Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem sowie ein Verfahren zum Transport von Stückgut, insbesondere von Behältern, mit einer im Wesentlichen kreisrunden Transportbahn.

Stand der Technik

Transportsysteme mit Linearmotorantrieb, insbesondere Langstator-Linearmotoren, sind im Stand der Technik wohl bekannt und werden vermehrt industriell zum Transport von Stückgut, beispielsweise von Behältern, eingesetzt.

Den Transportsystemen mit Linearmotorantrieb ist dabei gemein, dass speziell dazu ausge- bildete Transportelemente, sogenannte Läufer, Mover, Shuttles oder Pucks, mit dem oder den Langstatoren bzw. Statoren eines oder mehrerer Linearmotoren entlang einer Transportbahn, insbesondere entlang einer oder mehrerer Führungsschienen, bewegt werden. Dabei werden die Transportelemente häufig insbesondere dazu eingesetzt, Objekte wie Stückgut, insbeson- dere Behälter, Preformen bzw. Gebinde, entlang der Transportbahn zu transportieren. Dabei kann der Transport entlang der Transportbahn beispielsweise dem Transport zwischen Be- handlungsmaschinen, oder aber der Übergabe zwischen zwei Transporteinrichtungen dienen.

Beispiele für Behandlungsmaschinen sind eine Füllmaschine in der Getränke verarbeitenden Industrie, mit der mit den Transportelementen transportierte Behälter beispielsweise mit einem flüssigen Produkt befüllt werden. Andere Beispiele sind durch eine Etikettiermaschine, eine Direktdruckmaschine oder einer Blasformmaschine gegeben. Solche Maschinen sind häufig als sogenannte Rundläufer ausgebildet. Wie erwähnt können Transportsysteme mit Linearmo- torantrieb auch zum Transfer der beförderten Objekte zwischen einem einlaufenden Strom der Objekte und einem auslaufenden Strom der Objekte eingesetzt werden. Dabei können die Teilungen des einlaufenden und auslaufenden Stromes insbesondere verschieden sein, wobei mittels des Linearmotors eine synchrone Übernahme der Objekte aus dem einlaufenden Strom sowie eine synchrone Übergabe der Objekte an den auslaufenden Strom garantiert wird.

Unter der Teilung bzw. dem Teilungsabstand eines Stromes von Objekten ist hier und im Fol- genden der Abstand sich entsprechender Punkte aufeinanderfolgender Objekte zu verstehen. Bei Förderung der Objekte auf einer kreisrunden Bahn kann wie unten genauer beschrieben auch eine Winkelteilung definiert werden. Zwischen den einzelnen Teilungen besteht ein ein- deutiger Zusammenhang, sodass Relationen bzgl. einer Teilung entsprechende Relationen bzgl. einer alternativen Definition der Teilung implizieren.

Wenn eine Behälterbehandlungsanlage beispielsweise verschiedene Behälterformate bear- beiten soll, tritt in manchen Fällen die Situation auf, dass in einer im Produktionsfluss strom- aufwärts angeordneten Maschine der Anlage, beispielsweise einer Blasmaschine zum Formen der Behälter aus einem Preform, je nach Betriebsmodus (also je nach Behälterformat) unter- schiedlich viele der Bearbeitungsstationen, beispielsweise Blasstationen der Blasmaschine, verwendet werden, beispielsweise jede Station in einem ersten Betriebsmodus und nur jede zweite oder jede dritte in einem zweiten Betriebsmodus. Wenn beispielsweise bei einer Ma- schine nur jede zweite Bearbeitungsstation verwendet wird, spricht man davon, dass sie mit halber Beladung fährt.

Typischerweise ist ein Teilungswechselstern vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass er in einem Betriebsmodus, beispielsweise bei voller Beladung, die Behälter auf die Teilung bringt, die für die nachfolgende Maschine (bei voller Beladung dieser Maschine) benötigt wird. Wenn dann jedoch die stromaufwärts angeordnete Maschine mit halber Beladung gefahren werden soll und unverändert der Teilungswechselstern weiterverwendet wird, entstehen Lücken im Behälterfluss, die sich über den Teilungswechselstern hinweg in die stromabwärts angeord- nete Maschine fortsetzen, so dass auch in dieser Maschine dann nicht alle Stationen besetzt sind.

Diese Lücken können nur dann geschlossen werden, wenn für jeden Betriebsmodus ein pas- sender Teilungswechselstern verwendet wird. Beispielsweise muss der Teilungswechselstern für volle Beladung eine kleinere Teilungsänderung herbeiführen als bei halber Beladung. Da- her muss auch der Teilungsabstand in Teilbereichen des Teilungswechselsterns für verschie- dene Betriebsmodi verschieden sein. Um den Teilungsabstand eines Teilungswechselsterns zu ändern, beispielsweise für einen Formatwechsel, ist es bisher bekannt, die Kurvenführung, häufig in Form einer Kurvenscheibe, des Teilungswechselsterns auszutauschen und/oder die Anzahl der Greifelemente anzupassen. Das führt dazu, dass ein aufwändiger Umbau erforder- lich ist, was auch eine relativ lange Standzeit der Anlage zur Folge hat. Außerdem wird für jeden Betriebsmodus eine eigene Kurvenscheibe benötigt, was zu hohen Anschaffungskosten führt. Um dieses Problem zu beheben, ist es denkbar, die im Stand der Technik allgemein verwen- deten Teilungswechselsterne durch ein Transportsystem mit Linearmotorantrieb zu ersetzen.

Über den Stator können die T ransportelemente mittels elektromagnetischer Kräfte einzeln und unabhängig voneinander bewegt werden. Dabei sind die Transportelemente häufig über Rol- len bzw. Wälzlager, seltener über Gleitlager, an einer oder mehreren Laufschienen als Füh- rungselemente gelagert, die im Wesentlichen dem Verlauf des Langstators folgen.

Auf bzw. an den Transportelementen befinden sich wie unten genauer beschrieben ein oder mehrere Magnete, die mit dem von dem Stator erzeugten Magnetfeld wechselwirken und auf diese Weise bewegt werden. Je nach Aufbau des betreffenden Linearmotors wirken auf ein Transportelement verschiedene Kräfte und Momente. Beispielsweise wirken aufgrund der magnetischen Anziehung zwischen dem Sekundärteil des Transportelements und dem Langstator Normalkräfte. Bei gekrümmter Transportbahn wirken nach außen gerichtete Flieh kräfte. Insbesondere wenn die Transportelemente mit einer Nutzlast im Sinne des transpor- tierten Objekts beladen sind, wirken Gewichtskräfte. Schließlich wirken abhängig von dem ge- wünschten Zeit-Weg-Profil Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte auf die Transportele- mente. Außerdem können aufgrund eines auskragend transportierten Objektes auch Drehmo- mente auf die Transportelemente wirken.

Diese Kräfte und Momente müssen durch die Lagerung der Transportelemente, beispiels- weise durch die Laufrollen, aufgenommen werden. Aus diesem Grund sind die Rollen einem mehr oder weniger starken Verschleiß unterworfen. Da bei einem Langstator-Linearmotor die Lager, mit denen die Transportelemente an der Transportbahn gelagert sind, das einzige nen- nenswert verschleißbehaftete Bauteil darstellen, werden die Wartungsintervalle des gesamten Transportsystems im Wesentlichen durch die Lebensdauer der Laufrollen bestimmt. Durch eine Erhöhung der Standzeit der Laufrollen lässt sich der Maschinenstillstand durch längere Wartungsintervalle reduzieren. Ebenso ergeben sich Kosteneinsparungen, da seltener neue Rollen benötigt werden.

Im Vergleich zu Rundläufermaschinen hat ein Maschinenaufbau mit einem Transportsystem mit Linearmotorantrieb den Nachteil, dass jedes Transportelement separat über eigene Lager, beispielsweise eigene Rollen, gelagert werden muss. Um eine vergleichbare Produktionsleis- tung der Maschine zu erreichen, müssen sich die Transportelemente mit relativ hoher Ge- schwindigkeit entlang der Transportbahn bewegen. Dadurch erreichen die Rollen der Trans- portelemente innerhalb kürzester Zeit enorme Laufleistungen. Beispielsweise kann die jährli- che Laufleistung der Rollen der T ransportelemente bei einer zeitgemäßen Ausstoßleistung der Maschine mehrere 10.000 km betragen. Aufgrund der hohen Belastung durch die auftretenden Kräfte und Momente sowie der hohen Laufleistung unterliegen die Laufrollen daher einem ho- hen Verschleiß.

Darüber hinaus entsteht, beispielsweise durch Dissipation induzierter Ströme, bei der magne- tischen Wechselwirkung zwischen den Sekundärteilen der Transportelemente und dem Langstator eine erhebliche Abwärme, die abgeleitet werden muss. Diese Abwärme ist umso größer, je größer die auftretenden bzw. benötigten Beschleunigungen und Geschwindigkeiten im Transportprozess sind. Die Ableitung der Abwärme ist insbesondere bei kompakt konstru- ierten Geräten oft schwierig.

Es liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Transportsystem und ein Verfahren zum Transport von Stückgut, insbesondere von Behältern, zur Verfügung zu stellen, die die oben beschriebenen Nachteile vermeiden. Insbesondere soll der Verschleiß der La- gerelemente der Transportelemente reduziert und damit das Wartungsintervall des Transport- systems verlängert werden. Ganz allgemein liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu- grunde, die Wartungskosten zu reduzieren und die Ausstoßleistung der entsprechenden Ma- schine zu erhöhen. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die beim Transport anfallende Abwärme zu reduzieren. Schließlich liegt der vorliegenden Er- findung die Aufgabe zugrunde, eine höhere Flexibilität von Behälterbehandlungsanlagen hin- sichtlich des Teilungsabstands zu gewährleisten, und insbesondere die Umstellung auf einen anderen Teilungsabstand zu vereinfachen und die Standzeit zu verlängern.

Beschreibung der Erfindung

Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch ein Transportsystem zum Transport von Stückgut, insbesondere von Behältern, umfassend: eine im Wesentlichen kreisrunde Trans- portbahn mit wenigstens einem Langstator eines Linearmotors und wenigstens einem Füh- rungselement; eine Vielzahl von einzeln steuerbaren Transportelementen, die an dem wenigs- tens einen Führungselement bewegbar gelagert sind, wobei das wenigstens eine Führungs- element und/oder der wenigstens eine Langstator um eine Rotationsachse durch den Mittel punkt der Transportbahn rotierbar ausgebildet sind.

Die T ransportelemente dienen dem T ransport von Stückgut und können beispielsweise jeweils mit wenigstens einem Behälter beladen sein. Hierzu können die Transportelemente entspre- chend ausgebildete Halte- bzw. Greifelemente aufweisen. Der Einfachheit halber wird im Fol- genden von der Beladung mit Behältern gesprochen. Es versteht sich jedoch, dass hiermit auch andere Objekte umfasst sind.

Behälter sind insbesondere Getränkeflaschen, aber auch andere Behälter für Lebensmittel, Medikamente, Hygieneartikel, Reinigungsmittel oder dergleichen, wie z. B. Dosen, Glasfla- schen oder andere Glasbehälter mit Deckel, Verpackungen auf der Basis von Karton oder Verbundstoffen, Tetrapack oder Ähnliches. Ebenso sind bei Behältern aus Kunststoff auch Zwischenprodukte, insbesondere Vorformlinge zum Streckblasen der Behälter vorstellbar. Des Weiteren sind unter Behältern auch zusammengestellte Gebinde mit mehreren Behältern zu verstehen.

