CN103057731A - 用于填充容器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括用于填充容器（11）的设备（1）和方法，该设备包括带多个填充位（21）的填充装置（2），容器（11）经由进入部（12）向这些填充位输送并且容器（11）经由排出部（13）由这些填充位输出，其特征在于，将具有多个用于容器（11）测重的测量位（41）的圆轮转盘（4）以如下方式配属于填充装置（2），即，在进入部（12）中形成圆轮转盘（4）的用于确定容器（11）的净重的测量段（M1）并且在排出部（13）中形成同一圆轮转盘（4）的用于确定容器（11）的最终重量的测量段（M2）。本发明提供了利用更紧凑的填充装置填充容器的设备和方法并且更有效率地使用配量装置以及测重元件并且在此更准确地确定填充量。

Description

用于填充容器的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于填充容器的设备，该设备具有权利要求1的前序部分的特征。

背景技术

用于填充容器的设备通常用于将有流动能力的介质的预先确定的填充量填充入容器中。在此，有流动能力的介质包括饮料、液态的药物、化学的制品或软膏。这种类型的设备具有带环绕的容器位的填充装置，这些容器位将容器以恒定的容器速度继续传送并且同时填充和/或测重。在此，经由进入部，空的容器被输送给设备并且已填充的容器经由排出部被输出。

在各种实施形式中获得这种类型的填充设备。在类属的情况下，每个容器位通常还作为测量位工作。在此，在进入之后容器的净重利用配属给容器位的测重元件来获知。在此，基本上在测重元件的稳定时间之后获得第一测量时间，因为这个测重元件首先由空的容器的施加的质量瞬变振荡（nachschwingen）。随后，容器位作为填充位工作并且将容器通过时间控制的配量装置用有流动能力的介质填充。在此，在配量装置中的阀门被打开并且有流动能力的介质的流针对预先确定的填充时间被释放。在填充之后，为了确定容器的最终重量，容器位在其他的测量时间期间又作为测量位工作。因此由净重与最终重量之间的差值来计算有流动能力的介质的填充量。所述其他的测量时间又基本上由在测重元件上的已填充的容器的重新的稳定时间获得。如果容器的测量出的填充量偏离于已调整出的填充量，那么将时间控制针对后面的容器相应地校正。

这种类型的设备有如下缺点，即，填充装置必须比针对原本的填充过程所必需的填充装置较大地实施，并且测重元件在填充过程期间保持不使用。附加地，配量装置在测重过程期间保持不使用。这能够导致高的设备成本。

发明内容

本发明的任务是，提供用于利用更紧凑的填充装置填充容器的设备和方法并且更有效率地使用配量装置以及测重元件并且在此更准确地确定填充量。

本发明提供用于填充容器的设备，该设备具有权利要求1的前序部分的特征以及特征部分的特征，根据特征部分给填充装置以如下方式配属有具有多个用于容器测重的测量位的圆轮转盘，其中，在进入部中形成圆轮转盘的用于确定容器的净重的测量段并且在排出部中形成同一圆轮转盘的用于确定容器的最终重量的测量段。

因为根据本发明的设备具有带用于容器测重的测量位的圆轮转盘，该圆轮转盘以如下方式配属给填充装置，即，在进入部中形成圆轮转盘的用于确定容器的净重的测量段并且在排出部中形成同一圆轮转盘的用于确定容器的最终重量的测量段，所以在填充装置中不再需要在现有技术中作为测量位进行工作的容器位。由此，填充装置能够更紧凑地来实施。在依据本发明的设备的情况下的填充装置的容器位能够被构造为纯粹的填充位并且不再必须具有测重元件。在整个填充过程期间使用在依据本发明的设备的情况下的填充元件期间，同时地在已配属的测重圆轮转盘中将不仅空的而且还有满的容器进行测重。由此不仅测量位的进而测重元件的数量而且还有配量装置的数量被减少进而更有效率地被使用。附加地，在根据本发明的设备中不只为了容器的最终重量的测重而且也为了该容器的净重的测重而使用测重圆轮转盘，在此不需要用于结构、填充装置与圆轮转盘的同步化和控制的较高的消耗。由此能够更准确地确定容器的填充量。

