DE10008426A1 - System sowie Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut - Google Patents
System sowie Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen FüllgutInfo
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Abstract
Bei einem System oder Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Vielzahl von Füllelementen wird während des Füllprozesses an jedem Füllelement der Druck im Innenraum des mit diesem Füllelement verbundenen Behälters individuell erfaßt und dieser Istdruckverlauf für Diagnose- oder Steuerungszwecken verwendet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie
auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 14.
Zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen
Füllgut, insbesondere auch mit Getränken sind Systeme oder Füllmaschinen, speziell
auch solche umlaufender Bauart bekannt, die am Umfang eines um eine vertikale
Maschinenachse umlaufenden Rotors eine Vielzahl von Füllelementen aufweisen. An
diesen sind die zu füllenden Behälter zumindest bei einer Druckfüllung mit Hilfe eines
Behälterträgers in Dichtlage mit der Behältermündung angepreßt. Der Füllprozeß
umfaßt dann in bekannter Weise eine Vielzahl von zeitlich aufeinander folgenden
Prozeß- oder Verfahrens-Schritten, insbesondere auch solche, die dem eigentlichen
Füllen vorausgehen, wie z. B. Evakuieren und Spülen des Behälterinnenraumes usw.
Die Qualität des Füllprozesses und damit auch die Haltbarkeit des Produktes, d. h. des
in die Behälter abgefüllten Füllgutes hängen entscheidend von der einwandfreien
Arbeitsweise der Füllelemente einer Füllmaschine ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System aufzuzeigen, mit dem in einfacher Weise eine
Überwachung der Füllelemente, aber auch eine optimale Steuerung des Füllprozesses
möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System entsprechend dem Patentanspruch 1 und ein
Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 14 ausgebildet.
Bei der Erfindung wird der tatsächliche Druckverlauf (Istdruckverlauf - Istwert) an
jedem Füllelement individuell erfaßt und von einer Elektronik individuell ausgewertet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß allein aus dem gemessenen
Druckverlauf die Funktionstüchtigkeit eines jeden Füllelementes einer Füllmaschine
überwacht und ein evtl. Fehlverhalten bereits frühzeitig, d. h. bereits vor einer
Beeinträchtigung der Qualität des Produktes festgestellt werden kann. Diese Diagnose
wird dann durch ständigen Vergleich des Istdruckverlaufs (Istwert) mit einem
Solldruckverlauf (Sollwert) erstellt.
Das erfindungsgemäße System gestattet es aber auch, die einzelnen Verfahrensschritte
so zu korrigieren, daß der Istwert möglichst dem Sollwert des betreffenden
Verfahrensschritts entspricht. Diese Korrektur erfolgt bevorzugt und in besonders
einfacher Weise durch eine entsprechende Änderung der Zeitdauer des jeweiligen
Verfahrensschritts. Eine Steuerung bzw. Regelung anderer Parameter der Prozeß-
Schritte (z. B. des Drucks), die nur mit hohem Aufwand möglich wäre, ist vermieden.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in sehr vereinfachter schematischer Darstellung und in Draufsicht eine
Füllmaschine gemäß der Erfindung;
Fig. 2 in vereinfachter Darstellung ein Füllelement der Füllmaschine der Fig. 1;
Fig. 3 in einer Graphik den Solldruckverlauf an einem der Füllelemente der
Füllmaschine der Fig. 1.
Die in der Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine dienst zum Füllen von
Behältern, nämlich von Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut in Form eines
Getränkes. Die Füllmaschine 1 ist eine solche umlaufender Bauart, d. h. sie besitzt in
der dem Fachmann bekannten Weise an einem um eine vertikale Maschinenachse
umlaufenden Rotor 3 in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt eine Vielzahl von
Füllstellen, die jeweils von einem Füllelement 4 mit einem Behälterträger 5 gebildet
sind. Die über einen Transporteur 6 zugeführten Flaschen 2 werden den einzelnen
Füllstellen 4/5 über einen Flascheneinlauf 7 zugeführt und die gefüllten Flaschen 2
werden an einem Flaschenauslauf 8 den Füllstellen 4/5 entnommen und an den
Transporteur 6 übergeben. Der Rotor 3 ist in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1
umlaufend angetrieben.
