DD201875A5

DD201875A5 - Verfahren zur steuerung von elektrisch betaetigbare fluessigkeitsventile aufweisenden fuellelementen in fuellmaschinen sowie anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DD201875A5
Application number: DD81233483A
Authority: DD
Inventors: Hermann Schlosser
Original assignee: Seitz Werke Gmbh
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1983-08-17
Also published as: JPH0260593B2; FR2491050A1; DK419181A; GB2086861A; IT8149218A0; JPS5786496A; DE3036294A1; DE3036294C2; IT1142731B; BE890363A; NL8103789A; SU1069618A3; KR830007424A; BR8106149A

Abstract

Das Verfahren zur Steuerung von Fuellelementen in Fuellmaschinen zum Abfuellen von Fluessigkeiten in Fuellgefaesse, wobei jedes Fuellelement ein elektrisch betaetigbares Fluessigkeitsventil aufweist und Mittel ausserhalb der Fuellgefaesse deren Fuellhoehen bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Fuellelement nach Oeffnen des Fluessigkeitsventil der Stroemungsbeginn der Fluessigkeit erfasst undder Schliesszeitpunkt des Fluessigkeitsventil in Abhaegigkeit von der in das Fuellgefaess abzufuellenden Fluessigkeitsmenge durch einen Regelvorgang bestimmt wird. Die Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,dass fuer saemtliche Fuellelemente der Fuellmaschine ein Recin Rechensystem vorgesehen ist, das fuer jedes Fuellelement ein Ein- und Ausgabewerk und Glieder fuer einen Regler besitzt, dass fuer alle Regler ein gemeinsamer Sollwerteinstehensystem vorgesehen ist, das fuer jedes Fuellelement ein Ein- und Ausgabewerk und Glieder fuer einen Regler besitzt,dass fuer alle Regler ein gemeinsamer Sollwerteinsteller vorgesehen ist und jedes Fuellelement unterhalb des Fluessigkeitsventil im Fuellelementauslauf einen an das Ein- und Ausgabewerk angeschlossenen Messwertaufnehmer zur Erfassung des Stroemungsbeginns der Fluessigkeit aufweist.

Description

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Verfahren zur Steuerung von elektrisch betätigbare Flüssigkeitsventile aufweisenden Fühlelementen in Füllmaschinen sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung von Füllelementen in Füllmaschinen sowie auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Füllelementen mit einem elektrisch betätigbaren Flüssigkeitsventil ist· es bekannt, als Mittel zur Bestimmung der Füllhöhen in den Füllgefäßen mit unterem Anschnitt versehene Gasleitungen oder in Kontakt mit der Flüssigkeit gelangende elektrische Signalgeber zu verwenden und zur Vornahme des Füllvorganges in die Füllgefäße einzuführen und danach wieder herauszuführen. Gemeinsam ist hierbei, daß je nach gewünschter Füllhöhe die Leitungsanschnitte oder Signalgeber höher oder tiefer angeordnet werden müssen und dies ein Auswechseln oder Höhenverstellen der Gasleitung oder Signalgeber, erfordert, damit die im Füllgefäß aufsteigende Flüssigkeit bei Füllelementen mit Gasleitung bei Erreichen des Anschnittes, bei Füllelementen mit Signalgeber bei oder nach Flüssigkeitskontakt am Signalgeber den weiteren Flüssigkeitszulauf unterbricht«

Zur Verringerung des für das Auswechseln oder Höhenverstellen erforderlichen Bauaufwandes sowie der Einstellarbeiten ist man bereits dazu übergegangen, füllhöhenbestimmende Mittel für mehrere Füllelemente außerhalb der Füllgefäße vorzusehen und auswechselbar anzuordnen»