Langstator-Linearmotorsysteme sind im Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Ein solches Linearmotorsystem weist eine Vielzahl von Transportelementen auf, die als Läufer, Puck, Schlitten, Shuttle oder dergleichen ausgebildet sein können, die durch Wechselwirkung mit wenigstens einem als Langstator aus- gebildeten Linearmotorstrang des Linearmotors entlang der Transportbahn bewegt werden können. Die Transportelemente können dabei über eine Regeleinheit individuell gesteuert wer- den, wobei jedes Transportelement je nach Bedarf an der Transportbahn beschleunigt, abge- bremst, mit konstanter Geschwindigkeit bewegt oder auch zeitweise ganz angehalten werden kann. Aufgrund der individuellen Steuerbarkeit der Transportelemente ergibt sich ein variables Bewegungsprofil jedes einzelnen Transportelements.

Der Vortrieb der Transportelemente entlang der Transportbahn erfolgt beim Linearmotoran- trieb bekanntlich durch magnetische Wechselwirkung zwischen mindestens einem Sekundär- teil des Transportelements und dem wenigstens einen Langstator des Langstator-Linearmo- tors. Das Sekundärteil eines Transportelements bezeichnet dabei die Untereinheit des Trans- portelements, auf welche durch magnetische Wechselwirkung mit entsprechenden Wechsel- wirkungselementen des Langstator-Linearmotors eine Kraft zum Bewegen des Transportele- ments ausgeübt wird. Zum gezielten Bewegen der Transportelemente kann der Langstator- Linearmotor eine Vielzahl entlang des jeweiligen Langstators angeordneter elektrischer Wick- lungen in Form von einzeln oder blockweise ansteuerbaren Elektromagneten aufweisen. Hier- bei sind auch komplexere Ausführungen, zum Beispiel mittels einer Haibachanordnung der Elektromagnete zur Verstärkung des magnetischen Flusses auf der dem Sekundärteil des Transportelements zugewandten Seite, denkbar. Zur magnetischen Wechselwirkung mit dem wenigstens einen Langstator ist häufig wenigs- tens eine Sequenz, d. h. Abfolge in Längsrichtung des Transportelements, von im Allgemeinen benachbarten Permanentmagneten und/oder Elektromagneten, insbesondere nicht schalten- den Elektromagneten, abwechselnder Polung an dem Sekundärteil angebracht, welches bei- spielsweise in Form einer Trägerplatte ausgebildet sein kann. Je nach Ausbildung und Anord- nung dieser Magnete, und je nachdem, ob ein einseitiger oder ein beidseitiger Linearmotoran- trieb verwendet wird, können die Transportelemente auch zwei oder mehr Sekundärteile auf- weisen. Beispielsweise kann für jeden Langstator ein eigenes Sekundärteil vorgesehen sein. Zur Vereinfachung der Darstellung werden hier und im Folgenden ohne Einschränkung Trans- portelemente mit genau einem Sekundärteil angenommen.

Der wenigstens eine Langstator des Langstator-Linearmotors kann insbesondere als synchro- ner Linearmotor ausgebildet sein, da beim synchronen Linearmotor im Allgemeinen kein Schlupf auftritt, sodass das Bewegen eines Transportelements mit einem vorgegebenen Be- wegungsprofil leichter von der Regeleinheit durchgeführt werden kann. In einer alternativen Ausführung kann der wenigstens eine Langstator jedoch auch als asynchroner Linearmotor ausgebildet sein, wobei das Transportelement ein elektrisch leitendes Element, z. B. in Form einer metallischen Platte, an welcher zusätzlich Permanentmagnete und/oder nicht schaltende Elektromagnete angebracht sein können, für die Induktion durch den asynchronen Linearmo- tor aufweisen kann. Für die magnetische Wechselwirkung mit dem wenigstens einen Langsta- tor können die T ransportelemente wie erwähnt jeweils über ein Sekundärteil verfügen, welches mit wenigstens einer Sequenz von Permanentmagneten und/oder Elektromagneten, im Fol- genden kurz als Magneten des Sekundärteils bezeichnet, ausgestattet ist, wobei das Sekun- därteil derart ausgebildet ist, dass das jeweilige Transportelement durch magnetische Wech- selwirkung mit dem wenigstens einen Langstator der Transportbahn entlang der Transport- bahn bewegt werden kann.

Das Transportelement kann als passives Transportelement ausgebildet sein, welches über ein Sekundärteil mit mindestens einer Sequenz von Permanentmagneten und/oder nicht schal- tenden Elektromagneten durch Wechselwirkung mit den von den einzeln ansteuerbaren Elekt romagneten des Linearmotors erzeugten elektromagnetischen Wechselfeldern bewegt wird. Ein nicht schaltender Elektromagnet ist dabei derart mit einer Stromversorgung und/oder einer Regeleinheit des Transportsystems verbunden, dass er stets in derselben Richtung von ei- nem, vorzugsweise regelbaren, elektrischen Strom durchflossen wird. Auch ein Transportele- ment mit einem Sekundärteil mit einem elektrischen leitenden Element für die Induktion durch einen asynchronen Linearmotor wird als passives Transportelement bezeichnet. Alternativ kann das Transportelement als aktives Transportelement mit elektrischen Wicklungen, d. h. einer Sequenz von schaltenden Elektromagneten, versehen sein, welche die für den Antrieb notwendigen magnetischen Wechselfelder aufbringen können. Entsprechend wird der wenigs- tens eine Langstator der Transportbahn in dieser Weiterbildung mit Permanentmagneten bzw. nicht schaltenden Elektromagneten versehen. Der Einfachheit halber wird im Folgenden ledig lich auf die Ausbildung des Langstator-Linearmotorantriebs mit passiven Transportelementen eingegangen. Wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt, ist die Erfindung jedoch durch ent- sprechende Steuerung der Elektromagneten des Sekundärteils auch auf aktive Transportele- mente anwendbar.

Um ein (passives) Transportelement mit einem gewünschten Bewegungsprofil entlang der Transportbahn zu bewegen, steuert die Regeleinheit wie im Stand der Technik allgemein be- kannt die Spulen des Langstators einzeln oder blockweise über einen entsprechenden Span- nung- bzw. Stromimpuls an. Um eine für das Bewegungsprofil erforderliche Kraft, zum Be- schleunigen des Transportelements, zum Überwinden einer Reibungskraft bei konstanter Fahrt, oder zum Abbremsen des Transportelements, durch die magnetische Wechselwirkung zu erzeugen, werden die Spulen im Bereich des Transportelements phasengerecht mit einer entsprechenden Lastspannung belegt bzw. einem entsprechenden Laststrom bestromt. Bei- spielsweise kann die Bewegung des Transportelements durch einen dreiphasigen Span- nungsimpuls an der oder den Spulen gesteuert werden, wobei der Spannungsimpuls mit dem T ransportelement weiterbewegt wird. Die Phase hängt von der aktuellen und der gewünschten Position des Transportelements ab.

Der von der Regeleinheit generierte Impuls der Steuerspannung bzw. des Steuerstroms wird mittels eines Verstärkers in eine entsprechende Lastspannung bzw. einen entsprechenden Laststrom an der oder den Spulen umgesetzt. Hierzu kann die Regeleinheit beispielsweise einen Servoverstärker bzw. Servoregler aufweisen, der die niedrige Steuerspannung auf die benötigte höhere Lastspannung umsetzt. Aufgrund der Induktivitäten der verwendeten Spulen hinkt der tatsächliche Laststrom in den Spulen, und damit die auf das Transportelement wir- kende Kraft, jedoch im Allgemeinen der Steuerspannung bzw. dem Steuerstrom hinterher. Darüber hinaus treten bei der Bewegung des Transportelements im Allgemeinen unbekannte Einflüsse auf, welche zu einer Abweichung der tatsächlichen Bewegung des Transportele- ments von dem von der Regeleinheit vorgegebenen Bewegungsprofil führen. Solche Einflüsse sind beispielsweise aufgrund einer auftretenden Reibung sowie der weiter unten beschriebe- nen Rotation von Führungselement und/oder Langstator vorhanden. Um den resultierenden Positionierfehler, d.h. die Abweichung der tatsächlichen Position des Transportelements von der gewünschten Position aufgrund eines vorgegebenen Bewegungs- profils, möglichst gering zu halten, kann das Transportsystem, wie im Stand der Technik all- gemein bekannt, eine Regelung der Steuerspannung/des Steuerstroms bzw. der Lastspan- nung/des Laststroms mittels Feedback durch eine Positionserfassungsvorrichtung und/oder Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung des Transportsystems aufweisen. Dabei misst die Positionserfassungsvorrichtung die tatsächliche Position des Transportelements und liefert sie als Feedback an die Regeleinheit zurück. Aufgrund der tatsächlichen Position und optional einer von der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung erfassten tatsächlichen Geschwindig- keit des Transportelements kann die Regeleinheit die Steuerspannung bzw. die Lastspannung entsprechend anpassen. Regeleinheiten zur Regelung der Steuerspannung bzw. der Last- spannung von Langstator-Linearmotoren, beispielsweise unter Verwendung eines PID-Reg- lers, sowie Positions- und/oder Geschwindigkeitserfassungsvorrichtungen für Langstator-Li- nearmotoren sind im Stand der Technik allgemein bekannt und werden daher hier nicht im Detail beschrieben.

Erfindungsgemäß ist die T ransportbahn des T ransportsystems im Wesentlichen kreisrund. Da- bei ist eine im Wesentlichen kreisrunde Form der Transportbahn als kreisrund innerhalb der Fertigungstoleranzen zu verstehen. Die kreisrunde Form der Transportbahn bedingt darüber hinaus, dass die Bewegung der T ransportelemente in einer Ebene erfolgt. Anders ausgedrückt bewegen sich die T ransportelemente auf einer Kreisbahn. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Transportbahn auch eine oder mehrere Verzweigungen in Form von Weichen umfasst, die das Aus- bzw. Einschleusen einzelner Transportelemente ermöglichen.

Die Transportbahn umfasst erfindungsgemäß wenigstens einen der oben beschriebenen Langstatoren. Dabei ist der wenigstens eine Langstator im Wesentlichen parallel zu der T rans- portbahn angeordnet und somit ebenfalls im Wesentlichen kreisrund ausgebildet.

Des Weiteren weist die Transportbahn wenigstens ein Führungselement, beispielsweise eine Führungsschiene, auf, an dem die Transportelemente mittels eines oder mehrerer Lagerele- mente bewegbar gelagert sind. Insbesondere kann die Transportbahn zwei parallel geführte Führungsschienen in Form eines Doppelschienensystems, wie z. B. bei Eisenbahngleisen, aufweisen. Der oder die Langstatoren können dabei parallel zu den jeweiligen Führungsschie- nen, beispielsweise mittig zwischen diesen, angeordnet sein. Eine Vielzahl von Ausführungen der Führungselemente und Langstatoren ist im Stand der Technik bekannt. Zur kreisförmigen Bewegung der Transportelemente ist somit auch das wenigstens eine Führungselement im Wesentlichen kreisrund ausgebildet.