Zwischen dem Flascheneinlauf 7 und dem Flaschenauslauf 8 erfolgt der Füllprozeß der
jeweils an ein Füllelement 4 angehobenen und in Dichtlage mit diesem Füllelement
befindlichen Flaschen 2 in mehreren Prozeß-Schritten, und zwar bei der dargestellten
Ausführungsform entsprechend der Fig. 3 in elf Schritten. In dieser Figur ist der
Druckverlauf (Solldruckverlauf) des in der jeweiligen Flasche 2 beim Füllprozeß
angestrebten Drucks in Abhängigkeit von der Zeit wiedergegeben, und zwar als
Differenzdruck gegenüber dem Atmosphärendruck p0.
Im Einzelnen umfaßt der Füllprozeß also folgende Schritte:
- - Erstes Evakuieren der jeweiligen Flasche 2 vom Umgebungsdruck auf einen Druck p1 während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t1,
- - erstes Spülen mit Inert-Gas oder CO2-Gas mit einem Anstieg des Drucks auf einen Wert p2 unterhalb des Umgebungsdruckes während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t2,
- - zweites Evakuieren auf einen Druck p3 unterhalb des Druckes p2 während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t3,
- - zweites Spülen mit Inert-Gas oder CO2-Gas mit einem Druckanstieg auf den Druck p4 (weiterhin unterhalb des Atmosphärendrucks) während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t4,
- - drittes Evakuieren auf einen Druck p5 gleich oder etwa gleich den Druck p1 während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t5,
- - Vorspannen auf den Vorspanndruck p6 deutlich über dem Atmosphärendruck während einer Zeitdauer (Behandlungsdauer) t6,
- - Einleiten eines Schnellfüllens bei im wesentlich gleichbleibenden Druck über eine Zeitdauer t7;
- - Einleiten einer Langsamfüllphase bei anfänglichem geringen Druckanstieg auf den Druck p7 und bei dann im wesentlichen gleichbleibendem Druck über eine Zeitdauer t8,
- - Einleiten einer Vorentlastung über eine Zeitdauer t9 bei auf den Wert p9 sinkendem Druck;
- - Einleiten einer Beruhigungsphase bei im wesentlich gleichbleibendem Druck p9 über eine Zeitdauer t10 und
- - Restentlastung über eine Zeitdauer t11 bei auf den Umgebungsdruck p0 absinkendem Druck.
Ein Großteil der vorbeschriebenen Prozeß-Schritte ist zeitgesteuert. Einzelne Prozeß-
Schritte, nämlich die Beendigung des Langsamfüllens und z. B. der Übergang zwischen
dem Schnellfüllen und dem Langsamfüllen sind auch durch einen Sensor gesteuert..
In der Fig. 2 ist eines der am Rotor 3 vorgesehenen Füllelemente 4 näher im Detail
wiedergegeben, und zwar als füllrohrloses Füllelement. Im Gehäuse 9 dieses
Füllelementes ist zunächst der Flüssigkeitskanal 10 ausgebildet, in welchem u. a. das
Flüssigkeitsventil 11 angeordnet ist, welches durch eine nicht dargestellte
Betätigungseinrichtung zum Einleiten des Schnellfüllens geöffnet und am Ende des
Langsamfüllens geschlossen wird und in der Fig. 2 in seiner geöffneten Stellung
wiedergegeben ist.
Der Flüssigkeitskanal 10 ist mit einem am Rotor 3 vorgesehenen Ringkessel 12 bzw.
mit einem dortigen, von dem Füllgut eingenommenen Füllgutraum 13 verbunden.
