CN114543936A - 用于监测填充水平的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于监测填充水平的装置和方法。本发明尤其涉及一种用于容器处理设备的容器(12)的填充水平监测的装置(10)。所述装置(10)具有：用于容纳容器(12)的容器容纳部(14)；填充机构(16)，其被布置用于用液体填充被容纳在所述容器容纳部(14)中的容器(12)；光源(18)，用于发射光束，以便通过被容纳在所述容器容纳部(14)中的容器(12)。所述装置(10)具有光敏传感器(20)，其被布置用于仅当所述容器(12)中的液体具有如下填充液位时才接收光束：在该填充液位情况下，所述光束在通过所述容器(12)时被所述容器(12)中的液体折射。该装置(10)可以为填充水平测量提供可靠的、卫生的且在安装空间方面有益的结构。

Description

用于监测填充水平的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于容器处理设备的容器填充水平监测的装置和方法。

背景技术

在容器处理设备的灌装机构中，可以例如按照高度灌装方式来灌装产品，例如把啤酒灌装到玻璃容器中。例如，在高度灌装时的灌装限制是通过短路探头进行的。短路探头可以具有大约100毫米长的金属小管，该金属小管从灌装阀伸出。在灌装过程中，可以将待灌装的容器向上提起并压靠到灌装阀上。如果产品(液体)到达短路探头，则会触发电信号，该电信号结束灌装过程。然后可以又降低容器。

这种技术的缺点是，由于短路探头的长度，在灌装时需要容器的较大幅度的提升运动(>100mm)。这也可能是CIP清洁(“就地清洁”)的主要问题。由于短路探头长，CIP帽也必须非常长，并且不能像标准情况一样摆动，而必须执行摆动和提升运动的组合。这在机械上也是非常复杂的。短路探头的另一个缺点是携带污染物的风险。由于探头在每次灌装停止时都与相应容器的产品接触，因此有可能将细菌从一个受污染的容器转移到另一个仍然干净的容器中。

DE 101 18 323A1公开了一种用于检查移动的透明容器的填充水平的装置，其具有至少一个光敏传感器单元、指向该传感器单元的光源和用于传感器单元的传感器信号的评估机构。传感器单元产生与光束在传感器单元上的位置有关的传感器信号。评估机构由传感器信号的时间顺序来确定光束是否因填充有填充材料的容器而偏转。

DE 10 2018 133 602A1公开了一种用于确定待填充液体的容器的填充水平的控制装置，特别是用于饮料灌装设备。该装置包括用于发射至少一个穿透容器的测量光束的发射单元和分配给该发射单元的接收测量光束的接收单元。发射单元沿上升方向发射测量光束，该方向相对于在液体和布置于容器中液体上方的气体层之间的界面倾斜。发射单元和接收单元的布置和设计方式是，在容器的具有所需填充水平的状态下，由发射单元发射的测量光束穿过容器中的液体，并且投射到界面上，从而界面在由接收单元偏转的方向上反射测量光束。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于容器处理设备的优选在功能性、可靠性和/或结构方面改进的填充水平监测。

该目的通过独立权利要求1的特征实现。有利的改进在从属权利要求和说明书中给出。

本公开的一个方面涉及一种用于容器处理设备(例如用于液体介质优选饮料或液体食品的容器的制造、清洁、测试、填充、封闭、贴标签、印刷和/或包装)的容器填充水平监测的装置。该装置具有用于容纳容器的容器容纳部。该装置具有填充机构(例如具有填充阀)，该填充机构被设置用于用液体填充(例如压力填充)容纳在容器容纳部中的容器。该装置具有(例如点状的)光源(例如激光光源、LED光源、紫外光源或红外光源)，用于发射光束以通过(或穿越、穿透或照射)容纳在容器容纳部中的容器。该装置具有光敏的传感器(例如，具有光电二极管、光敏电阻、光电晶体管、CCD传感器和/或CMOS传感器)，传感器被布置成仅当容器中的液体达到填充水平(例如在光源、传感器和/或光束的高度上)时才接收光束，在该填充水平，光束在经过(或穿过、穿透或照射)容器时被容器中的液体折射。