Insbesondere sind die Transportbahn, der wenigstens eine Langstator und das wenigstens eine Führungselement gemäß der vorliegenden Erfindung konzentrisch um den Mittelpunkt der Transportbahn in der Bewegungsebene der Transportelemente angeordnet.

Die Form und der Querschnitt der Führungselemente sind dabei beliebig und lediglich durch die Ausführung der Transportelemente sowie der Lagerelemente der Transportelemente, mit welchen die Transportelemente bewegbar an den Führungselementen gelagert sind, be- stimmt. Z. B. kann eine Führungsschiene einen Führungskanal, in welchem ein Führungsstift der Transportelemente geführt wird, und/oder einen Spurkranz aufweisen, auf welchem eine oder mehrere geeignet angeordnete Führungsrollen der Transportelemente abrollen. Eine Vielzahl alternativer Ausführungsformen, z. B. mittels eines Gleitlagers, ist hier vorstellbar. Durch das Bereitstellen von Führungsschienen an der Transportbahn kann eine reibungsarme Bewegung der T ransportelemente entlang der T ransportbahn ermöglicht werden. Darüber hin aus können die T ransportbahn und/oder die Führungselemente über eine Lauffläche verfügen, auf welcher entsprechende Stützelemente, z. B. Laufrollen, abrollen bzw. gleiten können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das wenigstens eine Führungselement und/oder der wenigstens eine Langstator um eine Rotationsachse durch den Mittelpunkt der Transportbahn rotierbar ausgebildet. Die Rotationsachse geht dabei durch den Mittelpunkt des von der Trans- portbahn bzw. der Bewegung der Transportelemente entlang der Transportbahn gebildeten Kreises. Da das wenigstens eine Führungselement und der wenigstens eine Langstator wie oben erwähnt ebenfalls im Wesentlichen kreisrund ausgebildet sind und konzentrisch zu dem von der Transportbahn gebildeten Kreis angeordnet sind, sind das wenigstens eine Führungs- element und/oder der wenigstens eine Langstator somit rotierbar bzw. drehbar um eine Achse durch den gemeinsamen Mittelpunkt ausgebildet. Die Rotationsachse steht somit senkrecht auf der Ebene, in der die Bewegung der Transportelemente entlang der Transportbahn erfolgt.

Durch eine rotierbare Ausbildung des wenigstens einen Führungselements wird eine Rotation des wenigstens einen Führungselements um die Rotationsachse in Richtung der gewünschten Bewegung der Transportelemente ermöglicht. Wie unten genauer dargestellt kann diese Ro- tation frei oder angetrieben erfolgen. Durch eine Rotation des wenigstens einen Führungsele- ments, beispielsweise einer Führungsschiene, in Laufrichtung der Transportelemente werden die Lager, beispielsweise Laufrollen, mit denen die Transportelemente an dem Führungsele- ment gelagert sind, entlastet. Da das Führungselement in Laufrichtung rotiert, müssen die Transportelemente bezüglich des Führungselements lediglich die Differenz zwischen ihrem absoluten Bewegungsprofil und der Rotation des Führungselements zurücklegen. Dabei kann das Führungselement aufgrund der Rotation dem absoluten Bewegungsprofil hinterherhinken oder vorauseilen.

Unter einem absoluten Bewegungsprofil ist hier und im Folgenden das Bewegungsprofil der Transportelemente, insbesondere deren zeitabhängige Winkelstellung bezüglich des Mittel punkt der Transportbahn, in einem Bezugssystem zu verstehen, das bezüglich des Transport- systems und insbesondere einer Aufstandsfläche des Transportsystems ortsfest ist. Unter ei- nem relativen Bewegungsprofil ist hier und im Folgenden hingegen das Bewegungsprofil der Transportelemente in einem mit dem wenigstens einen Führungselement und/oder wenigs- tens einem Langstator mitrotierenden Bezugssystem zu verstehen. Insbesondere kann das relative Bewegungsprofil in Form der Abweichung, d.h. Differenz, zwischen der zeitabhängi- gen absoluten Winkelstellung des jeweiligen Transportelements und der zeitabhängigen ab- soluten Winkelstellung eines rotierenden Bezugspunktes des wenigstens einen Führungsele- ments ausgedrückt werden. In diesem Fall drücken positive Winkeldifferenzen aus, dass das Transportelement der Rotation des Führungselements vorauseilt, während negative Winkel- differenzen ausdrücken, dass das Transportelement der Rotation des Führungselements hin- terherhinkt.

Da die Reibung der Lager durch die Relativbewegung zwischen dem wenigstens einen Füh- rungselement und den Transportelementen, d.h. durch das relative Bewegungsprofil, be- stimmt wird, kann durch Rotation des wenigstens einen Führungselements in Laufrichtung der Transportelemente eine erhebliche Reduktion der Reibung und somit des auftretenden Ver- schleißes der Lager erzielt werden. Werden beispielsweise Laufrollen als Lager verwendet, reduziert sich durch Rotation des Führungselements auch die Rollgeschwindigkeit der Lauf- rollen und damit der Verschleiß der Laufrollen. Die Laufrichtung der Transportelemente ist in Abhängigkeit von der Anordnung des Transportsystems relativ zur gesamten Anlage üblicher weise fest vorgegeben. Aufgrund der reduzierten Reibung und des reduzierten Verschleißes erhöht sich die Standzeit des T ransportsystems und damit die Standzeit der gesamten Anlage. Zudem reduzieren sich die Wartungskosten, da die Lager weniger häufig ausgetauscht werden müssen.

Unabhängig davon, ob die elektromagnetischen Felder für die Wechselwirkung von Elektro- magneten des Langstators oder von Elektromagneten der Transportelemente erzeugt werden, entsteht durch die magnetischen Wechselfelder aufgrund der Schaltung der Spulen der Elekt romagneten Abwärme, die von den Komponenten des Transportsystems, insbesondere den Langstatoren, abgeleitet werden muss.

Aufgrund der Rotation des wenigstens einen Langstators in Laufrichtung der Transportele- mente kann die Frequenz, mit der die Spulen des Langstators bzw. des Sekundärteils des Transportelements ihre Polarität wechseln, reduziert werden, da durch diesen Wechsel ledig- lich das relative Bewegungsprofil bewirkt werden muss. Beispielsweise ist an den Stellen der Transportbahn, an denen der Langstator mit der gewünschten Bewegung der Transportele- mente rotiert, kein Wechsel der Polarität der Spulen des Langstators bzw. Sekundärteils er- forderlich. Aus diesem Grund reduzieren sich die ohmschen Verluste in den Spulen, sodass weniger Abwärme auftritt.

Durch die elektromagnetischen Wanderfelder eines Langstator-Linearmotors entstehen dar- über hinaus Induktionsströme in Spulen und elektrisch leitenden Teilen der Transportelemente und Langstatoren, deren Dissipation zu Wärmeerzeugung führt. Die induzierten Ströme und die damit erzeugte Wärme sind umso größer, je größer die Feldstärke der elektromagneti- schen Wanderfelder bzw. je größer die durch die elektromagnetische Wechselwirkung erzeug- ten Kräfte sind. Anders ausgedrückt tritt besonders bei großen Beschleunigungen eine erhöhte Wärmeerzeugung auf, die von den Komponenten des Transportsystems abgeleitet werden muss. Neben Beschleunigungen des Transportelements sind auch die zur Überwindung der Reibung erforderliche Kraft und die Reibung selbst eine Quelle für Abwärme.

Bei Rotation des wenigstens einen Führungselements in Laufrichtung der Transportelemente reduziert sich wie oben beschrieben die Reibung und damit auch die zur Überwindung der Reibung erforderliche Kraft. Somit reduziert eine gemeinsame Rotation von Führungselement und Langstator zusätzlich die auftretende und abzuführende Abwärme. Da weniger Abwärme auftritt, kann das linearmotorbetriebene Transportsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kompakter als vergleichbare Transportsysteme ausgebildet werden, sodass insbesondere In- stallationskosten eingespart werden können.

Auch bei einem rotierbaren Führungselement und/oder rotierbaren Langstator kann das ge- wünschte absolute Bewegungsprofil der Transportelemente durch gezieltes Ansteuern der Elektromagneten des Langstators bzw. der Transportelemente erzeugt werden. Hierzu kann insbesondere wie im Stand der Technik bekannt eine Positionserfassungsvorrichtung zum Er- fassen der Position des jeweiligen Transportelements entlang der Transportbahn vorgesehen sein. Positionserfassungsvorrichtungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Beispielsweise können entlang der Transportbahn Sensoren angeordnet sein, die dazu aus- gebildet sind, die Position und/oder Geschwindigkeit eines Transportelements im Bereich die ser Sensoren zu bestimmen. Dabei können die Sensoren als optischer Sensor, elektrischer Sensor, elektromagnetischer Sensor oder mechanischer Sensor ausgebildet sein, wobei zum Beispiel durch Messen einer Lichtreflexion an einem Reflektorelement des Transportelements, durch Induktion eines elektromagnetischen Signals aufgrund der Bewegung des Transportele- ments, durch Änderung des elektrischen Widerstandes des Sensors unter Ausnutzung eines magnetoresistiven Effekts, zum Beispiel aufgrund einer durch die Bewegung des ein magne- tisches Referenzelement umfassenden Transportelements verursachten magnetischen Flus- sänderung, oder durch lokale Druckmessung aufgrund des Gewichts des Transportelements die Position des Transportelements bestimmt werden kann. Ein elektromagnetischer Sensor kann dabei auch als Hallsensor ausgebildet sein. Hallsensoren gestatten beispielsweise eine Lokalisierung eines Transportelements mit einer Genauigkeit von 0,2 mm bis 1 mm. Als Sen- soren können ebenfalls magnetostriktive Wegaufnehmer verwendet werden, die die Position des Transportelements mithilfe der Magnetostriktion ermitteln. Dabei wird als Messelement ein Wellenleiter aus einem magnetostriktiven Material entlang der Messstrecke angeordnet, durch den ein Leiter gefädelt wird. Ein an den Transportelementen entsprechend angeordneter Per- manentmagnet führt als Positionsgeber zur Magnetostriktion des Wellenleiters, die eine sich nach beiden Seiten ausbreitende, mechanische Welle erzeugt. Aus der Ausbreitung der Welle kann dabei die Position des Transportelements bestimmt werden.

Weitere mögliche Sensoren sind regelmäßig an der Transportbahn angeordnete Näherungs- sensoren induktiver oder kapazitiver Art, sowie als lineare bzw. Drehgeber ausgebildete Inkre- mentalgeber oder absolute Wertgeber. Bei Inkrementalgebern kann es erforderlich sein, dass durch eine Referenzfahrt zunächst die absolute Position der Transportelemente beim Anfah- ren des Transportsystems bestimmt wird. Mit induktiven Sensoren kann darüber hinaus aus der Amplitude des induzierten Strompulses bzw. Spannungspulses auf die Geschwindigkeit des Transportelements rückgeschlossen werden. Ebenso kann aus den Messdaten von Inkre- mentalgebern die Geschwindigkeit des Transportelements bestimmt werden.

