VORRICHTUNG ZUR ANPASSUNG DER STEUERUNG EINER ANLAGE ZUR BEARBEITUNG VON FOLIENBAHNEN

Abstract

 Die Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen (4), insbesondere einer Blistermaschine, umfasst eine zentrale Steuereinrichtung (16), die eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Anlage mit Steuerbefehlen versorgt, und eine Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen (8) in der Folienbahn (4). Letztere weist einen Wegmesser (2) auf, der Sensorsignale erzeugt, die einen Verlauf der Dicke der Folienbahn (4) abbilden. Eine analoge Auswerteeinheit (6) mit einem Differentiator (10) zur Differenzierung der Sensorsignale und einem nachgeschalteten Komparator (12) zum Vergleich der vom Differentiator (10) ausgegebenen Spannungssignale mit mindestens einem vorbestimmten Grenzwert gibt Entscheidungssignale auf Basis des Vergleichs an die Steuereinrichtung (16) aus, die die Steuerbefehle für die Arbeitsstationen entsprechend anpasst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen, insbesondere einer Blistermaschine.

[0002] In der pharmazeutischen Verpackungsindustrie werden Medikamente wie Tabletten oder Kapseln in Blisterpackungen verpackt. Eine Blisterverpackung besteht aus einer in der Blistermaschine ausgeformten Formfolie sowie einer nach der Befüllung der Formfolie auf die Formfolie aufgesiegelten Deckfolie. Diese Folien werden vom Hersteller auf Rollen geliefert, liegen also als Folienbahnen vor. Zur Minimierung von Stillstandszeiten wird im Produktionsprozess bei Rollenende das jeweilige Folienbahnende, beispielsweise mittels eines Klebebands, auf Stoß mit dem Anfang der neuen Rolle verbunden. Die exakte Position dieser Spleißstelle muss der Blistermaschine bekannt sein. Mit dieser Information werden an verschiedenen Arbeitsstationen der Blistermaschine innerhalb des Verpackungsprozesses entsprechende Maßnahmen wie Nicht-Ausformung der Formfolienbahn im Bereich der Spleißstelle, Nicht-Befüllung der Formfolienbahn im Bereich der Spleißstelle, sowie Ausscheidung der betroffenen Blisterverpackungen nach dem Stanzen eingeleitet.

[0003] Zur Erkennung solcher Spleißstellen werden derzeit bei Deckfolienbahnen bevorzugt Ultraschallsysteme eingesetzt, wobei aufgebrachte Klebestreifen an den Spleißstellen eine erhöhte Dämpfung hervorrufen. Dies funktioniert jedoch nicht bei den in der Regel deutlich dickeren Formfolienbahnen, da hier das Dickenverhältnis Folienbahn zu Klebestreifen bis zu 1:10 betragen kann und damit der im Vergleich zur Folienbahn dünne Klebestreifen im Messrauschen untergeht. Deshalb werden bei Formfolienbahnen beispielsweise optische Systeme in Form von Kontrasttastern eingesetzt.

[0004] Sowohl Ultraschallsysteme als auch optische Systeme müssen bei Formatwechsel, d.h. der Umstellung der Anlage auf ein anderes zu verpackendes Produkt und damit auch auf geänderte Folieneigenschaften, auf das neue Folien- und Spleißmaterial eingelernt werden. Dies ist zeitaufwändig und stellt im Sinne pharmazeutischer Sicherheit ein Risiko dar.

[0005] Insbesondere optische Systeme stoßen bei bedruckter und stark reflektierender Folie an ihre Grenzen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass Folienbahnrollen aus einzelnen gespleißten Folienbahnen hergestellt werden. Verwendet nun der Folienhersteller ein von dem eingelernten Klebeband abweichendes Material, kann eine Erkennung unmöglich werden. Bei optischer Abtastung sind darüber hinaus im Falle nicht-transparenter Folienbahnen zwei Erkennungssysteme für Vorder- und Rückseite der Folienbahn erforderlich, da eine Klebestelle sowohl auf der Vorderseite als auch der Rückseite der Folienbahn aufgebracht sein kann.

[0006] Außerdem sind im Stand der Technik Wegmesser zum Messen von Foliendicken bekannt.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen, insbesondere einer Blistermaschine, vorzusehen, die pharmazeutisch sicher ist und außerdem ein formatunabhängiges, nicht einzulernendes System bildet.