根据本发明的设备能够原理上广泛地使用。它能够被用于例如装填各种有流动能力的介质像例如饮料、软膏、化学的产品、生物学的产品和/或制药学的产品。该设备能够布置在饮料处理设施中。容器能够尤其是饮料容器，其中，该容器尤其包括塑料瓶、玻璃瓶和/或罐子。该用于填充容器的设备可以针对如下确定，即，将容器的连续的流各用预先确定的填充量来填充并且通过测重来检测。

圆轮转盘能够以如下方式实施，即，在进入部中测量所有容器的净重并且在排出部中测量所有容器的最终重量。在此，圆轮转盘能够以如下方式构造，即，测量位绕共同的轴线在圆形轨道上转动并且在此尤其由第一圆形段来形成在进入部中的用于确定净重的测量段并且由第二圆形段来形成在排出部中的用于确定最终重量的测量段。同样地，这两个测量段在测量位的圆形轨道上能够重叠地构造，其中，尤其测量位交替地配属于这两个测量段。净重的确定可以意味着如下，即，容器已经用至少一个由先前的工艺步骤的组分填充并且该组分被配属给容器的净重。

圆轮转盘能够以如下方式实施，即，空的容器能够经由输送装置被输送给圆轮转盘并且已填充的容器能够经由输出装置被输出。圆轮转盘能够以如下方式实施，即，在测量位中的容器在通过这两个测量段的情况下被连续地继续传送。在此，测量位可以实施有随动件，这些随动件造成容器的传送。

圆轮转盘能够以如下方式实施，即，容器在圆轮转盘中以如在填充装置中相同的容器速度被传送。由此保证填充装置与圆轮转盘的更好的同步。在此，圆轮转盘和填充装置能够以如下方式构造，即，容器在牢固的网格中、类似链条的链节中通过两个系统被传送。由此能够保证通过该设备的连续的容器流。

在此，在填充装置与圆轮转盘之间能够布置有至少一个传送星形件。例如在填充装置与圆轮转盘之间能够布置有两个传送星形件，这些传送星形件各在进入部中和在排出部中移送容器。由此来支持容器的传送。

圆轮转盘尤其能够设置用于确定已输出的容器的填充量。在此，圆轮转盘能够以如下方式实施，即，由每个容器的最终重量与净重之间的差值来计算该容器的填充量。在此，填充量能够意味着填充重量和/或填充容积。通过计算填充量能够均衡多个容器的净重的波动。

每个测量位能够包括至少一个测重元件。在此，测重元件能够与测量位共同地绕圆轮转盘的轴线能转动地布置。测重元件能够包含电子的力传感器，该力传感器尤其适合将针对容器的重量的数值作为电的信号发出。

在测重期间，容器能够在底部侧竖立在至少一个测重元件上。至少一个测重元件能够布置在如下平台上测量位中，该平台绕圆轮转盘的转动轴线转动。在此，已经提及的随动件可以如下这样地实施，从而使得该随动件在测重的情况下将容器侧面地稳固在测量位中。

备选地，测重元件能够具有与容器颈部的连接件。在此情况下，测重元件能够包括杠杆式的臂，其中，尤其地在测重的情况下该杠杆式的臂施加力到力传感器上。力传感器能够包括应变计、压电传感器或基于动态的力补偿的传感器。在此，容器颈部能够经由夹持元件与杠杆式的臂连接，其中，尤其地夹持元件接受容器的重力并且侧面地稳固这个容器。换句话说，以这种方式实施的测重元件能够通过在颈部上的容纳将容器测重，其中，尤其地容器在底部侧自由地悬着。

