用于測定摩擦系數(shù)的裝置和方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于測定摩擦系數(shù)的裝置和方法，其中，當(dāng)在傳送機(jī)構(gòu)上傳送的容器在傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄上摩擦?xí)r測定摩擦系數(shù)，其中，容器在于兩側(cè)走向的護(hù)欄之間被引導(dǎo)，該裝置包括：測量臺；固定在測量臺上的第一傳感器，其中，護(hù)欄的至少一個部段在測量臺的區(qū)域中相對于測量臺可運(yùn)動地構(gòu)造，并且該部段可以實(shí)施沿被稱為x方向的方向的至少一個運(yùn)動，該x方向基本上平行于傳送機(jī)構(gòu)的傳送方向，其中，第一傳感器測量如下的力，護(hù)欄的可運(yùn)動的部段憑借這個力當(dāng)容器在傳送機(jī)構(gòu)上傳送期間發(fā)生運(yùn)動或受到擠壓。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的裝置和方法可以在生產(chǎn)條件下量化地檢測在容器與護(hù)欄之間的相互作用以及尤其是容器和護(hù)欄之間的摩擦。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及按權(quán)利要求1前序部分所述的、用于測定在傳送機(jī)構(gòu)上傳送的容器在傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄上摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)的一種裝置和一種相應(yīng)的方法，其中，容器在于兩側(cè)走向的護(hù)欄之間被引導(dǎo)，該裝置具有測量臺和固定在測量臺上的第一傳感器。
技術(shù)介紹
在用于處理容器(例如瓶以及尤其是可能用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造的塑料瓶)的設(shè)備中，容器通常在單軌或多軌的傳送段上，亦即所謂的傳送機(jī)構(gòu)上傳送。一個典型的例子就是用于將飲料灌裝到PET容器/PET瓶中的灌裝設(shè)備。為了防止容器側(cè)向傾翻，典型地在傳送機(jī)構(gòu)上使用 在兩側(cè)走向的護(hù)欄，亦即在左邊和右邊走向的護(hù)欄。在此，在傳送段上尤其出現(xiàn)了加寬部或縮窄部。也就是說存在從單軌傳送機(jī)構(gòu)到多軌傳送機(jī)構(gòu)的過渡部以及反過來存在從多軌傳送機(jī)構(gòu)到較少數(shù)目的軌道、尤其是到單軌傳送機(jī)構(gòu)的過渡部。在此，存在所謂的積滯區(qū)，在積滯區(qū)中，大量瓶能夠形成一動壓頭，該動壓頭作用到傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄上。同樣可以在設(shè)備的處理元件前的單軌或多軌輸入裝置中形成一動壓頭。動壓頭也始終使得在容器運(yùn)動時存在如下力的分量，該力的分量不是沿傳送方向指向，而是垂直于傳送方向地干預(yù)，亦即作用到護(hù)欄上。在此出現(xiàn)的疑問是，尤其在這些區(qū)域中容器在傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄上的摩擦有多強(qiáng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，DE 33 40 457A1關(guān)于可能通過帶速的改變或通過用助滑劑或潤滑劑加載傳送帶來對瓶與帶表面的摩擦產(chǎn)生影響方面，討論了板式皮帶傳送機(jī)構(gòu)的傳送特性。為了獲得影響方面的信息，設(shè)置在傳送機(jī)構(gòu)平面上方的懸臂應(yīng)當(dāng)使待傳送的器皿與傳送帶發(fā)生接觸，以及由此產(chǎn)生的懸臂的顫動會提供用于影響傳送機(jī)構(gòu)的信號。JP 55125429A討論了利用測量探針采樣的測試容器的應(yīng)用，該測試容器穿過待檢測的傳送段，以便記錄傳送期間作用到試驗(yàn)容器上的摩擦力、壓力值和碰撞力。但在此，很難在上述區(qū)域中確定/測定也被稱為摩擦相關(guān)系數(shù)的摩擦系數(shù)。這尤其因?yàn)槿萜鞯淖兓摹罢承浴薄偵a(chǎn)的容器具有不同于已經(jīng)儲藏后的容器的表面特性，并且還具有不同于多次使用后的容器的特性。在考量兩個型體彼此間的摩擦?xí)r，要區(qū)分靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦。在此,始終可以這樣來選擇說明方案，即，一個型體被認(rèn)為是靜止的，而考量另一個型體挨在靜止的型體上或放在靜止的型體上的摩擦。