[0008] Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen, insbesondere einer Blistermaschine, eine zentrale Steuereinrichtung, welche darauf ausgerichtet ist, eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Anlage mit Steuerbefehlen zu versorgen, und eine Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen in der Folienbahn. Die Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen in der Folienbahn weist einen Wegmesser auf, der ein abhängig von einer Dicke der Folienbahn mechanisch bewegbares Messelement aufweist und der darauf ausgerichtet ist, einen Verlauf der Dicke der Folienbahn abbildende Sensorsignale zu erzeugen. Außerdem weist die Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen eine analoge Auswerteeinheit auf, die mit dem Wegmesser verbunden ist und die Sensorsignale des Wegmessers empfängt, wobei die analoge Auswerteeinheit zumindest einen Differentiator zur Differenzierung der Sensorsignale und zur Erzeugung von der Geschwindigkeit des Messelements entsprechenden Spannungssignalen aufweist, und außerdem einen dem Differentiator nachgeschalteten Komparator zum Vergleich der vom Differentiator ausgegebenen Spannungssignale mit mindestens einem vorbestimmten Grenzwert. Die analoge Auswerteeinheit gibt Entscheidungssignale auf Basis des Vergleichs an die Steuereinrichtung aus, und die Steuereinrichtung ist darauf ausgerichtet, die Steuerbefehle für die Arbeitsstationen auf Basis der Entscheidungssignale der analogen Auswerteeinheit anzupassen.

[0009] Mit dieser Ausgestaltung gelingt es, auch bei getakteten Bewegungen der Folienbahn eine sichere Erfassung der Spleißstellen sicherzustellen. Außerdem muss das System bei einem Wechsel der Folienarten bzw. der Art der Spleißstellen nicht neu eingelernt werden. Mit dem beschriebenen System ist zudem eine Erkennung von Spleißstellen sowohl auf der Vorder- als auch der Rückseite der zu überwachenden Folienbahn sichergestellt. Die analoge Auswertung basiert auf einer Differenzierung der Sensorsignale des Wegmessers, wodurch nur sprunghafte Änderungen, hervorgerufen durch eine Kante einer Spleißstelle, als entscheidungsrelevant erkannt werden. Zeitlich langsamere Vorgänge wie beispielsweise produktionsbedingte Änderungen der Foliendicke werden hierdurch ausgeblendet.

[0010] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Komparator als Fensterkomparator ausgebildet. In diesem Fall ist es möglich, Spannungssignale des Differentiators als positives Entscheidungskriterium weiter zu verarbeiten, die entweder in positiver oder negativer Richtung außerhalb eines symmetrischen, um Null herum gelagerten Fensterbereichs liegen. Auf diese Weise können mit demselben Wegmesser sowohl die ansteigende Flanke als auch die abfallende Flanke einer Spleißstelle detektiert werden.

[0011] Zur Verbesserung der Signalqualität der vom Komparator gelieferten Rechtecksignale und zur Erhöhung der Signalstärke weist die analoge Auswerteeinheit vorzugsweise einen dem Komparator nachgeschalteten Impulsformungsschaltkreis auf.

[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die analoge Auswerteeinheit außerdem eine Einrichtung zur Funktionsüberwachung auf. Hiermit werden die Beweglichkeit der mechanischen Komponenten, die Unversehrtheit des Sensorkabels sowie die Sensorfunktionalität betrieblich überwacht.

[0013] Vorzugsweise ist das Messelement in einem Gleitlager geführt. Hierdurch ergibt sich ein ruhiges Laufverhalten bei der Bewegung des Messelements.

[0014] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Wegmesser als ein induktiver Analogsensor ausgeführt, der neben dem Messelement ein Sensorelement umfasst, wobei das Messelement des Wegmessers als ein Näherungselement ausgeführt ist, das vertikal zu einer Transportrichtung relativ zu dem Sensorelement verschiebbar gelagert ist. Somit weist das Sensorelement selbst keine bewegten Verschleißteile auf, was sich positiv auf die Standzeit und die Verfügbarkeit des Systems auswirkt.

[0015] Mit weiterem Vorteil sind das Sensorelement und das Messelement derart induktiv wirkverbunden, dass eine Änderung des Abstands zwischen dem Messelement und dem Sensorelement eine Änderung der Bedämpfung des Sensorelements durch das Messelement bewirkt. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Messdynamik, wodurch wiederum die Messsicherheit erhöht ist.

[0016] Wenn das Messelement eine in seinem unteren Bereich gelagerte Rolle aufweist, die auf der Folienbahn abrollt, wird der Kontakt zwischen dem Messelement und der Folienbahn ohne die Gefahr einer Beschädigung der Folienbahn sichergestellt.

[0017] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist ein zweiter Wegmesser in einer Transportrichtung der Folienbahn stromab des ersten Wegmessers angeordnet. Durch dieses redundante System wird sichergestellt, dass auch bei extrem langsamen Foliengeschwindigkeiten, wie sie bei getakteten Maschinen während der Anfahrrampen bzw. Abfahrrampen eines jeweiligen Taktes auftreten können, dennoch eine sichere Erkennung gewährleistet wird, da zumindest einer der beiden Wegmesser die Spleißstelle jeweils zu einem Zeitpunkt detektiert, zu dem die Folienbahn bereits oder noch eine für die Auswertung ausreichende Geschwindigkeit aufweist.

