DE102006062327A1

DE102006062327A1 - Device for filling liquids into vessels or for rinsing vessels, and method for detecting control malfunctions in such devices

Info

Publication number: DE102006062327A1
Application number: DE102006062327A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zech
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-26
Also published as: EP1935839B1; SI1935839T1; DE502007006593D1; ATE500194T1; EP1935839A1; PL1935839T3

Abstract

The device has switching valves (5, 7, 9, 11) e.g. membrane valves, for opening and closing an associated medium inlet pipe (13, 15, 17, 19). Control valves (51, 53, 55, 57) e.g. magnetic valves, open and close the switching valves. Unit for detecting pressure (61, 63, 65, 67) e.g. extensible measuring sensor, detects pressure in a control air line (43, 45, 47, 49) between the valves. Another unit is arranged for detecting the pressure in the pipe. An evaluation unit (69) recognizes control malfunctioning of the control valves by using the detected pressure in the control air line. An independent claim is also included for a method for recognizing control malfunctioning in a device for filling of liquid, in particular beverages in a container or for rinsing the container.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen, insbesondere zum sterilen Abfüllen, von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, in Gefäße, wie Flaschen oder Dosen, bzw. eine Vorrichtung zum Rinsen solcher Gefäße gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erkennen von Steuerfehlfunktionen in einer solchen Vorrichtung zum Abfüllen bzw. Rinsen.The The invention relates to a device for filling, in particular for sterile Bottling, of liquids, especially drinks, in vessels, like Bottles or cans, or a device for rinsing such vessels according to the preambles the claims 1 and 2. The invention further relates to a method for detecting of control malfunctions in such a device for filling or rinsing.

Eine Vorrichtung zum Abfüllen ist aus der DE 100 00 793 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Füllorgan, bei dem ein das Füllgut transportierender Kanal mit Hilfe eines Membranventils geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Steuern des Membranventils wird ein Steuerluftventil eingesetzt. Ist das Steuerluftventil im offenen Zustand wird Druckluft an die Membran des Membranventils anlegt, wodurch dieses geschlossen oder geöffnet wird. Die Druckluft wird dem Steuerluftventil von einer Druckluftquelle über einen Versorgungskanal zugeführt. Aus der DE 100 00 793 ist weiterhin bekannt, einen Sensor bereit zu stellen, der den Druck der Steuerdruckluft im Versorgungskanal überwacht.A device for filling is from the DE 100 00 793 known. This document discloses a filling member in which a transporting the product can be opened and closed by means of a diaphragm valve. For controlling the diaphragm valve, a control air valve is used. If the control air valve is in the open state, compressed air is applied to the membrane of the diaphragm valve, whereby it is closed or opened. The compressed air is supplied to the control air valve from a compressed air source via a supply channel. From the DE 100 00 793 It is also known to provide a sensor which monitors the pressure of the control compressed air in the supply channel.

Das bekannte Füllorgan kann jedoch die Qualität der abgefüllten Produkte nicht ausreichend sicher stellen. Bei einem Füllvorgang werden je nach Füllart mehrere Funktionen benötigt. Diese umfassen beispielsweise Vorevakuieren, Zwischenspülen, Füllen sowie Entlasten. Tritt ein Fehler im System auf, so ist es mit dem bekannten Füllorgan nicht möglich, dessen Quelle ausreichend präzise zu erkennen. Wird beim sterilen Abfüllen beispielsweise ein Dampfbehandlungs- oder Sterilisationsvorgang nicht ordnungsgemäß durchgeführt, kann das abgefüllte Produkt verunreinigt abgefüllt werden. Ein solcher Systemfehler kann beim herkömmlichen System erst nach dem Abfüllen bei einer Chargenprüfung aufgedeckt werden. Im schlimmsten Falle kommt es sogar erst beim Verbraucher zur Aufdeckung eines Problems.The known filling organ However, the quality can be the bottled Do not adequately secure products. During a filling process are depending on the type of filling several functions needed. These include, for example, pre-evacuating, intermediate rinsing, filling and Relieve. If an error occurs in the system, then it is with the known Filling head not possible, whose Source sufficiently precise to recognize. For example, in the case of sterile filling, a steam treatment or sterilization process not done properly, can the bottled product bottled contaminated become. Such a system error can occur in the conventional system only after the bottling in a batch test be revealed. In the worst case, it comes even at Consumer to uncover a problem.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Füll- bzw. Rinsorgan bereit zu stellen, bei dem Fehlfunktionen genauer und rechtzeitig identifiziert werden können.It is therefore an object of the present invention, a filling or Rinsorgan ready to diagnose malfunctions more accurately and in a timely manner can be.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 gelöst. Bekanntermaßen weist eine solche Vorrichtung ein Schaltventil, insbesondere ein Membranventil, zum öffnen und Schließen einer zugehörigen Mediumszuleitung und wenigstens ein Steuerventil, insbesondere ein Magnetventil, zum öffnen und Schließen des zugehörigen Schaltventils mittels Steuerluft auf. Je nach Produkt können mehrere Mediumszuleitungen vorgesehen sein. So beispielsweise eine Leitung zum Sterilisieren, eine Leitung zur Vorevakuierung, eine zum Zwischenspülen, eine zum Füllen, eine zum Entlasten und eine für die CIP(Cleaning in Place)-Behandlung.These The object is achieved with the device according to claim 1 or 2. As is known, has a Such device is a switching valve, in particular a diaphragm valve, to open and closing an associated one Medium supply line and at least one control valve, in particular a Solenoid valve, to open and closing of the associated Switching valve by means of control air. Depending on the product, several Mediumszuleitungen be provided. For example, a line for sterilization, one line for pre-evacuation, one for intermediate rinsing, one to fill, one for relieving and one for the CIP (Cleaning in Place) treatment.