有利地，只有完全形成的液体透镜才能实现大到足以到达传感器的光束偏转。可以排除或至少显著减少在光学测量方法中的其他典型的误差源。例如，可以减少或排除在容器内或上的液滴的影响。液滴仅引起光束的非常小的平行位移。由此可以排除错误地引发的填充停止。容器壁以及(如果容器壁被填满)容器内侧面上的液膜只产生最小的光折射。然而，折射光束没有被折射到使其足以到达传感器的程度。这种情况一直持续到通过灌装过程使得液位(填充水平)达到光源的高度。然后，光束被在容器中产生的液体透镜强烈折射，以至于射到传感器。传感器可以——与短路探头类似——例如发送使得填充过程结束的电信号。

与传统系统相比，该装置可以优选地提供许多优点。填充水平测量可以是非侵入性的，由此可以例如通过防止携带产品或细菌来改善卫生。例如与带有短路探头的灌装设备相比，可以特别是在CIP帽和容器容纳部的用于实现容器升降的基本结构方面显著地简化机械。由于能够实现减小行程，可以在整体上缩短灌装过程。例如，在灌装转盘的情况下，通过缩短行程可以实现节省工艺角度，从而可以在相同的节距圆情况下实现更高的效率，或者可以在给定效率的情况下实现使用更小的灌装器。由于泡沫漂浮在液面上方，因此不会受到泡沫的影响。填充水平测量也可用于灌装CSD(“碳酸软饮料”)产品。由于填充水平测量非接触式地进行，因此它也是断线安全的。由于可以省去短路探头，因此也可以实现自由喷射填充。最后，特别是与使用短路探头相比，还可以产生成本优势。

容器容纳部可以优选地可竖直移动，使得容纳在容器容纳部中的容器能够以其填充开口压靠到填充机构上，优选地用于能够实现通过填充机构进行压力填充。

在一个实施例中，该装置具有(例如可拆卸地安置的)盖子，该盖子遮挡(例如遮蔽)光敏传感器的光敏传感器表面的一部分。于是，代替用于具有小传感器表面的光敏传感器的特殊解决方案，可以有利地使用传感器的成本有利的(大的)标准规格。不需要的传感器表面可以简单地用盖子盖住，这样就可以排除在该区域中出现例如因反射或环境光所致的错误检测。优选地，盖子和大规格的传感器还可以实现将该装置应用于不同的容器规格和/或不同的期望的填充高度，对于它们可以分别存在不同的盖子或者可以调整盖子。

盖子可以优选地布置在容器容纳部和传感器之间。

在另一实施例中，盖子是可移调的，优选可移动，以便改变被遮挡的部分。因此可以有利地借助一个唯一的盖子使得传感器的传感器表面的不同区域露出，由此例如可以实现设定不同的期望的填充高度和使用不同的容器。

在另一实施例中，盖子具有第一盘(例如外盘)，其可旋转地安置并且具有第一通孔，该第一通孔偏心地布置在第一盘中。盖子具有第二盘(例如内盘)，其可旋转地安置在第一通孔中并且具有第二通孔，该第二通孔偏心地布置在第二盘中，用于让光束通过。这些盘可以有利地各自旋转，以便为光束调整第二通孔的位置。由此可以有利地实现设定不同的期望的填充高度和使用不同的容器。

在一个实施方式中，该装置具有(例如防破裂的或者对划擦不敏感的)光源保护片，该光源保护片布置在光源和容器容纳部之间，并且被设计用于在容器容纳部中的容器破裂时保护光源免受容器碎片的影响。因此可以有利地当尤其是在压力填充情况下可能发生的容器破裂时，防止光源损坏和必须更换。

在另一实施方式中，该装置具有(例如防破裂的或者对划擦不敏感的)传感器保护片，该传感器保护片布置在光敏传感器和容器容纳部之间，并且被设计用于在容器容纳部中的容器破裂时保护光敏传感器免受容器碎片的影响。因此可以有利地当尤其是在压力填充情况下可能发生的容器破裂时，防止传感器损坏和必须更换。