[0018] Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen erstem Wegmesser und zweitem Wegmesser in Transportrichtung der Folienbahn zwischen 10 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 15 und 30 mm beträgt. Dies hat den Vorteil, dass beide Wegmesser in derselben Halterung gelagert werden können und außerdem die Korrelation zwischen den Sensorsignalen der beiden Wegmesser auf einfache Weise stattfinden kann.

[0019] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen, insbesondere einer Blistermaschine, eine zentrale Steuereinrichtung aufweisen, welche darauf ausgerichtet ist, eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Anlage mit Steuerbefehlen zu versorgen, und zwei Wegmesser, die in einer Transportrichtung der Folienbahn in einem vorbestimmten Abstand nacheinander angeordnet sind. Die Wegmesser weisen jeweils ein abhängig von einer Dicke der Folienbahn mechanisch bewegbares Messelement auf und sind darauf ausgerichtet, einen Verlauf der Dicke der Folienbahn abbildende Sensorsignale zu erzeugen. Dabei ist die Steuereinrichtung darauf ausgerichtet, die Sensorsignale der zwei Wegmesser auszuwerten und die Steuerbefehle für die Arbeitsstationen auf Basis der Auswertung der Sensorsignale anzupassen.

[0020] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Fig. 1

ist ein schematisches Diagramm des Aufbaus einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen;

Fig. 2a und 2b

sind eine Querschnittsansicht und eine Frontansicht eines bevorzugten mechanischen Aufbaus des Wegmessers;

Fig. 2c

ist eine Ansicht des Messelements;

Fig. 2d

ist eine Ansicht des Sensorelements; und

Fig. 3

zeigt Blockschaltbilder von bevorzugten Ausgestaltungen der einzelnen Baugruppen der analogen Auswerteeinheit.

[0021] Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbändern, insbesondere einer Blistermaschine, umfasst einen Wegmesser 2, der einen Verlauf der Dicke des Folienbandes 4 abbildende Sensorsignale erzeugt, und eine analoge Auswerteeinheit 6, die mit dem Wegmesser 2 verbunden ist und die Sensorsignale des Wegmessers 2 empfängt. Im dargestellten Beispielsfall bilden der Wegmesser 2 und die analoge Auswerteeinheit 6 zusammen eine Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen 8 im Folienband 4.

[0022] Die analoge Auswerteeinheit 6 für den Wegmesser 2 umfasst einen Tiefpassfilter 14, einen Differentiator 10 zur Differenzierung der Sensorsignale und außerdem einen dem Differentiator 10 nachgeschalteten Komparator 12 zum Vergleich der vom Differentiator 10 ausgegebenen Spannungssignale mit mindestens einem vorbestimmten Grenzwert.

[0023] Die Sensorsignale des Wegmessers 2, die den Verlauf der Dicke des Folienbandes 4 abbilden, werden in einem feststehenden Sensorelement 48 generiert. Das Sensorelement 48 erzeugt hierbei Signale, die von dem Abstand zwischen Sensorelement 48 und einem mechanisch auf und ab bewegbaren Messelement 32 abhängen. Das Messelement 32 bewegt sich abhängig von der Dicke des Folienbandes 4 auf und ab, wenn das Folienband 4 unter dem fest montierten Sensorelement 48 in einer Transportrichtung T vorbeibewegt wird (siehe Fig. 2a). Beim Differenzieren der Sensorsignale erzeugt der Differentiator 10 somit Spannungssignale, die der Geschwindigkeit des Messelements 32 entsprechen.

[0024] Die analoge Auswerteeinheit 6 gibt auf Basis des vom Komparator 12 durchgeführten Vergleichs Entscheidungssignale an eine zentrale Steuereinrichtung 16 ab, die darauf ausgerichtet ist, eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Blistermaschine mit Steuerbefehlen zu versorgen. Die Steuereinrichtung 16 wird die von ihr generierten Steuerbefehle für die Arbeitsstationen auf Basis der Entscheidungssignale der analogen Auswerteeinheit 6 anpassen. Konkret bedeutet dies, dass bestimmte nachfolgende Vorgänge wie die Ausformung von Blisternäpfen, die Befüllung dieser Blisternäpfe mit Tabletten usw. an den Stellen des Folienbandes 4, an denen Spleißstellen 8 festgestellt wurden, nicht durchgeführt werden. Außerdem sollen derartige Abschnitte des Folienbandes 4, die Spleißstellen 8 aufweisen, am Ende der Bearbeitungsschritte, d.h. nach dem Ausstanzen der einzelnen Blister aus der versiegelten Folienbahn 4, ausgeschieden werden.