Bei einem Rinser führt die Mediumszuleitung üblicherweise ein Fluid, wie beispielsweise Sterilluft, Dampf, Ozonwasser, Peressigsäure, Wasserstoffperoxid oder dergleichen in die auszuspülenden Gefäße ein.at a rinser leads the medium supply usually a fluid such as sterile air, steam, ozone water, peracetic acid, hydrogen peroxide or the like in the rinsed Vessels.

Erfindungsgemäß wird nun, in der bzw. den Steuerluftleitungen zwischen den einzelnen Schaltventilen und deren zugehörigen Steuerventilen jeweils ein Mittel zur Erfassung des Drucks in der Steuerluftleitung bereitgestellt. Mit Hilfe des Druckerfassungsmittels lässt sich feststellen, ob in der Folge eines Steuersignals, das an das Steuerventil angelegt wird, um dieses zu schalten, auch tatsächlich ein Schaltvorgang, vom geschlossenen zum offenen Zustand bzw. umgekehrt, stattfindet, oder ob das Steuerventil defekt ist.According to the invention, in the or the control air lines between the switching valves and their associated Control valves each have a means for detecting the pressure in the Control air line provided. With the help of pressure detection means let yourself determine whether in the wake of a control signal sent to the control valve is applied to switch this, actually a switching operation, from closed to the open state or vice versa, takes place, or whether the control valve is defective.

Tritt in Folge des Schaltvorgangs ein Druckunterschied in der Steuerluftleitung auf, so kann daraus geschlossen werden, dass das Steuerventil korrekt funktioniert hat. Tritt eine solche Druckänderung nicht auf, kann es nicht zu einer ordnungsgemäßen Schaltung gekommen sein und folglich kann das abgefüllte Produkt oder das gereinigte Gefäß Mängel aufweisen. Wird bei dieser Druckmessung der Steuerluft gleichzeitig auch der Druck im Versorgungskanal auf der Eingangsseite des Steuerventils gemessen, können nicht vom Steuerventil verursachte Fehlfunktionen erkannt werden, beispielsweise solche, die durch Störungen im Bereich der vorgelagerten Druckversorgung verursacht wurden.kick as a result of the switching process, a pressure difference in the control air line on, it can be concluded that the control valve is correct had worked. If such a pressure change does not occur, it can not to a proper circuit and therefore the bottled product or the purified Have vessel defects. Is in this pressure measurement of the control air at the same time the Pressure in the supply channel on the input side of the control valve measured, can not malfunctions caused by the control valve are detected, for example, those caused by disturbances in the area of the upstream pressure supply were caused.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein weiteres Mittel zur Erfassung des Drucks auch in der Mediumszuleitung angeordnet sein. In diesem Fall lässt sich nicht nur Überprüfen, ob das angesteuerte Steuerventil korrekt funktioniert, sondern es wird auch überprüft, dass es tatsächlich zur Öffnung bzw. Schließung des Schaltventils gekommen ist. Werden beispielsweise Membranventile benutzt, kann dadurch festgestellt werden, ob die Membran noch dicht ist.According to one preferred embodiment Another means for detecting the pressure in the medium supply line be arranged. In this case, not only can you check if the controlled control valve works correctly, but it will also checked that it actually to the opening or closure the switching valve has come. For example, diaphragm valves can be determined by whether the membrane is still tight is.

Vorteilhafter Weise kann das Mittel zur Erfassung des Drucks ein Dehnmessfühler sein. Eine Füllanlage weist üblicher Weise eine Vielzahl an Vorrichtungen zum Abfüllen und eine Vielzahl an Vorrichtungen zum Rinsen der Gefäße auf. Da an jeder dieser Vorrichtungen üblicherweise mehrere Schaltventile und Steuerventile angeordnet sind, bringt die Einführung von Druckerfassungsmittel für jedes Steuerventil eine merkliche Kostensteigerung mit sich. Der Einsatz von kostengünstigen Dehnmessfühlern erlaubt es, diese negative Auswirkung zu minimieren und gleichzeitig die gewüschte Messgenauigkeit zu gewährleisten. Aufgrund der geringen Größe eines solchen Druckerfassungsmittels bleibt weiterhin die Komplexität der Füllanlage überschaubar.Advantageously, the means for detecting the pressure may be a strain gauge. A filling plant usually has a multiplicity of devices for filling and a multiplicity of devices for rinsing the vessels. Since a plurality of switching valves and control valves are usually arranged on each of these devices, the introduction of pressure sensing means for each control valve involves a considerable increase in cost. The use of cost-effective strain gauges makes it possible to minimize this negative effect while at the same time achieving the desired measuring accuracy währleisten. Due to the small size of such a pressure detection means, the complexity of the filling system remains manageable.

Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung ferner eine Steuereinheit zum Schalten des wenigsten einen Steuerventils und einer Auswerteeinheit zum Erkennen von Steuerfehlfunktionen des Steuerventils durch Messung des Drucks in der Steuerluftleitung aufweisen. Dank der Auswerteeinheit ist ein gezieltes Diagnostizieren von Fehlern ermöglicht, dadurch können Standzeiten der Anlagen kurz gehalten werden.advantageously, the device may further comprise a control unit for switching the at least one control valve and an evaluation unit for recognition of control malfunctions of the control valve by measuring the pressure have in the control air line. Thanks to the evaluation unit is allows targeted diagnostics of errors, thereby allowing downtimes the investments are kept short.