Oberhalb des Füllgutraums 13 ist im Ringkessel 12 ein Gasraum 14 für ein unter Druck
stehende Inert-Gas, beispielsweise CO2-Gas gebildet. Der Füllgutraum 13 wird über
eine Leitung 15 mit dem flüssigen Füllgut versorgt, und zwar derart, daß das Niveau N
des Füllgutspiegels in dem Ringkessel 12 auf einen vorgegebenen oder vorgewählten
Wert eingeregelt ist. Der Gasraum 14 wird über eine Spanngasleitung 16 mit dem
unter Druck stehenden Inert-Gas (CO2-Gas) versorgt, und zwar über eine
Druckregelung in der Weise, daß der Druck im Gasraum 14 konstant oder im
wesentlichen konstant ist oder in etwa den Druck p7 entspricht.
Für die einzelnen Behandlungs- oder Füllphasen sind am Rotor 3 bei der dargestellten
Ausführungsform für sämtliche Füllelemente 4 gemeinsam noch vorgesehen:
- - Ein Spanngas-Ringkanal 17, der über eine Leitung 18 mit dem Gasraum 14 in Verbindung steht,
- - ein erster Rückgas-Ringkanal 19, der für die Vorentlastung dient und in dem ein dem Vorentlastungsdruck entsprechender Druck p9 eingeregelt ist,
- - ein zweiter Rückgasringkanal 20, der für das Restentlasten mit der Atmosphäre in Verbindung steht sowie
- - ein Vakuum-Ringkanal 21, der mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle verbunden ist.
Jedes Füllelement 4 besitzt ein Rückgasrohr 22, welches bei am Füllelement 4
angesetzter Flasche 2 mit seinem unteren, offenen Ende in den Innenraum der
jeweiligen Flasche 2 und mit seinem oberen, offenen Ende in einen im Gehäuse 9
ausgebildeten Gaskanal 23 mündet, der Bestandteil vom im Gehäuse 3 ausgebildeten
Gaswegen ist. Diese sind über eine an jedem Füllelement 4 vorgesehene, individuell
steuerbare Steuerventileinrichtung 24 derart steuerbar, daß der Innenraum der
jeweiligen, am Füllelement 4 in Dichtlage vorgesehenen Flasche 2 für die einzelnen
Behandlungsschritte u. a. mit dem dem jeweiligen Behandlungs- oder Prozeß-Schritt
entsprechenden Ringkanal 17, 19, 20 bzw. 21 verbunden ist, und zwar derart, daß sich
bei ordnungsgemäß arbeitendem Füllelement 4 der in der Fig. 3 wiedergegebene
Solldruckverlauf während des Füllens ergibt.
Im Gaskanal 23 ist ein Drucksensor 25 vorgesehen, der über das Rückgasrohr 22
ständig den im Innenraum der am Füllelement 4 vorgesehenen Flasche 2 erfaßt und
den entsprechenden Meßwert an eine für sämtliche Füllelemente 4 bzw. deren
Drucksensoren 25 gemeinsame Elektronik 26 liefert, die vorzugsweise rechnergestützt
bzw. von einem Rechner gebildet ist.
Mit den Drucksensoren 25 und der Elektronik 26 besteht zum einen die Möglichkeit
einer Überwachung und/oder Diagnose der einzelnen Füllelemente 4 bei laufender
Maschine, d. h. ein evtl. Fehlverhalten einzelner Füllelemente wird frühzeitig erkannt,
um ggf. Gegenmaßnahmen einzuleiten. Mit den Drucksensoren 25 und der
gemeinsamen Elektronik 26 ist aber auch eine automatische, füllgutspezifische
Regelung des Füllprozesses möglich.
Diesem Diagnoseverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß allein durch die
Überwachung des Istdruckverlaufs mittels der Drucksensoren 25 und durch Vergleich
dieses an dem jeweiligen Füllelement 4 gemessenen Druckverlaufs mit einem
Solldruckverlauf eventuelle Fehler in einzelnen Füllelementen 4 bei laufender
Füllmaschine 1 frühzeitig erkennbar sind.