每个填充位能够包括至少一个时间控制的配量单元。至少一个时间控制的配量单元能够意味着，即，在该填充位中至少一种有流动能力的介质能够利用各一个时间控制的配量单元来装填。至少一个时间控制的配量单元能够包括阀门，该阀门能够经由电子的或气动的信号控制。因此，配量单元能够特别简单地进而成本节省地实施。

设备能够包括至少一个电子的控制单元。该电子的控制单元能够如下这样地实施，从而使得其接收测量位的相应于容器的净重、最终重量和/或填充量的测量信号。尤其地，电子的控制单元能够如下这样地实施，从而使得其接收至少一个传感器的信号，其中，尤其地该传感器能够是转动编码器、霍尔传感器和/或容器计数器。同样地，电子的控制单元能够设置用于发出信号，尤其以便控制至少一个电的马达，其中，该马达能够尤其是伺服马达和/或步进马达。同样地，至少一个电子的控制单元能够如下这样地实施，从而使得它发送信号，以便控制在填充位中的填充量，其中，该电子的控制单元尤其能够设置用于控制时间控制的配量单元。

至少一个电子的控制单元能够设置用于将确定的容器的净重和最终重量彼此配属。该至少一个电子的控制单元能够设置用于：它将容器的填充量数值配属给填充位进而产生用于校正填充时间的信号。该电子的控制单元能够如下这样地实施，从而使得它检测填充装置的和圆轮转盘的绝对的角定位，尤其以便建立在填充装置与圆轮转盘之间的关联。该关联能够包含如下，即，利用在填充装置中的哪个填充位来填充如下的确定的容器，该容器在圆轮转盘中在测量位中在比较早的时间点在进入部中被测重并且在比较晚的时间点在排出部中被测重。

填充装置和圆轮转盘能够经由总线系统连接，该总线系统设置用于交换数据。填充装置和圆轮转盘能够如下这样地各实施有至少一个控制单元，其中，该控制单元经由总线系统相互连接。由此能够更灵活地使用填充装置和具有测量位的圆轮转盘。

此外，本发明提供了根据权利要求12的用于填充容器的方法，根据该方法将容器输送给具有测量位的圆轮转盘，在那里它们的净重在配属给进入部的测量段中被确定并且然后由圆轮转盘被移送到填充装置上，在那里被填充并且然后又被移送给同一圆轮转盘，以便在配属给排出部的测量段中确定它们的最终重量。

通过如下方法，即，容器被输送给具有测量位的圆轮转盘，以便确定容器的净重并且为了确定最终重量将容器由填充装置移送给同一圆轮转盘，可以将在圆轮转盘中的测量位有效率地使用。

这种方法能够尤其利用上面描述的设备来执行。在这种情况下，这种方法可以包括上面描述的设备的提供。

容器能够在填充的情况下被配属给填充位并且尤其在此在圆轮转盘中针对容器由净重和最终重量计算填充量数值并且将这些填充量数值配属给各自的填充位。

换句话说，因此能够在确定的填充量数值与在确定的填充位中的填充之间建立联系。

在这种方法中尤其能够由填充量数值来形成填充量平均数值，以便因此来校正填充位的填充时间。在此，填充量平均数值能够意味着如下，即，在确定的时间点将填充量数值平均，这些填充量数值在填充装置中在这个时间点之前的确定的时间段之内被填充。