在靜摩擦的情況下，首先存在一個靜態(tài)問題。當(dāng)首先與另一個型體接觸的、例如停留在該另一個型體上的一個型體應(yīng)當(dāng)運(yùn)動時，必須克服靜摩擦。然后，該型體過渡到滑動摩擦或滾動摩擦。滾動摩擦通常要比滑動摩擦和靜摩擦小得多，并且在下文中不是那么重要。在此，針對全部三種摩擦常用的庫倫公式為Fe=U · Fn,其中，F(xiàn)k是摩擦力，F(xiàn)n是法向力以及μ是摩擦相關(guān)系數(shù)/摩擦系數(shù)/摩擦數(shù)。在此，摩擦力Fk始終平行于型體的接觸面作用。法向力Fn是如下的力，其中一個型體以該力作用到另一個型體上，例如作用到底層上。摩擦系數(shù)通常適用于yeleit 動)<以及^ Roll (滾動^ Gleit (滑動)ο 摩擦系數(shù)μ是一個無量綱的數(shù)，其通過以法向力Fn對摩擦力Fk標(biāo)準(zhǔn)化而獲得。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于上述問題，本專利技術(shù)所要解決的任務(wù)是，在生產(chǎn)條件下量化地檢測在容器與護(hù)欄之間的相互作用以及尤其是容器和護(hù)欄之間的摩擦。該任務(wù)憑借一種按權(quán)利要求1的裝置和一種按權(quán)利要求10的方法解決。本專利技術(shù)提供了一種用于測定在傳送機(jī)構(gòu)上傳送的容器在傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄上摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)的裝置，其中，容器在于兩側(cè)走向的護(hù)欄之間被引導(dǎo)，該裝置包括測量臺；固定在測量臺上的第一傳感器，其中，護(hù)欄的至少一個部段在測量臺的區(qū)域中相對于測量臺可運(yùn)動地構(gòu)造，并且該部段可以實(shí)施沿稱為X方向的方向的至少一個運(yùn)動，該稱為X方向的方向基本上平行于傳送機(jī)構(gòu)的傳送方向，其中，第一傳感器測量如下的力，護(hù)欄的可運(yùn)動的部段憑借該力當(dāng)容器在傳送機(jī)構(gòu)上傳送期間發(fā)生運(yùn)動或受到擠壓。在最簡單的情況下，在測量臺下方可以看到引導(dǎo)，優(yōu)選為線性引導(dǎo)，并且特別優(yōu)選伴隨有的是滾動摩擦，護(hù)欄的可運(yùn)動的部段伴隨滾動摩擦沿著傳送方向得到引導(dǎo)。利用按本專利技術(shù)的裝置，可以在現(xiàn)場并且在線地直接在傳送機(jī)構(gòu)上進(jìn)行測量，并且可以量化地考量在生產(chǎn)條件下或甚至在生產(chǎn)期間的摩擦。更多的是，相應(yīng)的裝置可以使用在一個用于處理容器的裝置(例如灌裝裝置)中的不同部位上。在裝置中，傳送機(jī)構(gòu)的護(hù)欄在一側(cè)至少在一個部位上被隔開。所考察的護(hù)欄部段可以整合到測量裝置中并且同時還用于對待傳送的容器的引導(dǎo)。可運(yùn)動的護(hù)欄部段基于摩擦而沿傳送方向被一起帶動，由此，可以確定護(hù)欄部段的偏移。例如對帶有有公知彈簧系數(shù)的已裝入彈簧的測力計(jì)而言，這種沿傳送方向的偏移很快被顯示為一個力并且被進(jìn)一步傳遞。這些在X方向上的力也可以稱為縱向力。同樣可以使用多個傳感器 ，例如兩個或三個或更多的傳感器來測量，其中，傳感器的數(shù)目可以依賴于傳感器的測量區(qū)域。第一傳感器可以是一個應(yīng)變測試片或壓電式傳感器，其在外部裝設(shè)在護(hù)欄部段上。應(yīng)變測試片或壓電式傳感器在到護(hù)欄的縱向力的作用下拉伸，縱向力基本上平行于傳送方向作用。在此，應(yīng)變測試片可以作為線材、膜或半導(dǎo)體條粘接到護(hù)欄上并且允許了一種十分緊湊的布置，以便確定縱向力。在另一種改進(jìn)方案中，第一傳感器可以固定在測量臺上，其中，護(hù)欄的可運(yùn)動的部段可以實(shí)施沿一個基本上平行于傳送方向的、被稱為X方向的方向的運(yùn)動，其中，第一傳感器可以測量如下的力，護(hù)欄的可運(yùn)動的部段以該力在容器傳送期間沿X方向發(fā)生運(yùn)動或被擠壓。此外，裝置可以包括控制單元和存儲單元，其中，控制單元將第一傳感器的測量值儲存在存儲單元上并且被如下構(gòu)造控制單元可以基于第一傳感器的測量值，在考慮到關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)的情況下，來確定摩擦系數(shù)，其中，所述橫向力基本上垂直于傳送機(jī)構(gòu)的傳送方向通過容器施加到護(hù)欄上。在此，控制單元可以例如是如下的內(nèi)部控制單元，比如一種計(jì)算機(jī)。控制單元可以同樣無線地與控制計(jì)算機(jī)連接。