在一种设计变型中，光源被设计用于发射预定波长范围内的光束。该装置还可以具有滤光器，优选带通滤光器和/或偏振滤光器，其布置在容器容纳部和光敏传感器之间，并且被设计用于优选部分地或完全地滤除在预定波长范围之外的光波长范围。因此可以优选地防止由于周围环境光导致的错误的填充水平测量。

滤光器可以优选地基本上仅可透过光源的光束的预定波长范围。

在另一设计变型中，滤光器集成在盖子中(例如布置在其第二通孔中)和/或集成在传感器保护片中。因此可以有利地提供在安装空间方面特别有益的解决方案。

在一个实施例中，光源和/或光敏传感器是可移调的，优选可调节高度和/或朝向以及远离容器容纳部(例如可位移和/或可枢转)。由此可以优选地设定不同的期望的填充高度。该装置同样可以适应于不同的容器规格。

在另一实施例中，该装置具有(共同地)承载光源和/或光敏传感器的底架。由此可以有利地提供装配友好且在安装空间方面有益的结构。

可行的是，底架还承载容器保持器，优选容器颈夹，用于将容器保持在容器容纳部中。替代地或附加地，该装置可以例如具有用于在底部侧支撑容器的支撑底/底板。根据设计而定，支撑底/底板可以由或不由底架承载。

优选地，底架还可以例如分别在底架的相应容纳部中承载滤光器、盖子、传感器保护片和/或光源保护片。

在另一实施例中，底架具有第一外腿、第二外腿和中间腿。第一外腿、第二外腿和中间腿可以优选地一起形成U形。可行的是，光敏传感器布置在第一外腿上，和/或光源布置在第二外腿和中间腿中的至少一个上。因此可以优选地进一步改进装配友好性以及在安装空间方面有益的布置。

容器保持器可以布置在中间腿上。

例如，第一外腿和第二外腿可以基本上平行延伸。

滤光器、传感器保护片和/或盖子可以优选地布置在第一外腿上。

光源保护片可以优选地布置在第二外腿上。

在另一实施例中，第一外腿和/或第二外腿可移动地、优选可枢转地与中间腿连接。于是可以优选地设定不同的所需的填充高度，和/或该装置可以适应于不同的容器规格。

在一个实施方式中，该装置还具有偏转镜，该偏转镜被设置用来使得由光源发射的光束在朝向容器容纳部的方向上偏转，优选地在30°和150°之间的范围内偏转，特别优选地偏转大约90°。偏转镜可以有利地显著扩展布置光源的可能性，从而该偏转镜可以例如在安装空间方面有益地或装配友好地布置。

在另一实施方式中，偏转镜布置在第二外腿上，并且光源具有长形的主体，该主体的纵轴线基本上平行于第二外腿的纵轴线延伸。替代地或附加地，光源可以至少部分地布置在中间腿上。因此可以有利地实现在安装空间方面有益的光源布置。

可行的是，该装置还具有至少一个另外的光源，用于发射至少一个另外的光束，以便通过被容纳在容器容纳部中的容器，其中，该至少一个另外的光源相对于所述光源竖直地错开布置(例如布置其上方或下方)。优选地，光敏传感器可以被布置用于仅当容器中的液体具有如下填充水平时接收至少一个另外的光束：在该填充水平情况下，至少一个另外的光束在通过容器时被容器中的液体折射。于是可以有利地检查多个填充水平测量点，例如直至准连续地控制高度填充。于是也可以有利地为快速填充和慢速填充设定不同的填充高度。例如，光源可以设计为连续的光点带或光幕。传感器可以有益地设计为竖直的传感器条。

在另一设计变型中，光敏传感器和光源基本上布置在相同的高度，和/或光敏传感器和光源布置在容器容纳部的彼此相对侧。以此方式，传感器和光源可以优选特别有益地被布置用来实现它们各自的功能。

在另一设计变型中，该装置还具有控制单元，该控制单元被设计用来，当控制单元从光敏传感器接收到表明光束已被光敏传感器接收的信号时，借助填充机构来终止对容器的填充。

术语“控制单元”可以优选地指电子设备(例如具有微处理器和数据存储器)，其根据设计而定可以承担控制任务和/或调控任务和/或处理任务。即使这里使用术语“控制”，它也可以有益地涵盖或表示“调控”或“带反馈的控制”和/或“处理”。

