变量、至少一个目标控制变量、调节命令、观测区段、容器特性、第一优先级、第二优先级和接触压力中的至少一者。控制装置可被配置为接收来自显示单元和/或输入单元的输入，并且基于该输入确定至少一个实际控制变量、至少一个目标控制变量、观测区段、容器特性、第一优先级、第二优先级和/或接触压力，且/或基于该输入输出调节命令。因此，用户可以输入并还可以重新写入一个或多个上述变量，使得控制装置以用户输入的变量运行。

28、控制装置还可被配置为基于损失数量和/或至少一个实际控制变量来确定输送单元和/或包括输送单元和/或流体流动装置的输送系统的改变。流体流动装置可以具有一个、两个或更多个出口喷嘴。输送系统可以包括用于驱动输送单元的驱动单元、用于引导输送单元的一个或多个导轨和/或用于支撑输送单元的一个或多个支撑元件。输送系统可以具有提供用于通过输送单元输送容器的附加单元。

29、此外，控制装置可被配置为输出改变信息。显示单元可被配置为显示改变信息。这种改变可能是一个或多个输送单元轮，特别是链轮不再正确对准，这可能导致稳定性降低，并因此导致容器损失或产生损失数量。出口喷嘴之间的距离是预定的，例如约为25mm，而预干燥框架、烘炉和冷却区中的流体供应管道的距离可能发生改变。其原因可能是热应力。出口喷嘴的改变也可能对容器生产产生负面影响，并导致容器损失数量增加。

30、干燥路线可以具有两个以上的观测区段。该装置可以具有基于观测区段的数量的预定数量的测量单元。针对两个以上观测区段中的至少一个观测区段，至少一个测量单元可被配置为确定进入至少一个观测区段的容器的输入数量和离开至少一个观测区段的容器的输出数量。

31、针对两个以上观测区段中的至少一个观测区段和/或另一观测区段，控制装置可被配置为基于至少一个观测区段的输入数量和输出数量之间的偏差来确定该至少一个观测区段的容器的损失数量。

32、针对两个以上观测区段中的至少一个观测区段，至少一个测量单元可被配置为确定至少一个实际控制变量，该至少一个实际控制变量用于控制输送单元和/或烘炉，特别是用于控制至少一个观测区段。

33、控制装置还可被配置为基于两个以上观测区段中的至少一个观测区段的至少一个所确定的损失数量和至少一个实际控制变量中的至少一者，输出至少一个调节命令，该至少一个调节命令用于调节至少一个目标控制变量，以控制输送单元、烘炉和/或烘炉的至少一个单元，特别是控制两个以上观测区段中的至少一个观测区段。

34、实际控制变量和/或目标控制变量可以是对两个以上观测区段中的至少一个观测区段的损失数量有影响的控制变量。

35、调节命令可以调节至少一个观测区段和/或另一观测区段的一个、两个或更多个目标控制变量。

36、调节用于控制输送单元的至少一个目标控制变量应理解为，对影响和/或控制输送单元的控制变量进行调节。输送单元的可调节的控制变量可以是输送速度、加速度、减速度、传送密度和/或驱动单元的扭矩。此外，调节烘炉的目标控制变量应理解为，对影响和/或控制烘炉的控制变量进行调节。烘炉的控制变量可以是流体流动控制变量、加热装置的控制变量(特别是，加热功率)、流体的温度、温度(特别是，容器的目标温度)、特别是观测区段的加热温度和/或特别是观测区段的加热温度分布。

37、该目的还通过一种避免用于制造特别是罐的容器的烘炉发生故障的计算机实施的方法来实现。该方法包括以下步骤：通过输送单元沿干燥路线输送容器；确定进入干燥路线的观测区段的容器的输入数量和离开观测区段的容器的输出数量；以及基于输入数量和输出数量之间的偏差确定容器的损失数量。

38、该目的还通过一种避免用于制造特别是罐的容器的烘炉发生故障的计算机程序产品来实现，该计算机程序产品具有命令，当由处理器执行程序时，该命令使处理器执行根据上述方面的方法。

39、与装置有关的实施例和特征也可以形成为计算机实施的方法步骤。计算机实施的方法特别适用于上述装置和/或特别是销钉炉的烘炉。

40、对于其他方面的进一步的优点、变形实施例和实施例细节及其可能的改进示例，还可以参考上面对装置的相应特征和改进示例的描述。