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So Ist durch die US-PS 2 949 941 eine Füllmaschine mit einer für mehrere Füllelemente gemeinsamer Steuerung mittels einer Steuereinrichtung bekannt, die beim Umlauf die mit elektrisch betätigbaren Flüssigkeitsventilen versehenen Füllelemente über einen größeren vorgewählten Abschnitt bei jeder Umdrehung der Füllmaschine einschaltet und danach erneut ausschaltet. Innerhalb des Ve-QtIlöffnungsz eitraums , der. durch eine am Füllerumfang höhenverstellbar und auswechselbar angeordnete stromführende Schiene für die darauf gleitenden Kontaktarme der die Flüssigkeitsventile in die Öffnungsstellung betätigenden Magnet festgelegt ist, fließt die Flüssigkeit bis zu der von der Schienenlänge vorbestimmten Füllhöhe in das Gefäß ein, worauf nach Unterbrechung des Kontaktes mit der Schiene die Flüssigkeitsventile durch Flüssigkeitsdruck geschlossen werden. Bei dieser Steuerung für Füllelemente, die keine in das Füllgefäß ein- und herausführbare füllhöhenbestimmende Mittel für jedes Füllelement aufweisen, sind bei variabler Umlaufgeschwindigkeit der Füllmaschine unterschiedliche Füllhöhen in den Füllgefäßen nicht ausgeschlossen» So ergeben sich Ungenauigkeiten durch Überfüllung sowohl bei Sin- und Abschal-tung der Füllmaschine in der An- und Auslaufphase nach bzw. vor Maschinenstillstand als auch bei Maschinenstillstand. Auch entstehen Füllhöhendifferenzen durch die von der bekannten Steuerung nicht berücksichtigten Exemplarstreuung bei Füllgefäß und Füllelement.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist.es,.durch ein Verfahren zur Steuerung der gattungsmäßig vorausgesetzten Füllelemente einer Füllmaschine sowie durch, eine. Anordnung zur Durchführung der Verfahrensweise bei den Vorausgesetz-

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ten Püllelementen die Plillgenauigkeit so zu verbessern und zu erhöhen, daß die.die .Füllhöhe nachteilig beeinflussenden Exemplarstreuungen vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung -

Aufgabe der Erfindung ist es_Jein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, bei denen variable Umlaufgeschwindigkeiten der Maschine unberücksichtigt bleiben und Füllmengen in den Gefäßen erreicht werden, die innerhalb der durch gesetzliche Bestimmungen festgelegten Toleranzen liegen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst,, das dadurch gekennzeichnet ist, daß bei jedem Füllelement nach öffnen des Flüssigkeitsventils der Strömungsbeginn der Flüssigkeit erfaßt und der Schließzeitpunkt des Flüssigkeitsventils in Abhängigkeit von der in das Füllgefäß abzufüllenden Flüssigkeitsmenge- durch einen -Regelvorgang bestimmt wird. In weitergehender Ausgestaltung der erfindungs gemäßen|Verfahrensweise, die bei gerin§*tmöglichem schaltungstechnischern Aufwand unter Gewährleistung einer schonenden Behandlung des Füllgutes höchste Füllgenauigkeit sicherstellt, wird für jedes Füllelement ein eigener Regelvorgang durchgeführt, wobei für.die Regelvorgänge aller Füllelemente als gemeinsamer Soll-Wert die in die zu füllenden Füllgefäße jeweils abzufüllende Flüssigkeitsmenge festgelegt und für jeden einzelnen Regelvorgang ein vom gemeinsamen Soll-Wert getrennter Ist-Wert von einem gemeinsamen Rechner verarbeitet wird» Verarbeitet werden kann erfindungsgemäß ein sich an der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kontinuierlich orientierender Ist-Wert oder- die.aus. den Meßwerten der Füllhöhe oder dem Gewicht mehrerer, jeweils an ein und demselben Füllelement gefüll-

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ter Püllgefäße gebildete Mittelwert als Summen-Ist-Wert.

Der gemeinsame Soll-Wert wird zweckmäßig bei Änderung der Temperatur und/oder des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit und/oder des Gewichts des Füllgefäßes korrigiert.

Dabei kann es von Vorteil sein, daß aus den Meßwerten der Füllhöhe oder dem Gewicht mehrerer, an ein und demselben Füllelement gefüllter Füllgefäße gebildete Mittelwerte als Korrekturwerte für den sich an der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kontinuierlich orientierenden Ist-Wert benutzt werden.

Es ist zweckmäßig, daß der Strömungsbeginn und der kontinuierliche Ist-Wert der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsventils im Auslauf jedes einzelnen Füllelement3 erfaßt werden und daß die Meßwerte der Füllhöhe oder des Gewichts zum Bilden der Mittelwerte bei oder nach Austritt der gefüllten Füllgefäße aus der Füllmaschine erfaßt werden»

Vorteilhaft-wird der jeweilige Mittelwert bei Änderung der Temperatur und/oder des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit und/oder des Gewichts des Füllgefäßes korrigiert.

Eine. Anordnung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine ein Rechensystem vorgesehen ist, das für jedes Füllelement ein Ein- und Ausgabewerk sowie Glieder für einen Regler besitzt, daß für alle Regler ein gemeinsamer- Sollwerteinsteller vorgesehen ist und jedes Füllelement-unterhalb des Flüssigkeitsventils im Füllelementenauslauf einen an das Ein- und Ausgabewerk angeschlos-

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senen Heßwertaufnehmer zur Erfassung des Strömungsbeginns der Flüssigkeit aufweist.