在一个实施例中，该装置被包括在用于填充容器的填充转盘中。例如，填充转盘可以具有多个如这里所公开的装置，这些装置围绕填充转盘的圆周分布地布置。

本公开的另一方面涉及一种优选地借助如这里所公开的装置对用于容器处理设备的容器进行填充水平监测的方法。该方法包括(例如借助填充机构)用液体填充(例如压力填充)容器。该方法包括(例如通过光源)发射光束，该光束在填充期间通过容器。该方法包括，在填充期间，仅当容器中的液体具有一种填充水平时，才通过光敏传感器接收发射的光束，在该填充水平情况下，发射的光束在通过(或横穿、穿透或透射)容器时被容器中的液体折射。该方法包括，在(例如通过控制单元)接收到发射光束时结束填充。该方法可以有利地实现在此已经针对该装置描述过的相同优点。这也适用于该方法的下述优选改进。

在一个实施例中，该方法还包括(例如通过盖子)遮挡光敏传感器的光敏传感器表面的一部分，并且优选地包括(例如在填充之前和/或期间)(例如通过盖子的可移调性、优选地可移动性)改变被遮挡的部分。

在另一实施例中，该方法还包括，(例如在填充期间)在容器的容器破裂情况下(例如通过保护片)保护光敏传感器免受容器碎片的影响。

优选地，该方法还可以包括，(例如在填充期间)在容器的容器破裂情况下(例如通过保护片)保护光源免受容器碎片的影响。

在另一实施例中，该方法还包括，(例如在填充期间)对入射到光敏传感器上的光(例如通过滤光器)予以滤波，其中，优选部分地或完全地滤除在发射光束的波长范围之外的光波长范围。

在另一实施例中，该方法还包括，(例如在填充期间)使得发射的光束在穿过容器之前通过偏转镜而偏转。

本发明的前述优选实施方式和特征可任意地相互组合。

附图说明

下面参照附图介绍本发明的其它细节和优点。其中：

图1示出了根据本公开的实施例的用于填充水平监测的装置的示意性侧视图；

图2示出了图1中的示例性装置的示意性截面图，其具有填充的容器；

图3示出了图1中的示例性装置的示意性截面图，其具有未填充的容器；

图4示出了根据本公开的又一实施例的用于处理容器的装置的示意性侧视图；

图5示出了根据本公开的实施例的具有容器保持器和填充水平监测器的装置的立体图；

图6示出了图5的示例性装置的另一立体图；

图7示出了示例性底架的立体图；

图8示出了具有盖子的示例性组件的立体图；

图9示出了示例性组件的另一立体图；

图10示出了图8和9的示例性组件的截面图；和

图11示出了根据本公开的另一实施例的具有容器保持器和填充水平监视器的装置的立体图。

这些图中所示的各实施方式至少部分地一致，因而给类似的或相同的部分标有相同的附图标记，在其阐述时，也参见针对其它实施方式或附图的说明，以避免重复。

具体实施方式

图1示出了装置10。该装置10能够实现填充和监测容器12的填充水平。装置10可以例如在容器处理设备中，例如用于液体介质优选饮料或液体食品的容器的制造、清洁、测试、灌装、封闭、贴标签、印刷和/或包装。装置10优选地是填充转盘的一部分，该填充转盘具有围绕其圆周分布的多个装置10。

容器12由至少部分透光的或透明的材料例如塑料或玻璃制成。容器12优选地具有长形的颈部区域(例如所谓的长颈瓶)。容器12可以优选地是瓶子，例如玻璃瓶或PET瓶。但也可行的是，容器12按其它方式设计，例如设计为罐、小瓶或器皿。

装置10具有容器容纳部14、填充机构16、光源18和光敏传感器20。

容器容纳部14是可将容器12定位在其中的区域或空间。容器12可以优选机械地供应给容器容纳部14和/或从容器容纳部14移除。供应和移除例如可以通过一个或多个容器输送机(未示出)来进行。