因此能够达到用于后面的容器的有流动能力的介质的填充量的更准确的调整。附加地，也能够检测并且校正在填充量中的变化。

附图说明

下面借助在图中所示的实施例对本发明的其他的特征和优点进行阐释。在此：

图1在俯视图中示出用于填充容器的根据本发明的设备的图示；

图2A在俯视图中示出在图1中所示的设备的具有测量位的圆轮转盘；

图2B在截面图中示出在图2A中所示的圆轮转盘的测量位的示例；

图3在侧视图中示出测量位的其他的示例；并且

图4作为方框图示出具有总线系统的电子的控制装置的示例。

具体实施方式

图1在俯视图中示出用于填充容器11的根据本发明的设备1的实施例。能够看到具有多个测量位41的圆轮转盘4，这些测量位在圆轮转盘的周边上有规律地布置。在此，圆轮转盘4绕轴线A能够转动地实施并且例如经由电动马达和传动器（没有示出）来驱动，从而使得该圆轮转盘以恒定的角速度转动。由此测量位41同样地以恒定的速度绕轴线A转动。在此，测量位41实施有随动件43，这些随动件将在圆轮转盘4中的容器11继续传送并且在测重的情况下使其稳固。测量位41如下这样地实施有测重元件42，从而使得在圆轮转盘4转动并且容器11被持续地继续传送的同时，容器能够在测量位中被测重。

圆轮转盘4的测量位41的一部分形成用于确定在设备的进入部12中的容器11的净重的测量段M1。圆轮转盘如下这样地构造，从而使得该圆轮转盘绕轴线A转动并且所有测量位41的总量的另外的部分不断地形成测量段M1。同样地，圆轮转盘4的所有测量位41的总量的另外的部分不断地形成用于确定在设备的排出部13中的容器11的最终重量的测量段M2。

圆轮转盘4配属于设备的填充装置2，该填充装置设置用于如下，即，用有流动能力的介质的预先确定的填充量来填充容器11。在此，有流动能力的介质能够是饮料、软膏、化学的产品、制药学的产品和/或生物学的产品。在填充装置2的中心布置有箱23，该箱包含有有流动能力的介质的储存装置。同样地，填充装置2可以以如下方式来实施，即，经由管路系统有流动能力的介质被连续地输送给这个填充装置。在填充位21中的时间控制的配量装置22与箱23连接，并且设置用于如下，即，将预先确定有流动能力的介质的填充量填充到每个容器11中。在此，利用保持器24使容器在传送期间在填充位21中稳固。

填充装置2以恒定的角速度绕轴线B转动并且如下这样地实施有填充位21，从而使得这些填充位在圆形轨道上绕轴线B转动。在此，填充装置2的角速度和圆轮转盘4的角速度如下这样地相互协调，从而使得其中容器11以相同的容器速度运动。

在填充装置2与圆轮转盘4之间布置有两个传送星形件6A、6B，这两个传送星形件移送容器。在此，传送星形件6A、6B的角速度如下这样地协调，从而使得容器在传送星形件中像在填充装置2和圆轮转盘4中那样以相同的容器速度运动。

在此，设备1如下这样地构造，从而使得空的容器11经由输送装置14被输送给圆轮转盘4的测量位41。在测量段M1的开始端上每个在测重元件42上的容器首先经历稳定时间并且然后在测量段M1的其他的分布中被测重，以便确定净重并且作为电的信号发出。例如这个电的信号能够由电子的控制装置（没有示出）来接收。在测重时间期间，空的容器11以恒定的容器速度沿着测量段M1运动并且在测量段M1的结束端上给出到传送星形件6A上。容器11被移送到填充装置上并且在那里借助时间控制的配量装置22在确定的填充位21中用有流动能力的介质填充。在此，容器被连续地继续传送，直到它在填充结束之后被移送到传送星形件6B上。容器11在排出部13中被向着在圆轮转盘4中的测量位41传送。在测量段M2上，在其他的稳定时间之后容器11的最终重量利用其他的测重元件42确定并且又作为电的信号发出。在此，容器11的净重和最终重量能够在圆轮转盘4的不同的测量位41中被确定。在测重时间期间已填充的容器11以恒定的容器速度沿着测量段M2运动并且在测量段M2的结束端上在输出装置15上给出。

