DE3218062A1 - Method for introducing liquids into containers such as bottles, cans and the like - Google Patents
Method for introducing liquids into containers such as bottles, cans and the likeInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter wie Flaschen,Process for filling liquids into containers such as bottles,
Dosen und dgl.Cans and the like.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen von FlUssigkeiten in Behälter wie Flaschen, Dosen und dgl., bei welchem der Füllbeginn etwa bei Gleichdruck zwischen Flüssigkeitsbehälter und dem zu füllenden Behälter eingeleitet und die weitere Flüssigkeitszufuhr bei Erreichen einer den Füllspiegel ermittelnden Sonde gleichzeitig und/oder zeitlich verzögert eingestellt wird sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for filling liquids In containers such as bottles, cans and the like, in which the filling start approximately at constant pressure initiated between the liquid container and the container to be filled and the further liquid supply when a probe that determines the filling level is reached is set at the same time and / or with a time delay as well as on one for implementation device suitable for the process.
Die Verwendung einer Sonde zur Feststellung des Flüssigkeitsspiegels und Abgabe eines Impulses zum Schließen des zugeordneten.The use of a probe to determine the liquid level and delivering a pulse to close the associated one.
FUllventils ist bereits aus dem Jahre 1897 durch die US-PS 585 264 bekannt. Bei dieser Füllventilausbildung wirkt auf das Flüssigkeitsventil ein Elektromagnet ein, der von einer mit einem FUllrohr in die angepreßte Flasche ragenden und von der Leitfähigkeit des Füllgutes beeinflußbaren Niveausonde steuerbar ist. Bei Erreiche einer vorbestimmbaren Füllhöhe in der abzufüllenden Flasche bzw.FUllventils is already from the year 1897 by the US-PS 585 264 known. In this filling valve design, an electromagnet acts on the liquid valve one, which protrudes from a with a filling tube in the pressed bottle and from the conductivity of the product can be influenced by the level probe. When you reach a predeterminable fill level in the bottle to be filled or
der Sonde wird ein Stromkreis geschlossen, wodurch der erregte Elektromagnet das Flüssigkeitsventil schließt. Dieser Gedanke wurde in der Patentliteratur beispielsweise durch die DE-OS 1 532 560, DE-OS 1 943 503, DE-OS 3 015 132, NL-PS 7107235 sowie DE-OS 3 019 940 weiterverfolgt. Bei den vorgenannten Veröffentlichungen zum Stand der Technik sind im wesentlichen geringfügige Abwan(llungen der konstruktiven Details vorgenommen worden. Den Veröffentlichungen ist jedoch gemeinsam, daß bei Erreichen einer den Füllspiegel ermittelnden Sonde ein Impuls ausgelöst wird, der zum Schließen des zugeordneten Flüssigkeitsventils verwendet wird. In der NL-PS 7 107 235 hat man überdies bereits vorgeschlagen den von dem Flüssigkeitsspiegel ausgelösten Impuls zeitlich verzögert auf den Schließvorgang des Flssigkeitsventils einwirken zu lassen. Dieser Gedanke wird auch von der DE-OS 3 019 940 aufgegriffen, wobei nach Ansprechen eines durch das Füllgut betätigbaren Signalgebers das Flüssigkeitsventil unter Vorgabe eines Korrekturfaktors zeitlich verzögert geschlossen wird. Insbesondere bei Verwendung von Mikroprozessoren wird in dieser vorgenannten Schrift ferner vorgeschlagen, daß für die Taktphase eines Füllelementes die Zeit vom Füllbeginn bis zum Beginn des Schnellfüllens, die Zeit vom Füllbeginn bis zum Ende des Schnellfüllens und die Zeit vom Belegen des Impulsgebers bis zum Schließen des Flüssigkeitsventils des zugeordneten Füllelementes vorgegeben wird Insgesamt wird mit diesen bekannten Vorschlä(1en eine bestimmte Zeit nach Abgeben des Schließipulses als Korrekturzeit vorgeschlagen, wobei jedoch das unmittelbare Verhalten der abzufüllenden Flüssigkeit und die sich daraus ableitenden Vorgänge in der Flasche während des Endbefüllungsvoganges nur annäherungsweise zeitlich vorbestimmt und berücksichtigt werden. Die zeitabhängig eingearbeiteten Korrekturphasen sind nicht in der Lage, die tatsächlichen Vorgänge in der Flasche insbesondere in der EndbefUllungsphase, aber auch in der Anfangsfüllphase, in irgendeiner Weise zur Auslösung des Schließilnpulses des Füllventils oder anderweitiger Verfahrensabläufe einzuarbeiten. Hierin besteht ein erheblicher Nachteil, da während eines Fülivorganges eine Vielzahl von Veränderungsfaktoren auf den Fullvorgang einwirken. So kennen beispielsweise Druckschwankungen in der Zuleitung des Füllgutes, unterschiedliche CO 2-Gehalte, veränderte Temperaturen und dgl. nicht erfaßt werden bz, annäherung weise Berücksichtigung