容器12可以通过容器保持器22保持在容器容纳部14中。容器保持器22可以优选地设计为(例如主动的或被动的)容器颈夹，用于将容器12保持在容器12的颈环或脖颈环上(所谓的颈部操作)。但也可行的是，如果存在的话，容器保持器22按其它方式设计，并且将容器12例如在其底部比如以支撑底部/底板的形式予以支撑，和/或在其底架上予以保持。

填充机构16布置在容器容纳部14上方。填充机构16被设计用来填充位于容器容纳部14中的容器12。填充机构16例如可以具有填充阀。容器12可以由填充机构16通过高度填充方式来填充。在高度填充的情况下，彼此相继的容器12总是以相同的填充水平被填充，即使填充体积在此可能不同。

可行的是，填充机构16被设计用来通过压力填充方式(例如以5巴或更大的填充压力)来填充容器12。填充机构16可以压力密封地与容器12的容器开口连接。容器12例如可以从下方压靠填充机构16，例如通过升降机构比如升降台。填充机构16可以与罐(例如压力罐)连接。用于填充容器12的液体可以从罐供应给填充机构16。

光源18布置在容器容纳部14旁侧，优选地相对于容器容纳部14和/或容器12偏心。光源18可以发射光束。该光束可以直接发射到容器容纳部14，或通过至少一个偏转镜而偏转到容器容纳部14。来自光源18的光束优选地在并不穿过容器12的中心轴线的割线方向上投射在容器容纳部14中的容器12上。光源18例如可以是激光光源、LED光源、紫外光源或红外光源。光源18可以发射预定波长范围内的光。光源18优选地是点状光源。

光源18可以布置成可调节的。例如，光源18的高度是可调的。替代地或附加地，例如通过光源18的枢转和/或位移，光源18可以朝向容器容纳部14移动和远离容器容纳部14移动。

光敏传感器20布置在容器容纳部14旁侧，优选地相对于容器容纳部14和/或容器12偏心。传感器20可以优选地布置在容器容纳部14的与光源18相对的一侧。传感器20和光源18优选地布置在相同的高度。传感器20和光源18优选地布置在容器容纳部14中的容器12的容器颈部的高度处。传感器20被设计用来当在其光敏的传感器表面上接收到光束时输出信号。

图2和图3示出了容器容纳部14、光源18和传感器20彼此间的相对布置。详细地，图2示出了具有填充水平的容器12，该填充水平位于来自光源18的光束穿过容器12的通路的高度或上方。图3示出了具有位于来自光源18的光束穿过容器12的通路下方的填充水平的容器12。

图2和图3的比较表明，仅当光束通过容器容纳部14中的容器12并且在这种情况下容器12中的液体折射光束时，传感器20才接收由光源18发出的光束。容器12中的液体因此可以形成用于折射光束的液体透镜(见图2)。也就是说，仅当在容器12中达到光束被容器12中的液体折射的填充水平时，光束才能到达传感器20。容器12中的液体在朝向传感器20的方向上折射光束。如果容器12未填充或具有太低的填充水平，则光束不会被容器12中的液体折射，使得光束不会到达传感器20(见图3)。

在通过填充机构16填充容器12期间，当已经接收光源18的光束时，传感器20可以输出信号。此时，可以由此确定容器12中的液体的填充水平。传感器20的信号可以优选地用于结束容器12的填充。

例如，传感器20可以具有光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、CCD传感器和/或CMOS传感器。

容器容纳部14可能在填充容器12期间移动，例如在灌装转盘的旋转运动的圆形路径上移动。传感器20和/或光源18可以随着容器容纳部14移动。替代地，传感器20和/或光源18可以是固定的，例如当容器容纳部14在填充期间移动时也是固定的。通过固定的传感器20，可以相继地检查在多个容器容纳部中的多个容器的填充水平。容器容纳部14也可以是固定的。

参照图1至图3，如果需要，装置10还可以具有控制单元24(见图1)、盖子26、光源保护片28、传感器保护片30和/或滤光器32。

控制单元24可以与填充机构16和传感器20处于通信连接中。控制单元24可以基于从传感器20接收的信号来操作填充机构16。例如，当控制单元24接收到来自传感器20的信号时，控制单元24可以操作填充机构16以结束容器12的填充，该信号表明，已经到达或即将到达容器12的期望的填充水平。由此例如可以实现已经解释的对容器12的高度填充。