[0025] Das vom Komparator 12 gelieferte Spannungssignal weist in der Regel bereits eine annähernde Rechteckform auf. Um ein reproduzierbares Rechtecksignal definierter Impulsbreite zu erhalten, kann die analoge Auswerteeinheit 6 einen dem Komparator 12 nachgeschalteten Impulsformungsschaltkreis 18 aufweisen. Über einen Schaltausgang 20 der analogen Auswerteelektronik 6 gelangt das Rechtecksignal somit in die zentrale Steuereinrichtung 16.

[0026] In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann die analoge Auswerteelektronik 6 außerdem eine Einrichtung 22 zur Funktionsüberwachung aufweisen, die vorzugsweise ebenfalls einen Komparator 13, einen Impulsformungsschaltkreis 19 und einen zugeordneten Schaltausgang 21 aufweist. Das vom Sensorelement 48 generierte Sensorsignal weist aufgrund der vom Messelement 32 übertragenen Laufunruhen und Maschinenvibrationen im Betrieb ein gewisses Störsignal auf. Im Fehlerfall, wie z.B. bei einem Drahtbruch, einem Sensordefekt oder einer mechanischen Blockade des Gleitlagers 36, fällt dieses Störsignal unter die im Komparator 13 eingestellte Schwelle. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die vom Sensorelement 48 gelieferten Sensorsignale authentisch sind, die Verbindung zum Differentiator 10 unversehrt ist und die mechanische Übertragung der Dicke des Folienbandes 4 gewährleistet ist. Die Einrichtung 22 zur Funktionsüberwachung gibt ihr Ausgangssignal ebenfalls an die zentrale Steuereinrichtung 16 weiter.

[0027] Bezug nehmend auf Fig. 2a bis 2d wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung von Wegmessern 2 näher beschrieben. In diesem Beispiel sind zwei Wegmesser 2 an einer Halterung 28 (Fig. 2b) fixiert, die eine in horizontaler Richtung vorstehende Halteplatte 30 für die beiden Wegmesser 2 umfasst. Im dargestellten Beispielsfall der Fig. 2a bis 2d sind die zwei Wegmesser 2 in Transportrichtung T der Folienbahn 4 in einem Abstand von vorzugsweise zwischen 10 und 50 mm, mehr bevorzugt zwischen 15 und 30 mm, angeordnet. In der vorliegenden Ausgestaltung sind die beiden Wegmesser 2 parallel zur Transportrichtung T der Folienbahn 4 in Reihe angeordnet, es ist aber ebenfalls denkbar, die beiden Wegmesser 2 zusätzlich zum Versatz in Transportrichtung T der Folienbahn 4 auch quer zur Transportrichtung T der Folienbahn 4 zu versetzen.

[0028] Beide Wegmesser 2 sind jeweils mit einer analogen Auswerteeinheit 6 verknüpft. Der Aufbau der Schaltung der analogen Auswerteeinheit 6 für den zweiten Wegmesser 2 ist dabei grundsätzlich identisch zum Aufbau der Schaltung des ersten Wegmessers 2 gemäß Fig. 1.

[0029] Durch den zweiten Wegmesser 2 wird gewährleistet, dass eine Spleißstelle 8 immer mindestens einen der beiden Wegmesser 2 mit erforderlicher Mindestgeschwindigkeit durchläuft. Hintergrund hierfür ist, dass Blistermaschinen im Bereich der Folienformung, die dem Detektionsbereich nachfolgt, in der Regel getaktet betrieben werden, so dass abhängig von der Maschinengeschwindigkeit die Folienbahn 4 etwa 20 bis 60 mal pro Minute gestoppt und wieder in Bewegung gesetzt wird. Gelangt nun eine Spleißstelle 8 unmittelbar vor einem Wegmesser 2 zum Stehen, kann insbesondere bei langsamer Maschinengeschwindigkeit und/oder einer sich auf der dem Messelement 32 abgewandten Folienseite befindlichen Spleißstelle 8 das generierte Sensorsignal zu gering für eine sichere Erkennung sein. Die binären, in der jeweiligen elektronischen Auswerteeinheit 6 generierten Signale der beiden Kanäle werden in einem solchen Fall entsprechend logisch verknüpft und weiter verarbeitet. Der zweikanalige Aufbau stellt darüber hinaus ein redundantes System mit entsprechend erhöhter Funktionssicherheit dar.

