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 zum 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. 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.

[0005] Außerdem sind im Stand der Technik Wegmesser zum Messen von Foliendicken bekannt.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die analoge Auswerteeinheit außerdem eine Einrichtung zur Drahtbrucherkennung auf. Hiermit wird das Sensorkabel auf seine Unversehrtheit überwacht.

[0012] Bevorzugt sind die Sensorsignale des Wegmessers Stromsignale. Dies liefert den Vorteil, dass Stromsignale weniger anfällig auf elektrische oder elektromagnetische Effekte sind als Spannungssignale.

[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Messelement des Wegmessers ein pneumatisch betätigbarer Messstößel, der vertikal zu einer Transportrichtung der Folienbahn verschiebbar gelagert ist. Somit können die Pneumatikzylinder über elektromagnetische Ventile geregelt mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch ein konstanter Anpressdruck auf die Folienbahn gewährleistet wird. Außerdem können auf diese Weise die Messstößel beim Starten und Stoppen der Anlage ein- bzw. ausgefahren werden. Im eingefahrenen Zustand ist der Messstößel somit vor mechanischer Beschädigung geschützt, und bei geeigneter Druckregelung ist der Messstößel auch im Betrieb vor mechanischer Überlastung geschützt.

[0014] In einer Ausgestaltung ist der Messstößel von einem Übertragungselement aktivierbar, das auf der Folienbahn aufliegt. Auf diese Weise ist der Messstößel von der Folienbewegung mechanisch entkoppelt, und somit treten an den Stößellagern ausschließlich axiale Kräfte auf.

[0015] Vorzugsweise weist dabei das Übertragungselement einen Kolben auf, der in einem Gleitlager geführt ist und dessen oberes Ende an dem Messstößel anliegt.

[0016] Bevorzugt ist es hierbei, wenn das Übertragungselement eine im unteren Bereich des Kolbens gelagerte Rolle aufweist, die auf der Folienbahn abrollt. Auf diese Weise wird der Kontakt zwischen Übertragungselement und Folienbahn ohne die Gefahr einer Beschädigung der Folienbahn sichergestellt.

[0017] Vorzugsweise erfasst eine optische Einheit im Wegmesser die Verschiebung des Messstößels und erzeugt die Sensorsignale. Damit ist gewährleistet, dass auch geringste Verschiebungen des Messstößels sicher erfasst und der weiteren Auswertung zugeführt werden.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] Da sich aufgrund der Redundanz der beiden Wegmesser immer zumindest einer der beiden Wegmesser an einem Ort befindet, an dem die Spleißstelle der Folienbahn mit ausreichender Geschwindigkeit vorbei bewegt wird, kann somit unter Umständen die oben beschriebene analoge Auswerteelektronik entfallen und eine digitale Verarbeitung der Sensorsignale in der Steuereinrichtung ausreichen.

[0022] 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; und

Fig.3

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

[0023] 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.

[0024] Die analoge Auswerteeinheit 6 umfasst zumindest 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. Die Sensorsignale, die den Verlauf der Dicke des Folienbandes 4 abbilden, werden im Wegmesser 2 durch ein mechanisch bewegbares Messelement 14 ausgelöst, das sich abhängig von der Dicke des Folienbandes 4 auf und ab bewegen kann, wenn das Folienband 4 unter dem fest montierten Wegmesser 2 in einer Transportrichtung T vorbeibewegt wird. Beim Differenzieren der Sensorsignale erzeugt der Differentiator 10 somit Spannungssignale, die der Geschwindigkeit des Messelements 14 entsprechen.

[0025] 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.

[0026] 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.

[0027] In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann die analoge Auswerteelektronik außerdem eine Einrichtung 22 zur Drahtbrucherkennung aufweisen, die vorzugsweise ebenfalls einen Komparator 24 und einen zugeordneten Schaltausgang 26 aufweist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die vom Wegmesser 2 gelieferten Sensorsignale authentisch sind und die Verbindung zum Differentiator 10 unversehrt ist. Die Einrichtung 22 zur Drahtbrucherkennung gibt ihr Ausgangssignal ebenfalls an die zentrale Steuereinrichtung 16 weiter.

