DE102014117831A1 - Device for filling a container with a filling product - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend ein Füllventil (1) zum Schalten des Füllproduktstromes in den zu befüllenden Behälter (100) und ein dem Füllventil (1) vorgeschaltetes Steuerventil (3) zum Steuern des dem Füllventil (1) zugeführten Volumenstroms des Füllprodukts, wobei das Steuerventil (3) mit dem Füllventil (1) gekoppelt ist, so dass ein vorgegebener Hub des Steuerventils (3) das Füllventil (1) schaltet.The present invention relates to a device for filling a container (100) with a filling product, preferably in a beverage filling plant, comprising a filling valve (1) for switching the filling product stream into the container (100) to be filled and a control valve upstream of the filling valve (1) ( 3) for controlling the volume flow of the filling product supplied to the filling valve (1), wherein the control valve (3) is coupled to the filling valve (1) so that a predetermined stroke of the control valve (3) switches the filling valve (1).
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend ein Füllventil zum Schalten des Füllproduktstroms in den zu befüllenden Behälter sowie ein dem Füllventil vorgeschaltetes Steuerventil zum Steuern des das Füllventil durchströmenden Volumenstroms. The present invention relates to a device for filling a container with a filling product, preferably in a beverage filling plant, comprising a filling valve for switching the filling product flow in the container to be filled and a filling valve upstream control valve for controlling the filling valve by the flow rate.
Stand der Technik State of the art
Füllorgane zum Befüllen von Behältern in Getränkeabfüllanlagen sind bekannt, bei welchen der Strom des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter mittels eines Füllventils geschaltet wird. Das Füllprodukt fließt durch dieses Füllventil direkt in den darunter angeordneten zu befüllenden Behälter, beispielsweise bei der Ausbildung des Füllorgans als Freistrahlventil. Das Füllventil ist üblicherweise als Kegelventil ausgebildet, welches beispielsweise über eine Pneumatikschaltung von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position und wieder in die geöffnete Position geschaltet werden kann. Das pneumatische Füllventil hat entsprechend nur zwei Schaltstellungen, nämlich eine vollständig geöffnete und eine verschlossene Stellung. Filling devices for filling containers in beverage filling plants are known in which the flow of the filling product is switched into the container to be filled by means of a filling valve. The filling product flows through this filling valve directly into the arranged below to be filled container, for example, in the formation of Füllorgans as a free jet valve. The filling valve is usually designed as a conical valve, which can be switched for example via a pneumatic circuit from an open position to a closed position and back to the open position. The pneumatic filling valve has accordingly only two switching positions, namely a fully open and a closed position.
Um den in den zu befüllenden Behälter strömenden Volumenstrom während des eigentlichen Füllvorganges bei geöffnetem Füllventil variieren zu können, ist es üblich, in die Füllproduktzuleitung, welche das Füllprodukt von einem Füllproduktreservoir, beispielsweise einem Zentralkessel oder einem Ringkessel, dem Füllventil zuführt, ein Steuerventil vorzusehen, mittels welchem der das Füllventil durchströmende Volumenstrom variiert werden kann. In order to be able to vary the volume flow flowing into the container to be filled during the actual filling process with the filling valve open, it is customary to provide a control valve in the filling product supply line which supplies the filling product from a filling product reservoir, for example a central boiler or a ring bowl, to the filling valve. by means of which the volume flow flowing through the filling valve can be varied.
Hierbei ist es bekannt, beispielsweise ein Steuerventil vorzusehen, mittels welchem zwischen zwei unterschiedlichen Volumenströmen geschaltet werden kann. Entsprechend können je nach Füllzustand des zu befüllenden Behälters unterschiedliche Füllgeschwindigkeiten ausgewählt werden, um beispielsweise zu Beginn des Füllvorganges bei einem reduzierten Volumenstrom ein übermäßiges Aufschäumen des Füllprodukts in dem zu befüllenden Behälter zu verhindern, in einer nachfolgenden Hauptfüllphase mit einem möglichst hohen Volumenstrom das Hauptvolumen des zu befüllenden Behälters zügig zu befüllen, und dann in einer Endphase des Füllvorgangs bei einem wiederum reduzierten Volumenstrom ein genaues Erreichen des Füllendes zu unterstützen. It is known, for example, to provide a control valve, by means of which it is possible to switch between two different volume flows. Accordingly, depending on the filling state of the container to be filled different filling speeds can be selected to prevent, for example, at the beginning of the filling at a reduced flow excessive foaming of the filling in the container to be filled, in a subsequent Hauptfüllphase with the highest possible volume flow, the main volume of filling the container quickly, and then to support in a final phase of the filling process with a further reduced flow an accurate reaching the filling end.