[0030] Wie in Fig. 2c gezeigt, besteht ein Messelement 32 vorzugsweise aus einem Messelementgehäuse 54 und einem Näherungsstößel 40. Das Messelementgehäuse 54 ist als ein längliches Gehäuse mit einem Hohlraum ausgeführt und der Näherungsstößel 40 ist als ein stiftförmiges Element ausgeführt, das in dem Messelementgehäuse 54 verschiebbar gelagert ist. Ein Endabschnitt des Näherungsstößels 40 erstreckt sich dabei durch eine Öffnung, die an der oberen Stirnseite des Messelementgehäuses 54 ausgebildet ist. Wie weiterhin in Fig. 2c zu sehen, kann der Näherungsstößel 40 durch eine Feder 56, die als eine Spiralfeder ausgeführt sein kann, in Richtung auf die obere Stirnseite des Messelementgehäuses 54 gegenüber dem Messelementgehäuse 54 vorgespannt sein.

[0031] Jedes Messelement 32 ist an je einem Gleitlager 36, vorzugsweise einem Lineargleitlager, nach oben und unten verschiebbar geführt. Die Gleitlager 36 sind in Fig. 2a und 2b nur schematisch dargestellt; es sind auch viele andere Arten von Lagerungen des Messelements 32 denkbar.

[0032] Im unteren Bereich jedes Messelements 32 ist eine Rolle 38, vorzugsweise eine ballige Edelstahlrolle gelagert, die auf der Folienbahn 4 abrollt.

[0033] In dieser Ausführungsform bildet der Näherungsstößel 40 das Objekt, dessen Abstand zum Sensorelement 48 vom Sensorelement 48 gemessen wird. Es sind aber viele andere Ausgestaltungen des Messelements denkbar.

[0034] Bezug nehmend auf Fig. 2d ist das Sensorelement 48 ebenfalls als vertikal angeordnetes längliches Element ausgebildet und über dem Messelement 32 angeordnet. Im Bereich seines unteren Endes weist das Sensorelement 48 einen Oszillator 58 auf, der mittels Schwingkreis ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Dieses Wechselfeld tritt aus der unteren aktiven Fläche 60 des Sensorelements 48 aus. In dem sich frontseitig nähernden Messelement 32 aus Metall werden Wirbelströme induziert, welche dem Oszillator 58 Energie entziehen. Dadurch resultiert am Ausgang des Oszillators 58 eine Pegeländerung, die in Abhängigkeit der Distanz zwischen Messelement 32 und Sensorelement 48 das analoge Ausgangssignal des Sensorelements 48 beeinflusst. Die Pegeländerung am Ausgang des Oszillators wird in der Regel durch einen Signalkonverter 62 und einen Ausgangsverstärker 64 bearbeitet und verstärkt und somit das Ausgangssignal des Sensorelements 48 erzeugt.

[0035] Der betriebliche Hubbereich des Messelements 32 beschränkt sich vorzugsweise auf den geringen berührungslosen Messbereich des Sensorelements 48. Wie oben bereits angedeutet, wird beim Anheben des Messelements 32 über den betrieblichen Hubbereich hinaus der Näherungsstößel 40 vom Abstandssensor 48 in das Messelementgehäuse 54 gedrückt. Mechanische Anschläge 42 an den Gleitlagern 36 begrenzen diesen Hub, so dass die axiale Kraft auf den Wegmesser 2 die durch die Federkonstante der Feder 56 vorgegebene Kraft nicht überschreitet.

[0036] Eine Halterung 28 (Fig. 2b) verbindet die Halteplatte 30 für die Wegmesser mit der vorzugsweise aus Edelstahl gefertigten Folienführung 44 und dient gleichzeitig zur Montage der Vorrichtung am Maschinengestell. Vorzugsweise ist die Folienführung 44 dabei mit abgerundeten Kanten versehen. Am Folieneinlauf und Folienauslauf des Sensorsystems sind vorzugsweise Leitbleche 46 zur Beruhigung der Folienbewegung angebracht. Das auslaufseitige Leitblech 46 übernimmt dabei zusätzlich die Funktion einer thermischen Abschirmung der Wegmesser 2 gegenüber der in Folienlaufrichtung T nachfolgenden beheizten Formstation, in der die Blisternäpfe in die Folienbahn 4 eingeformt werden.

[0037] Unter der Voraussetzung, dass ein entsprechendes Bewegungsprofil des Folienbands 4 sowie eine Mindestbreite der Spleißstelle 8 eingehalten werden, kann auch lediglich ein Wegmesser 2 für eine sichere Erkennung von Spleißstellen 8 vorgesehen sein. Es ist daher klar, dass anstelle der zuvor beschriebenen zwei Wegmesser 2 auch die Möglichkeit des Einsatzes von nur einem Wegmesser 2 besteht. In diesem Fall ist der Aufbau des einen Wegmessers 2 identisch zu dem Aufbau eines jeden der beiden zuvor beschriebenen Wegmesser 2.

[0038] Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sollen nun wesentliche Bestandteile der analogen Auswerteelektronik 6 näher beschrieben werden.