[0028] Bezug nehmend auf Fig. 2a und 2b wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung von zwei identischen Wegmessern 2 näher beschrieben. Die Wegmesser 2 sind an einer Halterung 28 fixiert, die eine in horizontaler Richtung vorstehende Halteplatte 30 für die beiden Wegmesser 2 umfasst. Im dargestellten Beispielsfall der Fig. 2a und 2b 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. Beide Wegmesser 2 sind jeweils mit einer analogen Auswerteeinheit 6 verknüpft. 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.

[0029] Durch den zweiten Wegmesser 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 14 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] Die Messelemente 14 der dargestellten Wegmesser 2 sind pneumatisch betätigbare Messstößel, die vertikal zur Transportrichtung T der Folienbahn 4 verschiebbar gelagert sind. Jedes Messelement 14 ist im Betrieb des Wegmessers 2 von einem Übertragungselement 32 aktivierbar, das auf der Folienbahn 4 aufliegt. Jedes Übertragungselement 32 weist im dargestellten Beispielsfall einen Kolben 34 auf, der jeweils in einem Gleitlager 36, vorzugsweise einem Lineargleitlager, nach oben und unten verschiebbar geführt ist und dessen oberes Ende an dem Messelement 14 anliegt. Die Gleitlager 36 sind in Fig. 2a und 2b nur schematisch dargestellt; es sind auch viele andere Arten von Lagerungen der beweglichen Kolben 34 denkbar.

[0031] Im unteren Bereich jedes Kolbens 14 ist eine Rolle 38, vorzugsweise eine ballige Stahlrolle, gelagert, die auf der Folienbahn 4 abrollt. Die hinsichtlich radialer Querkräfte empfindlichen Messelemente 14 der Wegmesser 2 werden durch diese Konstruktion von der Folienbewegung mechanisch entkoppelt. An den Lagern der Messelemente 14 treten somit ausschließlich axiale Kräfte auf. Gehärtete und geschliffene Auflagebolzen 40 können den Kontakt zwischen Messelementen 14 und Kolben 34 herstellen. Die Oberflächenbearbeitung dieser Auflagebolzen 40 gewährleistet minimales Spiel an der Kontaktstelle. Mechanische Anschläge 42 an den Gleitlagern 36 können eine Überlastung der Lager der Messelemente 14 in axialer Richtung nach oben bewirken.

[0032] Optische Einheiten 48 im Wegmesser 2 erfassen die Verschiebung der Messelemente 14 und erzeugen die Sensorsignale. Vorzugsweise ist jede optische Einheit als optischer Glasskalensensor mit CMOS-Bildempfänger-Projektionssystem ausgebildet. Ein solcher Sensor besitzt eine Auflösung von 0,1 µm. Das von ihm gelieferte Stromsignal liegt in der Regel zwischen 4 und 20 mA. Grundsätzlich ist auch der Einsatz anderer Wegmesser 2 denkbar, beispielsweise von induktiven Sensoren.

[0033] Die Halterung 28 verbindet die Halteplatte 30 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.

[0034] Die in den Figuren schematisch dargestellten Pneumatikzylinder 50 dienen der Betätigung der Messelemente 14. Durch entsprechende Schaltsignale (Fig. 1) werden die Pneumatikzylinder 50 basierend auf einem Signal der zentralen Steuereinrichtung 16 über ein elektromagnetisches Ventil 52 mit Druckluft beaufschlagt. Ein Druckregler 54 sowie eine Drossel 56 in der Zylinderzuleitung schützen die Messelemente 14 vor mechanischer Überlastung. Im drucklosen Zustand der Pneumatikzylinder 50 sind die Messelemente 14 eingefahren und damit zusätzlich geschützt. Durch Ein- und Ausfahren der Messelemente 14 beim Starten und Stoppen der Anlage werden die resultierenden Analogsignale am Eingang A der zentralen Steuereinrichtung 16 vorzugsweise einer Plausibilitätsprüfung unterzogen. Hierdurch können Fehlfunktionen wie beispielsweise die Blockierung eines Messelements erkannt werden. Im eingefahrenen Zustand sind die Messelemente 14 hierdurch vor mechanischer Beschädigung geschützt.