Vorzugsweise kann die Vorrichtung weiterhin einer Speichereinheit zum Speichern erfasster Drücke sowie der Steuersignale der Steuereinheit aufweisen. Damit kann man nachweisen, dass während dem Herstellungsprozess, dem Füllprozess bzw. dem Reinigungsprozess, keine Fehlfunktionen aufgetreten sind. Somit kann beispielsweise ein Getränkehersteller nachweisen, dass seine Produkte ohne Produktionsfehler hergestellt wurden. Tritt später ein Mangel auf, kann der Hersteller nachweisen, dass nicht er für diesen Fehler verantwortlich ist, sondern der Fehler eher bei nachgelagerten Abläufen, z. B. beim Transport oder beim Verkauf an den Verbraucher aufgetreten sein muss.Preferably the device may further be a storage unit for storing detected pressures and the control signals of the control unit. So that can to prove that during the Manufacturing process, the filling process or the cleaning process, no malfunctions have occurred. Thus, for example, a beverage manufacturer can prove that his products were manufactured without production defects. kick later a defect, the manufacturer can prove that he is not for this Error is responsible, but the error is more likely to downstream processes, z. B. occurred during transport or sale to the consumer have to be.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erkennen von Steuerfehlfunktionen in einer Vorrichtung zum Abfüllen, insbesondere zum sterilen Abfüllen von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, in Gefäße, insbesondere Flaschen oder Dosen, oder zum Rinsen der Gefäße mit wenigstens einem Schaltventil, insbesondere einem Membranventil, zum öffnen und Schließen einer zugehörigen Mediumszuleitung und wenigstens einem Steuerventil, insbesondere einem Magnetventil, zum öffnen und Schließen des zugehörigen Schaltventils mittels Steuerluft mit den Schritten: Ausgabe eines Schaltsignals zum Umschalten des Steuerventils, Messen des Drucks in der Mediumszuleitung und/oder der Steuerluftleitung zwischen Schaltventil und Steuerventil, Ausgabe einer Fehlermeldung, wenn nach dem Schaltvorgang der gemessene Druck nicht einem vorbestimmten Druck entspricht oder in einem vorbestimmten Druckbereich liegt.The The invention further relates to a method for detecting control malfunctions in a device for filling, especially for sterile filling of liquids, in particular Drinks, in Vessels, in particular Bottles or cans, or for rinsing the vessels with at least one switching valve, in particular a diaphragm valve, for opening and closing a associated Medium supply line and at least one control valve, in particular a solenoid valve to open and closing of the associated Control valve by means of control air with the steps: output of a Switching signal for switching the control valve, measuring the pressure in the medium supply line and / or the control air line between Switching valve and control valve, output an error message when after the switching operation, the measured pressure is not a predetermined one Pressure is equal to or within a predetermined pressure range.

Es kann auch eine Druckdifferenz ermittelt werden, die dann mit einer vorgegebenen Druckdifferenz bzw. einem vorgegebenen Bereich einer Druckdifferenz verglichen wird. Die Druckdifferenz ergibt sich aus dem Druck vor und nach dem Schaltvorgang, vor und nach Erhalt eines Steuersignals. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, kann festgestellt werden, ob die Füllung der Gefäße bzw. das Rinsen der Gefäße fehlerfrei stattgefunden hat. Kommt es zu einer Fehlermeldung, kann zusätzlich das fehlerhafte Steuerventil identifiziert werden. Darüber hinaus kann man schnell erkennen welches Ventil fehlerhaft ist und entsprechend schnell austauschen. Dadurch verringern sich die Standzeiten der Anlagen, die die Vorrichtung benutztenIt can also be determined a pressure difference, which then with a predetermined pressure difference or a predetermined range of a Pressure difference is compared. The pressure difference results the pressure before and after the switching operation, before and after receipt of a Control signal. With the method according to the invention, it can be stated whether the filling the vessels or the rinsing of the vessels is flawless took place. If there is an error message, the faulty control valve are identified. In addition, can you can quickly see which valve is faulty and accordingly exchange quickly. This reduces the service life of the Plants that used the device

Bevorzugt können die gemessenen Drücke in einer Speichereinheit gespeichert werden. Somit lässt sich auch zu einem späteren Zeitpunkt noch überprüfen, ob es bei der Abfüllung bzw. dem Rinsen zu einem Problem kam bzw. nicht zu einem Problem kam. Sollte in letztern Falle das Produkt später trotzdem ein Problem aufweisen, so kann der Getränkehersteller nachweisen, dass es in seinem Produktsionsabschnitt nicht zu einer Fehlfunktion gekommen ist.Prefers can the measured pressures in a storage unit are stored. Thus can be also to a later one Time still check if it at the bottling or the rinsing came to a problem or did not come to a problem. If in the latter case the product later still has a problem, so can the beverage manufacturer prove that it is not in its productions section Malfunction has occurred.

Bevorzugt können zusätzlich auch die Steuersignale zum Umschalten des Steuerventils in der Speichereinheit gespeichert werden. Somit kann dem gemessenen Druck jeweils ein Steuersignal zugeordnet werden, und dies auch zu einem späteren Zeitpunkt, um, wie schon oben erwähnt, nachweisen zu können, dass es beim Befüllen oder Rinsen der Gefäße, oder dem Reinigungsprozess der Schaltventile nicht zu einer Fehlfunktion gekommen ist.Prefers can additionally also the control signals for switching the control valve in the storage unit get saved. Thus, the measured pressure can each one Be assigned control signal, and this at a later date, around, as mentioned above, to be able to prove that while filling or rinsing the vessels, or the cleaning process of the switching valves does not cause a malfunction has come.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Fehlermeldungen ein fehlerhaftes Steuerventil betreffen, wenn nach dem Umschalten bzw. Steuersignal der Druck in der Steuerluftleitung im Wesentlichen unverändert bleibt. Ein solches konstantes Signal als Folge eines Steuersignals lässt sich leicht detektieren, und entsprechend leicht implementieren.According to one preferred embodiment, the Error messages concern a faulty control valve when after the switching or control signal, the pressure in the control air line essentially unchanged remains. Such a constant signal as a result of a control signal let yourself easy to detect, and accordingly easy to implement.