[0039] Der mittels des Operationsverstärkers IC11b realisierte Differentiator 10 ist das Kernstück der Beschaltung. Das analoge, der Position des Messelements 32 entsprechende Spannungssignal A1 (0-10 V) wird hier in ein der Geschwindigkeit des Messelements 32 entsprechendes Spannungssignal umgeformt. Zuvor durchläuft das Sensorsignal einen aktiven Tiefpassfilter um IC11a, welches hochfrequente Störimpulse, hervorgerufen durch elektromagnetische Einstreuungen, unterdrückt. C14 und R15 bilden die Zeitkonstante, R14 bestimmt zusammen mit R15 den Verstärkungsfaktor der negierenden Operationsverstärkerbeschaltung und bewirkt gleichzeitig eine Stabilisierung gegenüber Schwingneigung zu höheren Frequenzen hin. Ein sprunghafter Anstieg des Eingangssignals (Bewegung des Wegmessers 2 auf die Spleißstelle 8 an der steigenden Flanke der Spleißstelle 8) führt zu einer negativ polarisierten Spannungsspitze am Ausgang des IC11b. Eine Bewegung des Wegmessers 2 von der Spleißstelle 8 herunter (fallende Flanke der Spleißstelle 8) bewirkt dementsprechend eine positiv polarisierte Spannungsspitze. Im Schaltbild sind diese Impulsformen an den zum nachfolgend beschriebenen Fensterkomparator gehörenden Trimmpotentiometern P21 und P22 skizziert.

[0040] Der Komparator 12 ist als Fensterkomparator ausgebildet und besteht aus zwei Schaltungsteilen um die Komparatoren IC21a und IC21b. Hier werden die vom Differentiator 10 ausgegebenen Spannungsspitzen auf Grenzwerte überwacht. Es werden nur entsprechend hohe, realen Spleißstellen 8 entsprechende Signale als solche erkannt und kleinere, z.B. durch Maschinenvibrationen hervorgerufene Signale unterdrückt. Die Grenzwerte werden mit den Trimmpotentiometern P21 und P22 auf Werte zwischen -1,0 und 0 V (P22) bzw. 0 und +1,0 V (P21) eingestellt. Diese einmalige Einstellung ist unabhängig von der verwendeten Folienbahn 4 für alle erdenklichen Spleißstellen 8 gültig. IC21a überwacht somit positive Spannungsspitzen (Bewegung von Spleißstelle 8 herunter), IC21b entsprechend negative Spannungsspitzen (Bewegung auf Spleißstelle 8 hinauf). Die Ausgänge der Komparatoren IC21a und IC21b können in vorliegender Beschaltung gleichberechtigt positive oder negative Grenzwertüberschreitungen signalisieren. Falls nur eine der beiden Flanken (steigend oder fallend) überwacht werden soll, kann auch anstelle des Fensterkomparators ein einfacher Komparator eingesetzt werden.

[0041] Der Impulsformungsschaltkreis 18 umfasst einen Timer IC31a, der die variable Impulsbreite des vom Fensterkomparator generierten Schaltsignals in ein Rechtecksignal mit fester Pulsdauer umformt. C32 bestimmt die Pulsdauer (ca. 100 ms). Die Leuchtdiode D31 signalisiert den Gutzustand "keine Spleißstelle" (grün). Der Transistor T31 erzeugt das für die Maschine erforderliche Steuersignal, das zur zentralen Steuereinheit 16 gelangt. Für die entsprechende Pegelanpassung wird dieser Transistor mit der maschineninternen Spannung L+ (24 VDC) versorgt. D33 sorgt für Verpolungsschutz des Binärausgangs, D32 übernimmt den Überspannungsschutz des Transistorausgangs. Der Längswiderstand R34 begrenzt den Ausgangsstrom und wirkt somit als Überlastschutz.

[0042] Zusätzlich zu den genannten Komponenten kann die analoge Auswerteeinheit 6 außerdem eine Einrichtung 22 zur Funktionsüberwachung aufweisen. Die Einrichtung 22 zur Funktionsüberwachung umfasst einen Komparator 13, einen Impulsformungsschaltkreis 19 und einen Schaltausgang 21. Dieser Aufbau entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Klebestellenzweigs. Das Störsignal, das durch Laufunruhen des Folienbands 4 und Maschinenvibrationen auf den Wegsensor 48 übertragen wird, wird hierbei als ein Lebenssignal interpretiert. Die Schaltschwellen des Komparators 13 sind entsprechend niedriger einzustellen. Timer IC31b wird im Gegensatz zum Timer IC31a mit dessen negiertem Schaltausgang beschaltet. Im betrieblichen Zustand der Maschine wird davon ausgegangen, dass eine der Schaltschwellen des Komparators 13 pro Maschinentakt wenigstens einmal ausgelöst wird. Entsprechend wird die Zeitkonstante über C52 auf einen Wert größer der Dauer des langsamsten Maschinentaktes dimensioniert. Dementsprechend befindet sich das Signal Fkt vor Maschinenstart auf Low-Pegel, was gleichbedeutend mit einem Fehlerzustand ist. Die zentrale Steuereinrichtung 16 muss diesen Umstand entsprechend logisch verknüpfen, so dass die eigentliche Überwachungsfunktion erst ab Ende des ersten Maschinentaktes nach Start der Maschine von der Steuereinrichtung 16 aktiviert wird.