Die von den Sensoren der Transportelemente und/oder des Langstator-Linearmotors bzw. der Transportbahn erfassten Positionen und/oder Geschwindigkeiten der Transportelemente wer- den über entsprechende Radioantennen oder Signalleitungen an die Regeleinheit des Trans- portsystems weitergeleitet, die diese zur Steuerung bzw. Regelung des Transportsystems ver- arbeitet. Die Sensoren können entlang eines drehfesten Teils der Transportbahn und/oder entlang ei- nes mit dem wenigstens einen Langstator mitrotierenden Teils angeordnet sein. Im letzteren Fall vereinfacht sich die Ansteuerung des Langstators zur Erzeugung des relativen Bewe- gungsprofils. Im ersten Fall vereinfacht sich die Ansteuerung des Langstators zur Erzeugung des absoluten Bewegungsprofils.

Vorrichtungen und Verfahren zur Positionserfassung sowie zum Ansteuern eines Langstators eines Linearmotors zur Erzeugung eines gewünschten Bewegungsprofils sind beispielsweise in der US-Patentanmeldung US 2003/0230941 A1 beschrieben. Eine Steuer- und/oder Re- geleinheit des Transportsystems, beispielsweise in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung, erfasst über eine Positionserfassungsvorrichtung die absolute und/oder relative Position jedes T ransportelements und steuert wie oben beschrieben die einzelnen elektrischen Wicklungen des Langstators entsprechend dem gewünschten absoluten bzw. relativen Bewe- gungsprofil an. Zusätzlich zur Positionserfassung kann über die Sensoren auch die Geschwin- digkeit der Transportelemente erfasst werden und in die Steuerung bzw. Regelung einfließen. Des Weiteren können Sensoren, beispielsweise Drehwertgeber, vorgesehen sein, die die Ro- tation des wenigstens einen Langstators erfassen. Die so erfasste Winkelstellung des Langsta- tors sowie optional dessen Winkelgeschwindigkeit können von der Steuer- und/oder Regelein- heit des Transportsystems bei der Ansteuerung der Spulen des Langstators berücksichtigt werden, um die gewünschten Bewegungsprofile zu erzeugen. Die Steuer- und/oder Regelein- heit kann dabei den oder die Langstatoren derart ansteuern, dass die Transportelemente Be- hälter an einer Aufnahmestelle der Transportbahn synchron zu einem Behältereinlauf aufneh- men und an einer Abgabestelle der Transportbahn synchron zu einem Behälterauslauf wieder abgeben. Dazwischen können die Transportelemente beschleunigt und/oder abgebremst wer- den, um eine entsprechende Anpassung der Geschwindigkeiten zwischen Aufnahmestelle und Abgabestelle zu erzielen.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Transportsystem wenigstens einen Motor, insbesondere einen Servomotor, umfassen, der dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Führungselement und/oder den wenigstens einen Langstator um die Rotationsachse zu rotieren. Der wenigstens eine Motor treibt somit die Rotation des Führungselements und/oder des Langstators an. Da- bei kann ein gemeinsamer Motor zum Antrieb einer gemeinsamen Rotation von Führungsele- ment und Langstator vorgesehen sein, sodass Führungselement und Langstator synchron ro- tieren. Alternativ können separate Motoren für den Antrieb der Rotationen von Führungselement und Langstator vorgesehen sein. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, dass das Führungs- element relativ zu dem Langstator rotiert, um über die Reibung eine gewünschte Beschleuni- gung oder Verzögerung relativ zum Langstator zu erzeugen. So kann für einen Einlaufstern, der Behälter mit einer geringen Geschwindigkeit aus einem einlaufenden Strom aufnimmt und mit einer höheren Geschwindigkeit an eine nachfolgende Rundläufermaschine übergibt, ein Antrieb des Führungselements mit der höheren Geschwindigkeit vorgesehen sein, während der Langstator mit der geringeren Geschwindigkeit angetrieben wird. Somit beschleunigt die auftretende Reibung zwischen Führungselement und Lager des Transportelements die Trans- portelemente und entlastet dadurch die von dem Langstator aufzubringenden Beschleuni- gungskräfte.

Es kann jedoch auch nur ein Motor vorgesehen sein, der entweder das Führungselement oder den Langstator antreibt.

Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann das Transportsystem eine Steuer- und/oder Re- geleinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Motor derart zu steuern und/oder zu regeln, dass eine Rotationsgeschwindigkeit des Führungselements und/oder des Langstators zwischen einer minimalen Geschwindigkeit und einer maximalen Geschwindigkeit der T ransportelemente liegt. Um die auftretende Reibung zwischen dem Führungselement und den Lagern der Transportelemente möglichst effizient zu reduzieren, ist es sinnvoll, das Füh- rungselement mit einer Rotationsgeschwindigkeit, das heißt Winkelgeschwindigkeit, anzutrei- ben, die zwischen der minimalen und maximalen Winkelgeschwindigkeit der Transportele- mente liegt. Hier und im Folgenden bezieht sich die Winkelgeschwindigkeit der genannten Elemente stets auf den Kreismittelpunkt der Transportbahn.

Ebenso ist es sinnvoll, den Langstator durch einen Motor derart anzutreiben, dass die Winkel- geschwindigkeit bzw. Rotationsgeschwindigkeit des Langstators zwischen einer minimalen und einer maximalen Winkelgeschwindigkeit der Transportelemente liegt. Auf diese Weise re- duziert sich wie oben beschrieben die Schaltfrequenz der Spulen des Langstators und damit die auftretende Abwärme. Die minimale und maximale Geschwindigkeit der Transportele- mente kann beispielsweise durch die Geschwindigkeiten eines einlaufenden und auslaufen- den Behälterstroms vorgegeben sein. Bei Übergabe der Behälter an einen Rundläufer ist die Geschwindigkeit der Übergabe im Allgemeinen eine minimale oder maximale Geschwindig- keit, mit der die Transportelemente um die Transportbahn umlaufen sollen. Gemäß einer Weiterbildung können sowohl das wenigstens eine Führungselement als auch der wenigstens eine Langstator rotierbar ausgebildet sein, wobei das Führungselement ge- genüber dem Langstator drehtest ausgebildet ist. Anders ausgedrückt können das Führungs- element und der Langstator derart mechanisch miteinander verbunden sein, dass sie stets gemeinsam rotieren. Sollte mehr als ein Führungselement und/oder mehr als ein Langstator vorgesehen sein, so kann ganz allgemein gemäß der vorliegenden Erfindung eine mechani- sche Verbindung der Führungselemente untereinander bzw. der Langstatoren untereinander derart vorgesehen sein, dass die Führungselemente bzw. die Langstatoren stets gemeinsam rotieren. Auf diese Weise kann der Antrieb der jeweiligen Rotation vereinfacht werden, indem lediglich ein Motor vorgesehen wird. Eine drehfeste Verbindung zwischen Führungselement und Langstator gestattet es, beide Elemente zusammen mit einem einzigen Motor anzutrei- ben, und vereinfacht dadurch die erforderliche Steuerung und/oder Regelung.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung kann das wenigstens eine Führungselement frei dreh- bar gelagert sein. Dabei ist unter einer frei drehbaren Lagerung zu verstehen, dass das we nigstens eine Führungselement nicht durch einen Motor angetrieben wird. Vielmehr kann das Führungselement derart gelagert sein, dass es sich möglichst frei relativ zu anderen Kompo- nenten des Transportsystems, insbesondere zu dem wenigstens einen Langstator, drehen kann. Als Ergebnis dieser frei drehbaren Lagerung wird das Führungselement aufgrund der Reibung der umlaufenden Transportelemente von diesen automatisch mitgenommen, sodass auf einen separaten Antrieb der Rotation des Führungselements verzichtet werden kann. Zu sammen mit einem feststehenden Langstator ergibt sich somit bei minimalem konstruktiven Aufwand eine erhebliche Verlängerung der Standzeit der Lager der Transportelemente.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Anzahl der an dem wenigstens einen Führungselement gelagerten Transportelemente größer als der Quotient aus 2p und der maximalen gewünsch- ten Winkelteilung der Transportelemente zwischen einer Aufnahmestelle und einer Abgabe- steile für das Stückgut entlang der Transportbahn sein. Wie bereits erwähnt transportieren die Transportelemente das Stückgut, insbesondere die Behälter, von einer am Umfang der Trans- portbahn angeordneten Aufnahmestelle zu einer am Umfang der Transportbahn stromabwärts angeordneten Abgabestelle. Dabei überstreichen die Transportelemente einen Winkelbereich der Transportbahn, der kleiner als 2p ist. In diesem Winkelbereich werden die Transportele- mente mit einem gegenseitigen Winkelabstand gefördert, der als Winkelteilung des Stroms der Transportelemente bezeichnet wird. Je nach Einsatz des Transportsystems ergeben sich wie bereits mehrfach angedeutet Anfor- derungen sowohl an die Winkelgeschwindigkeit der Transportelemente im Bereich der Auf- nahme- und Abgabestellen als auch an die Winkelteilung in diesen Bereichen. Beispielsweise gibt die Anordnung von Greifelementen, zum Beispiel von Neckhandlingklammern, einer nach- geordneten Füllmaschine eine Winkelteilung der Transportelemente bei der Übergabe von Be- hältern an der Abgabestelle an die Füllmaschine vor. Bevorzugt können die Transportelemente somit in dem von Ihnen überstrichenen Winkelbereich nach einer anfänglichen Beschleuni- gungsphase mit dieser Winkelteilung bewegt werden.

Der Teilkreis der Transportbahn zwischen Abgabestelle und Aufnahmestelle dient der Rück- führung der Transportelemente und kann somit als Rückführstrecke angesehen werden. Auch dieser Rückführstrecke ist ein von Null verschiedener Winkelbereich zugeordnet. Um die Transportelemente auch entlang der Rückführstrecke mit einer bezüglich der auftretenden Reibung möglichst optimalen Winkelgeschwindigkeit führen zu können, wird gemäß der vor- liegenden Weiterbildung die Anzahl der insgesamt an dem Führungselement gelagerten Transportelemente größer als der Quotient aus 2p und der maximalen in der eigentlichen Transportstrecke von Aufnahmestelle zu Abgabestelle auftretenden Winkelteilung gewählt. Auf diese Weise kann eine übermäßige Beschleunigung der Transportelemente entlang der Rückführstrecke wie auch ein Rückstau von überschüssigen Transportelementen an der Auf- nahmestelle im Wesentlichen vermieden werden.

Wie bereits mehrfach erwähnt können die Transportelemente über eine oder mehrere Rollen an dem Führungselement gelagert sein. Durch die rotierbare Ausbildung des Führungsele- ments reduziert sich die Laufleistung dieser Rollen erheblich, sodass diese deutlich seltener ausgetauscht werden müssen.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann wenigstens ein Motor zum Antrieb des wenigstens einen Führungselemente und/oder des wenigstens einen Langstators als Torquemotor, insbe- sondere als Außenläufer, ausgebildet sein. Als Torquemotor werden hier und im Folgenden bürstenlose Elektromotoren mit einer Hohlwelle bezeichnet. Insbesondere sind damit solche bürstenlosen Motoren umfasst, deren Rotor mit Permanentmagneten ausgestattet ist. Bei ei- nem Außenläufer ist zudem der Rotor außerhalb des Stators angeordnet, sodass der von den Elektromagneten des Stators angetriebene Rotor um den Stator umläuft. Bei einem Innenläu- fer hingegen umgibt der Stator den innenliegenden Rotor. Gemäß dieser Weiterbildung ist der wenigstens eine Motor als Torquemotor ausgebildet. Dabei sind das wenigstens eine Füh- rungselement und/oder der wenigstens eine Langstator mit dem Rotor des Torquemotors der- art mechanisch verbunden, dass sie mit dem Rotor mitrotieren. Somit sind das wenigstens eine Führungselement und/oder der wenigstens eine Langstator gemäß dieser Weiterbildung als Teil des Rotors des Torquemotors ausgebildet.