通过容器11的最终重量和净重的差值计算作为填充重量或填充容积的该容器的填充量并且该容器的填充量被配属给如下确定的填充位21，在该填充位中容器被填充。然后，由确定的填充位21的填充量数值来计算填充量平均数值进而来校正时间控制的配量装置22在填充位21中的填充时间。

这个过程针对所有经由输送装置14输送给圆轮转盘的空的容器顺序地重复。因此获得由输送装置14通过在圆轮转盘4中的测量段M1向传送星形件6A向在填充装置2中填充并且经由传送星形件6B向测量段M2、又到圆轮转盘4中并且最后向输出装置15的连续的容器流。因为在所有的填充位21中容器11被填充，因此获得针对所有填充位21的填充量平均数值，它们的填充时间能够因此被校正。

在图2A中在俯视图中示出在图1中所示的设备的具有测量位41的圆轮转盘4。同样地，能够看到在其上面布置有测量位41的平台44并且该平台各具有测重元件42和随动件43。在测量位41中的几个中在测量段M1和M2的区域内布置有容器。

图2B在沿着在图2A中的剖线A-A的截面图中示出测量位41的示例。在此示出如下，即，测重元件42处在容器11在底部侧竖立在其上的平台44上。利用测重元件42在这个布置中测量容器41的重力是可行的。容器11在所示的布置中不仅能够是空的而且还能够是已填充的。在此，容器11由随动件43侧面地稳固并且在传送的情况下在圆轮转盘4中被支持。

在此，所示的布置能够形成在图2A中的测量段M1或M2的一部分。

图3在侧视图中示出测量位41的其他的示例。在此情况下，容器11在测量位41中经由连接件悬挂在容器颈部11B上。

在此，容器颈部11B具有卡圈11A。因此在测重期间，容器颈部11B在夹持元件47中被接受并且被传送。在此，夹持元件47如下这样地实施，从而使得该夹持元件具有能够与容器11分开的连接。夹持元件47与测重元件42连接，该测重元件实施为杠杆式的臂45并且具有力传感器46。杠杆式的臂45在另外的端部处与轴48牢固地连接，该轴利用驱动元件49绕轴线A来转动。在驱动元件49的下面的部分上，转动编码器50如下这样地实施，从而使得该转动编码器将轴48的绝对的角定位进而测量位41的绝对的角定位作为信号发出。驱动元件49利用法兰支承在固定的基板51中。不言而喻的是，在此，轴48与多个这样地实施的测量位41连接。

通过容器11的在图3中向下作用的重力，杠杆式的臂45在夹持元件47的区域内向下弯曲。通过如下方式，即，力传感器46实施为应变计，能够测量出杠杆式的臂45的弯度并且因此确定容器11的重力。该重力被作为测重元件42的电的信号被发出。

图4作为方框图示出具有总线系统8的电子的控制装置2C、4C的示例。能够看到的是第一电子的控制装置2C，该第一电子的控制装置配属于例如在图1中的填充装置2。这个第一电子的控制装置与多个时间控制的配量装置22经由电导线82连接并且给这些时间控制的配量装置发送信号，以便在这些配量装置22中的阀门打开或关闭。通过这些可以控制例如在图1中的填充位21的填充时间。附加地，第一电子的控制装置2C具有向转动编码器25的电导线，该转动编码器将填充位21的绝对角定位作为电的信号发送到电子的控制装置2C上。由此，确定的填充位21的角定位能够在电子的控制装置2C中被计算。

同样能够看到的是第二电子的控制装置4C，该第二电子的控制装置配属于例如在图1中的具有测量位41的圆轮转盘4。该第二电子的控制装置具有与测重元件42的多个电连接84并且由这些测重元件接收与容器11的净重和最终重量相应的信号。附加地，第二电子的控制装置4C接收在圆轮转盘4中的其他的转动编码器50的信号，由该信号能够计算在图1中的测量位41的角定位。