盖子26参照光束的方向布置在容器容纳部14和传感器20之间。盖子26可以遮挡或遮蔽传感器20的光敏的传感器表面的一部分。例如，盖子26可以具有用于让光束通过的通孔。

优选地，盖子26可以是可移调的，从而可改变传感器20的光敏的传感器表面的被盖子26遮挡的部分。优选地，盖子26相对于传感器20是可运动的，例如可位移、可枢转和/或可旋转。例如，盖子26可以具有可转动的第一盘，在该第一盘中可转动地安置了具有用于光束的通孔的第二盘，这里例如参照图8-10来描述。

光源保护片28参照光束方向布置在光源18和容器容纳部14之间。光源保护片28优选地防破裂，和/或对划擦不敏感。如果容器容纳部14中的容器12例如在通过填充机构16进行压力填充的情况下发生破裂，则光源保护片28可以保护光源18免受容器碎片的影响。

传感器保护片30参照光束方向布置在容器容纳部14和传感器20之间。传感器保护片30优选地防破裂，和/或对划擦不敏感。如果容器容纳部14中的容器12例如在通过填充机构16进行压力填充的情况下发生破裂，则传感器保护片30可以保护传感器20、盖子26和/或滤光器32免受容器碎片的影响。

滤光器32参照光束方向布置在容器容纳部14和传感器20之间。滤光器32被设计用来部分地或完全地滤除入射光。滤光器32可以优选地从入射光中滤除(例如吸收或反射)与光源18的光束的预定波长范围不对应的波长范围。滤光器32可以优选地从入射光中滤除除了光源18的光束的预定波长范围之外的基本上所有波长范围。滤光器32可以优选地设计为带通滤光器和/或偏振滤光器。特别优选地，滤光器32可以仅对光源18的光束的波长可透过。

盖子26、传感器保护片30和/或滤光器32可以优选地与传感器20连接。如果传感器20与容器容纳部14一起移动，则盖子26、传感器保护片30和/或滤光器32优选地与传感器20一起移动。

滤光器32可以集成到盖子26和/或传感器保护片30中。滤光器32、盖子26和/或传感器保护片30也可以彼此分开地设计。

图4示出了改进的装置10'。

该装置10'具有多个光源18。这些光源18竖直地彼此错开地布置。光源18可以沿着容器容纳部14的整个高度布置，或者例如仅布置在容器容纳部14的上半部、上三分之一或上四分之一中。

传感器20例如可以设计为传感带，该传感带接收光源18的相应光束，如果这些光束先前已经被容器12中的液体折射的话。传感器20可以设计有连续的光敏的传感器表面。替代地，传感器20例如可以具有多个竖直地错开布置的光敏的传感器表面或单个传感器。

图5至图7示出了装置10的一个实施例的一些部分。

底架34承载光源18、传感器20和容器保持器22。附加地，底架34可以承载盖子26、光源保护片28、传感器保护片30和滤光器32，如果存在和/或需要的话。底架34也可以仅承载光源18、传感器20、容器保持器22、盖子26、光源保护片28、传感器保护片30和滤光器32中的一个或一些。

底架34可以在平面图中具有例如基本上U形的形状。U形可由两个基本平行的外腿36、38和中间腿40形成。可行的是，两个外腿36、38中的至少一个可移动地与中间腿40连接。在该实施例中，例如第一外腿36可枢转地与中间腿40连接。但原则上，底架34也可以具有任何其他合适的形状。

传感器20、盖子26、传感器保护片30和/或滤光器32可以布置在第一外腿36上。例如，第一外腿36可以具有分别用于传感器20、盖子26、传感器保护片30和/或滤光器32的优选间隙形状的容纳部。

第一外腿36可具有电接头42。电接头42与传感器20连接。在电接头42上可连接信号线缆(未示出)，利用该信号线缆可以将传感器20与控制单元24(见图1)连接。电接头42可以布置在例如第一外腿36的顶面上。