[0043] Die duale Spannungsversorgung der analogen Auswerteeinheit 6 wird über einen DC/DC-Wandler aus der maschineninternen Versorgungsspannung generiert.

[0044] Beispiele der Ausgestaltung der in Fig. 3 dargestellten Bauteile sind in der folgenden Liste aufgeführt:

Tiefpassfilter 14 / Differentiator 10	IC11	2-fach Operationsverstärker (z. B. LM 358)
	C11	Kondensator 180-470 pF
	C12	Kondensator 100-330 pF
	C13	Kondensator 180-470 pF
	C14	Kondensator 330 nF-2,2 µF
	C15	Kondensator 1,0-4,7 nF
	Cs	Stützkondensatoren 47-220 nF
	R11	Metallschichtwiderstand 3,3-10 kΩ
	R12	Metallschichtwiderstand 3,3-10 kΩ
	R13	Metallschichtwiderstand 1,0-4,7 kΩ
	R14	Metallschichtwiderstand 0,47-2,2 MΩ
	R15	Metallschichtwiderstand 0,47-2,2 MΩ
Komparator Klebestelle 12
	IC21	4-fach Komparator (z. B. LM 339)
	Cs	Stützkondensatoren 47-220 nF keramisch
	P21	Mehrgangpotentiometer 3,3-22 kΩ
	P22	Mehrgangpotentiometer 3,3-22 kΩ
	R21	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R22	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R23	Metallschichtwiderstand 22-100 kΩ
	R24	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R25	Metallschichtwiderstand 22-100 kΩ
	R26	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
Komparator Funktionsüberwachung 13
	P41	Mehrgangpotentiometer 3,3-22 kΩ
	P42	Mehrgangpotentiometer 3,3-22 kΩ
	R41	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R42	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R43	Metallschichtwiderstand 22-100 kΩ
	R44	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R45	Metallschichtwiderstand 22-100 kΩ
	R46	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
Impulsformung Klebestelle 18
	IC31	Präzisionsmonoflop (z. B. CD 4538)
	T31	Transistor PNP (z. B. BC 327)
	D31	LED grün
	D32	Zenerdiode (z. B. ZPD 36)
	D33	Diode (z. B. 1 N 4148)
	C31	Kondensator 47-220 nF
	C32	Tantalelko 3,3-22 µF
	Cs	Stützkondensator 47-220 nF keramisch
	R31	Metallschichtwiderstand 1,0-4,7 kΩ
	R32	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R33	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R34	Metallschichtwiderstand 0,68-3,3 kΩ
	R35	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R36	Metallschichtwiderstand 0,47-2,2 MΩ
Impulsformung Funktionsüberwachung 19
	T51	Transistor PNP (z. B. BC 327)
	D51	LED grün
	D52	Zenerdiode (z. B. ZPD 36)
	D53	Diode (z. B. 1 N 4148)
	C51	Kondensator 47-220 nF
	C52	Tantalelko 3,3-22 µF
	Cs	Stützkondensator 47-220 nF keramisch
	R51	Metallschichtwiderstand 1,0-4,7 kΩ
	R52	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R53	Metallschichtwiderstand 1,8-6,8 kΩ
	R54	Metallschichtwiderstand 0,68-3,3 kΩ
	R55	Metallschichtwiderstand 33-220 kΩ
	R56	Metallschichtwiderstand 0,47-2,2 MΩ

[0045] Im Falle von zwei Wegmessern 2 sind zwei Schaltungen wie in Fig. 3 vorhanden.

[0046] Der Wegmesser 2 muss nicht als induktiver Abstandssensor ausgebildet sein, sondern es können auch andere bekannte Wegmesser verwendet werden, die beispielsweise mit einer optischen Erfassung eines mechanisch bewegten Stempels arbeiten.

[0047] Die Sensorsignale des Sensorelements 48 liegen in der Regel zwischen 0 und 10 V DC.

[0048] Das Sensorelement 48 kann als Sensorsignale anstelle von Spannungssignalen auch Stromsignale erzeugen.