用傳感器測量的數(shù)據(jù)可以儲存在存儲單元上并且被調(diào)用。由此還提供了這樣的可能性，即，可以比較在各個時間段的數(shù)據(jù)，以及進(jìn)而也可以考察已測量的數(shù)據(jù)的發(fā)展的時間相關(guān)性。在此，可以有規(guī)律地以一定的時間間隔實(shí)施測量。存儲單元可以是一種合適的存儲單元，可能包括硬盤和閃存。關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)用于對所測得的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)化，也就是說，以便由此得到無量綱的摩擦系數(shù)。作為備選，例如與平均摩擦力相關(guān)的相對摩擦力也時被視作是無量綱的參量，并且以百分比來察看與平均摩擦力的偏差。在此，橫向力可以被預(yù)先設(shè)置，也就是被預(yù)先限定。在此，橫向力的值通過單獨(dú)的測量與裝置無關(guān)地被測得或基于按經(jīng)驗(yàn)獲知的數(shù)據(jù)被預(yù)先設(shè)置，以便獲得合適的標(biāo)準(zhǔn)化參量。在一種有利的改進(jìn)方案中，控制單元例如構(gòu)造成控制單元將摩擦系數(shù)和/或第一傳感器的測量值與相應(yīng)的閾值相比較，并且在超過相應(yīng)的閾值時，開始起預(yù)防作用的和/或起修正作用的措施。上面測定的摩擦系數(shù)或摩擦力(例如相對摩擦力)可以分別與一個相應(yīng)的閾值相比較。在超過該閾值時，可以開始起預(yù)防作用的和/或起修正作用的措施。可行的措施可以根據(jù)偏差的大小或是否超過相應(yīng)的閾值而先是旨在不停止生產(chǎn)，而是減少可能的障礙，參見下文。在裝置中，例如關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)是預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)例如被儲存在存儲單元中。關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)可以獨(dú)立地而且在另一時間點(diǎn)上作為能借助第一傳感器測量的當(dāng)前測得的摩擦力而被測定本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于測定在傳送機(jī)構(gòu)（3）上傳送的容器在所述傳送機(jī)構(gòu)（3）的護(hù)欄（5、7A、7B）上摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)的裝置（9），其中，容器在于兩側(cè)走向的護(hù)欄（5、7A、7B）之間被引導(dǎo)，所述裝置（9）包括：測量臺（10）；固定在所述測量臺（10）上的第一傳感器（13M），并且其特征在于，所述護(hù)欄（5、7A、7B）的至少一個部段（7A）在所述測量臺（10）的區(qū)域中相對于所述測量臺（10）能運(yùn)動地構(gòu)造，并且所述部段（7A）能實(shí)施沿被稱為x方向的方向（3X）的至少一個運(yùn)動，所述x方向基本上平行于所述傳送機(jī)構(gòu)（3）的傳送方向（3A），其中，所述第一傳感器（13M）測量如下的力，所述護(hù)欄的能運(yùn)動的部段憑借所述力在容器傳送期間發(fā)生運(yùn)動或受到擠壓。

【技術(shù)特征摘要】
2011.10.13 DE 102011084451.11.用于測定在傳送機(jī)構(gòu)(3)上傳送的容器在所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的護(hù)欄(5、7A、7B)上摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)的裝置(9)，其中，容器在于兩側(cè)走向的護(hù)欄(5、7A、7B)之間被引導(dǎo)，所述裝置(9)包括測量臺(10);固定在所述測量臺(10)上的第一傳感器(13M)，并且其特征在于，所述護(hù)欄(5、7A、7B)的至少一個部段(7A)在所述測量臺(10)的區(qū)域中相對于所述測量臺(10)能運(yùn)動地構(gòu)造，并且所述部段(7A)能實(shí)施沿被稱為X方向的方向(3X)的至少一個運(yùn)動，所述X方向基本上平行于所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的傳送方向(3A)，其中，所述第一傳感器(13M)測量如下的力，所述護(hù)欄的能運(yùn)動的部段憑借所述力在容器傳送期間發(fā)生運(yùn)動或受到擠壓。2.