Vorteilhafterweise kann die Fehlermeldung ein fehlerhaftes Schaltventil betreffen, wenn nach dem Umschalten des Steuerventils der Druck in der Mediumszuleitung im Wesentlichen konstant bleibt. Es ist somit möglich, mit einfachen Mitteln die Fehlerquelle – mangelhaftes Schaltventil bei konstantem Druck in der Steuerluftzufuhr, bzw. mangelhaftes Steuerventil bei konstantem Druck in der Mediumszuleitung – zu identifizieren und somit die Qualitätssicherung der abgefüllten Flüssigkeiten, bzw. der gereinigten Flaschen gewährleisten zu können.advantageously, can the error message concern a faulty switching valve, if, after switching the control valve, the pressure in the medium supply line remains essentially constant. It is thus possible with simple means the source of error - deficient Switching valve at constant pressure in the control air supply, or defective control valve at constant pressure in the medium supply line - to identify and thus the quality assurance the bottled Liquids, or to ensure the purified bottles.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt dieThe Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the figures explained. It shows the

1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Gefäße gemäß der Erfindung, 1 a first embodiment of a device for filling liquids in vessels according to the invention,

2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten, 2 a second embodiment of the device for filling liquids,

3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Rinsen von Gefäßen, und 3 a third embodiment of a device according to the invention for Rinsen of Gefä and,

4 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen von Steuerfehlfunktionen einer Vorrichtung zum Abfüllen bzw. Rinsen von Gefäßen. 4 a flowchart of a method according to the invention for detecting control malfunction of a device for filling or rinsing of vessels.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfüllen, insbesondere zum sterilen Abfüllen, von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, in Gefäße, insbesondere Flaschen oder Dosen gemäß der Erfindung. 1 shows a first embodiment of a device for filling, in particular for sterile filling, of liquids, in particular beverages, in vessels, in particular bottles or cans according to the invention.

Diese nachfolgend Füllorgan 1 genannte Vorrichtung ist Teil einer Abfüllanlage, die hier nicht im Detail erläutert wird. Dabei kann es sich beispielsweise um ein kontinuierlich umlaufendes Karussell mit einer Vielzahl solcher Füllorgane an seiner Peripherie handeln. Das Füllorgan 1 umfasst einen Ventilblock 3 mit mehreren Schaltventilen 5, 7, 9, 11, die hier als Membranventil ausgestaltet sind. Diese Ventile 5, 7, 9, 11 sind an verschiedene Medienleitungen 13, 15, 17, 19 beispielsweise eine Dampfzuführleitung, eine Vorevakuierungsleitung, eine Inertgasleitung und eine Entlastungsgasleitung, wie sie beim sterilen Abfüllen von Flüssigkeiten zum Einsatz kommen, angeschlossen. Weitere Ventile und Zuleitungen können vorgesehen sein, beispielsweise zum Sterilisieren, zum Zwischenspülen oder zum Durchführen eines CIP(Cleaning in Place)-Verfahrens. Ebenso könnten auch weniger Medienleitungen vorgesehen sein.These below filling organ 1 said device is part of a bottling plant, which will not be explained in detail here. This may be, for example, a continuous revolving carousel with a plurality of such Füllorgane on its periphery. The filling organ 1 includes a valve block 3 with several switching valves 5 . 7 . 9 . 11 , which are designed here as a diaphragm valve. These valves 5 . 7 . 9 . 11 are to different media lines 13 . 15 . 17 . 19 For example, a steam supply line, a pre-evacuation line, an inert gas line and a discharge gas line, as used in the sterile filling of liquids used, connected. Other valves and supply lines may be provided, for example for sterilizing, for intermediate rinsing or for performing a CIP (Cleaning in Place) process. Likewise, fewer media lines could be provided.

Ventilausgangsseitig sind die Ventile 5, 7, 9, 11 an eine gemeinsame Leitung 21a, 21b angeschlossen. Die Leitung 21b mündet in ein Zuleitungsrohr 23. Dieses Zuleitungsrohr 23 durchsetzt den Ventilkörper 25 eines Produktventils 27. Das Produktventil dient dazu, das Produkt, z. B. ein Getränk das über die Produktzuführleitung 29 bereitgestellt wird, bei offenem Ventil 27 in ein Gefäß 31, hier eine Flasche, einlaufen zu lassen. Oben am Füllorgan 1 ist der Antrieb 33 für das Produktventil 27 angeordnet. Die schon erwähnte Flasche 31 liegt über eine Dichtung 35 dichtend am Füllorgan 1 an. Das Zuleitungsrohr 23 endet mit seiner Mündungsöffnung 37 im Bereich des Flaschenhalses.Valve outlet side are the valves 5 . 7 . 9 . 11 to a common line 21a . 21b connected. The administration 21b flows into a supply pipe 23 , This supply pipe 23 passes through the valve body 25 a product valve 27 , The product valve serves to remove the product, e.g. B. a drink via the product delivery 29 is provided, with the valve open 27 into a vessel 31 to bring in a bottle here. At the top of the filling organ 1 is the drive 33 for the product valve 27 arranged. The already mentioned bottle 31 lies over a seal 35 sealing at the filling organ 1 at. The supply pipe 23 ends with its mouth 37 in the area of the bottleneck.

Der eben beschriebene Teil des Füllorgans 1 dient nur der Erläuterung, neben weiterer Medienleitungen ist es weiterhin möglich, die Medien auch über eigene Kanäle dem Gefäß zuzuführen oder auf anderen Wegen, nicht durch das Produktventil hindurch, in die Flasche münden zu lassen.The just described part of the filling element 1 is only for explanation, in addition to other media lines, it is also possible to supply the media via their own channels to the vessel or other ways, not through the product valve, to open into the bottle.