finden können.The probe closes a circuit, causing the energized electromagnet the liquid valve closes. This idea has been used in the patent literature, for example by DE-OS 1 532 560, DE-OS 1 943 503, DE-OS 3 015 132, NL-PS 7107235 and DE-OS 3,019,940 followed up. In the aforementioned publications to the The state of the art consists essentially of minor modifications to the design Details have been made. However, what the publications have in common is that A pulse is triggered when a probe that determines the filling level is reached is used to close the associated liquid valve. In the NL-PS 7 107 235 has already been proposed that of the liquid level triggered impulse with a time delay to the closing process of the liquid valve let it take effect. This idea is also taken up by DE-OS 3 019 940, wherein, after a signal transmitter which can be actuated by the filling material has responded, the liquid valve is closed with a time delay under specification of a correction factor. In particular when using microprocessors it is also proposed in this aforementioned document, that for the clock phase of a filling element, the time from the beginning of filling to the beginning of fast filling, the time from the start of filling to the end of fast filling and the time from the activation of the pulse generator to the closing of the liquid valve of the assigned filling element is specified. Overall, these are known Suggest a certain time after the closing pulse has been given as a correction time suggested, however, the immediate behavior of the liquid to be filled and the resulting processes in the bottle during the final filling process only approximately predetermined in time and be taken into account. The time-dependent incorporated correction phases are incapable of the actual Processes in the bottle, especially in the final filling phase, but also in the Initial filling phase, in some way to trigger the closing pulse of the filling valve or to incorporate other procedures. There is a considerable here Disadvantage because there are a number of change factors during a filling process act on the filling process. For example, know pressure fluctuations in the Supply of the product, different CO 2 contents, changed temperatures and the like. Can not be detected or, approximately, can be taken into account.
Mit der vorliegenden Erfindung soll nun der Weg aufgezeigt werden, den Füllvorgang während des gesamten Ablaufs exakt verfolgen und gegebenenfalls beeinflussen bzw. korrigieren zu können, wobei es unerheblich ist, ob der Füllvorgang der unmittelbar zugeführten Flasche beeinflußbar ist oder der Füllvorgang der während eines weiteren Umlaufs der FUllmaschine nächstfolgenden Flasche, die aufgrund der vorhergegangenen Ereignisse dann mit einer korrigierten Befüllungsweise befüllt werden kann.The present invention is now intended to show the way follow the filling process exactly during the entire process and if necessary to be able to influence or correct, whereby it is irrelevant whether the filling process the directly fed bottle can be influenced or the filling process during another cycle of the filling machine next following bottle, which due to the previous events are then filled with a corrected filling method can be.
Unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Füllverfahren bzw. Füliventile wird die der Erfindung zugrundeliegende AuFgabe bei einem Fullverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitsspiegel bzw. die jeweilige Füllhöhe zur Ermittlung und Weitergabe eines Verzbgerungs- und/oder Korrekturimpulses herangezogen wird, Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß mit mindestens einem der abgegebenen Impulse die Fiillgeschwindigkeit zumindest in der Endbefüllungsphase auf die jeweiligen Betriebsverhältnisse einstellbar ist.While avoiding the disadvantages of the known filling process shown or filling valves is the task on which the invention is based in a filling process of the type mentioned at the beginning solved that the liquid level or the respective fill level to determine and pass on a delay and / or Correction pulse is used, it has proven to be useful that with at least one of the emitted pulses the filling speed at least can be adjusted to the respective operating conditions in the final filling phase.
Erfindungsgemäß wird aus der zeitlichen Abfolge des Erreichens von mindestens zwei abgegebenen Impulsen eine zeitliche Vorhersage des Schließzeitpunktes vorgenommen.According to the invention, the chronological sequence of the achievement of at least two emitted impulses a temporal prediction of the closing time performed.
Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, aus der zeitlichen Abfolge der Einleitung des Fülivorganges und der Abgabe eines ersten Impulses'eine zeitliche Vorhersage des Verschließzeitpunktes vorzunehnien.In the context of the invention, however, it is also conceivable from the temporal Sequence of the initiation of the filling process and the delivery of a first pulse temporal prediction of the closing time.
Mit diesem Verfahren ist es nunmehr möglich, alle während des Fülivorganges auftretenden bzw. den Füllvorgang beeinflussenden Faktoren unmittelbar zur Korrektur der BefUllungsphase zu verwerten.With this method it is now possible to do all of the filling process occurring or influencing the filling process factors directly for correction to utilize the filling phase.
Da sich entsprechende Veränderungen nicht unmittelbar von Flasche zu Flasche einstellen, können auf diese Weise die festgestellten Parameter während der Befüllung einer Flasche ausgewertet und für den Befüllungsvorgang der während eines Umlaufs der Füllmaschine nächstfolgenden Flasche umgesetzt und verwendet werden. Insgesamt ergibt sich daraus eine hervorragende Anpassung an die jeweils abzufüllenden Getränke, wobei bereits während der Endphase des Füllvorganges entsprechende Korrekturen bis hin zur Schließphase vorgenommen werden können.Since the corresponding changes are not immediately from the bottle to set bottle, in this way you can change the parameters determined during the filling of a bottle and evaluated for the filling process during one revolution of the filling machine next bottle implemented and used. Overall, this results in an excellent fit to the beverages to be filled, already during the final phase of the filling process Corresponding corrections can be made up to the closing phase.
Das Füllventil zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem mittels Impulsgabe verschließbaren Füllventil und einem in den Behälterinnenraum einfuhrbaren Luft- bzw. Füllrohr mit Füllhöhenerfasser und/oder einem den Flilssigkeitsspiegel beziehungsweise die jeweilige Füllhöhe von außen ermittelnden Sensor oder dgl., zeichnet sich dadurch aus, daß das Luft- und/oder FUllrohr und/oder der Außensensor mindestens drei in Richtung des aufsteigenden Flüssigkeitsspiegels übereinander und/oder sich überlappende Fühler, bzw. Impulsstrecken aufweist, deren Einzel bereiche jeweils unabhängig voneinander abfragbare Einzelimpulse übermitteln. Dabei können erfindungsgemäß die Fühlerstrecken vollflächig am Umfang des Luft-und/oder Füllrohres mit einem Abstand zueinander angeordnet sein.The filling valve for carrying out the method, consisting of a A filling valve that can be closed by means of impulses and one in the interior of the container introducable air or filling pipe with a level sensor and / or a liquid level or the respective fill level from the outside sensor or the like., is characterized in that the air and / or filling pipe and / or the outside sensor at least three one above the other in the direction of the rising liquid level and / or has overlapping sensors or pulse paths, their individual areas each transmit individual pulses that can be queried independently of one another. Here you can according to the invention, the sensor stretches over the entire area on the circumference of the air and / or filling pipe be arranged at a distance from one another.
Es ist aber auch denkbar, die FUhlerstrecken als Mantelquerschnitt teilfi<.ichig am Umfang des Luft- und/oder Füllrohres anzuordnen.But it is also conceivable to use the sensor sections as a jacket cross-section Partly to be arranged on the circumference of the air and / or filling pipe.
Weitere Merkmale des Fullventils ergehen aus den weiteren AnsprUchen.Further features of the filling valve emerge from the further claims.
Durch die Anordnung mehrerer Impulsstrecken übereinander kann bereits in der ersten Phase des Befüllungsvorganges, d. h. in der Anlaufs phase, ein Füllimpuls übermittelt und für die Bestimmung des weiteren Befüllungsvorganges verwertet werden. Mit einer weiteren Impulsstrecke können Impulse zur Einleitung einer Bremsphase vermittelt werden, beispielsweise durch Verändern des Rückgasquerschnittes, Verminderung des Zulaufquerschnittes am Ventilquerschnitt oder durch Veränderung der Druckverhältnisse im abzufüllenden Behälter. Eine weitere Impulsstrecke ist der jeweils gewünschten Schließphase zugeordnet. Dieser Impulsstrecke kann eine weitere Impulsstrecke folqen, deren Aufgabe es ist, die Veränderung des Schließzeitraumes zwischen Bremsphase und Füllphase je nach Verhalten der Flüssigkeit in der Flasche während des nächsten Befüllungsvorganges vorzunehmen.By arranging several pulse paths one above the other, you can already in the first phase of the filling process, d. H. in the start-up phase, a filling pulse transmitted and used for the determination of the further filling process. With a further pulse path, pulses can be used to initiate a braking phase be conveyed, for example by changing the return gas cross-section, reduction the inlet cross-section at the valve cross-section or by changing the pressure conditions in the container to be filled. Another pulse path is the one required in each case Assigned to closing phase. This pulse path can be followed by another pulse path, whose task it is to change the closing period between braking phases and filling phase depending on the behavior of the liquid in the bottle during the next To carry out the filling process.
Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipiels näher erläutert. Aus Fig. 1 ist ein nur andeutungsweise dargestelltes.Füllventil 1 ersichtlich, dessen Ventilkörper 2 elektromagnetisch oder dgl. in Schließstellung verbringbar ist. Unterhalb des Füllventilkörpers 2 befindet sich eine Zentriertulpe 3, welche die Abdichtung zwischen Füllventil 1 und einer Flasche 4 vornimmt. Innerhalb der Flasche 4 befindet sich je nach der verwendeten Gattung des Füllventils ein Füllrohr bzw.In the following the invention is based on one in the drawing illustrated exemplary embodiment explained in more detail. From Fig. 1 is only a hint Illustrated filling valve 1 can be seen, the valve body 2 of which is electromagnetic Or the like. Can be brought into the closed position. Below the filling valve body 2 there is a centering tulip 3, which forms the seal between the filling valve 1 and a bottle 4 makes. Inside the bottle 4 is depending on the The type of filling valve used is a filling tube or
ein Rückluftrohr 5. Wegen der hier nicht notwendigen Erläuterung ist die Verbindung des Füllrohres bzw. Rückluftrohres 5 mit dem eiqentlichen Füilventil 1 nicht weiter dargestellt, da sich für Befestigung und Anordnung der Rohre 5 im Füliventil und zur Weiterleitung der Impulse verschiedene Varianten anbieten. An dem Füllrohr 5 sind gemäß der beispielsweise dargestellten Ausführung Impulsstrecken 6 bis 9 angeordnet, die jeweils unabhängig voneinander abfragbare Einzel impulse bei der Berührung mit der einzufüllende.n Flüssigkeit übermitteln. Die Fühlerstrecken 6 - 9 können z. B.a return air pipe 5. Because of the explanation unnecessary here the connection of the filling pipe or return air pipe 5 with the eiqialen Füilventil 1 not shown, since Attachment and arrangement the tubes 5 in the filling valve and for forwarding the impulses different variants to offer. On the filling pipe 5 are according to the embodiment shown as an example Pulse paths 6 to 9 are arranged, each of which can be queried independently of one another Transmit single impulses when touching the liquid to be filled. The sensor lines 6 - 9 can, for. B.
am Umfarlg des Luft und/oder Füllrohres 5 mit einem Abstand zueinander angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, wie z. B. im oberen Bereich des Füllrohres dargestellt, die Fühlerstrecken als Mantelabschnitt teilflächig am Umfang des Rohres anzuordnen, wobei sich die jeweils zugeordneten Fühlerstrecken überlappen. Diese können i übrigen als reine Sensorflächen ausgelegt sein. Ebenso können optoelektronische bzw. faseroptische Sensoren Verwendung finden.at the edge of the air and / or filling pipe 5 at a distance from one another be arranged. But it is also conceivable, such as. B. in the upper part of the filling tube shown, the sensor sections as a jacket section over part of the circumference of the pipe to be arranged, with the respectively assigned sensor lines overlapping. These can also be designed as pure sensor surfaces. Likewise, optoelectronic or fiber optic sensors are used.
Bei Einsatz von faseroptischen bzw. optischen Sensoren können ein oder nehrere Reflektionsimpulsleitflächen und entsprechende Anschnitte 10, wie aus Fig. 2 hervorgeht, Verwendung finden.When using fiber optic or optical sensors, a or several reflection pulse guide surfaces and corresponding gates 10, as shown in FIG Fig. 2 shows, find use.
Ungeachtet dessen ist es denkbar, auch einen Außenfühl er 11 vorzusehen, dessen zur Flasche weisende Oberfläche mit entsprechenden Fühlerstrecken 6 bis 9 ausgestattet ist.Regardless of this, it is conceivable to also provide an outside sensor 11, its surface facing the bottle with corresponding sensor sections 6 to 9 Is provided.