Der Solldruckverlauf, der in der Fig. 3 mit 27 bezeichnet ist, ist in einem Speicher der
Elektronik 26 abgelegt, und zwar zusammen mit einem engeren Toleranzbereich, der
durch die beiden der Kurve 27 näher liegenden Kurven 27' und 27" definiert ist, sowie
zusammen mit einem breiteren Toleranzbereich, der durch die beiden außen
liegenden Kurven 27''' und 27"" definiert ist. Die Bandbreite des engeren
Toleranzbereichs (Kurven 27' und 27") ist so gewählt, daß dann, wenn der
Istdruckverlauf vollständig innerhalb dieser Bandbreite liegt, qualitativ voll akzeptable
Füllergebnisse erreicht werden, wobei die Elektronik 26 allerdings bereits bei
Abweichungen innerhalb dieses engeren Toleranzbereichs eine Fehlermeldung
absetzt, die die mögliche Fehlerursache und auch eine genaue Identifikation des
jeweiligen Füllelementes 4 enthält, beispielsweise dessen laufende Nummer am Rotor
3 enthält. Die Fehlerursache analysiert die Elektronik 26 aus der Position, an der der
Druck an dem betreffenden Füllelement 4 von der Sollkennlinie bzw. vom
Solldruckverlauf 27 abweicht. Fehler, die innerhalb des von den Kurven 27' und 27"
definierten engeren Toleranzbereiches auftreten, liegen auf jeden Fall noch innerhalb
der Qualitätsmaßtstäbe, die für ein verkaufsfähiges Produkt ausreichen. Eine
entsprechende Fehlermeldung kann aber im Rahmen einer vorbeugenden Wartung
genutzt werden, um den entsprechenden Fehler bereits im Vorfeld, d. h. bevor eine
Beeinträchtigung der Abfüllqualität auftritt, abzustellen.
Überschreitet der an einem Füllelement 4 durch den dortigen Drucksensor 25 erfaßte
Istdruckverlauf zu einem beliebigen Zeitpunkt den breiteren Toleranzbereich, der
durch die Kurven 27''' und 27"" definiert ist, so entspricht die Qualität nicht mehr den
Maßstäben eines verkaufsfähigen Produktes. Von der Elektronik 26 wird das fehlerhafte
Füllelement 4 erfaßt und dann die Flasche 2 des betreffenden Füllelementes gesteuert
durch die Elektronik 26 an einem nicht dargestellten Ausgleitsystem aussortiert oder
aber bei einem gravierenden Fehler die Füllmaschine 1 vollständig angehalten.
Durch die abgesetzte Fehlermeldung mit genauer Definition des fehlerhaften
Füllelementes und der möglichen Fehlerursache ist es dem Wartungspersonal möglich,
den entsprechenden Fehler schnell zu beseitigen. Insbesondere dann, wenn keine
gravierenden Abweichungen von der Sollkennlinie 27 vorliegen, ist es auch möglich,
über die Elektronik 26 das betreffende Füllelement bzw. einzelne Behandlungs- oder
Prozeß-Schritte an diesem Füllelement 4 so zu steuern, daß aufgetretene Fehler
zumindest in ihrer Wirkung korrigiert werden, und zwar durch entsprechende
Änderung der Behandlungszeiten einzelner Verfahrensschritte.
Durch eine solche Berichtigungs- oder Korrekturmaßnahme besteht die Möglichkeit,
ein Füllelement innerhalb einer noch zulässigen Toleranz mit korrekten
Füllergebnissen zu halten. Wird z. B. während der Vorspannzeit t6 an einem
Füllelement 4 der erforderliche Füll- oder Vorspanndruck p6 nicht ganz erreicht, so
kann die Elektronik 26 bei dem nächsten Füllprozeß die Vorspannzeit t6 entsprechend
verlängern. Mit dieser Korrektur der Behandlungszeiten können Füllelemente 4 mit
leichten Defekten bis zur nächsten routinemäßigen Wartung der gesamten
Füllmaschine mit qualitativ akzeptablen Füllergebnissen verwendet werden.
Das beschriebene Diagnosesystem bzw. die Elektronik 26 enthält selbstverständlich
auch die Möglichkeit, sämtliche, relevanten Daten, insbesondere auch den von den
Drucksensoren 25 gelieferten Daten aufzuzeichnen, so daß diese dann später
datentechnisch verarbeitet und ausgewertet werden können.