光源18和光源保护片28可以布置在第二外腿38上。例如，第二外腿38可以具有高度可调的滑块44，该滑块可以容纳光源18和/或光源保护片28。

第二外腿38可以具有电接头46。电接头46与光源18连接。在电接头46上可连接电的供电线缆(未示出)，利用该供电线缆可以向光源18供应电能。电接头46可以布置在例如第二外腿38的顶面上。

优选地设计为容器颈夹的容器保持器22可以布置在中间腿40上。容器保持器22优选地布置在中间腿40的顶面上。

图8至图10示出了示例性组件48，在该组件中可以容纳盖子26和滤光器32。组件48可安装在底架34的第一外腿36上。

组件48具有框架50。在该框架50中容纳着盖子26。盖子26具有第一盘52和第二盘54。盘52优选地是圆形的。盘52是不透光的。盘52可旋转地安置在框架50中。盘52具有偏心地布置的通孔56。第二盘54可旋转地安置在通孔56中。盘54优选地是圆形的。盘54是不透光的。盘54具有偏心地布置的通孔58。光束可以经由通孔58穿过盖子26。如果需要，滤光器32可以布置在通孔58中(见图10)。例如，滤光器32可以通过固定环60固定在通孔58中。具有两个盘52、54的盖子26可以用在否则不具有组件48的其他构造中(参见图1至图4)。

框架50还可以具有用于传感器20的容纳部62(未示出)和/或用于传感器保护片30的容纳部64(未示出)。

图11示出了与图5至图7相比改型了的实施例。

光源18'具有长形的主体，该主体的纵轴线基本上平行于第二外腿38的纵轴线延伸。光源18'可以至少部分地布置在中间腿40和/或第二外腿38上。

偏转镜66将光束从光源18'偏转至容器容纳部14，例如在30°和150°之间的范围内偏转，特别优选偏转约90°。偏转镜66可以布置在第二外腿38上。

本发明并不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型和变型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求。特别地，独立权利要求1的各个特征分别彼此独立地被公开。附加地，从属权利要求的特征也与独立权利要求1的全部特征相独立地、例如与独立权利要求1的关于容器容纳部、填充机构、光源和/或光敏传感器的存在状况和/或配置的特征相独立地被公开。本文中的所有范围说明应理解为以这样一种方式公开，即所有落入各自范围内的值犹如均单独公开，例如也作为各自范围的分别优选的较窄的外边界。

附图标记清单

10装置

12容器

14容器容纳部

16填充机构

18光源

20光敏的传感器

22容器保持器

24控制单元

26盖子

28光源保护片

30传感器保护片

32滤光器

34底架

36第一外腿

38第二外腿

40中间腿

42电接头

44高度可调的滑块

46电接头

48组件

50框架

52盘

54盘

56通孔

58通孔

60固定环

62容纳部

64容纳部

66偏转镜

Claims (15)

1.一种用于容器处理设备的容器(12)的填充水平监测的装置(10)，其中，所述装置(10)具有：

用于容纳容器(12)的容器容纳部(14)；

填充机构(16)，其被布置用于用液体填充被容纳在所述容器容纳部(14)中的容器(12)；

光源(18)，用于发射光束，以便通过被容纳在所述容器容纳部(14)中的容器(12)；和

光敏传感器(20)，其被布置用于仅当所述容器(12)中的液体具有如下填充液位时才接收到该光束：在该填充液位情况下，所述光束在通过所述容器(12)时被所述容器(12)中的液体折射。

2.如权利要求1所述的装置(10)，还具有：

盖子(26)，其遮挡所述光敏传感器(20)的光敏传感器表面的一部分，其中，所述盖子(26)优选可移调，优选可运动，用于改变被遮挡的部分。

3.如权利要求2所述的装置(10)，其中，所述盖子(26)包括：

第一盘(52)，其可旋转地安置，并具有第一通孔(56)，该第一通孔偏心地设置在所述第一盘(52)中；和

第二盘(54)，其可旋转地安置在所述第一通孔(56)中，并且具有第二通孔(58)，该第二通孔偏心地布置在所述第二盘(54)中，用于让光束通过。

4.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，还包括：

光源保护片(28)，其布置在所述光源(18)和所述容器容纳部(14)之间，并且被设计用于在所述容器容纳部(14)中的容器破裂时保护所述光源(18)免受容器碎片的影响；和/或，