Bei den Ventilen 5, 7, 9, 11 handelt es sich um pneumatisch betätigbare Membranventile, die mit Hilfe von Steuerluft geschaltet werden, z. B. durch Druckbeaufschlagung geöffnet und durch eine Rückstellfeder geschlossen werden. Hierzu gibt es eine Steuerluftquelle 39, die über einen zentralen Versorgungs- oder Steuerluftkanal 41 und individuelle Steuerluftkanäle 43, 45, 47, 49 den entsprechenden Schaltventilen 5, 7, 9, 11 Steuerluft, insbesondere Druckluft, zuführen kann. In jedem individuellen Steuerluftkanal 43, 45, 47, 49 befindet sich weiterhin ein Steuerventil 51, 53, 55, 57, beispielsweise elektrisch ansteuerbare Magnetventile, über die im offenen Zustand Druckluft über den jeweils zugeordneten Steuerluftkanal zu dem jeweiligen Schaltventil 5, 7, 9, 11 gelangt. Die Steuerventile 51, 53, 55, 57 werden über eine Steuereinheit 59 betätigt.At the valves 5 . 7 . 9 . 11 These are pneumatically actuated diaphragm valves, which are switched by means of control air, eg. B. opened by pressurization and closed by a return spring. There is a control air source for this purpose 39 , which via a central supply or control air duct 41 and individual control air channels 43 . 45 . 47 . 49 the corresponding switching valves 5 . 7 . 9 . 11 Control air, in particular compressed air, can perform. In each individual control air channel 43 . 45 . 47 . 49 is still a control valve 51 . 53 . 55 . 57 , For example, electrically controllable solenoid valves, via the compressed air in the open state via the respective associated control air channel to the respective switching valve 5 . 7 . 9 . 11 arrives. The control valves 51 . 53 . 55 . 57 be via a control unit 59 actuated.

In den jeweiligen Bereichen der individuellen Steuerluftleitungen 43, 45, 47, 49 zwischen dem jeweiligen Steuerventil 51, 53, 55, 57 und dem zugehörigen Schaltventil 5, 7, 9, 11 ist ferner ein Mittel zur Erfassung des Drucks 61, 63, 65, 67 angeordnet. Die Messergebnisse dieser Mittel zur Erfassung des Drucks 61, 63, 65, 67 sind mit einer Auswerteeinheit 69 verbunden. Diese analysiert die Messergebnisse in Abhängigkeit von den von der Steuereinheit 59 an die jeweiligen Steuerventile 51, 53, 55, 57 abgegebenen Steuersignale. Zusätzlich zur Auswerteeinheit 69 ist noch eine Speichereinheit 71 vorgesehen; diese speichert die Messergebnisse und die zugehörigen Schaltsignale ab.In the respective areas of the individual control air lines 43 . 45 . 47 . 49 between the respective control valve 51 . 53 . 55 . 57 and the associated switching valve 5 . 7 . 9 . 11 is also a means for detecting the pressure 61 . 63 . 65 . 67 arranged. The measurement results of these means for detecting the pressure 61 . 63 . 65 . 67 are with an evaluation unit 69 connected. This analyzes the measurement results as a function of those of the control unit 59 to the respective control valves 51 . 53 . 55 . 57 delivered control signals. In addition to the evaluation unit 69 is still a storage unit 71 intended; This saves the measurement results and the associated switching signals.

Als Mittel zur Erfassung des Drucks 61, 63, 65, 67 in den Steuerleitungen und ggf. auch der Versorgungsleitung haben sich Dehnmessfühler als besonders geeignet gezeigt. Diese Drucksensoren bringen die gewünschte Genauigkeit bei geringem Stückkostenpreis. Der geringe Stückkostenpreis ist wichtig, da an einer Abfüllmaschine eine Vielzahl an Füllorganen, wie in 1 dargestellt, vorhanden sind.As a means of detecting the pressure 61 . 63 . 65 . 67 Dehnmessfühler have shown to be particularly suitable in the control lines and possibly also the supply line. These pressure sensors bring the desired accuracy with low unit cost price. The low unit cost price is important, because at a filling machine a variety of Füllorganen, as in 1 shown, are present.

Gemäß einer Variante kann auch das Produktventil 27 pneumatisch geschaltet werden. In diesem Fall kann auch zwischen dem zugehörigen Steuerventil (nicht dargestellt) und dem Produktventil 27 ein entsprechendes Mittel zur Erfassung des Drucks vorgesehen sein, das ebenfalls mit der Steuereinheit 59 und der Auswerteeinheit 69 verbunden ist.According to a variant, the product valve can also 27 be switched pneumatically. In this case, too, between the associated control valve (not shown) and the product valve 27 a corresponding means for detecting the pressure to be provided, which also with the control unit 59 and the evaluation unit 69 connected is.

Durch das Bereitstellen der Mittel zur Erfassung des Drucks 61, 63, 65, 67 in den zugehörigen Steuerluftleitungen im Zusammenhang mit der Auswerteeinheit 69 und der Speichereinheit 71, die man auch als eigenständige Diagnosevorrichtung bezeichnen kann, wird es ermöglicht, das korrekte Funktionieren der Steuerventile 51, 53, 55, 57 zu überwachen. Dies hat den Vorteil, dass, speziell bei sterilen Getränken, die Produktqualität und die Reinigungsvorgänge der Füllorgane besser kontrolliert werden können. Insbesondere kann dank der Auswerteeinheit 69 sofort eine Fehlfunktion diagnostiziert werden und das Füllorgan 1 entsprechend schnell repariert oder ausgetauscht werden. Somit werden lange Standzeiten der Abfüllmaschinen zur Fehlererkennung verhindert.By providing the means for detecting the pressure 61 . 63 . 65 . 67 in the associated control air lines in connection with the evaluation unit 69 and the storage unit 71 , which can also be described as a separate diagnostic device, it is possible, the correct functioning of the control valves 51 . 53 . 55 . 57 to monitor. This has the advantage that, especially with sterile drinks, the product quality and the cleaning processes of the filling organs can be better controlled. In particular, thanks to the evaluation unit 69 Immediately diagnosed a malfunction and the filling organ 1 be quickly repaired or replaced accordingly. Consequently Long service life of the filling machines for error detection are prevented.