Der jeweilige Meßwertaufnehmer kann dabei zur Erfassung des Strömungsbeginne der Flüssigkeit,, als Lichtschranke zur Erfassung des Strömungsbeginns und der Strömungsgeschv/indigkeit der Flüssigkeit oder für die Wärmetönungsmessung ausgebildet sein.

Das Rechensystem besitzt zweckmäßig eine für alle Püllelemente gemeinsame Ein- und Ausgabeeinheit^an die ein Füllhöhenkontrollgerät oder eine zur kontinuierlichen Wägung geeignete Waage angeschlossen ist_?und die Ein- und Ausgabeeinheit ist vorteilhaft derart ausgebildet, daß sie die vom Füllhöhenkontrollgerät oder der Waage.erfaßten Meßwerte von den unter ein und demselben Füllelement gefüllten Flaschen dem Rechensystem zur Verarbeitung zuführt«

Dabei ist es vorteilhaft, daß das Füllhöhenkontrollgerät eine auf die zu kontrollierende Füllhöhe .einstellbare Meß- .. schranke, für die Messung mit Gammastrahlung besitzt. Es.kann aber auch.eine auf die zu kontrollierende Füllhöhe einstellbare Meßschranke in der Art einer Lichtschranke besitzen.

Ausführungsbeis^iel^

Anhand-eines Ausführungsbeispiels für die Gegendruck-Abfüllung in Flaschen mit in der Zeichnung dargestelltem Gegendruck-Füllelement.... soll der der-Erfindung zugrundeliegende Gedanke nachstehend näher erläutert werden. Es zeigen'.

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Pig. 1 : das Gegendruck-Füllelement mit elektrisch .betätigbarem Flüssigkeitsventil axial geschnitten in Spannsteilung.

Pig. 2: das Gegendruck-Füllelement mit Blockschaltbild zur Steuerung mehrerer Füllelemente gem. Fig.. 1 und Anordnung zur Kontrolle der Flaschenfüllhöhe«

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Füllelement 10 für eine nicht näher dargestellte rotierende Gegendruck-Flaschenfüllmaschine.in Einkammer-Bauweise. Mehrere der Füllelemente 10 sind, wie in Pig» 1 gezeigt, an einer der Füllmaschine zugeordneten ringförmigen Flüssigkeitskaromer 11 angesetzt». Die Flüssigkeitskammer 11 trägt an der Unterseite einen Spannringkanal 12 sowie einen Sntlüftungsringkanal 13 mit ständig offenen, ins Freie führenden Auslässen 14* Jedes Füllelement 10-weist einen Elementenkörper 15 mit einem Ventilgehäuse 16 und einem Spanngaskammer-Gehäuse 17 auf. Im Inneren des Ventilgehäuses 16 bildet ein unter Einwirkung einer Öffnerfeder 18.stehender vertikaler Ventilkörper ^mIt einem im Gehäuse 16 angebrachten Ventilsitz das Flüssigkeitsventil 19· Auf den sich auf den Ventilsitz aufstützenden Ventilkörper des Flüssigkeitsventils 19 wirkt mittels eines lotrechten Stößels-20 eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 21 ein. Wirksam geschaltet drückt sie den Ventilkörper entgegen der Öffnerfeder.18 auf. den Ventilsitz in die Schließlage des Flüssigkeitsventils 19·

Von unten her ist in das Ventilgehäuse 16-.ein mit einem, Füllrohrkopf 23 versehenes .Füllrohr 22 eingesteckt. Es erstreckt sich durch das Spanngaskammer-Gehäuse 17» wobei das obere Rohrende unter Einhaltung eines eine Ausgleichekammer 24 bildenden Zwischenabstandes dem unteren Ende des

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Flüssigkeitsventils 19 gegenüberstellt und in die'ser Lage durch einen im Gehäuse 17 eingesetzten Stift 25» der unter die Schulter des Füllrohrkopfes 23 greift, fixiert» Mit 26 bezeichnet ist eine mit eingesetztem Anpreßgummi versehene Zentriertulpe, die an nicht dargestellten lotrechten Führungsstangen auf- und abbeweglich ist und das Fallrohr 22 umgibt. Im Bereich des Stiftes 25 besitzt das Spanngaskammer-Gehäuse 17 eine das Füllrohr 22 umgebende ringförmige Spanngaskammer 27· Seitlich am Ventilgehäuse 16 ist eine Spanngasventilanordnung 28 angebracht, in deren Gehäuse eine Ventilscheibe 29 mittels eines Trägers 30 drehbar angeordnet ist. Am freien, aus dem Gehäuse-herausragenden Ende besitzt der Träger 30 einen Betätigungshebel 31, der mit am Gestell der Füllmaschine abstandsweise und in unterschiedlichen Ebenen angebrachten Steuerkurven bzw. Steuernocken 32 bei Maschinenumlauf zusammenwirkt und die Ventilscheibe 29 in eine Jeweils erforderliche Betriebsstellung schwenkt♦ Eine -Feder. 33 preßt die Ventilscheibe 29 gasdicht gegen eine Sockelplatte 34, in deren der Ventilscheibe 29 zugewandten Fläche ein vom Spanngasringkanal T2 kommender, durch den unteren Schenkel der Flüssigkeitskammer 11 und durch .das Ventilgehäuse 16 geführter Spanngas-Zuführkanal 35 mündet. Ferner münden an der der Ventilscheibe 28 zugewandten Fläche der Sockelplatte 34 ein in die Ausgleichskammer 24 führender Ausgleichskanal 36 sowie ein zur Spanngaskammer 27 führender Spanngas-Einleitkanal 37, der an der Spanngaskammer 27 tangential angeschlossen ist.