[0035] Bei Vorliegen von zwei Wegmessern 2 kann unter Umständen auch auf die analoge Auswerteelektronik 6 verzichtet werden. In diesem Fall würden die von den Wegmessern 2 generierten Sensorsignale direkt in der prozessorbasierten zentralen Steuereinheit 16 ausgewertet. Diese ist zwar an vorgegebene Zykluszeiten gebunden und zeigt somit eine niedrigere Signaldynamik im Vergleich mit der analogen Auswerteeinheit 6, aber aufgrund der zumindest in einem der beiden Wegmesser 2 vorliegenden ausreichend großen Foliengeschwindigkeit kann diese unter bestimmten Bedingungen ausreichen. Bevorzugt ist jedoch die Kombination mit einer analogen Auswerteeinheit 6.

[0036] Umgekehrt kann, wenn eine analoge Auswerteeinheit 6 wie beschrieben verwendet wird, auch lediglich ein Wegmesser 2 für eine sichere Erkennung von Spleißstellen 8 genügen. Wenn somit in der oben genannten Beschreibung von Fig. 2a und 2b von zwei Wegmessern 2 die Rede ist, so ist dies auch immer auf die Möglichkeit des Einsatzes von nur einem Wegmesser 2 zu lesen. Der Aufbau des einen Wegmessers 2 ist dann identisch zum Aufbau jedes der beiden in Fig. 2a und 2b beschriebenen Wegmesser 2.

[0037] Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sollen nun wesentliche Bestandteile der analogen Auswerteelektronik 6 näher beschrieben werden.

[0038] Der mittels des Operationsverstärkers IC11a realisierte Differentiator 10 ist das Kernstück der Beschaltung. Das analoge, der Position des Messstößels entsprechende Signal I_S (4 - 20 mA) wird hier in ein der Geschwindigkeit des Messstößels entsprechendes Spannungssignal umgeformt. Über den Shuntwiderstand R13 entsteht aus dem Strom- ein Spannungssignal. C11 und R12 bilden die Zeitkonstante, R11 bestimmt zusammen mit R12 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 IC11a. Eine Bewegung des Wegmessers 2 von der Spleißstelle 8 herunter (fallende Flanke der Spelißstelle 8) bewirkt dementsprechend eine positiv polarisierte Spannungsspitze. Im Schaltbild sind diese Impulsformen an den zum nachfolgend beschriebenen Fensterkomparator gehörenden Trimmpotentiometern R22 und R23 skizziert.

[0039] Der Komparator 12 ist als Fensterkomparator ausgebildet und besteht aus zwei Schaltungsteilen um die Komparatoren IC22a und IC22b. 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 R22 und R23 auf Werte zwischen -1,0 und 0 V (R23) bzw. 0 und +1,0 V (R22) eingestellt. Diese einmalige Einstellung ist unabhängig von der verwendeten Folienbahn 4 für alle erdenklichen Spleißstellen 8 gültig. IC22a überwacht somit positive Spannungsspitzen (Bewegung von Spleißstelle 8 herunter), IC22b entsprechend negative Spannungsspitzen (Bewegung auf Spleißstelle 8 hinauf). Die Ausgänge der Komparatoren IC22a und IC22b 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.

[0040] Der Impulsformungsschaltkreis 18 umfasst einen Timer IC31, der die variable Impulsbreite des vom Fensterkomparator generierten Schaltsignals in ein Rechtecksignal mit fester Pulsdauer umformt. R31 und C31 bestimmen die Pulsdauer (ca. 110 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 und D35 sorgen für Verpolungsschutz der Spannungsversorgung bzw. des Binärausgangs, D34 übernimmt den Überspannungsschutz des Transistorausgangs.