Es versteht sich, daß der Solldruckverlauf 27 sowie auch dem der engeren
Toleranzbereich (Kurven 27' und 27") und dem weiteren Toleranzbereich (Kurven
27''' und 27"") entsprechenden Daten und Werte jeweils für unterschiedliche
Behandlungs- oder Füllprozesse und für unterschiedliche Füll-Parameter, wie
Füllgutsorte, CO2-Gehalt, Abfülltemperatur, Abfüllvolumen, Leervolumen der
Behälter, Füllhöhe usw. gesondert abgelegt sind.
Der jeweilige Solldruckverlauf 27 mit den Toleranzbereichen kann in die Elektronik 26
durch entsprechende Dateneingabe eingelesen werden. Vorzugsweise errechnet aber
die Elektronik 26 zu Beginn einer Produktion aus den von den Drucksensoren 25
gelieferten Daten eine Druckverlaufkennlinie, die sich aus den gemittelten Werten
einer bestimmten Anzahl von Füllungen an den Füllelementen 4 der Füllmaschine 1
errechnet. Diese Druckverlaufkennlinie wird dann als Solldruckverlauf 27 weiter
verwendet.
Das von den Drucksensoren 25 und der gemeinsamen Elektronik 26 gebildete
elektronische Diagnosesystem kann auch zur Parametrierung und Steuerung des
Füllprozesses in Abhängigkeit von Füllparameter verwendet werden. Diese
Füllparameter sind beispielsweise:
- - Art des Füllgutes bzw. Getränkesorte
- - CO2-Gehalt,
- - Abfülltemperatur,
- - Abfüllvolumen
- - Leervolumen des betreffenden Behälters bzw. betreffenden Flasche
- - Füllhöhe
- - Füllverfahren (z. B. drucklose Füllung, Druckfüllung, einmaliges oder mehrmaliges Evakuieren mit Inert-Gas, Zwischenspülen, Dampfbehandlung usw.).
Die vorgenannten Parameter bedingen nicht nur u. a. in ihrer Anzahl und/oder Art
unterschiedliche Verfahrensschritte, sondern insbesondere auch eine bestimmte
Zeitdauer und einen bestimmten Druckverlauf im jeweiligen Verfahrensschritt. Der
Verfahrensablauf ist für das jeweilige Füllverfahren im Speicher der Elektronik 26
hinterlegt. Hinterlegt sind weiterhin die von dem jeweiligen Füllgut bzw. Getränk und
den zu füllenden Behältern 2 abhängigen Parameter und Kennlinien, aus denen die
einzelnen Prozeßdrücke, deren zeitlicher Verlauf, die Behandlungszeiten usw. für die
jeweiligen Verfahrensabschnitte errechnet werden.
Derartige Kennlinien sind z. B.
- - die Evakuierungszeit t1 oder t3 in Abhängigkeit von dem Volumen der zu füllenden Flaschen 2,
- - die Vorspannzeit t6 in Abhängigkeit vom Fülldruck p7 und dem Volumen der zu füllenden Flaschen 2,
- - die Entlastungszeit in Abhängigkeit vom Volumen des Gasraumes innerhalb der gefüllten Flasche 2 oberhalb des Füllgutspiegels, vom Ausgangsdruck und vom Durchmesser der in den Füllelementen 4 vorhandenen Entlastungsdüsen,
- - der Fülldruck in Abhängigkeit von dem jeweiligen Füllgut (Getränk), dem CO2- Gehalt und der Abfülltemperatur,
- - der Rückgas- und Vorentlastungsdruck in Abhängigkeit vom Füllgut (Getränk, CO2- Gehalt und Abfülltemperatur).
Von einem Bediener würden dann beispielsweise für eine Abfüllpartie folgende Daten
eingegeben:
Getränk: Bier
CO2-Gehalt: 5,5 g/l
Abfülltemperatur: 12°C
Flascheninhalt: 0,5 Liter
Füllhöhe: 50 mm.