Die Ventilscheibe 28 besitzt im Inneren einen radialen Ka- , nal 38 mit zwei zur Sockelplatte 34 gerichteten Bohrungen und 40, die entsprechend den Mündungen des Spanngas-Zuführkanals 35, des Ausgleichskanals 36 und des Spanngss-Binleitkanals 37 dimensioniert sindund sich mit derartigem Teilungsabstand gegenüberstehen, daß sie in einer wirksamen

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Schaltstellung mindestens zwei Kanalmündungen über den Kanal 38 miteinander verbinden.

Das Ventilgehäuse 16 weist ferner einen zum Entlüftungsringkanal 13 führenden Entlüftungskanal 41 auf, an den die Spanngaskammer 27 über einen im Spanngaskammer-Gehäuse 17 vom unteren Teil der Spanngaskammer 27 abgehenden Abführkanal 42 angeschlossen ist. Der Abführkanal 42 steht über eine Düse 43 in ständig offener Verbindung mit dem Entlüftungskanal 41.

In das Ventilgehäuse 16 seitlich eingesetzt.und nach außen hin abgedichtet.ist ein Meßwertaufnehmer 46, der bei Flüssigkeitsbeaufschlagung nach Öffnen des Flüssigkeitsventils 19 den Strömungsbeginn und die Strömungsgeschwindigkeit erfaßt. Hierzu ist ein für die.Wärmetönungsmessung bekannter Meßwertaufnehmer geeignet, der dicht Unterhalb _a des Auslaufs des·Flüssigkeitsventils 19 im Zwischenabstand von Flüssigkeitsventil 19 und oberem Füllrohrende angeordnet ist und in die Ausgleichekammer 24 ragt. Angeschlossen sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der Meßwertaufnehmer 46 sowie der Elektromagnet.der Betätigungseinrichtung 21 für das Flüssigkeitsventil 19 an ein Ein- und Ausgabewerk 47 eines digitalen Rechensystems 48, das außer dem Ein- und. Ausgabewerk 47 und den einen Regler für das Füllelement 10 bildenden Gliedern auch das Ein- und Ausgabewerk 47 und die den Regler bildenden Glieder für jedes weitere vorhandene Füllelement sowie ein für alle Füllelemente gemeinsames Rechen- und Leitwerk 49 und einen Zentralspeicher 50 aufweist, die in direkter wechselseitiger Verbindung zueinander stehen. Verbunden mit dem Rechen- und Leitwerk 49 ist ein für alle Regler der Füllelemente 10 gemeinsames Eingabewerk 51 als Sollwerteinsteller für die Volumen-Sollwerte der

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zu füllenden flaschen· In wechselseitiger Verbindung mit dem.Rechen- und Leitwerk 49 steht ferner eine Ein- und Ausgabeeinheit 52, an die die Steuereinrichtung 53 eines Füllhöhenkontrollgerätes 54 angeschlossen ist, das die Füllhöhen der gefüllten Flaschen bei oder nach Austritt aus der Füllmaschine mißt· Die ermittelten Meßwerte werden zur Bildung eines Korrekturwertes zur -Ausschaltung von Störgrößen beim Segelvorgang herangezogen und von der Sin- und Ausgabeeinheit_.52 jeweils getrennt nach Füllelement dem Rechensystem 48 zur Verarbeitung eingegeben» Das Füllhöhen-'kontrollgerät 54 besitzt zweckmäßigerweise eine in der Höhe verstellbare, aus Sender 55 und Smpfänger 5o bestehende horizontale Meßschranke 57? die mit licht oder einer Gammastrahlung arbeitet und in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der gefüllten Flaschen am Ausgang-der Füllmaschine oder kurz dahinter an einer einbahnigen, den teilungsgerechten Flaschenabtransport gewährleistenden Förderstrecke angeordnet ist.