Um weiterhin auf die Funktion und Bauart des Langstators des Linearmotorantriebs der vor- liegenden Erfindung Bezug nehmen zu können, wird in der vorliegenden Beschreibung stets von einem Langstator gesprochen, selbst wenn dieser kreisförmig ausgebildet ist und um die Rotationsachse rotiert. Der Begriff Langstator ist somit in Bezug auf die Bewegung der Trans- portelemente zu verstehen und nicht auf ein ortsfestes Bezugssystem. Im Gegensatz hierzu ist der Stator des Torquemotors in dem Bezugssystem des Transportsystems ortsfest ange- ordnet, sodass die Begriffe Stator und Rotor im Zusammenhang mit dem Torquemotor gemäß ihrer üblichen Bedeutung verwendet werden.

Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann der Langstator als Teil des Torquemotors ausge- bildet sein, wobei insbesondere ein Antrieb der Rotation des Langstators zumindest teilweise durch magnetische Wechselwirkung zwischen Magneten des Langstators und Magneten des Stators des Torquemotors bewirkt wird. In dieser Weiterbildung werden die Magnete des Langstators somit selbst zur elektromagnetischen Wechselwirkung mit dem Stator des Tor- quemotors verwendet. Besonders wirksam kann diese Weiterbildung eingesetzt werden, wenn die Transportelemente bei ihrem gesamten Umlauf eine konstante Geschwindigkeit beibehal- ten sollen, so wie das beispielsweise bei einem Einsatz als Rundläufermaschine für eine Füll- maschine der Fall wäre. Auch bei Ausbildung der Transportelemente als aktive Transportele- mente, sodass der Langstator mit Permanentmagneten oder nicht schaltenden Elektromagne- ten ausgebildet ist, ist die Wiederverwendung der Magneten des Langstators zur elektromag- netischen Wechselwirkung mit dem Stator des Torquemotors denkbar. Schließlich kann es aufgrund des allgemein hohen Drehmoments eines Torquemotors auch ausreichend sein, wenn die den Rotor antreibenden Elektromagnete des Stators lediglich in einem Teilwinkelbe- reich vorgesehen sind. Dieser kann beispielsweise derart gewählt werden, dass in diesem Winkelbereich die Transportelemente mit einer konstanten, der Rotationsgeschwindigkeit des Langstators bzw. des Rotors des Torquemotors entsprechenden Winkelgeschwindigkeit be- wegt werden sollen. Die beschriebenen Weiterbildungen reduzieren den Installationsaufwand des gesamten Transportsystems. Gemäß einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Langstator mit einer Vielzahl von elektri schen Wicklungen in Form von einzeln oder blockweise ansteuerbaren Elektromagneten aus- gebildet sein. Die Elektromagnete können dabei über die oben beschriebene Steuer- und/oder Regeleinheit derart angesteuert werden, dass durch die elektromagnetische Wechselwirkung mit den Sekundärteilen der Transportelemente ein gewünschtes Bewegungsprofil erzeugt wird. Gemäß dieser Weiterbildung sind die Transportelemente somit als passive Transportele- mente ausgebildet, die über Permanentmagnete und/oder nicht schaltende Elektromagnete und/oder elektrisch leitende Elemente mit den von den Elektromagneten des Langstators er- zeugten magnetischen Wechselfeldern wechselwirken.

Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann der Linearmotor wie oben beschrieben als asyn- chroner Linearmotor ausgebildet sein. Dies ist besonders in Kombination mit einem rotieren- den Langstator von Vorteil, da schon allein aufgrund der Rotation des Langstators elektrische Ströme in einem elektrisch leitenden Element des Sekundärteils der Transportelemente indu- ziert werden, die aufgrund der Lenzschen Regel die Bewegung der Transportelemente der Rotation des Langstators anzugleichen suchen. Somit müssen die Spulen eines asynchronen Linearmotors lediglich zum Erzielen eines von der Rotation des Langstators abweichenden Bewegungsprofils der Transportelemente geschaltet werden.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Transportsystem, und insbesondere das wenigstens eine Führungselement, eine Stabilisierungseinrichtung gegen ein radiales Abheben der T rans- portelemente bei abgeschaltetem Langstator aufweisen. Wie oben erwähnt wirken auf die Transportelemente aufgrund ihrer Bewegung entlang der Transportbahn radial nach außen wirkende Fliehkräfte. Darüber hinaus wirken insbesondere auf beladene Transportelemente Drehmomente, die ein radiales Abheben der Transportelemente von dem wenigstens einen Führungselement bewirken können. Im Betrieb werden diese Kräfte durch die elektromagne- tische Anziehung zwischen Langstator und Sekundärteil der Transportelemente kompensiert.

T ritt jedoch ein Fehler beim Betrieb des Linearmotors auf, oder wird der Linearmotor aus an- derem Grund abgeschaltet, besteht das Risiko, dass die T ransportelemente aufgrund der oben genannten Kräfte von der Transportbahn abfallen. Um dies zu verhindern, kann das Trans- portsystem eine geeignete Stabilisierungseinrichtung aufweisen, die ein radiales Abheben der Transportelemente von der Transportbahn um mehr als einen Toleranzwert auch bei abge- schaltetem Langstator verhindert.

Eine Vielzahl von Weiterbildungen einer solchen Stabilisierungseinrichtung sind denkbar. Bei- spielsweise kann die Stabilisierungseinrichtung ebenfalls kreisrund entlang der Transportbahn bzw. entlang wenigstens eines Führungselements ausgebildet sein. Z. B. kann eine Rille, Nut oder Nutkurve entlang wenigstens eines Führungselements vorgesehen sein, in der ein ent- sprechend ausgebildeter Bolzen, Stift oder eine Rolle der Transportelemente umläuft. Das umlaufende Arretierungselement der Transportelemente kann dabei derart angeordnet sein, dass es im Betrieb berührungsfrei in der Stabilisierungseinrichtung, z. B. der Nutkurve, um- läuft. Bei Ausfall des Langstators werden die Transportelemente jedoch durch den mechani- schen Eingriff des Arretierungselements mit der Stabilisierungseinrichtung am radialen Abhe- ben bzw. am Abfallen gehindert.

Auch das wenigstens eine Führungselement selbst kann bei geeigneter Ausbildung der T rans- portelemente als Stabilisierungseinrichtung dienen. Beispielsweise können die Transportele- mente radial innerhalb des Führungselements angeordnete Laufrollen aufweisen, die die ra- dial nach außen wirkenden Kräfte abfangen. Auch der zuvor erwähnte Führungskanal, in dem ein Führungsstift der Transportelemente umläuft, kann als Stabilisierungseinrichtung dienen. Selbst eine magnetische Stabilisierungseinrichtung, beispielsweise aufgrund von geeignet di- mensionierten und angeordneten Permanentmagneten im Bereich der Transportbahn, die mit den Sekundärteilen der Transportelemente wechselwirken, ist denkbar. Die Stabilisierungs- einrichtung ist dabei stets derart ausgebildet, dass sie bei abgeschaltetem Langstator auftre- tende, radial nach außen gerichtete Kräfte auf die Transportelemente kompensiert.

Die Erfindung stellt weiterhin eine Behälterbehandlungsanlage mit einem der oben beschrie- benen Transportsysteme zur Verfügung, wobei stromaufwärts des Transportsystem eine erste Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere eine Blasmaschine, angeordnet ist und strom- abwärts des Transportsystems eine zweite Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere eine Etikettiermaschine und/oder ein Füller, angeordnet ist, und wobei der Linearmotor dazu aus- gebildet ist, ein Bewegungsprofil der Transportelemente, wenn die Teilung im Auslauf der ers- ten Behälterbehandlungsmaschine geändert wird, derart anzupassen, dass die Teilung in der zweiten Behälterbehandlungsmaschine beibehaltbar ist. Bei den Behälterbehandlungsmaschi- nen kann es sich insbesondere um Rundläufer handeln. Durch Einsatz des oben beschriebe- nen Transportsystems lassen sich flexibel Änderungen in der Teilung der stromaufwärts gele- genen Behälterbehandlungsmaschine kompensieren, sodass die Teilung einer nachgeordne- ten Behälterbehandlungsmaschine unverändert bleibt. Dies gestattet einen besonders einfa- chen und unkomplizierten Formatwechsel. Darüber hinaus lässt sich mit den beschriebenen Transportsystemen mittels Linearmotors auch eine eventuell im Behälterstrom auftretende (re- gelmäßige) Lücke zusammenfahren. Schließlich kann aufgrund der individuellen Steuerbarkeit der Transportelemente auf die sonst üblichen Einlauf- und Auslaufsterne verzichtet werden, sodass eine direkte Übernahme bzw. Übergabe von bzw. an die jeweilige Behälterbehand- lungsmaschine möglich ist. Das Transportsystem kann jedoch auch mit einem zwischen Transportsystem und erster Behälterbehandlungsmaschine vorgesehenen Auslaufstern und/oder einem zwischen Transportsystem und zweiter Behälterbehandlungsmaschine vorge- sehenen Einlaufstern eingesetzt werden.

Die oben genannten Aufgaben werden auch durch ein Verfahren zum Transport von Behältern mittels eines der oben beschriebenen Transportsysteme gelöst, das die folgenden Schritte umfasst: Aufnehmen von Behältern durch die Transportelemente an einem Behältereinlauf an der Transportbahn; Abgeben der Behälter von den Transportelementen an einen Behälteraus- lauf an der Transportbahn; und Transportieren der Behälter durch individuell gesteuertes Be- wegen der Transportelemente mittels des Langstator-Linearmotors vom Behältereinlauf zum Behälterauslauf, wobei das wenigstens eine Führungselement und/oder der wenigstens eine Langstator während des T ransports der Behälter gleichsinnig mit der Bewegung der T ranspor- telemente um die Transportbahn rotieren.

Hierbei können dieselben Variationen und Weiterbildungen, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Transportsystem zum Transport von Stückgut beschrieben wurden, auch auf das Verfahren zum Transport von Behältern angewendet werden. Insbesondere wer- den die Behälter an einer Aufnahmestelle am Umfang der Transportbahn von einem einlau- fenden Behälterstrom mittels geeigneter Halte- oder Greifelemente der Transportelemente aufgenommen, von der Aufnahmestelle mittels der Transportelemente zu einer Abgabestelle für die Behälter am Umfang der Transportbahn transportiert und dort von den Transportele- menten an einen auslaufenden Behälterstrom übergeben. Dabei werden die Transportele- mente wie oben beschrieben mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit des Transportsys- tems über entsprechende Ansteuerung des Langstators des Linearmotors gemäß individueller Bewegungsprofile bewegt. Der Behältereinlauf kann beispielsweise in Form eines Förderban- des für die Behälter ausgebildet sein. Der Behälterauslauf kann beispielsweise durch eine Rundläufermaschine gegeben sein. In diesem Fall fungiert das Transportsystem somit als Ein- laufstern für die Rundläufermaschine.