Getränk: Bier
CO2-Gehalt: 5,5 g/l
Abfülltemperatur: 12°C
Flascheninhalt: 0,5 Liter
Füllhöhe: 50 mm.
Grundsätzlich kann die Steuerung auch so ausgebildet sein, daß die Elektronik 26 bei
Eingabe einer Füllgutart bzw. Getränkesorte ein Füllverfahren mit einem für diese
Getränkesorte optimalen Verfahrensablauf auswählt oder vorschlägt.
Aus den vorgenannten fünf Werten kann die Elektronik 26 dann mit Hilfe der
gespeicherten Daten alle für die Füllung notwendigen Einstellungen für die einzelnen
Verfahrensschritte vornehmen, nämlich
- - Zeitdauer - Erstes Evakuieren
- - Zeitdauer - Erstes Spülen
- - Zeitdauer - Zweiten Evakuieren
- - Zeitdauer - Zweites Spülen
- - Zeitdauer - Drittes Evakuieren
- - Zeitdauer - Teilvorspannen
- - Zeitdauer - Vorspannen
- - Zeitdauer - Vorentlasten
- - Zeitdauer - Restentlasten
- - Zeitdauer - Fülldruck
- - Zeitdauer - Vorentlastungsdruck
- - Niveau N des Füllgutes im Ringkessel 12.
Die Füllzeiten t7 und t8 ergeben sich sensorgesteuert aus der Füllhöhenmessung bzw.
aus der Volumenmessung.
Die Steuerung erfolgt im Detail so, daß die Füllmaschine 1 den Füllbetrieb zunächst
einmal mit Werten beginnt, die die Elektronik 20 aus abgelegten Prozeßparametern
unter Berücksichtigung der Einstellung durch den Bediener errechnet hat. Während des
Betriebs vergleicht dann die Elektronik 26 die in den einzelnen Verfahrensschritten
erreichten und von den Drucksensoren 25 erfaßten Drücke mit den anzustrebenden
Solldrücken (Solldruckverlauf). Bei Abweichungen zwischen einem Istwert und dem
Sollwert führt die Elektronik 26 dann entsprechende Zeitkorrekturen durch, und zwar
bis der optimale Füllprozeß erreicht ist. Bei dieser automatischen Parametrierung des
Verfahrensverlaufes des Füllprozesses sind somit keine Detailkenntnisse des
Füllprozesses durch den Bediener erforderlich. Der Bediener muß lediglich die
allgemein bekannten Getränke-Daten, einschließlich der Art und Größe der zu
füllenden Behälter bzw. Flaschen eingeben.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es
versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch
der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
1
Füllmaschine
2
Flasche
3
Rotor
4
Füllelement
5
Behälterträger
6
Transporteur
7
Flascheneinlauf
8
Flaschenauslauf
9
Füllelementgehäuse
10
Flüssigkeitskanal
11
Flüssigkeitsventil
12
Ringkessel
13
Füllgutraum
14
Gasraum
15
Leitung
16
Spanngasleitung
17
Spanngasringkanal
18
Verbindungsleitung
19
erster Rückgasringkanal
20
zweiter Rückgasringkanal
21
Vakuum-Ringkanal
22
Rückgasrohr
23
Gaskanal
24
Steuerventileinrichtung
25
Drucksensor
26
Elektronik bzw. Rechner
Claims (23)
1. System zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) mit einem
flüssigen Füllgut, mit mehreren Füllpositionen, die jeweils ein Füllelement (4)
aufweisen, an welchem der jeweilige Behälter (2) zumindest während eines Teils
des Füllprozesses mit seiner Behältermündung in Dichtlage anliegt und über
welches der Innenraum des Behälters während des Füllprozesses in wenigstens
einem Prozeß-Schritt mit wenigstens einem Prozeßdruck beaufschlagt wird, dadurch
gekennzeichnet,
daß an jedem Füllelement (4) wenigstens ein Drucksensor (25) vorgesehen ist, der
während des Füllprozesses den Druck im Innenraum des mit dem Füllelement (4)
verbundenen Behälters (2) erfaßt und ein diesem Druck entsprechendes elektrisches
Signal an eine für sämtliche Füllelemente (4) gemeinsame Elektronik (26) liefert.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik eine
rechnergestützte Elektronik oder ein Rechner ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksensoren
(25) jeweils den zeitlichen Verlauf des Druckes während des Füllverfahrens für jedes
Füllelement (4) individuell erfassen, und daß die Elektronik (26) diesen
Istdruckverlauf mit einem Solldruckverlauf (27) bzw. den jeweiligen Istdruck mit
dem sich aus dem Solldruckverlauf ergebenden zugehörigen Solldruck vergleicht,
der füllgutspezifisch in einem Speicher der Elektronik (26) abgelegt ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (26) bei einer
Differenz zwischen dem Istdruck und dem Sollwert (27), die größer ist als eine erste
Toleranzgrenze (27', 27") ein Fehlersignal liefert, welches zumindest eine
Identifikation des betreffenden Füllelementes enthält.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Differenz
zwischen dem Istwert und dem Sollwert, die über einer vorgegebenen zweiten
Toleranzgrenze (27''', 27"") liegt, die Elektronik eine Fehlermeldung absetzt, die
die Identifikation des betreffenden Füllelementes enthält und die ein Abschalten der
Füllmaschine und/oder ein Ausschleusen des an dem betreffenden Füllelement
befindlichen Behälters (2) bewirkt.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektronik (26) bei einer Differenz zwischen dem Sollwert und dem an einem
Füllelement gemessenen Istwert ein Differenzsignal zur Korrektur des betreffenden
Verfahrensschrittes, insbesondere zur Korrektur der Zeitdauer des
Verfahrensschrittes erzeugt.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sollwert sowie die zugehörigen Toleranzgrenzen (27', 27"; 27''', 27"") jeweils
für unterschiedliche Füllgutarten spezifisch für den wenigstens einen
Verfahrensschritt im Speicher der Elektronik (26) abgelegt sind.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
für Füllverfahren mit einer Vielzahl von Verfahrensschritten der gesamte,
gewünschte zeitliche Druckverlauf als Istwert im Speicher der Elektronik (26)
abgelegt ist, und zwar zusammen mit den zugehörigen Toleranzgrenzen.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Füllmaschine eine solche umlaufende Bauart ist, bei der die Füllelemente (4) am
Umfang eines um Maschinenachse umlaufenden Rotors vorgesehen sind.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der jeweilige Sollwert bzw. der entsprechende Solldruckverlauf bei jeder neuen
Füllpartie dadurch gebildet wird, daß die Elektronik (26) zunächst aus den von den
Drucksensoren (25) gelieferten Signalen eine Druckverlaufkennlinie errechnet, und
zwar vorzugsweise durch Mittelung der Drucksignale, die unterschiedliche
Füllelemente (4) jeweils bei sich entsprechenden Verfahrensschritten liefern.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektronik unter Berücksichtigung von eingestellten oder eingegebenen Füllgut-
und/oder Behälter-Daten sowie unter Berücksichtigung von Vorzugsweise im
Speicher der Elektronik abgelegten getränke- und behälter-abhängigen Parametern
den Solldruckverlauf ermittelt und/oder errechnet und aus dem Vergleich zwischen
dem Solldruckverlauf und dem Istdruckverlauf ein den Füllprozeß korrigierendes
Signal oder eine Fehlermeldung erzeugt.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Drucksensor (25) jedes Füllelementes (4) an einem im
Füllelement (4) ausgebildeten Gaskanal (23) vorgesehen ist, der mit dem Innenraum
des am Füllelement (4) angesetzten Behälters (2) in Verbindung steht.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal (23), in dem
der Drucksensor (25) angeordnet ist, der mit einem Rückgasrohr (22) des
Füllelementes (4) in Verbindung stehende Rückgaskanal (23) ist.