Anschaltbar an die Leitungsverbindung der Betätigungseinrichtung 21 des Flüssigkeitsventils 19 zum Ein- und Ausgabewerk 47 mittels eines Schaltkontaktes 58 ist ein dem Füllelement- 10 zugeordneter Annäherungsschalter 59« Er ist in demjenigen Bereich des Betätigungshebels 31 und des Trägers 30 fest angeordnet, in welchem die Ventilscheibe 29 die zum Vorspannen der zu füllenden Flasche mit Gas erforderlicheStellung einnimmt und wird in dieser Spannstellung durch.den Betätigungshebel.31 wirksam, beeinflußt» Anstelle des Annäherungsschalters 59 für jedes Füllelement kann eine Zentralsteuerung für. alle Füllelemente, beispielsweise in Form einer Schieberregisteranordnung, vorgesehen werden«

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Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise mit dem betriebsbereiten Füllelement 10 wird vom Eingabewerk der Volumen-Sollwert der zu füllenden Flaschen einer Piaschensorte in das Rechen- und Leitwerk 49 eingegeben und im Zentralspeicher 50 abgelegt.

Wird danach eine leere, zu füllende Flasche auf eine dem Füllelement 10 zugeordnete Hubeinrichtung 60 abgestellt und mittels der Hubeinrichtung 60 unter Anhebung der Zentriertulpe 26, Zentrierung der Flaschenmündung am Anpreßgummi und Einführen des Füllrohres 22 in die Flasche gegen das Füllelement 10 angepreßt, erfolgt die Gasvorspannung der Flasche in der in Fig. 1 gezeigten Spannstellung« Hierzu wurde die Ventilscheibe 29 mittels des am Betätigungshebel 31 angreifenden Steuernocken 32 aus der Ruhestellung in die Spannstellung verschwenkt. In dieser Stellung ist die Bohrung 40 des Kanals 38 mit dem Spanngas-Zuführkanal 35 und die Bohrung 39 des Kanals 38 mit dem Spanngas-Einleitkanal: 37 verbunden und das Spanngas strömt aus dem Spanngaszufuhrkanal 35 in den Spanngas-Einleitkanal 37 und von dort über die Spanngaskammer 27 in das Innere der zu füllenden Flasche, wodurch der gewünschte Spanngasdruck hergestellt wird. Durch das tangentiale Einströmen des Spanngases in die Spanngaskammer 27 werden gleichzeitig an den Kammerwandungen und in deren Bereich am Füllrohr 22 vorhandene Flüssigkeitsrückstände entfernt und gelangen über den Abführkanal 42, die Düse 43» den Kanal 41 in den Entlüftungskanal 13. In dieser Spannstellung mit zur Atmosphäre hin offenen Gasablaßweg steht eine Fläche des Betätigungshebels dem Annäherungsschalter 59 wirksam gegenüber, so daß der Schaltkontakt 58 und somit der Stromkreis für den Magneten der Betätigungseinrichtung 21 geschlossen ist. Dadurch ist die Betätigungseinrichtung 21 wirksam geschaltet^und der

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Ventilkörper des geschlossenen Flüssigkeitsventils 19 wird auf seinen Ventilsitz fixiert und in der Schließstellung gesichert*"

Bei weitergehendem Umlauf des Füllelements 10 nach beendeter Vorspannung wird bei Anlauf des Betätigungshebels 31 an einem weiteren am Füllmaschinengestell angebrachten Steuer-

, nocken 32 die Ventilscheibe 29 in die Ruhestellung zurückgeschwenkt, wodurch die Spanngaszufuhr unterbrochen wird. Durch den gleichzeitig aus der wirksamen Stellung mit dem Annäherungsschalter 59 v/eggeschwenkten Betätigungshebel öffnet der Schaltkontakt 58, so daß der Stromkreis des Ma -