Durch das Bereitstellen der Speichereinheit 71 ist es außerdem möglich, auch im Nachhinein darzulegen, dass es beim Füllvorgang nicht zu technischen Schwierigkeiten gekommen ist. Somit kann ausgeschlossen werden, dass die Abfüllanlage für einen eventuell vorliegenden Produktmangel verantwortlich ist.By providing the storage unit 71 It is also possible to explain in retrospect that there were no technical difficulties during the filling process. Thus it can be ruled out that the bottling plant is responsible for a possibly existing product defect.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Abfüllen gemäß der Erfindung. Zusätzlich zu den schon in 1 gezeigten Elementen und Merkmalen, die hier nicht noch einmal wiederholt werden und auf deren Beschreibung nach oben verwiesen wird, umfasst die zweite Ausführungsform ein weiteres Mittel zur Erfassung des Drucks in der Mediumsleitung 73 ausgangsseitig des Schaltventils 11. Auch dieses weitere Mittel zur Erfassung des Drucks ist mit der Auswerteeinheit 69 verbunden. Um die Darstellung dieses Ausführungsbeispiels einfach zu halten, wurde auf weitere individuelle Mittel zur Erfassung des Drucks in einzelnen Mediumsleitungen direkt ausgangsseitig der Schaltventile 5, 7, 9 verzichtet. Erfindungsgemäß können jedoch auch hier entsprechende Sensoren angebracht sein, die auch mit der Auswerteeinheit 69 verbunden sind. 2 shows a second embodiment of the device for filling according to the invention. In addition to the already in 1 The elements and features shown, which are not repeated here again and are referred to the description above, the second embodiment comprises a further means for detecting the pressure in the medium line 73 output side of the switching valve 11 , This further means for detecting the pressure is with the evaluation unit 69 connected. In order to keep the presentation of this embodiment simple, was on more individual means for detecting the pressure in individual media lines directly on the output side of the switching valves 5 . 7 . 9 waived. According to the invention, however, corresponding sensors can also be mounted here, which are also connected to the evaluation unit 69 are connected.

Zusätzlich zu den schon genannten Vorteilen der ersten Ausführungsform, kann in der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform auch noch überwacht werden, dass nach der Beaufschlagung mit der Steuerluft, das entsprechende Schaltventil auch wirklich geschaltet hat. Dies verbessert weiterhin die Diagnosemöglichkeiten sowie die Qualitätssicherung der abgefüllten Produkte.In addition to the already mentioned advantages of the first embodiment, can in the device of second embodiment also be monitored, that after the application of the control air, the corresponding Switching valve has really switched. This continues to improve the diagnostic options as well as quality assurance the bottled Products.

3 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zum Rinsen von Gefäßen, insbesondere zum Rinsen von Flaschen oder Dosen. Diese Vorrichtung wird nachfolgend als Rinservorrichtung 81 bezeichnet. Mit der Rinservorrichtung 81 werden leere Flaschen 83, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff mit einem Fluid, beispielsweise Sterilluft, Dampf, Peressigsäure, Wasserstoffperoxid, Ozon, Sterilwasser oder dergleichen bzw. Gemischen davon ausgespritzt. Diese Rinservorrichtung 81 kommt in bekannten Rinsern zum Einsatz. 3 shows a third embodiment of an apparatus according to the invention for rinsing vessels, in particular for rinsing bottles or cans. This device is hereinafter referred to as Rinservorrichtung 81 designated. With the rinser device 81 be empty bottles 83 For example, from glass or plastic with a fluid, such as sterile air, steam, peracetic acid, hydrogen peroxide, ozone, sterile water or the like or mixtures thereof ejected. This rinser device 81 comes in known rinsers used.

Die Rinservorrichtung 81 umfasst eine Düse 85, die bei Bedarf auch in das Innere der Flasche 83 eingeführt werden kann. Über den Kanal 87 der Düse 85 wird das Ausspülmittel bereitgestellt. Über ein Schaltventil 89, insbesondere ein pneumatisches Schaltventil, ist der Kanal 87 mit einer Fluidquelle 105 verbindbar. Das Schaltventil 89 wird über ein Steuerventil 91, wie oben beispielsweise ein elektrisch ansteuerbares Magnetventil, geschaltet. Dieses Steuerventil 91 ist in einer Steuerluftleitung 93 vorgesehen, über die Steuerluft aus einer Steuerluftquelle 95, z. B. Druckluftbehälter zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß befindet sich im Steuerluftleitungsbereich zwischen Steuerventil 91 und Schaltventil 89 ein Mittel zur Erfassung des Drucks 97. Das Mittel zur Erfassung des Drucks 97 ist mit einer Auswerteeinheit 99 verbunden, das Steuerventil 91 ist mit einer Steuereinheit 101 verbunden. Beide Einheiten 99, 101 sind weiterhin mit einer Speichereinheit 103 verbunden.The rinser device 81 includes a nozzle 85 if necessary, also in the interior of the bottle 83 can be introduced. About the channel 87 the nozzle 85 the rinsing agent is provided. Via a switching valve 89 , in particular a pneumatic switching valve, is the channel 87 with a fluid source 105 connectable. The switching valve 89 is via a control valve 91 , as above, for example, an electrically controllable solenoid valve connected. This control valve 91 is in a control air line 93 provided, via the control air from a control air source 95 , z. B. compressed air tank can be supplied. According to the invention located in the control air line between the control valve 91 and switching valve 89 a means for detecting the pressure 97 , The means for detecting the pressure 97 is with an evaluation unit 99 connected, the control valve 91 is with a control unit 101 connected. Both units 99 . 101 are still using a storage unit 103 connected.

Die hier dargestellten Elemente Schaltventil 89, Steuerluftleitung 93, Steuerventil 91, Mittel zur Erfassung des Drucks 97, Steuereinheit 101, Auswerteeinheit 99 und Speichereinheit 103 haben die gleichen Merkmale und Eigenschaften wie die entsprechenden Elemente der ersten und zweiten Ausführungsform. Auf deren detaillierte Beschreibung wird hiermit verwiesen.The elements shown here switching valve 89 , Control air line 93 , Control valve 91 , Means for detecting the pressure 97 , Control unit 101 , Evaluation unit 99 and storage unit 103 have the same features and properties as the corresponding elements of the first and second embodiments. Their detailed description is hereby incorporated by reference.