Erfindungsgemäß rotieren das wenigstens eine Führungselement und/oder der wenigstens eine Langstator während des Transports der Behälter gleichsinnig mit der Bewegung der Transportelemente um die Transportbahn. Durch die gleichsinnige Rotation reduziert sich die relative Bewegung der Transportelemente in Bezug auf das Führungselement und/oder den Langstator, sodass sich wie oben beschrieben eine Reduktion des Verschleißes der Lagerele- mente der Transportelemente sowie der Abwärme ergibt. Außerdem wird das Betriebsge- räusch verringert, da sich die Laufrollen langsamer drehen.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren weiterhin das gesteuerte Antreiben der Rota- tion des wenigstens einen Führungselements und/oder des wenigstens einen Langstators mit- tels wenigstens eines, insbesondere regelbaren, Motors umfassen, in der Art, dass das Füh- rungselement und/oder der Langstator mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit rotieren. Hierzu können die oben beschriebenen Motoren eingesetzt werden. Die Regelung des Motors kann über die oben beschriebene Steuer- und/oder Regeleinheit des Transportsystems erfol- gen. Wie erwähnt beziehen sich die Winkelgeschwindigkeiten auf den Mittelpunkt des von der Transportbahn gebildeten Kreises. Ein Antrieb mit konstanter Winkelgeschwindigkeit erleich- tert einerseits die Ansteuerung der Spulen des wenigstens einen Langstators und reduziert darüber hinaus wie oben beschrieben den Verschleiß der Lagerelemente der Transportele- mente. Wenn es für das Verfahrprofil der Transportelemente günstig ist, kann das Führungs- element jedoch auch mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit rotieren.

Wie oben beschrieben kann dabei die Winkelgeschwindigkeit des Führungselements ver- schieden von der Winkelgeschwindigkeit des Langstators sein. Die beiden Winkelgeschwin- digkeiten können jedoch auch gleich sein, beispielsweise indem das Führungselement dreh- fest mit dem Langstator verbunden ist.

Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann die konstante Winkelgeschwindigkeit des Füh- rungselements und/oder des Langstators in einem Intervall liegen, das durch die Winkelge- schwindigkeit der Transportelemente bei der Behälteraufnahme und die Winkelgeschwindig- keit der Transportelemente bei der Behälterabgabe begrenzt wird. Bei einem Einsatz des Transportsystems beispielsweise als Teilungswechselstern oder Einlaufstern ist die Ge- schwindigkeit der einlaufenden Behälter im Allgemeinen geringer als die Geschwindigkeit der auslaufenden Behälter. Umgekehrt ist bei einem Einsatz des Transportsystems als Auslauf- stern die Geschwindigkeit der einlaufenden Behälter im Allgemeinen höher als die Geschwin- digkeit der auslaufenden Behälter. Zur synchronen Aufnahme bzw. Abgabe der Behälter durch bzw. von den Transportelementen muss die Winkelgeschwindigkeit somit zwischen der Win- kelgeschwindigkeit bei der Aufnahme und der Winkelgeschwindigkeit bei der Abgabe variie- ren. Eine optimale Reduzierung des Verschleißes der Lagerelemente sowie der Abwärme ergibt sich somit, wenn die konstante Winkelgeschwindigkeit des Führungselements und/oder des Langstators einen Wert zwischen der Winkelgeschwindigkeit der Transportelemente bei der Aufnahme und der Winkelgeschwindigkeit der Transportelemente bei der Abgabe an- nimmt.

Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann die konstante Winkelgeschwindigkeit, mit der das Führungselement rotiert, der Winkelgeschwindigkeit der Transportelemente bei der Behälter- abgabe entsprechen. Unabhängig davon, ob die Winkelgeschwindigkeit der Transportele- mente bei der Behälterabgabe größer oder kleiner als die Winkelgeschwindigkeit der Trans- portelemente bei der Behälteraufnahme ist, bewirkt eine Rotation des Führungselements mit der Winkelgeschwindigkeit bei der Behälterabgabe, dass die zwischen Führungselement und Lagerelementen der Transportelemente auftretende Reibung einen Teil der erforderlichen Be- schleunigung bzw. Verzögerung der Transportelemente bewirkt. Somit wird die durch den Langstator aufzubringende Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskraft entsprechend redu- ziert, sodass auch die durch den Langstator erzeugte Abwärme reduziert wird.

Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Betreiben der oben beschriebenen Behälterbe- handlungsanlage zur Verfügung, mit den Schritten: Behandeln der Behälter in der ersten Be- hälterbehandlungsmaschine, insbesondere Blasformen der Behälter, Übergeben der Behälter von der ersten Behälterbehandlungsmaschine an das Transportsystem, insbesondere über einen Auslaufstern, der zwischen der ersten Behälterbehandlungsmaschine und dem Trans- portsystem angeordnet ist, und Übergeben der Behälter von dem Transportsystem an die zweite Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere über einen Einlaufstern, der zwischen dem Transportsystem und der zweiten Behälterbehandlungsmaschine angeordnet ist, wobei das Betreiben der Behälterbehandlungsanlage mindestens einen ersten Betriebsmodus, in dem jede Behandlungsstation der ersten Behälterbehandlungsmaschine besetzt ist und einen zweiten Betriebsmodus umfasst, in dem nicht jede, insbesondere nur jede n-te, Behandlungs- Station der ersten Behälterbehandlungsmaschine besetzt ist, wobei n eine ganze Zahl größer 1 , insbesondere gleich 2 ist, und wobei die Teilung in der zweiten Behälterbehandlungsma- schine für den ersten Betriebsmodus und den zweiten Betriebsmodus gleich ist.

Wie bereits erwähnt kann unter Einsatz der erfindungsgemäßen Transportsysteme auch ganz auf Einlauf- bzw. Auslaufsterne verzichtet werden. Die Behälterbehandlungsmaschinen ge- mäß dieser Weiterbildung sind im Allgemeinen derart ausgebildet, dass sie eine Vielzahl von identischen Behandlungsstationen aufweisen, beispielsweise entlang des Umfangs einer Rundläufermaschine, die dieselben Behandlungsschritte, beispielsweise Blasformen, an den Behältern bzw. Preforms durchführen. Wird nur jede zweite oder dritte dieser Behandlungs- Stationen betrieben, beispielsweise, weil ein größeres Behälterformat gefahren wird, würden wie oben erwähnt Lücken an den Behandlungsstationen der nachgeordneten Behälterbehand- lungsmaschine entstehen. Die beschriebenen Transportsysteme können jedoch derart betrie- ben werden, dass die Lücken bis zur Übergabe an die nachfolgende Behälterbehandlungsma- schine zusammengefahren werden. Dies ist aufgrund der individuellen Steuerbarkeit der Transportelemente ohne Weiteres möglich. Auf diesem Wege wird eine volle Beladung der nachfolgenden Behälterbehandlungsmaschine auch bei halber Beladung der stromaufwärts angeordneten Behälterbehandlungsmaschine ermöglicht, wodurch die Produktivität der Blo- ckanlage gesteigert wird. Mit dem erfindungsgemäßen Transportsystem kann auch eine un- definiert und/oder unregelmäßig entstehende Lücke in der stromaufwärtigen Maschine (z.B. aufgrund eines Fehlers oder einer erzeugten Lücke aufgrund des Ausschleusens eines fehler- haften Behälters) ausgeglichen werden, sodass die stromabwärtige Maschine ohne Lücke mit Behältern versehen wird. Dies ist insbesondere bei synchron verblockten Behandlungsma- schinen zu einer Blockanlage hilfreich, da solche Blockanlagen Lücken nur mit gesteigertem Aufwand„verarbeiten“ können. So muss beispielsweise eine Etikettenabgabe bei einer Lücke unterbunden werden. Dies geschieht z.B. durch (mechanische) Abschaltung des Etikettierag gregates zu dem Zeitpunkt, wenn sich eine Lücke an der Etikettenabgabestelle vorbei bewegt. Eine derartige Schaltung des Aggregats kann aber Probleme verursachen und bedeutet zu- mindest erhöhten Konstruktionsaufwand bzw. Verschleiß. Der Einsatz des erfindungsgemä- ßen T ransportsystems führt daher zu einer lückenlosen Versorgung der nachfolgenden, strom- abwärts angeordneten Maschinen. Bei einer in der stromaufwärtigen Maschine entstandenen Lücke im Behälterstrom werden die Transportelemente derart angesteuert, dass beim Auftref- fen der Lücke auf das Transportsystem kein Transportelement zur potentiellen Übernahme bereit steht. Das Transportelement wird vielmehr derart verzögert, dass erst beim nächsten zu übergebenden Behälter ans Transportsystem das nächste Transportelement zur Verfügung steht, und somit die Lücke im Behälterstrom im Transportsystem eliminiert wird.

Die beschriebenen Weiterbildungen des Transportsystems sowie der Verfahren zum Betrieb des Transportsystems reduzieren die Relativbewegung der Lagerelemente, beispielsweise Laufrollen, der Transportelemente bezüglich des wenigstens einen Führungselements und führen daher zu einem geringeren Verschleiß der Lagerelemente. Aufgrund des geringeren Verschleißes haben die Lagerelemente eine längere Lebensdauer, was im Umkehrschluss zu geringeren Stillstandszeiten und Wartungskosten des Transportsystems sowie der gesamten Anlage führt. Darüber hinaus führt sowohl die Rotation des Führungselements als auch die Rotation des Langstators zu einer Reduzierung der Wärmeentwicklung im Langstator bzw. in den Sekundärteilen der Transportelemente. Eine geringere Abwärme gestattet jedoch eine kompaktere Ausführung des Transportsystems und erweitert somit die Einsatzmöglichkeiten des Transportsystems.

Weitere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen sowie Vorteile der vorliegenden Er- findung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung erschöpfen. Es versteht sich weiterhin, dass einige oder sämtliche der im Weiteren beschriebenen Merkmale auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.

Figur 1 zeigt schematisch einige Einsatzmöglichkeiten eines Transportsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Behälterbehandlungsanlage.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Transportsystem mit kreisrunder Transportbahn gemäß der vorliegenden Erfindung.

Figur 3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Transportsystems der Figur 2.

Figur 4 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch das Transportsystem der Figur 3.

Figur 5 zeigt eine vereinfachte dreidimensionale Ansicht des Transportsystems der Fi- gur 3.

Figur 6 zeigt eine alternative Weiterbildung eines Transportsystems gemäß der vorlie- genden Erfindung.

Figuren 7a und 7b zeigen schematische Ansichten einer Behälterbehandlungsanlage mit unterschiedlicher Beladung.

In den im Folgenden beschriebenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Ele- mente. Zur besseren Übersichtlichkeit werden gleiche Elemente nur bei ihrem ersten Auftreten beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die mit Bezug auf eine der Figuren beschriebenen Varianten und Ausführungsformen eines Elements auch auf die entsprechenden Elemente in den übrigen Figuren angewendet werden können.