gneten der Betätigungseinrichtung 21 unterbrochen und die Erregung des Magneten aufgehoben wird. Die Öffnerfeder 18 bewegt daraufhin den vom Magneten freigegebenen Ventilkörper des Flüssigkeitsventils 19 aufwärts, so daß die Flüssigkeit über die Ausgleichskammer 24 und das Füllrohr 22 in die Flasche einläuft» Über den Abführkanal 42, die Düse 43 und den Entlüftungskanal 41 strömt das von der einlaufenden Flüssigkeit verdrängte Gas in den Entlüftungsringkanal 13 und von dort über die Auslässe 14 ins Freie. Sobald die Flüssigkeit aus dem geöffneten Flüssigkeitsventil 19 strömt, bedeckt sie den in die Ausgleichskammer 24 ragenden Teil des Meßwertaufnehmers 46» der bei Bedeckung den Strömungsbeginn erfaßt· Der den Strömungsbeginn anzeigende Meßwert gelangt über das Ein- und Ausgabewerk 47 in das Rechensystem 48, das. den Regelvorgang zum Bestimmen des Schließzeitpunkt es -für das Flüssigkeitsventil 19 einleitet» Der für den Regelvorgang erforderliche Ist-Wert, der sich auf die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bezieht, wird ab Strömungsbeginn kontinuierlich ebenfalls durch den Meßwertaufnehmer 46 erfaßt und gelangt zur Verarbeitung über das Ein- und Ausgabewerk 47 in das Rechensystem 48. Dieses er-

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rechnet den Schließzeitpunkt für das Plüssigkeitsventil und gibt zu diesem Zeitpunkt über das Ein- und Ausgabewerk 47 ein Schließsignal an den Magneten der Betätigungseinrichtung 21 des Flüssigkeitsventils 19» worauf der Magnet erregt wird und das Plüssigkeitsventil 19 die Schließstellung einnimmt. Mit der Ausgabe des Schließsignals ist der R_egelvorgang beendet» Bei fortgesetztem Umlauf des Püllelements 10 und erneutem Anlauf des Betätigungshebels 31 an einem weiteren Steuernocken 32 wird die Ventilscheibe 29 sodann in eine Ausgleichsstellung geschwenkt, in der die Bohrung 39 des Kanals 38 mit der Mündung des Spanngaseinieitkanals 37 und die Bohrung 40 mit der Mündung des Ausgleichskanals 36 in Verbindung steht* Die dadurch hergestellte Strömungsverbindung für das Gas vom Raum oberhalb des Püllrohres 22 zur Spanngaskammer 27 hat zur Folge, daß sich die Standhöhen der Flüssigkeit im Füllrohrinnern und in der Flasche gegenseitig angleichen« Gleichzeitig wird der Überdruck, der noch im Gasraum der Flasche und in den mit dem Flaschengasraum über die Kanäle 36 und 37 in Verbindung stehenden Systemteilen vorhanden ist, über den Abführkanal 42, die Düse 43, den Entlüftungskanal 41 und den Entlüftungsringkanal 13 abgebaut, lach erfolgtem Abbau wird durch ein bei Ausgabe des Schließsignals wirksam geschaltetes, im Ein- und Ausgabewerk 47 vorgesehenes Zeitglied das Schließsignal gelöscht, wodurch der Magnet der Betätigungseinrichtung 21 entregt und das Flüssigkeitsventil 19 durch den Flüssigkeitsdruck geschlossen gehalten wird. Bei weitergehendem Umlauf des Füllelements 10 wird die gefüllte Flasche durch Absenken vom Füllelement 10 abgenommen. Die Ventilscheibe 29 ihrerseits kann durch erneuten Anlauf des Betätigungshebels 31 an einem Steuerelement 32 des Maschinengestells in die Ruhestellung zurückgeschwenkt oder in der

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vorgeschriebenen Ausgleichsstellung solange verbleiben, bis dem Füllelement 10 für den nachfolgenden Füllvorgang eine neue Flasche zugeführt und für die Vorspannung angepreßt ist.

Bei oder nach Austritt der jeweils gefüllten Flasche aus der Füllmaschine wird der jeweilige Inhalt der Flaschen durch die"auf die zu kontrollierende Füllmenge in der Höhe eingestellte Meßschranke 57 des.-Füllhöhenkontrollgerätes 54 kontrolliert, indem jede Flasche die Meßschranke 57 passiert. Diese arbeitet vorzugsweise mit einer Gammastrahlung, die von der als Sender 55 ausgebildeten Meßquelle, die einen Gammastrahler mit sehr niedriger Strahlendosisleistung enthält, zum Empfänger 56 gerichtet ist. Dieser empfängt weniger Strahlen, wenn, außer der Flaschenwandung auch noch der Flascheninhalt zu durchdringen ist und wertet die einfallende Strahlung in elektrische Impulse entsprechend dem Absorbtionsgrad um. Diese werden für jede unter ein und demselben Füllelement gefüllte Flasche getrennt dem Rechensystem 48 über dessen Bin- und Ausgabegerät 52 zugeführt. Aus mehreren, beispielsweise drei Einzelmessungen je Füllelement werden Mittelwerte gebildet, die als Korrekturwerte beim Regelvorgang des entsprechenden Füllelements 10 berücksichtigt werden, wodurch durch Störgrößen verursachte Füllmengeungenauigkeiten ausgeschaltet werden. Ändert sich während der Abfüllung beispielsweise die Temperatur und/ oder-das spezifische Gewicht .der Flüssigkeit und werden diese Änderungen von den jeweiligen Mittelwerten als Korrekturwerte nicht berücksichtigt; so sind'die Mittelwerte bzw. Korrekturwerte entsprechend diesen Änderungen zu korrigieren, beispielsweise durch Änderung der Einstellung des Absorbtionsgrades.