Entsprechend kann auch im dritten Ausführungsbeispiel durch die Drucküberwachung der Steuerluftleitung 93 festgestellt werden, ob Steuerluft nach Schaltung des Steuerventils 91 auch wirklich am Schaltventil 89 angekommen ist. Somit kann wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel einerseits eine eigenständige Diagnosevorrichtung bereitgestellt werden, die sofort feststellen kann, wann ein Schaltventil fehlerhaft ist und Fehlersignale generiert, aber auch nachgewiesen werden, dass beim Rinsen die benötigten Verfahrensschritte auch wirklich durchgeführt wurden, um somit belegen zu können, dass ein eventuell fehlerhaftes Endprodukt nicht auf den Rinser zurückzuführen ist.Accordingly, in the third embodiment by the pressure monitoring of the control air line 93 be determined whether control air after switching the control valve 91 also really on the switching valve 89 has arrived. Thus, as in the first and second embodiments, on the one hand, an independent diagnostic device can be provided, which can immediately determine when a switching valve is faulty and generates error signals, but also demonstrated that the required procedural steps were actually carried out in the rinsing, so as to be able to occupy that a possibly defective end product is not due to the rinser.

Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform, kann, wie im zweiten Ausführungsbeispiel, ein entsprechendes Mittel (nicht dargestellt) zur Erfassung des Drucks auch in der Fluidleitung 87 vorgesehen sein. Dieses zusätzliche Mittel steht mit der Auswerteeinheit 99 in Verbindung. Dadurch wird auch die Diagnose der Funktionstüchtigkeit des Schaltventils 89 überprüft.According to a variant of this embodiment, as in the second embodiment, a corresponding means (not shown) for detecting the pressure in the fluid line 87 be provided. This additional means is available with the evaluation unit 99 in connection. This will also diagnose the functionality of the switching valve 89 checked.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen in einer Vorrichtung zum Abfüllen, insbesondere zum sterilen Abfüllen, von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, in Gefäße, insbesondere Flaschen oder Dosen, oder zum Rinsen der Gefäße anhand der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen, und somit auch deren Funktionsweise, anhand der 4 beschrieben.The method according to the invention for detecting malfunctions in a device for filling, in particular for sterile filling, of liquids, in particular beverages, in vessels, in particular bottles or cans, or the rinsing of the vessels on the basis of the devices according to the invention described above, and thus also their How does it work? 4 described.

Zunächst erhält eines der Steuerventile 51, 53, 55, 57 oder 91 von der zugehörigen Steuereinheit 59, bzw. 101 ein betriebsabhängiges Schaltsignal (Schritt S1). Folgend auf dieses Schaltsignal, wird in den entsprechenden Steuerluftzuleitungen 43, 45, 47, 49 bzw. 93 mit Hilfe der zugehörigen Mittel zum Erfassen des Drucks 61, 63, 65, 67 bzw. 97 der Druck in der jeweiligen zugehörigen Steuerluftleitung 43, 45, 47, 49, 93 gemessen (Schritt S2).First, get one of the control valves 51 . 53 . 55 . 57 or 91 from the associated control unit 59 , respectively. 101 an operation-dependent switching signal (step S1). Following this switching signal, is in the appropriate control air supply lines 43 . 45 . 47 . 49 respectively. 93 by means of the associated means for detecting the pressure 61 . 63 . 65 . 67 respectively. 97 the pressure in the respective associated control air line 43 . 45 . 47 . 49 . 93 measured (step S2).

In Schritt S3 wird dann von der Auswerteeinheit 69 bzw. 99 überprüft, ob der gemessene Druck einem vorbestimmten Druck entspricht oder in einem vorbestimmten Druckbereich liegt. Eventuell kann auch von der Auswerteeinheit 69 bzw. 99 zunächst eine Druckdifferenz ermittelt werden, nämlich gemessener Druck vor dem Schaltsignal minus gemessener Druck nach dem Schaltsignal und mit einer entsprechenden vorbestimmten Druckdifferenz bzw. einem vorbestimmten Druckdifferenzbereich verglichen werden. Entspricht der Druck bzw. die Druckdifferenz dem gewünschten Ergebnis, wird dieses Ergebnis und/oder der gemessene Druck und/oder das zugehörige Schaltsignal in der Speichereinheit 71 bzw. 103 gespeichert (Schritt S4). Alternativ oder zusätzlich kann auch der Druck eingangsseitig vor den Steuerventilen gemessen und ggf. Druckdifferenzwerte vor und nach den Steuerventilen ermittelt werden. Gemäß einer Variante wird auf ein fehlerhaftes Steuerventil geschlossen, wenn nach dem Umschalten der Druck ausgangsseitig der Steuerventile in der zugehörigen Steuerluftleitung im Wesentlichen konstant bleibt. Falls nötig, kann dann später überprüft werden, ob bei einer gewissen Charge beim Abfüllen bzw. Rinsen alle Verfahrensschritte korrekt durchgeführt wurden.In step S3 is then from the evaluation 69 respectively. 99 checks whether the measured pressure corresponds to a predetermined pressure or is within a predetermined pressure range. Possibly also by the evaluation unit 69 respectively. 99 First, a pressure difference can be determined, namely measured pressure before the switching signal minus measured pressure after the switching signal and compared with a corresponding predetermined pressure difference or a predetermined pressure difference range. If the pressure or the pressure difference corresponds to the desired result, this result and / or the measured pressure and / or the associated switching signal in the memory unit 71 respectively. 103 stored (step S4). Alternatively or additionally, the pressure upstream of the control valves can also be measured and, if appropriate, pressure difference values can be determined before and after the control valves. According to a variant, it is concluded that a faulty control valve, if after switching the pressure on the output side of the control valves in the associated control air line remains substantially constant. If necessary, it can then be checked later whether all process steps have been carried out correctly for a certain batch during filling or rinsing.