[0049] Hinsichtlich der Detektion von Spleißstellen 8 ist die beschriebene Vorrichtung keinen Einschränkungen unterlegen. Sie detektiert Spleißstellen 8 in allen Arten und Dicken von Folienbahnen 4, bevorzugt Aluminium- oder Kunststofffolien, und ist für eine Detektion im getakteten Betrieb geeignet. Ebenfalls irrelevant sind die Art der Verklebung und die Anordnung der Verdickung auf Oberseite oder Unterseite der zu überwachenden Folienbahn 4.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen (4), insbesondere einer Blistermaschine, mit
einer zentralen Steuereinrichtung (16), welche darauf ausgerichtet ist, eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Anlage mit Steuerbefehlen zu versorgen, und
einer Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen (8) in der Folienbahn (4),
wobei die Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen (8) einen Wegmesser (2) aufweist, der ein abhängig von einer Dicke der Folienbahn (4) mechanisch bewegbares Messelement (32) aufweist und der darauf ausgerichtet ist, einen Verlauf der Dicke der Folienbahn (4) abbildende Sensorsignale zu erzeugen,
wobei die Vorrichtung zur Erkennung von Spleißstellen (8) außerdem eine analoge Auswerteeinheit (6) aufweist, die mit dem Wegmesser (2) verbunden ist und die Sensorsignale des Wegmessers (2) empfängt, wobei die analoge Auswerteeinheit (6) zumindest einen Differentiator (10) zur Differenzierung der Sensorsignale und zur Erzeugung von der Geschwindigkeit des Messelements (32) entsprechenden Spannungssignalen aufweist, und außerdem einen dem Differentiator (10) nachgeschalteten Komparator (12) zum Vergleich der vom Differentiator (10) ausgegebenen Spannungssignale mit mindestens einem vorbestimmten Grenzwert,
wobei die analoge Auswerteeinheit (6) Entscheidungssignale auf Basis des Vergleichs an die Steuereinrichtung (16) ausgibt, und
wobei die Steuereinrichtung (16) darauf ausgerichtet ist, die Steuerbefehle für die Arbeitsstationen auf Basis der Entscheidungssignale der analogen Auswerteeinheit (6) anzupassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Komparator (12) ein Fensterkomparator ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die analoge Auswerteeinheit (6) einen dem Komparator (12) nachgeschalteten Impulsformungsschaltkreis (18) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die analoge Auswerteeinheit (6) eine Einrichtung (22) zur Funktionsüberwachung aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (32) mittels eines Gleitlagers (36) geführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegmesser (2) als ein induktiver Analogsensor ausgeführt ist, der neben dem Messelement (32) ein Sensorelement (48) umfasst, wobei das Messelement (32) des Wegmessers (2) als ein Näherungselement ausgeführt ist, das vertikal zu einer Transportrichtung (T) relativ zu dem Sensorelement (48) verschiebbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (48) und das Messelement (32) derart induktiv wirkverbunden sind, dass eine Änderung des Abstands zwischen dem Messelement (32) und dem Sensorelement (48) eine Änderung der Bedämpfung des Sensorelements (48) durch das Messelement (32) bewirkt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Wegmesser (2) abgegebenes Sensorsignal ein analoges Signal ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (32) eine in seinem unteren Bereich gelagerte Rolle (38) aufweist, die auf der Folienbahn (4) abrollt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die analoge Auswerteeinheit (6) einen dem Differentiator (10) vorgeschalteten Tiefpassfilter (14) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Wegmesser (2) in einer Transportrichtung (T) der Folienbahn (4) stromab des ersten Wegmessers (2) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen erstem Wegmesser (2) und zweitem Wegmesser (2) in Transportrichtung (T) der Folienbahn (4) zwischen 10 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 15 und 30 mm beträgt.

13. Vorrichtung zur Anpassung der Steuerung einer Anlage zur Bearbeitung von Folienbahnen (4), insbesondere einer Blistermaschine, mit
einer zentralen Steuereinrichtung (16), welche darauf ausgerichtet ist, eine Mehrzahl von Arbeitsstationen der Anlage mit Steuerbefehlen zu versorgen, und
zwei Wegmessern (2), die in einer Transportrichtung (T) der Folienbahn (4) in einem vorbestimmten Abstand nacheinander angeordnet sind, die jeweils ein abhängig von einer Dicke der Folienbahn (4) mechanisch bewegbares Messelement (32) aufweisen und die darauf ausgerichtet sind, einen Verlauf der Dicke der Folienbahn (4) abbildende Sensorsignale zu erzeugen,
wobei die Steuereinrichtung (16) darauf ausgerichtet ist, die Sensorsignale der zwei Wegmesser (2) auszuwerten und die Steuerbefehle für die Arbeitsstationen auf Basis der Auswertung der Sensorsignale anzupassen.

Zeichnung