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Besteht bei dem Füllelement 10 mit zur Erfassung des Ist-Wertes geeignetem Meßwertaufnehmer 46 keine Notwendigkeit zur Korrektur des Regelvorganges infolge sich nicht auf die Genauigkeit der Füllmenge auswirkender Störgrößen, so kann die -PUllhöhenkontrolle der gefüllten Flaschen durch das Füllhöhenkontrollgerät 54 entfallen und der Füllvorgang ohne das Kontrollgerät 54 in vorbeschriebener Weise durchgeführt werden» In diesem Falle ist jedoch bei Temperaturänderung oder Änderung des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit der gemeinsame Sollwert von Hand oder durch Meßgrößen zu korrigieren»

Sine weitere AusfUhrungsform der Erfindung besteht darin, daß der Meßwertaufnehmer 46 lediglich zum Erfassen des Strömungsbeginns als lichtschranke ausgebildet ist und der Ist-'ffert aus mehreren Mittelwerten, die jeweils aus mehreren, beispielsweise drei, durch die Meßschranke 57 des Füllhöhenkontrollgerätes 54 von ein- und demselben Füllelement 10 gefüllten Flaschen erfaßten Meßwerten bestehen, als Summen-Ist-Wert- im Rechensystem 48 gebildet wird. In diesem Fall läuft der Füllvorgang in der zuvor beschriebenen Weise ab," nur mit dem Unterschied, daß für den jeweiligen Regelvorgang zur Bildung der Ist-Werte Meßwerte durch das Füllhöhenkontrollgerät 54 zu erfassen sind und die ersten Regelvorgänge bis zum Vorliegen eines ersten Summen-Ist-Wertes in Abhängigkeit vom Soll-Wert durchgeführt werden. Der jeweilige Mittelwert ist auch hier bei Temperatur- und spezifischer Gewichtsänderung der Flüssigkeit entsprechend zu korrigieren«

Selbstverständlich kann anstelle des Füllhöhenkontrollgerätes 54 auch eine elektronische Kontrollwaage zur kontinuierlichen Wägung der gefüllten Flaschen eingesetzt und an die

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Ein- und Ausgabeeinheit 52 des Rechensystems 48 angeschlos-"sen werden, wobei die Mittelwerte aus mehreren Wägungen in vorbeschriebener Weise zur Bildung eines Summen-Ist-Wertes oder eines Korrekturwertes herangezogen und verarbeitet und der jeweilige Mittelwert bzw«· Korrekturwert bei Änderung der Temperatur, dem spezifischen Gewicht und·dem Gewicht des Füllgefäßes entsprechend korrigiert wird.

Bei der vorbeschriebenen Betätigungseinrichtung 21 für das Flüssigkeitsventil 19 ist der Hagnet in der Ruhestellung des Füllelements 10 stromlos. Aus steuerungstechnischen· Gründen kann selbstverständlich der Aufbau dieser Betätigungseinrichtung auch derart sein_} daß der Magnet in der. Ruhestellung mit Strom beaufschlagt und erregt ist. Auch kann die Betätigungseinrichtung anstelle des Magneten als steuerbares Stellglied eine elektrisch steuerbare, pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung aufweisen»

Es versteht sich, daß die von der Erfindung für die Flüssigkeitsabfüllung aufgezeigte Lösung unter Vermeidung von in die Füllgefäße ein- und herausführbarer .füllhöhenbestimmender Mittel zu genauen Füllhöhen zu gelangen, nicht nur für die am .Ausführungsbeispiel erläuterte Gegendruckabfüllung, sondern auch für die anderen Füllsysteme geeignet ist und demgemäß sich die Erfindung auch auf diese Füllsysteme erstreckt.