In der Figur 1 sind schematisch einige Einsatzmöglichkeiten eines Transportsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Behälterbehandlungsanlage zum Bedrucken von Behäl- tern 1 10 in einer Draufsicht zu sehen. Die hier gezeigte exemplarische Ausführung mit einem Rundläufer 100 als zentralem Transportsystem kommt häufig in Behälterbehandlungsvorrich- tungen der Getränkeindustrie, aber auch im Kosmetik- und Hygienebereich vor. Mittels eines ersten Transportsystems mit kreisrunder Transportbahn gemäß der vorliegenden Erfindung werden in der Art eines Einlaufsterns 150 an einer Aufnahmestelle A Behälter 1 10 durch synchrones Bewegen der Transportelemente mittels eines Langstator-Linearmotoran- triebs einzeln aus einem einspurigen Behälterstrom 140 aufgenommen und zu einer Abgabe- steile B transportiert. Dabei können das Führungselement und/oder der Langstator des Trans- portsystems 150 wie oben beschrieben gleichsinnig mit der Bewegung der Transportelemente um eine Rotationsachse 162 rotieren. Aufgrund der individuellen Bewegung der Transportele- mente kann auf die sonst übliche Einteilschnecke verzichtet werden.

An der Abgabestelle B werden die Behälter von dem als Einlaufstern eingesetzten Transport- system 150 an Transportelemente 130 eines als Rundläufer 100 eingesetzten zweiten Trans- portsystems übergeben. Das in der Figur 1 exemplarisch gezeigte, als Rundläufer ausgebil- dete zweite Transportsystem 100 weist in der nicht limitierenden Weiterbildung in gleichmäßi- gen Winkelabständen um die Rotationsachse 160 des Transportsystems angeordnete und be- wegte Transportelemente 130 auf, die jeweils einen um eine separate Drehachse drehbaren Behälterteller zur Aufnahme der Behälter aufweisen können.

In der in der Figur 1 dargestellten Weiterbildung geben die gleichmäßigen Winkelabstände der Transportelemente 130 in Kombination mit deren Winkelgeschwindigkeit die Winkelgeschwin- digkeit der Transportelemente des ersten Transportsystems 150 sowie deren Winkelteilung an der Abgabestelle B vor. Wie in der Figur gezeigt bewegen sich die mit einem Behälter belade- nen Transportelemente 130 in Pfeilrichtung um die Rotationsachse 160 des Rundläufers 100. Dabei werden die von den Transportelementen 130 beförderten Behälter an einer Vielzahl von Druckwerken 120a-e, welche an der Peripherie des Rundläufers angeordnet sind, vorbeige- führt. Mittels einer oder mehrerer Druckköpfe jedes Druckwerks wird dabei beim Vorbeiführen der mitgeführten Behälter jeweils ein Druckabschnitt auf der jeweiligen Behälteraußenfläche bedruckt. Dabei können die Druckwerke 120a-e denselben Druckabschnitt mit verschiedenen Farben, z. B. Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, bedrucken oder verschiedene Druckab- schnitte mit der oder den jeweiligen Farben bedrucken. Zudem kann das letzte Druckwerk 120e eine Siegel- oder Abdeckschicht auftragen, um das Druckbild vor äußeren Einflüssen zu schützen. Weiterhin ist an der Peripherie des Rundläufers eine Aushärtestation 125 zum Fi- xieren des Druckbildes angeordnet.

Es versteht sich, dass die hier beschriebene Druckvorrichtung lediglich ein Beispiel für den Einsatz des linearmotorgetriebenen Transportsystems in der Art eines Rundläufers ist. Andere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich beispielsweise bei einer Blasformvorrichtung oder einer Füllmaschine. Im Prinzip kann das erfindungsgemäße Transportsystem bei jeder Art von Pro- zessanlage eingesetzt werden, bei der das beförderte Stückgut entlang einer Kreisbahn be- fördert werden soll.

Im Anschluss an den Aushärteprozess an der Aushärtestation 125 werden die Behälter einzeln an ein drittes Transportsystem gemäß der vorliegenden Erfindung in der Art eines Auslauf- sterns 155 übergeben, welches diese seinerseits an einen Auslaufstrom 145 weiterreicht. Da- bei weist das dritte Transportsystem 155 eine Vielzahl von Transportelementen auf, die die Behälter durch individuelle Steuerung synchron von den Transportelementen 130 des Rund- läufers 100 an einer Aufnahmestelle C aufnehmen. Anschließend werden die Behälter in Pfeil- richtung zu der Abgabestelle D transportiert, wo sie erneut synchron an einen einspurigen Auslaufstrom 145 abgegeben werden. Auch bei dem dritten Transportsystem 155 können das Führungselement und/oder der Langstator gleichsinnig mit der Bewegung der Transportele- mente um die Rotationsachse 164 durch den Kreismittelpunkt der Transportbahn rotieren.

Auch eine Kombination von Transportsystemen gemäß der vorliegenden Erfindung mit Line- armotorantrieb und bekannten Transportsystemen ist möglich. Beispielsweise können der Ein- laufstern 150 und der Auslaufstern 155 mit linearmotorgetriebenen Transportsystemen ausge- bildet sein, während der Rundläufer 100 als Behältertisch mit einem zentralen Antriebsmotor ausgebildet ist. Eine Vielzahl weiterer Einsatzmöglichkeiten ist für die Transportsysteme ge- mäß der vorliegenden Erfindung denkbar.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Transportsystem mit kreisrunder Transportbahn gemäß der vorliegenden Erfindung. Figur 3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Transport-sys- tems der Figur 2. Figur 4 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch das Transportsystem der Figur 3. Figur 5 schließlich zeigt eine vereinfachte dreidimensionale Ansicht des Transportsys- tems der Figur 3.

Bei der in den Figuren 2 bis 5 gezeigten exemplarischen, nicht limitierenden Weiterbildung werden Behälter 1 10 mittels eines linearmotorgetriebenen Transportsystems mit einer Vielzahl von Transportelementen 270 zwischen einer Aufnahmestelle C und einer Abgabestelle D be- fördert. In der dargestellten Weiterbildung verfügen die Transportelemente 270 wie beispiels- weise in den Figuren 3 und 5 in dreidimensionaler Ansicht gezeigt über Halteelemente 272, die die exemplarisch als Flaschen 1 10 dargestellten Behälter aufnehmen. In der nicht limitie renden Weiterbildung der Figuren 2 bis 5 werden die Behälter 1 10 auf einem Schiebeblech stehend mittels der Transportelemente 270 von der Aufnahmestelle C zur Abgabestelle D ge- schoben. Dabei ist ein äußeres Führungselement 290 wie in Figur 2 gezeigt vorgesehen, um ein Herausrutschen der Behälter aus den Halteelementen 272 zu verhindern.

Wie in der Figur 2 erkennbar werden die Behälter 1 10 von den Transportelementen 270 bei der Aufnahmestelle C mit einer anfangs größeren Winkelteilung ömax, beispielsweise von dem Rundläufer 100 der Figur 1 , übernommen. Zur Abgabe an den auslaufenden Behälterstrom 145 wird diese anfängliche Winkelteilung während des Transports durch die Transportele- mente zur Abgabestelle D auf eine geringere Winkelteilung reduziert, wie es in der Draufsicht der Figur 2 erkennbar ist. Dies geschieht durch individuelle Bewegungsprofile der Transpor- telemente 270, welche durch den Linearmotorantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung er- möglicht werden. Auf diese Weise kann auf eine (Einteil-)Schnecke im Einlauf und am Auslauf verzichtet werden.

Wie aus der Draufsicht der Figur 2 erkennbar ist die Transportbahn des Transportsystems kreisrund ausgebildet. Durch den Mittelpunkt 264 dieses Kreises verläuft demnach die Rotati- onsachse für die in den Figuren 3 bis 5 gezeigte Führungsschiene 280 sowie für den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Langstator 285. Die Rotationsachse ist in der dreidimensionalen Ansicht der Figur 3 als gestrichelte Linie L dargestellt. Da auch die Führungsschiene 280 und der Langstator 285 kreisrund ausgebildet und konzentrisch bezüglich der Transportbahn an- geordnet sind, haben die Führungsschiene 280 und der Langstator 285 eine gemeinsame Ro- tationsachse L.

Wie insbesondere in den Figuren 3 und 5 erkennbar sind die Transportelemente 270 über Laufrollen 274 bewegbar an der Führungsschiene 280 gelagert. Dabei können die Laufrollen 274 wie dargestellt ein konkaves Abrollprofil besitzen, das in Eingriff mit einem entsprechend konvex ausgebildeten Spurkranz der Führungsschiene 280 steht. Bei der hier dargestellten Weiterbildung weisen die T ransportelemente 270 jeweils drei Laufrollen 274 auf, die beidseitig an der Führungsschiene 280 angreifen. Neben den Halteelemente 272 sind an den Transpor- telementen 270, insbesondere an einem vertikal ausgerichteten Segment der Transportele- mente, Sekundärteile 276 vorgesehen, deren Magnete mit den Magneten des Langstators 285 wechselwirken. Wie aus den Figuren 3 und 5 erkennbar, ist die spezielle Anordnung der Se- kundärteile dieser Weiterbildung der Art, dass die Sekundärteile 276 außen um den Langstator 285 umlaufen. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anord- nung von Sekundärteilen und Langstator beschränkt ist, sondern ebenso auf innenliegende Sekundärteile sowie Kombinationen von innen- und außenliegenden Sekundärteilen sowie in- nen- und außenliegenden Langstatoren angewendet werden kann. Insbesondere können mehrere Führungsschienen und/oder mehrere Langstatoren vorgesehen sein. Diese müssen lediglich parallel zueinander und konzentrisch angeordnet sein. Auch können die Sekundär- teile horizontal, das heißt in der Bewegungsebene, angeordnet sein und mit entsprechend ausgerichteten Langstatoren wechselwirken.

In der dargestellten speziellen Weiterbildung ist der Langstator 285 über die in den Figuren 3 und 4 gezeigten Halterungen 286 drehtest angeordnet. In dieser nicht limitierenden Weiterbil- dung ist somit der Langstator nicht rotierbar ausgebildet. Wie oben beschrieben kann jedoch auch der Langstator rotierbar ausgebildet sein.

Im Gegensatz hierzu ist, wie insbesondere in der Figur 5 dargestellt, die eine vereinfachte dreidimensionale Ansicht des Transportsystems ohne Langstator und Halterung des Langsta- tors zeigt, die Führungsschiene 280 über Speichen und eine Welle mit einem regelbaren Motor 282 verbunden und somit rotierbar ausgebildet. Der Motor 282 wird dabei derart angesteuert, dass er die Führungsschiene 280 gleichsinnig mit der Bewegung der T ransportelemente 270, also in der in der Figur 2 gezeigten Pfeilrichtung antreibt. Somit müssen die Transportelemente 270 und insbesondere deren Laufrollen 274 nur die Differenz zwischen der Rotation sbewe- gung der Führungsschiene 280 und ihrem absoluten Bewegungsprofil zurücklegen.

Dazu werden die Magnete des Langstators 285 bzw. der Sekundärteile 276 mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit 283 derart angesteuert, dass die Transportelemente 270 mit dem gewünschten relativen Bewegungsprofil relativ zur Führungsschiene 280 bewegt werden. Auf diese Weise reduziert sich die Laufleistung der Laufrollen 274 gegenüber der Führungs- schiene 280 um die Rotationsbewegung der Führungsschiene, sodass ein deutlich geringerer Verschleiß der Laufrollen auftritt.