按權(quán)利要求1所述的裝置(9)，其具有控制單元和存儲單元，其中，所述控制單元將所述第一傳感器(13M)的測量值儲存在所述存儲單元上，并且以如下方式構(gòu)造所述控制單元在所述第一傳感器(13M)的測量值的基礎(chǔ)上在考慮到關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)的情況下能確定摩擦系數(shù)，所述橫向力基本上垂直于所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的傳送方向由容器施加到所述護(hù)欄上。3.按權(quán)利要求2所述的裝置(9)，其中，所述控制單元以如下方式構(gòu)造所述控制單元將摩擦系數(shù)和/或所述第一傳感器(13M)的測量值與相應(yīng)的閾值相比較，并且在超過相應(yīng)的閾值時開始起預(yù)防作用的和/或起修正作用的措施。4.按權(quán)利要求2或3之一所述的裝置(9)，其中，關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)是預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)例如儲存在存儲單元上。5.按權(quán)利要求1至3中至少之一所述的裝置(9)，所述裝置(9)具有第二傳感器(15M)，所述第二傳感器(15M)測量如下的力，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傳送機(jī)構(gòu)(3)的平面地起作用并且在容器傳送期間施加到所述護(hù)欄(7A、7B)的能運(yùn)動的所述部段(7A)上。6.按權(quán)利要求1-5中至少之一所述的裝置(9)，其中，所述第一傳感器(13M)和/或所述第二傳感器(15M)是應(yīng)變測試片或壓電式傳感器，所述第一傳感器(13M)和/或所述第二傳感器(15M)在外部裝設(shè)在所述護(hù)欄部段(7A)上。7.按權(quán)利要求5所述的裝置(9)，其中，所述第二傳感器(15M)固定在所述測量臺(10)上，其中，所述護(hù)欄(7A、7B)的能運(yùn)動的所述部段(7A)能夠附加地實(shí)施沿稱為y方向的方向(3Y)的運(yùn)動，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傳送機(jī)構(gòu)(3)的平面，其中，所述第二傳感器(15M)能夠測量如下的力，所述護(hù)欄(7A、7B)的能運(yùn)動的所述部段(7A)憑借所述力在容器傳送期間沿y方向(3Y)運(yùn)動。8.按權(quán)利要求5-7中至少之一結(jié)合權(quán)利要求2或3之一所述的裝置(9)，其中，所述控制單元將所述第二傳感器(15M)的測量值儲存在所述存儲單元上，并且在所述第一傳感器(13M)的測量值的基礎(chǔ)上在考慮到關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)的情況下來確定摩擦系數(shù)，橫向力基本上垂直于所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的傳送方向(3A)由容器施加到所述護(hù)欄(5、7A、7B)上,其中，關(guān)于橫向力的數(shù)據(jù)以所述第二傳感器(15M)的測量值為基礎(chǔ)。9.按權(quán)利要求8所述的裝置(9)，其中，所述控制單元將摩擦系數(shù)和/或所述第二傳感器(15M)的測量值與相應(yīng)的閾值相比較，并且在超過相應(yīng)的閾值時開始起預(yù)防作用的和/或起修正作用的措施。10.按權(quán)利要求3或9之一所述的裝置(9)，其中，所述起預(yù)防作用的措施包括對所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的維護(hù)，以及其中，所述起修正作用的措施包括下列用于減少摩擦的措施中的至少一項(xiàng)添加添加劑、例如潤滑劑；在容器或預(yù)成型件的制造過程中，將潤滑劑涂敷到所述傳送機(jī)構(gòu)(3)的所述護(hù)欄(5、7A、7B)上或?qū)⑺畤姷剿鰝魉蜋C(jī)構(gòu)(3)的所述護(hù)欄(5、7A、7B)上；將水噴到容器上；將潤滑劑涂敷到預(yù)成型件上；或一般在制造預(yù)成型件或容器時改變過程參量。11.按權(quán)利要求1-10中至少之一所述的裝置(9)，其具有第一軌道(17)，所述第一軌道(17)固定在所述測量臺(10)上并且基本上沿X方向(3X)指向，其中，所述護(hù)欄(7A、7B)的所述部段(7A)的運(yùn)動能借助所述第一軌道(17)沿X方向...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：約翰·休特納，馬丁·塞格，
申請(專利權(quán))人：克朗斯股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：