Stellt die Auswerteeinheit 69 bzw. 99 fest, dass der gemessene Druck nicht im gewünschten Bereich bzw. nicht dem gewünschten Wert entspricht, liegt ein Fehler vor. Entsprechend wird eine Fehlermeldung ausgegeben (Schritt S5). Somit kann diagnostiziert werden, dass ein Steuerventil 51, 53, 55, 57 bzw. 91 fehlerhaft ist und auf ein Schaltsignal hin nicht geschaltet hat. Das Messergebnis wird dann genauso wie im korrekten Fall im Speicher 71 bzw. 103 zusammen mit dem zugehörigen Schaltsignal gespeichert (Schritt S4).Represents the evaluation unit 69 respectively. 99 determines that the measured pressure does not correspond to the desired range or to the desired value, an error has occurred. Accordingly, an error message is output (step S5). Thus it can be diagnosed that a control valve 51 . 53 . 55 . 57 respectively. 91 is faulty and has not switched to a switching signal. The measurement result will then be exactly as in the correct case in memory 71 respectively. 103 stored together with the associated switching signal (step S4).

Gemäß einer Variante, beispielsweise unter Nutzung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Abfüllen, kann auch Ausgangsseitig der Schaltventile in der Mediumszuleitung 73 ein weiteres Mittel zur Messung des Drucks 75 vorgesehen sein. Mit dem gleichen Verfahren, wie eben beschrieben, wird auch hier nach dem Aussenden eines Schaltsignals der entsprechende Druck gemessen und mit einem vorbestimmten Wert bzw. einem vorbestimmten Wertebereich verglichen, woraufhin bei Vorliegen eines korrekten Wertes die gemessenen Werte und Steuersignale nur gespeichert werden, während bei einem fehlerhaften Wert, eine Fehlermeldung ausgegeben wird, woraufhin man schließen kann, welches der Schaltventile fehlerhaft ist. Es kann auch auf ein fehlerhaftes Schaltventil geschlossen werden, wenn nach dem Umschalten des Steuerventils der Druck in der Mediumsleitung im wesentlichen konstant bleibt.According to a variant, for example using the second embodiment of the device for filling, can also be the output side of the switching valves in the medium supply line 73 another means of measuring the pressure 75 be provided. With the same method, as just described, the corresponding pressure is measured here after sending a switching signal and compared with a predetermined value or a predetermined range of values, whereupon, when a correct value, the measured values and control signals are stored only while an erroneous value, an error message is issued, whereupon you can conclude which of the switching valves is faulty. It can also be concluded that a faulty switching valve, if after switching the control valve, the pressure in the medium line remains substantially constant.

Erfindungsgemäß kann das Verfahren auch durchgeführt werden, wenn nur in den Medienzuleitungen ausgangsseitig der Schaltventile 5, 7, 9, 11 ein Drucksensor vorhanden ist.According to the invention, the method can also be carried out, if only in the media supply lines on the output side of the switching valves 5 . 7 . 9 . 11 a pressure sensor is present.

Claims

Device for filling, in particular for sterile filling, of liquids, in particular beverages, in vessels, in particular bottles or cans, with at least one switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 ), in particular a membrane valve, for opening and closing an associated medium supply line ( 13 . 15 . 17 . 19 ), at least one control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 ), in particular a solenoid valve, for opening and closing the associated switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 ) by means of control air, by a means ( 61 . 63 . 65 . 67 ) for detecting the pressure in the control air line ( 43 . 45 . 47 . 49 ) between switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 ) and control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 ).

Device for rinsing vessels, in particular bottles or cans, with at least one switching valve ( 89 ), in particular a membrane valve, for opening and closing an associated medium supply line ( 87 ), at least one control valve ( 91 ), in particular a solenoid valve, for opening and closing the associated switching valve ( 89 ) by means of control air, by a means ( 97 ) for detecting the pressure in the control air line ( 93 ) between switching valve ( 89 ) and control valve ( 91 ).

Device according to claim 1 or 2, wherein a further means ( 75 ) for detecting the pressure in the medium supply line ( 13 . 15 . 17 . 19 . 87 . 73 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 3, wherein the means ( 61 . 63 . 65 . 67 . 75 ) is a strain gauge to detect the pressure.

Device according to one of claims 1 to 4, with a control unit ( 59 . 101 ) for switching the at least one switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 . 89 ) and an evaluation unit ( 69 . 99 ) for detecting control malfunctions of the control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ) by measuring the pressure in the control air line ( 43 . 45 . 47 . 49 . 93 ).

Device according to one of Claims 1 to 5, having a memory unit ( 71 . 103 ) for storing detected pressures and the control signals of the control unit ( 59 . 101 ).

Method for detecting control malfunctions in a device for filling, in particular for sterile filling, of liquids, in particular drinks, in vessels, in particular bottles or cans, or for rinsing the vessels with at least one switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 . 89 ), in particular a membrane valve, for opening and closing an associated medium supply line ( 13 . 15 . 17 . 19 . 87 ), at least one control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ), in particular a solenoid valve, for opening and closing the associated switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 . 89 ) by means of control air with the steps: - output of a switching signal for switching the control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ), - measuring the pressure in the medium supply line ( 13 . 15 . 17 . 19 . 73 ) and / or the control air line ( 43 . 45 . 47 . 49 . 93 ) between switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 . 89 ) and control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ), - Output of an error message if, after the switching operation, the measured pressure does not correspond to a predetermined pressure or is within a predetermined pressure range.

Method according to claim 7, wherein in addition the measured pressures in a memory unit ( 71 . 103 ) get saved.

Method according to claim 7 or 8, wherein additionally the control signals for switching over the control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ) s in the storage unit ( 71 . 103 ) get saved.

Method according to one of claims 7 to 9, wherein the error message is a faulty control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ), if after switching the pressure in the control air line ( 43 . 45 . 47 . 49 . 93 ) remains substantially constant.

Method according to one of claims 7 to 10, wherein the error message is a faulty switching valve ( 5 . 7 . 9 . 11 . 89 ) when, after switching the control valve ( 51 . 53 . 55 . 57 . 91 ) the pressure in the medium supply line ( 13 . 15 . 17 . 19 . 73 ) remains substantially constant.