In der speziellen Konfiguration der Figur 2, bei der das linearmotorgetriebene Transportsystem die Behälter beispielsweise mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit an der Aufnahmestelle C aufnimmt und mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit an der Abgabestelle D abgibt, kann die Führungsschiene 280 mittels des Motors 282 insbesondere mit der Winkelgeschwin- digkeit an der Abgabestelle D angetrieben werden. Auf diese Weise erfahren die Transpor- telemente 270 aufgrund der Reibung zwischen den Laufrollen 274 und der langsam rotieren- den Führungsschiene 280 eine Verzögerung, die die von dem Langstator 285 aufzubringen- den Verzögerungskräfte unterstützt. Wie in der Figur 2 erkennbar weisen die Transportelemente 270 zwischen der Aufnahmestelle C und der Abgabestelle D eine maximale Winkelteilung ömax auf. Wird die Anzahl der an der Führungsschiene 280 gelagerten Transportelemente 270 größer als der Quotient 2u/ömax gewählt, so kann eine günstige Winkelteilung der Transportelemente 270 entlang der Rück- führstrecke zwischen der Abgabestelle D und der Aufnahmestelle C gewählt werden. Entspre- chend günstig können die Bewegungsprofile der Transportelemente entlang der Rückführstre- cke gewählt werden, sodass sich eine möglichst kleine Relativbewegung der Transportele- mente bezüglich der Führungsschiene 280 auch entlang der Rückführstrecke einstellen lässt. Damit wird die Reibung der Laufrollen 274 entlang des gesamten Kreisumfangs der Führungs- schiene 280 minimiert.

In der Figur 6 ist eine alternative Weiterbildung eines Transportsystems gemäß der vorliegen- den Erfindung gezeigt. In der dargestellten, nicht limitierenden Weiterbildung sind eine obere Führungsschiene 380a und eine untere Führungsschiene 380b vorgesehen, an der die Viel zahl der Transportelemente 370 mittels Laufrollen 274 gelagert sind. Auch hier weisen die Transportelemente Haltevorrichtungen 272 zum Halten und Transportieren der Behälter 1 10 sowie Sekundärteile 276 zur magnetischen Wechselwirkung mit dem Langstator 385 auf. Der Langstator 385 ist in dieser Weiterbildung drehfest an einer zentralen Halterung 386 angeord- net. Es versteht sich jedoch, dass die gezeigte Weiterbildung wie oben beschrieben derart modifiziert werden kann, dass der Langstator rotierbar ausgebildet ist.

Die Führungsschienen 380a und 380b sind über die in der Figur 6 angedeuteten Kugellager 381 a und 381 b frei drehbar an der zentralen Säule 386 gelagert, sodass durch die Bewegung der Transportelemente 370 wie oben beschrieben eine Rotation der Führungsschienen indu- ziert wird, die ihrerseits zu einem geringeren Verschleiß der Laufrollen 274 der Transportele- mente führt. Selbstverständlich kann auch diese Weiterbildung entsprechend modifiziert wer- den, um eine mittels Motors angetriebene Rotation der Führungsschienen zu ermöglichen.

Zusätzlich weisen die Führungsschienen 380a und 380b der gezeigten Weiterbildung jeweils eine Stabilisierungseinrichtung gegen ein radiales Abheben der Transportelemente 370 bei abgeschaltetem Langstator auf. Diese Stabilisierungseinrichtungen sind hier als Nutkurven 390a und 390b entlang der Ober- bzw. Unterseite der Führungsschienen 380a bzw. 380b aus- gebildet, in der entsprechende Bolzen 395a bzw. 395b der Transportelemente umlaufen. Im Normalbetrieb können diese Bolzen frei schwebend, d.h. berührungslos, innerhalb der Nutkur- ven umlaufen. Erst bei fehlender Kompensation der radial wirkenden Kräfte aufgrund des aus- geschalteten Langstators oder Fliehkräften, die die (magnetischen) Haltekräfte betragsmäßig übersteigen, geraten die Bolzen 395a und 395b in mechanischen Eingriff mit den Flanken der Nutkurven 390a und 390b und verhindern so ein Herabfallen der Transportelemente 370 von den Führungsschienen. Es versteht sich, dass die dargestellte Weiterbildung der Stabilisie- rungseinrichtung nur exemplarischer Natur ist, und dass eine Vielzahl alternativer Weiterbil- dungen denkbar ist.

Die in den Figuren 2 bis 6 gezeigten Weiterbildungen eines linearmotorgetriebenen Transport- systems reduzieren den Verschleiß der Laufrollen und ermöglicht dadurch längere Standzei- ten des Transportsystems und damit der Behälterbehandlungsanlage. Da die Laufrollen weni- ger häufig getauscht werden müssen, können auch die Wartungskosten der Anlage reduziert werden. Wird auch der Langstator wie oben beschrieben rotierbar ausgebildet, lässt sich dar- über hinaus die Wärmeentwicklung der elektrischen Spulen des Langstators oder des Sekun- därteils der Transportelemente reduzieren. Dies gestattet eine kompaktere Ausführung des T ransportsystems.

Die Figuren 7a und 7b zeigen schematische Ansichten einer Behälterbehandlungsanlage 15, die ein Transportsystem 1 gemäß den oben beschriebenen Weiterbildungen umfasst. Außer- dem umfasst die Behälterbehandlungsanlage hier einen Anlagenteil zum Blasformen von Be- hältern 2 aus Preforms 2a, die wiederum eine Preformzuführung 16, eine Heizstrecke 17 zum Heizen der Preforms, einen Einlaufstern 18, eine erste Behälterbehandlungsmaschine 19, hier beispielhaft eine Blasmaschine, und einen Auslaufstern 20 aufweist.

Der Einlaufstern 18 ist im Einlauf der Blasmaschine angeordnet und übernimmt im Betrieb Preforms aus der Heizstrecke und übergibt sie der Blasmaschine. Der Auslaufstern 20 ist im Auslauf der Blasmaschine angeordnet und übernimmt im Betrieb Behälter von der Blasma- schine und übergibt sie an das Transportsystem, welches gemäß der dargestellten Weiterbil- dung als Langstator-Linearmotor (LLM)-Teilungswechselstern angesehen werden kann.

Die Behälterbehandlungsanlage umfasst hier weiterhin einen Einlaufstern 21 , eine zweite Be- hälterbehandlungsmaschine 22, hier eine Füllmaschine, und einen Auslaufstern 23, wobei der Einlaufstern 21 im Einlauf der Füllmaschine angeordnet ist und im Betrieb Behälter von dem LLM-Teilungswechselstern übernimmt und an die Füllmaschine übergibt und wobei der Aus- laufstern Behälter von der Füllmaschine übernimmt. Alternativ oder zusätzlich zu der Füllma- schine kann auch ein Etikettierer oder eine andere Maschine zum Behandeln von Behältern vorgesehen sein, insbesondere jeweils auch mit einem zugehörigen Einlaufstern und Auslauf- stern, die dieser jeweils Behälter übergeben bzw. von ihr Behälter übernehmen. Es sei angemerkt, dass es sich bei den Behälterbehandlungsmaschinen 19 und 22 auch um andere Maschinen handeln kann, und dass die Preformzuführung, die Heizstrecke und die verschiedenen Ein- und Auslaufsterne optional vorgesehen sind. Insbesondere kann bei Ein- satz eines der oben beschriebenen Transportsysteme für den Teilungswechselstern 1 auf den Auslaufstern 20 und/oder den Einlaufstern 21 verzichtet werden. Stattdessen kann ein LLM- Teilungswechselstern im Sinne der oben beschriebenen Transportsysteme direkt oder mit nur einem der Ein- und Auslaufsterne 20 und 21 zwischen den Behälterbehandlungsmaschinen 19 und 22 zwischengeschaltet werden. Optional können auch noch weitere Elemente, insbe- sondere Transportelemente, zwischen den Behälterbehandlungsmaschinen vorgesehen sein.

In Figur 7a ist die Behälterbehandlungsanlage mit halber Beladung gezeigt, und in Figur 7b ist die Behälterbehandlungsanlage mit voller Beladung gezeigt. Beispielsweise können diese Be- ladungen für verschieden große Behälter, beispielsweise jeweils für 1 ,5 I Behälter (halbe Be- ladung) bzw. 0,5 I Behälter (volle Beladung), verwendet werden.

Wie man erkennen kann sind bereits in der Preformzuführung und in der Heizstrecke bei hal ber Beladung die Abstände zwischen den Preforms größer. In der Blasmaschine ist bei halber Beladung nur jede zweite Blasstation besetzt. In der nachfolgenden Füllmaschine sind hinge- gen bei halber und bei voller Beladung gleich viele Behälter gezeigt, sprich die Teilung in die ser Maschine ist jeweils die gleiche. Lücken im Behälterfluss, die bei halber Beladung im Aus- lauf aus der Blasmaschine auftreten, werden durch den LLM-Teilungswechselstern geschlos- sen.

Dazu können, je nachdem mit welcher Beladung die Anlage gefahren wird, wie oben beschrie- ben, mittels der Regeleinheit des Linearmotors die Bewegungsprofile der Transportelemente des Transportsystems 1 modifiziert werden, um den Teilungsabstand geeignet anzupassen.

Bei einem beispielhaften Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage, die ei- nen erfindungsgemäßen LLM-Teilungswechselstern umfasst, insbesondere zum Betreiben der oben beschriebenen Behälterbehandlungsanlage, werden Preforms mittels der Preform- zuführung einer Heizstrecke zugeführt, durch die Heizstrecke transportiert und dort erwärmt, über den Einlaufstern 18 der Blasmaschine zugeführt und dort jeweils an einer Blasstation zu einem Behälter umgeformt. Danach werden die so erhaltenen Behälter mittels des Auslauf- sterns 20 von der Blasmaschine übernommen und an das Transportsystem 1 übergeben. Die- ses wiederum übergibt die Behälter (mit geänderter Teilung) an den Einlaufstern einer nach- folgenden Maschine, beispielsweise einer Etikettiermaschine oder eines Füllers. Das Betreiben umfasst dabei mindestens einen ersten Betriebsmodus, in dem jede Behand- lungsstation der ersten Behälterbehandlungsmaschine besetzt ist (Figur 7b) und einen zweiten Betriebsmodus, in dem nicht jede, insbesondere nur jede zweite, Behandlungsstation der ers- ten Behälterbehandlungsmaschine besetzt ist (Figur 7a). Die Teilung in der zweiten Behand- lungsanlage 22 ist dabei für den ersten Betriebsmodus und den zweiten Betriebsmodus gleich. Ein Umstellen der Betriebsmodi ist dabei ohne wesentlichen Zeitverlust durch einfaches An- passen der Bewegungsprofile der individuell steuerbaren Transportelemente möglich. Die hohe Flexibilität des LLM-Teilungswechselsterns gestattet es darüber hinaus, einzelne Lücken im Behälterstrom, die beispielsweise durch Ausschuss fehlerhafter Behälter entstehen kön- nen, vor der Übergabe an die zweite Behälterbehandlungsmaschine 22 zuzufahren, sodass eine lückenlose Behandlung entlang der nachfolgenden Prozessstrecke ermöglicht wird.