Claims

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1. Verfahren zur Steuerung von Füllelementen in Füllmaschinen zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Filiigefäße, wobei jedes Füllelement ein elektrisch betätigbares Flüssigkeitsventil aufweist und Mittel außerhalb der Füllgefäße deren Füllhöhen bestimmen, gekennzeichnet dadurch, daß bei jedem Füllelement nach Öffnen des Flüssigkeitsventils der Strömungsbeginn der Flüssigkeit erfaßt und der Schließzeitpunkt des Flüssigkeitsventils in Abhängigkeit von der in das Füllgefäß abzufüllenden Flüssigkeitsmenge durch einen Regelvorgang bestimmt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch^ daß für jedes Fülielement ein eigener Regelvorgang durchgeführt wird, wobei für die Regelvorgänge aller Füllelemente als gemeinsamer Soll-Wert die in die zu füllenden Füllgefäße jeweils abzufüllende Flüssigkeitsmenge festgelegt und für jeden einzelnen Regelvorgang ein vom gemeinsamen Soll-Wert getrennter Ist-Wert von einem gemeinsamen Rechner verarbeitet wird.

3* Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein eich an der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kontinuierlich orientierender Ist-Wert verarbeitet wird«

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derart ausgebildet ist, daß sie die vom Füllhöhenkontrollgerät (47) oder der Waage erfaßten Meßwerte von den unter ein und demselben Füllelement gefüllten Flaschen dem Rechensystem (48) zur Verarbeitung zuführt.

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der Füllmaschine ein Rechensystem (48) vorgesehen ist, das für jedes Füllelement (10) ein Ein- und Ausgabewerk (47) und Glieder für eiifen Regler besitzt, daß für alle Regler ein gemeinsamer Sollwerteinsteller (51) vorgesehen ist und jedes Füllelement (10) unterhalb des Flüssigkeitsventils (19) im Füllelementenauslauf einen an das Ein- und Ausgabewerk (47) angeschlossenen Meßwertaufnehmer (46) zur Erfassung des Strömungsbeginns der Flüssigkeit aufweist.

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4· Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der gemeinsame Soll-Wert bei Änderung der Temperatur und/ oder des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit und/oder Gewichts des Füllgefäßes korrigiert wird«

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Erfindungsanspruch

5· Verfahren nach den Punkten 1 bis 3> gekennzeichnet dadurch, daß aus den Meßwerten der Füllhöhe oder dem Gewicht mehrerer, ansein und demselben Füllelement gefüllter Füllgefäße gebildete Mittelwerte als Korrelcturwerte für den sich an der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kontinuierlich orientierenden Ist-Wert benutzt werden.

6. Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Summen-Ist-Wert die aus den Meßwerten der Füllhöhe oder dem Gewicht mehrerer, jeweils an ein und demselben Füllelement gefüllter Füllgefäße gebilde-* ten Mittelwerte verarbeitet werden»

7· Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch., daß der Strömungsbeginn und der kontinuierliche Ist-Wert der Strömungsgeschwindigkeit . der Flüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsventils im Auslauf jedes einzelnen Füllelements erfaßt werden·

8» Verfahren nach den Punkten 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwerte der Füllhöhe oder des Gewichts zum Bilden der Mittelwerte bei oder nach Austritt der gefüllten Füllgefäße aus der Füllmaschine erfaßt werden.

9. Verfahren nach den Punkten 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß der jeweilige Mittelwert bei Änderung der Temperatur und/oder des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit und/oder des Gewichts des Füllgefäßes korrigiert wird«

10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch? daß für sämtliche Füllelemente

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11. Anordnung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß der .jeweilige Meßwertaufnehmer (46) zur Erfassung des Strömungsbeginns der Flüssigkeit ausgebildet ist,

12· Anordnung nach Punkt-11, gekennzeichnet ,dadurch, daß der Meßwertaufnehmer (46) 'als Lichtschranke ausgebildet ist. . '

13· Anordnung nach Punkt'10, gekennzeichnet dadurch, daß der jeweilige Meßwertaufnehmer (46) zur Erfassung des Strömungsbeginns und der Strömungsgeschwindigkeit der. Flüssigkeit ausgebildet ist»

14· Anordnung nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßwertaufnehmer (46) für die Wärmetönungsniessung ausgebildet ist·

15· Anordnung nach den Punkten 10 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß das Rechensystem (4S) eine für alle Füllelemente (10) gemeinsame Ein- und Ausgabeeinheit (52) besitzt, an die ein Füllhöhenkontrollgerät (54) oder eine zur kontinuierlichen Wägung geeignete Waage angeschlossen ist und daß die Ein- und Ausgabeeinheit (52)

16» Anordnung nach Punkt 15_} gekennzeichnet dadurch, daß das Füllhöhenkontrollgerät (47) eine auf die zu kontrollierende Füllhöhe einstellbare Meßschranke (57) für die Messung mit Gammastrahlung besitzt»

17· Anordnung nach Punkt 15» gekennzeichnet dadurch, daß das Füllhöhenkontrollgerät (47) eine auf die zu kontrollierende Füllhöhe einstellbare Meßschranke (47) in der Art einer Lichtschranke besitzt«

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen