[發明專利]用于測定摩擦系數的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210390497.3
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103048262A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 約翰·休特納;馬丁·塞格
• 申請（專利權）人: 克朗斯股份公司
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;G01L1/16;G01L1/22
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李楠;安翔

技術領域

本發明涉及按權利要求1前序部分所述的、用于測定在傳送機構上傳送的容器在傳送機構的護欄上摩擦時的摩擦系數的一種裝置和一種相應的方法，其中，容器在于兩側走向的護欄之間被引導，該裝置具有測量臺和固定在測量臺上的第一傳感器。

背景技術

在用于處理容器（例如瓶以及尤其是可能用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）制造的塑料瓶）的設備中，容器通常在單軌或多軌的傳送段上，亦即所謂的傳送機構上傳送。一個典型的例子就是用于將飲料灌裝到PET容器/PET瓶中的灌裝設備。為了防止容器側向傾翻，典型地在傳送機構上使用在兩側走向的護欄，亦即在左邊和右邊走向的護欄。在此，在傳送段上尤其出現了加寬部或縮窄部。也就是說存在從單軌傳送機構到多軌傳送機構的過渡部以及反過來存在從多軌傳送機構到較少數目的軌道、尤其是到單軌傳送機構的過渡部。在此，存在所謂的積滯區，在積滯區中，大量瓶能夠形成一動壓頭，該動壓頭作用到傳送機構的護欄上。同樣可以在設備的處理元件前的單軌或多軌輸入裝置中形成一動壓頭。動壓頭也始終使得在容器運動時存在如下力的分量，該力的分量不是沿傳送方向指向，而是垂直于傳送方向地干預，亦即作用到護欄上。在此出現的疑問是，尤其在這些區域中容器在傳送機構的護欄上的摩擦有多強。

在現有技術中，DE?33?40?457A1關于可能通過帶速的改變或通過用助滑劑或潤滑劑加載傳送帶來對瓶與帶表面的摩擦產生影響方面，討論了板式皮帶傳送機構的傳送特性。為了獲得影響方面的信息，設置在傳送機構平面上方的懸臂應當使待傳送的器皿與傳送帶發生接觸，以及由此產生的懸臂的顫動會提供用于影響傳送機構的信號。

JP?55125429A討論了利用測量探針采樣的測試容器的應用，該測試容器穿過待檢測的傳送段，以便記錄傳送期間作用到試驗容器上的摩擦力、壓力值和碰撞力。

但在此，很難在上述區域中確定/測定也被稱為摩擦相關系數的摩擦系數。這尤其因為容器的變化的“粘性”。剛生產的容器具有不同于已經儲藏后的容器的表面特性，并且還具有不同于多次使用后的容器的特性。

在考量兩個型體彼此間的摩擦時，要區分靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦。在此，始終可以這樣來選擇說明方案，即，一個型體被認為是靜止的，而考量另一個型體挨在靜止的型體上或放在靜止的型體上的摩擦。在靜摩擦的情況下，首先存在一個靜態問題。當首先與另一個型體接觸的、例如停留在該另一個型體上的一個型體應當運動時，必須克服靜摩擦。然后，該型體過渡到滑動摩擦或滾動摩擦。滾動摩擦通常要比滑動摩擦和靜摩擦小得多，并且在下文中不是那么重要。在此，針對全部三種摩擦常用的庫倫公式為：

F_R=μ·F_N，

其中，F_R是摩擦力，F_N是法向力以及μ是摩擦相關系數/摩擦系數/摩擦數。在此，摩擦力F_R始終平行于型體的接觸面作用。法向力F_N是如下的力，其中一個型體以該力作用到另一個型體上，例如作用到底層上。摩擦系數通常適用于μ_{Gleit（滑動）}＜μ_{Haft（靜）}以及μ_{Roll（滾動）}＜＜μ_{Gleit(滑動）}。摩擦系數μ是一個無量綱的數，其通過以法向力F_N對摩擦力F_R標準化而獲得。

發明內容

基于上述問題，本發明所要解決的任務是，在生產條件下量化地檢測在容器與護欄之間的相互作用以及尤其是容器和護欄之間的摩擦。

該任務憑借一種按權利要求1的裝置和一種按權利要求10的方法解決。

本發明提供了一種用于測定在傳送機構上傳送的容器在傳送機構的護欄上摩擦時的摩擦系數的裝置，其中，容器在于兩側走向的護欄之間被引導，該裝置包括：測量臺；固定在測量臺上的第一傳感器，其中，護欄的至少一個部段在測量臺的區域中相對于測量臺可運動地構造，并且該部段可以實施沿稱為x方向的方向的至少一個運動，該稱為x方向的方向基本上平行于傳送機構的傳送方向，其中，第一傳感器測量如下的力，護欄的可運動的部段憑借該力當容器在傳送機構上傳送期間發生運動或受到擠壓。在最簡單的情況下，在測量臺下方可以看到引導，優選為線性引導，并且特別優選伴隨有的是滾動摩擦，護欄的可運動的部段伴隨滾動摩擦沿著傳送方向得到引導。