这两个电子的控制装置2C、4C经由总线系统8相互连接，利用该总线系统交换这些数据和/或信号。

在第二电子的控制装置4C中，首先容器11的净重可以存储在存储器中。同一容器11的最终重量可以在填充之后配属给该已存储的净重。然后，第二电子的控制装置4C计算容器11的填充量数值并且经由总线系统8发送该填充量数值到第一控制装置2C上，该第一控制装置然后将填充量数值配属给确定的填充位21。然后，针对多个填充位21的多个容器11的填充量数值被相应地存储在第一电子的控制装置2C的存储器中。然后，由大量容器11的填充量数值来计算针对每个单个的填充位21的填充量平均数值并且与预先确定的填充量比较。由此，然后针对每个单个的填充位21计算新的、已校正的填充时间，以便跟随的容器11以预先确定的填充量填充。

不言而喻的是，在之前所描述的实施例中提到的特征不局限于这些特别的组合并且在任意的另外的组合中也是可行的。

Claims (14)

1.用于填充容器（11）的设备（1），所述设备包括带多个填充位（21）的填充装置（2），容器（11）经由进入部（12）向所述填充位输送并且容器（11）经由排出部（13）由所述填充位输出，

其特征在于，

将具有多个用于所述容器（11）测重的测量位（41）的圆轮转盘（4）以如下方式配属于所述填充装置（2），即，在所述进入部（12）中形成所述圆轮转盘（4）的用于确定所述容器（11）的净重的测量段（M1）并且在所述排出部（13）中形成同一圆轮转盘（4）的用于确定所述容器（11）的最终重量的测量段（M2）。

2.根据权利要求1所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，所述圆轮转盘（4）以如下方式构造，即，所述容器在所述圆轮转盘（4）中以如在所述填充装置（2）中相同的容器速度传送。

3.根据权利要求1或2所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，在所述填充装置（2）与所述圆轮转盘（4）之间布置有至少一个传送星形件（6A、6B）。

4.根据前述权利要求之一所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，所述圆轮转盘（4）设置用于确定已输出的容器（11）的填充量。

5.根据前述权利要求之一所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，每个测量位（41）包括至少一个测重元件（42）。

6.根据权利要求5所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，在测重期间，所述容器（11）在底部侧竖立在至少一个测重元件（42）上。

7.根据权利要求5所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，在测重期间，所述测重元件（42）具有与容器颈部（11B）的连接件。

8.根据前述权利要求之一所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，每个填充位（21）包括至少一个时间控制的配量单元（22）。

9.根据前述权利要求之一所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，所述设备包括至少一个电子的控制单元（2C、4C）。

10.根据权利要求9所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，至少一个所述电子的控制单元（2C、4C）设置用于：所述电子的控制单元将所述容器（11）的填充量数值配属给所述填充位（21）进而产生用于校正填充时间的信号。

11.根据前述权利要求之一所述的用于填充容器（11）的设备（1），其中，所述填充装置（2）和所述圆轮转盘（4）经由总线系统（8）连接，所述总线系统设置用于交换数据和/或信号。

12.用于利用根据权利要求1所述的设备填充容器（11）的方法，在所述方法中，所述容器（11）被输送给具有测量位（41）的圆轮转盘（4），在那里所述容器的净重在配属给所述进入部（12）的测量段（M1）中被确定并且然后由所述圆轮转盘（4）被移送到填充装置（2）上，在那里被填充并且然后又被移送给同一圆轮转盘（4），以便在配属给所述排出部（13）的测量段（M2）中确定所述容器的最终重量。

13.根据权利要求12所述的用于填充容器（11）的方法，在所述方法中，所述容器（11）在填充的情况下被配属给填充位（21）并且在所述圆轮转盘（4）中针对所述容器（11）由净重和最终重量计算填充量数值并且将填充量数值配属给各自的所述填充位（21）。

14.根据权利要求13所述的用于填充容器（11）的方法，在所述方法中，由填充量数值来形成填充量平均值，以便因此来校正所述填充位（21）的填充时间。

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