Der Abfülivorgang läuft wie folgt ab: Die einlaufende Flüssigkeit erreicht zunächst den Boden und gewinnt dci je nach vorgesehener Anlauffüllgeschwindigkeit an Höhe und erreicht dabei die in Aufsteigrichtung erste Impulsstrecke 6 bzw.The filling process proceeds as follows: The incoming liquid first reaches the bottom and wins dci depending on the intended start-up filling speed in height and reaches the first pulse path in the ascent direction 6 resp.
gegebenenfailseine weitere nicht dargestellte Impulsstrecke. Bei Erreichen der ersten Impulsstrecke 6 kann, sofern gewünscht, eine gegenüber der ersten Füllphase beschleunigte Schnellfüllphase eingeleitet werden. Dabei ist es bereits möglich, den Zeitintervall zwischen Füllbeginn und Erreichen des ersten oder eines weiteren Sensors zur Beurteilung der möglicherweise notwendig werdenden Füllkorrektur heranzuziehen. Sobald der Flüssigkeitsspiegel die Ftihterstrecke 7 erreicht hat, kann eine Bremsphase, beispielsweise durch teilverminderung der Rückgasquerschnitte oder Veränderung der Einlaufquerschnitte des Füliventils vorgenommen werden. Bei Erreichen der Fühlerstrecke 8 wird die Schließphase eingeleitet.given a further pulse path, not shown. Upon reaching the first pulse path 6 can, if desired, be compared to the first filling phase accelerated rapid filling phase can be initiated. It is already possible the time interval between the start of filling and reaching the first or another Use the sensor to assess the filling correction that may become necessary. As soon as the liquid level has reached the filter line 7, a braking phase, for example by partially reducing the return gas cross-sections or changing the Inlet cross-sections of the filling valve are made. When reaching the sensor path 8 the closing phase is initiated.
Je nach Art der abzufüllenden Flüssigkeit erreicht diese mehr oder weniger schnell einschließlich der evtl. noch nachlaufenden Flüssigkeitsreste aus dem Raum oberhalb der Flasche die letzte Fühlerstrecke 9, wobei der Bereich zwischen Fühlerstrecke 8 und 9 als Korrekturstrecke verwendet werden kann Die Ergebnisse dieser Korrekturphase können vorgespeichert und für die nächste Befüllung einer Flasche bzw. beim nächsten Umlauf verwertet werden. Hierdurch ergibt sich eine sofortige Anpassung des betreffenden nächstfolgenden Füllvorganges an die möglicherweise veränderten Begebenheiten.Depending on the type of liquid to be filled, this reaches more or more less quickly including any residual liquid that may still run out the space above the bottle, the last sensor section 9, the area between Sensor path 8 and 9 can be used as a correction path. The results this correction phase can be pre-saved and used for the next filling of a Bottle or can be recycled in the next cycle. This results in an immediate one Adaptation of the next filling process in question to the possibly changed Incidents.
Die einzelnen Impulsstrecken dienen dem frühzeitigen Bereitstellen von Informationen für den weiteren Füllvorgang bzw. für weitere Speicher- und Steuerfunktionen eines folgenden Befüllungsvorganges.The individual pulse paths are used for early provision of information for the further filling process or for further storage and control functions a subsequent filling process.
Die Korrekturphase zwischen den Impulsstrecken 8 und 9 kann auch zur Beeinflussung der nächstfolgenden Schließphase unter Berücksichtigung der veränderten Parameter herangezogen werden. So ist es denkbar, die Gesamtleistung der Füllmaschine anzuheben bzw. die zugeordneten FU1lve.ntile schneller oder langsamer schließen zu lassen, so daß das Abfüllverhalten einer bestimmten Flüssigkeit Berücksichtigung finden kann. Ungeachtet -dessen kann ein defektes Füllventil oder dgl. jederzeit festgestellt werden. Die abgegebenen Einzel impulse werden einem entsprechend ausgelegtem Mikroprozessor oder dgl. zugeleitet, der sowohl Speicher- als auch Steuerfunktionen in der vorerwähnten Weise ausüben kann.The correction phase between the pulse paths 8 and 9 can also be used Influencing the next closing phase, taking into account the changed parameters can be used. So it is conceivable the overall performance of the filling machine or the associated FU1lve.ntile faster or slower close, so that the filling behavior of a particular liquid is taken into account Can be found. Regardless of it, a defective filling valve or the like. At any time to be established. The individual impulses emitted are designed accordingly Microprocessor or the like. Supplied, the both memory and control functions can exercise in the aforementioned manner.
Claims (11)
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Publications (2)
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| DE3218062C2 DE3218062C2 (en) | 1988-07-21 |
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