传感器保护片(30)，其布置在所述光敏传感器(20)和所述容器容纳部(14)之间，并且被设计用于在所述容器容纳部(14)中的容器破裂时保护所述光敏传感器(20)免受容器碎片的影响。

5.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其中：

所述光源(18)被设计用来发射在预定波长范围内的光束；以及

所述装置(10)还具有滤光器(32)，优选带通滤光器和/或偏振滤光器，其布置在所述容器容纳部(14)和所述光敏传感器(20)之间，并且被设计用于优选部分地或全部地滤除在所述预定波长范围之外的光波长范围。

6.如权利要求5和权利要求2至4中至少一项所述的装置(10)，其中：

所述滤光器(32)集成在所述盖子(26)和/或所述传感器保护片(30)中。

7.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其中：

所述光源(18)和/或所述光敏传感器(20)能够被移调，优选能够调节高度和/或朝向和远离所述容器容纳部(14)。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，还包括：

底架(34)，所述底架(34)共同承载所述光源(18)和所述光敏传感器(20)。

9.如权利要求8所述的装置(10)，其中：

所述底架(34)具有第一外腿(36)、第二外腿(38)和中间腿(40)，其中，优选所述第一外腿(36)、所述第二外腿(38)和所述中间腿(40)一起形成U形；

其中，所述光敏传感器(20)设置在所述第一外腿(36)上，所述光源(18)设置在所述第二外腿(38)和所述中间腿(40)至少之一上。

10.如权利要求9所述的装置(10)，其中：

所述第一外腿(36)和/或所述第二外腿(38)可运动地、优选可枢转地与所述中间腿(40)连接。

11.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，还包括：

偏转镜(66)，其布置用于使得由所述光源(18)发射的光束在所述容器容纳部(14)的方向上偏转，优选在30°和150°之间的范围内偏转，特别优选偏转约90°。

12.如权利要求11和权利要求9或10中任一项所述的装置(10)，其中：

所述偏转镜(66)设置在所述第二外腿(38)上；以及，

所述光源(18)具有长形的主体，该主体的纵轴线基本上平行于所述第二外腿(38)的纵轴线伸展，和/或所述光源(18)至少部分地布置在所述中间腿(40)上。

13.如前述权利要求中任一项所述的装置(10)，具有以下特征中的至少一个特征：

所述光敏传感器(20)和所述光源(18)布置在基本相同的高度上；

所述光敏传感器(20)和所述光源(18)布置在所述容器容纳部(14)的彼此相对侧；

所述装置(10)还具有控制单元(24)，该控制单元被设计用来，当所述控制单元(24)从所述光敏传感器(20)接收到表明所述光束已被所述光敏传感器(20)接收的信号时，借助所述填充机构(16)来终止对所述容器(12)的填充；以及

所述装置(10)被包括在用于填充容器(12)的填充转盘中。

14.一种优选借助根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)对容器处理设备的容器(12)进行填充水平监测的方法，其中该方法包括：

用液体填充容器(12)；

在填充期间发射穿过所述容器(12)的光束；

在所述填充期间，仅当所述容器(12)中的液体具有如下填充水平时，才通过光敏传感器(20)接收到发射的光束：在该填充水平情况下，发射的光束在通过所述容器(12)时被所述容器(12)中的液体折射；以及

在接收到发射的光束时结束所述填充。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下特征中的至少一个特征：

遮挡所述光敏传感器(20)的光敏传感器表面的一部分，并且优选地改变被遮挡的部分；

在所述容器(12)的容器破裂时，保护所述光敏传感器(20)免受容器碎片的影响；

对照射到所述光敏传感器(20)上的光进行滤波，其中，优选部分地或完全地滤除在发射的光束的波长范围之外的光波长范围；以及

通过偏转镜(66)使发射的光束在通过所述容器(12)之前偏转。

Images