[0041] Zusätzlich zu den genannten Komponenten kann die analoge Auswerteeinheit 6 außerdem eine Einrichtung 22 zur Drahtbrucherkennung aufweisen. Dieser Schaltungsteil übernimmt die branchenbedingt obligatorische Überwachung des Sensorkabels. Bei intaktem Kabel (geschlossener Stromkreis) fließt über R13 ein Mindeststrom von 4 mA (entsprechend 1,88 V). IC11b bildet einen eingangsseitig hochohmigen Impedanzwandler. Über R41 und R42 wird eine aus der stabilisierten Spannungsversorgung + Uv erzeugte Referenzspannung (1,09 V) abgegriffen und durch den Komparator IC22c mit dem Sensorsignal verglichen. T41 wird mit L+ (24 VDC) versorgt und generiert ein entsprechendes Signal für die Steuereinrichtung 16. D41 (grün) signalisiert eine intakte Kabelverbindung. D42 übernimmt den Überspannungsschutz der Ausgangsstufe, D43 den Verpolungsschutz des Binärausgangs.

[0042] Die Spannungsversorgung der analogen Auswerteeinheit 6 ist eine herkömmliche duale Spannungsversorgung.

[0043] Beispiele der Ausgestaltung der in Fig. 3 dargestellten Bauteile sind in der folgenden Liste aufgeführt:

Differentiator 10	IC11	Operationsverstärker (z.B. LM 358)
	C11	470-820 nF
	C12	1,0-3,9 nF
	CS	Stützkondensatoren 47-220 nF keramisch
	R11	0,47-2,2 MΩ
	R12	0,47-2,2 MΩ
	R13	270-680 Ω
Fensterkomparator 12	IC22	Komparatoren (z.B. LM 339)
	CS	Stützkondensatoren 47-220 nF keramisch
	R21	47-220 kΩ
	R22	4,7-22 kΩ
	R23	4,7-22kΩ
	R24	1,0-4,7 kΩ
	R25	1,0-4,7 kΩ
	R26	27-68 kΩ
	R27	1,0-4,7 kΩ
	R28	27-68 kΩ
Impulsformung 18	IC31	Timer (z.B. TLC 551)
	T31	Transistor (z.B. BC 337)
	D31	LED grün
	D32	LED rot
	D33	Diode (z.B. 1 N 4007)
	D34	Zenerdiode (z.B. ZPD 36)
	D35	Diode (z.B. 1 N 4007)
	C31	4,7-220 nF
	C32	4,7-22 nF
	CS	Stützkondensator 47-220 nF keramisch
	R31	0,47-2,2 MΩ
	R32	1,0-4,7 kΩ
	R33	47-220 kΩ
	R34	47-220 kΩ
	R35	47-220 kΩ
	R36	1,0-4,7 kΩ
Drahtbruchüberwachung 22	T41	Transistor (z.B. BC 337)
	D41	LED grün
	D42	Zenerdiode (z.B. ZPD 36)
	D43	Diode (z.B. 1 N 4007)
	R41	27-68 kΩ
	R42	2,7-6,8 kΩ
	R43	4,7-22 kΩ
	R44	2,7-6,8 kΩ

[0044] 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 detektierenden 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 (14) 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 (14) 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 Drahtbrucherkennung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale des Wegmessers (2) Stromsignale sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (14) des Wegmessers (2) ein pneumatisch betätigbarer Messstößel ist, der vertikal zu einer Transportrichtung (T) der Folienbahn (4) verschiebbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstößel im Betrieb von einem Übertragungselement (32) aktivierbar ist, das auf der Folienbahn (4) aufliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (32) einen Kolben (34) aufweist, der mittels eines Gleitlager (36) geführt ist und dessen oberes Ende an dem Messstößel anliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (32) eine im unteren Bereich des Kolbens (34) gelagerte Rolle (38) aufweist, die auf der Folienbahn (4) abrollt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Einheit (48) im Wegmesser (2) die Verschiebung des Messstößels optisch erfasst und die Sensorsignale erzeugt.

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 (14) 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