14. Verfahren zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) mit einem
flüssigen Füllgut, unter Verwendung mehrerer Füllpositionen, die jeweils ein
Füllelement (4) aufweisen, an welchem der jeweilige Behälter (2) zumindest
während eines Teils des Füllprozesses mit seiner Behältermündung in Dichtlage
anliegt und über welches der Innenraum des Behälters während des Füllprozesses in
wenigstens einem Prozeß-Schritt mit wenigstens einem Prozeßdruck beaufschlagt
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Füllelement (4) während des Füllprozesses der Druck im Innenraum des mit dem Füllelement (4) verbundenen Behälters (2) individuell erfaßt wird, und
daß den Drücken entsprechende elektrische Signale an eine für sämtliche Füllelemente (4) gemeinsame Elektronik (26) weitergeleitet werden.
daß an jedem Füllelement (4) während des Füllprozesses der Druck im Innenraum des mit dem Füllelement (4) verbundenen Behälters (2) individuell erfaßt wird, und
daß den Drücken entsprechende elektrische Signale an eine für sämtliche Füllelemente (4) gemeinsame Elektronik (26) weitergeleitet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der zeitliche
Verlauf des Druckes während des Füllverfahrens für jedes Füllelement (4)
individuell erfaßt wird, und daß die Elektronik (26) diesen Istdruckverlauf mit einem
Solldruckverlauf (27) bzw. den jeweiligen Istdruck mit dem sich aus dem
Solldruckverlauf ergebenden zugehörigen Solldruck vergleicht, der füllgutspezifisch
in einem Speicher der Elektronik (26) abgelegt ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (26) bei
einer Differenz zwischen dem Istdruck und dem Sollwert (27), die größer ist als eine
erste Toleranzgrenze (27', 27") ein Fehlersignal liefert, welches zumindest eine
Identifikation des betreffenden Füllelementes enthält.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert, die über einer vorgegebenen
zweiten Toleranzgrenze (27''', 27"") liegt, die Elektronik eine Fehlermeldung
absetzt, die die Identifikation des betreffenden Füllelementes enthält und die ein
Abschalten der Füllmaschine und/oder ein Ausschleusen des an dem betreffenden
Füllelement befindlichen Behälters (2) bewirkt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektronik (26) bei einer Differenz zwischen dem Sollwert und dem an
einem Füllelement gemessenen Istwert ein Differenzsignal zur Korrektur des
betreffenden Verfahrensschrittes, insbesondere zur Korrektur der Zeitdauer des
Verfahrensschrittes erzeugt.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sollwert sowie die zugehörigen Toleranzgrenzen (27', 27"; 27''', 27"")
jeweils für unterschiedliche Füllgutarten spezifisch für den wenigstens einen
Verfahrensschritt im Speicher der Elektronik (26) abgelegt sind.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß für Füllverfahren mit einer Vielzahl von Verfahrensschritten der gesamte,
gewünschte zeitliche Druckverlauf als Istwert im Speicher der Elektronik (26)
abgelegt ist, und zwar zusammen mit den zugehörigen Toleranzgrenzen.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Sollwert bzw. der entsprechende Solldruckverlauf bei jeder neuen
Füllpartie dadurch gebildet wird, daß die Elektronik (26) zunächst aus den von den
Drucksensoren (25) gelieferten Signalen eine Druckverlaufkennlinie errechnet, und
zwar vorzugsweise durch Mittelung der Drucksignale, die unterschiedliche
Füllelemente (4) jeweils bei sich entsprechenden Verfahrensschritten liefern.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektronik unter Berücksichtigung von eingestellten oder eingegebenen
Füllgut- und/oder Behälter-Daten sowie unter Berücksichtigung von Vorzugsweise
im Speicher der Elektronik abgelegten getränke- und behälter-abhängigen
Parametern den Solldruckverlauf ermittelt und/oder errechnet und aus dem
Vergleich zwischen dem Solldruckverlauf und dem Istdruckverlauf ein den
Füllprozeß korrigierendes Signal oder eine Fehlermeldung erzeugt.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Druck in einem im Füllelement (4) ausgebildeten Gaskanal (23)
gemessen wird, der mit dem Innenraum des am Füllelement (4) angesetzten
Behälters (2) in Verbindung steht.
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