Es ist weiterhin bekannt, das Steuerventil in Form eines im Wesentlichen stufenlos einstellbaren Steuerventils bereitzustellen. Hierzu sind Steuerventile bekannt, bei welchen der Öffnungshub des Steuerventils und damit der Volumenstrom stufenlos oder zumindest quasi stufenlos einstellbar ist. Für die stufenlose beziehungsweise quasi stufenlose Einstellung des Hubs kommt hier beispielsweise ein Schrittmotor zum Einsatz, dessen Rotation über eine Spindelmutterübersetzung in eine lineare Bewegung transformiert wird, welche dann entsprechend den Öffnungshub des Steuerventils bestimmt. Aufgrund der Verwendung des Schrittmotors lassen sich vorgegebene Öffnungsstellungen reproduzierbar anfahren, so dass ein gewünschter Öffnungshub über die Schrittmotorsteuerung angesteuert werden kann. Damit kann ein bestimmter Volumenstrom reproduzierbar eingestellt werden. It is also known to provide the control valve in the form of a substantially continuously adjustable control valve. For this purpose, control valves are known in which the opening stroke of the control valve and thus the volume flow is infinitely or at least virtually infinitely adjustable. For stepless or quasi-continuous adjustment of the stroke, a stepping motor is used here, for example, whose rotation is transformed by a spindle nut transmission into a linear movement which then determines the opening stroke of the control valve. Due to the use of the stepping motor, predetermined opening positions can be approached reproducibly, so that a desired opening stroke can be controlled via the stepping motor control. This allows a specific volume flow to be set reproducibly.
Entsprechend ist es in dem bekannten System notwendig, das Füllventil aktiv anzusteuern und die dafür notwendigen Komponenten vorzusehen, wie beispielsweise ein Pneumatikventil, eine entsprechende Ventilplatine sowie die Verteilelektronik hierfür, sowie eine Parametrierung beziehungsweise Einstellung der jeweiligen Ventilschaltfunktionen vorzunehmen. Weiterhin ist eine Ansteuerung des Schrittmotors des Steuerventils notwendig. Accordingly, it is necessary in the known system to actively control the filling valve and provide the necessary components, such as a pneumatic valve, a corresponding valve board and the distribution electronics for this purpose, as well as to perform a parameterization or adjustment of the respective valve switching functions. Furthermore, a control of the stepping motor of the control valve is necessary.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt anzugeben, welche einen vereinfachten Aufbau aufweist. Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide a device for filling a container with a filling product, which has a simplified structure.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by a device for filling a container with a filling product with the features of
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, umfassend ein Füllventil zum Schalten des Füllproduktstromes in den zu befüllenden Behälter sowie ein dem Füllventil vorgeschaltetes Steuerventil zum Steuern des das Füllventil durchströmenden Volumenstroms. Erfindungsgemäß ist das Steuerventil mit dem Füllventil gekoppelt, so dass ein vorgegebener Hub des Steuerventils das Füllventil schaltet. Accordingly, a device for filling a container with a filling product, preferably in a beverage filling plant, proposed, comprising a filling valve for switching the Füllproduktstromes in the container to be filled and a filling valve upstream control valve for controlling the filling valve by the flow rate. According to the invention, the control valve is coupled to the filling valve, so that a predetermined stroke of the control valve switches the filling valve.
Dadurch, dass das Steuerventil mit dem Füllventil derart gekoppelt ist, dass ein vorgegebener Hub des Steuerventils zum Schalten des Füllventils führt, kann auf eine eigenständige Ansteuerung des Füllventils verzichtet werden und entsprechend kann auf die herkömmlich notwendigen Steuervorrichtungen, wie beispielsweise ein eigenes Steuerventil, eine Verteilerelektronik, die Ventilplatine sowie die jeweilige Parametrisierung für das Füllventil, verzichtet werden. Characterized in that the control valve is coupled to the filling valve such that a predetermined stroke of the control valve leads to switching of the filling valve, can be dispensed with an independent control of the filling valve and according to the conventionally necessary control devices, such as its own control valve, a distribution electronics , the valve board and the respective parameterization for the filling valve to be dispensed with.
Entsprechend kann dadurch, dass mittels des vorgegebenen Hubs des Steuerventils das Füllventil geschaltet wird, das gesamte Füllorgan mittels einer einzigen Steuerung, nämlich der Steuerung für das Steuerventil, betrieben werden. Die beiden Ventile, nämlich das Steuerventil und das Füllventil, werden dann synchronisiert, gemeinsam und unmittelbar aufeinander abgestimmt betrieben, ohne dass es hierfür eines großen schaltungstechnischen Aufwands bedürfte. Accordingly, the fact that by means of the predetermined stroke of the control valve, the filling valve is switched, the entire filling means by means of a single control, namely the control for the control valve, operated. The two valves, namely the control valve and the filling valve, are then synchronized, operated together and directly coordinated with each other, without the need for this would require a large circuit complexity.
Unter einem vorgegebenen Hub des Steuerventils wird hier sowohl verstanden, dass bereits bei einer beginnenden Hubbewegung des Steuerventils das Füllventil geschaltet wird, als auch das ein Schalten des Füllventils erst dann stattfindet, wenn das Steuerventil bereits einen gewissen vorher festgelegten Hub erreicht hat. Der Hub wird so festgelegt, dass er dem Volumenstrom entspricht, bei welchem eine Öffnung des Füllventils gewünscht ist. A given stroke of the control valve is here understood to mean that the filling valve is already switched when the lifting movement of the control valve begins, and that switching of the filling valve only takes place when the control valve has already reached a certain predetermined stroke. The stroke is set so that it corresponds to the flow rate at which an opening of the filling valve is desired.
Entsprechend kann ein Füllvorgang innerhalb eines Befüllzyklus dadurch initiiert werden, dass das Steuerventil von einer geschlossenen Position aus beginnt, durch Betätigung des Schrittmotors den für das jeweilige Füllprodukt und den jeweiligen Behälter vorgegebenen Hub anzufahren. Entweder unmittelbar mit Beginn der Hubbewegung, oder beim Erreichen beziehungsweise nach dem Erreichen des vorgegebenen Hubs wird das Füllventil durch die Kopplung mit dem Steuerventil in die geöffnete Position geschaltet. Das Füllprodukt kann entsprechend durch das Steuerventil hindurch mit dem im Steuerventil gewählten Volumenstrom durch das Füllventil hindurch in den zu befüllenden Behälter fließen. Accordingly, a filling process within a filling cycle can be initiated by the control valve starting from a closed position to approach the stroke predetermined for the respective filling product and the respective container by actuating the stepping motor. Either immediately at the beginning of the lifting movement, or when reaching or after reaching the predetermined stroke, the filling valve is switched by the coupling with the control valve in the open position. The filling product can accordingly flow through the control valve with the volume flow selected in the control valve through the filling valve into the container to be filled.
Im weiteren Verlauf des Füllvorganges wird dann das Steuerventil entsprechend einer gewünschten Volumenstromkurve zum optimalen Befüllen des Behälters durch die entsprechende Betätigung beispielsweise des Schrittmotors angesteuert. In the further course of the filling process, the control valve is then driven according to a desired volume flow curve for optimum filling of the container by the corresponding operation, for example, the stepping motor.
Zum Ende des Füllvorganges hin wird das Steuerventil wieder in Richtung eines niedrigen Volumenstroms gefahren, bei welchem das Füllende erreicht werden soll. Wird das Erreichen des Füllendes festgestellt, beispielsweise durch die Messung des bereits eingefüllten Füllvolumens über einen Volumenstrommesser, nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, nach Ablauf eines berechneten, in den Behälter eingeströmten Volumenstromes oder durch Rückmeldung eines Sensors, beispielsweise eines Füllhöhensensors, fährt das Steuerventil wieder in die geschlossene Position oder auf die vorgegebene Hubposition. Bei dieser Hubbewegung in die geschlossene Position des Steuerventils oder auf die vorgegebene Hubposition wird durch die Kopplung des Steuerventils mit dem Füllventil das Füllventil wieder in die geschlossene Position geschaltet. Dies kann entweder zu Beginn der (Rück-)Hubbewegung des Steuerventils geschehen, oder aber nach dem Durchlaufen einer vorgegebenen (Rück-)Hubbewegung beim Erreichen des vorbestimmten Hubs. Towards the end of the filling process, the control valve is again moved in the direction of a low volume flow at which the filling end is to be achieved. If the reaching of the filling end determined, for example, by measuring the already filled filling volume via a volumetric flow meter, after a predetermined time, after the expiration of a calculated flowed into the container flow or by feedback of a sensor, such as a Füllhöhen sensor, the control valve moves back in the closed position or the given stroke position. During this stroke movement into the closed position of the control valve or to the predetermined stroke position, the filling valve is switched back into the closed position by the coupling of the control valve with the filling valve. This can be done either at the beginning of the (return) lifting movement of the control valve, or after passing through a predetermined (return) lifting movement when reaching the predetermined stroke.
Auf diese Weise werden die Vorteile der beiden Ventiltypen, nämlich das unmittelbare und schnelle Schalten des Füllventils aufgrund seiner einfachen Ausführung als schaltbares Kegelventil, und der quasi stufenlos einstellbare Volumenstrom des Steuerventils miteinander kombiniert. Die Kopplung dieser beiden Ventile führt quasi zu einem schlagartig schaltbaren Proportionalventil, welches nur über einen einzigen Parametersatz, nämlich den Parametersatz des Steuerventils, ansteuerbar ist. In this way, the advantages of the two valve types, namely the immediate and fast switching of the filling valve due to its simple design as a switchable cone valve, and the quasi continuously adjustable volume flow of the control valve are combined. The coupling of these two valves leads quasi to a suddenly switchable proportional valve, which can only be controlled via a single parameter set, namely the parameter set of the control valve.
Bei dem Füllventil handelt es sich bevorzugt um ein pneumatisch oder hydraulisch schaltbares Kegelventil, was entsprechend zwischen der geöffneten und der geschlossenen Füllstellung sehr schnell, im Wesentlichen schlagartig, schaltbar ist. The filling valve is preferably a pneumatically or hydraulically switchable conical valve, which can be switched very quickly, substantially abruptly, between the opened and the closed filling position.
Zum Schalten des Füllventils ist bevorzugt eine Pneumatikvorrichtung vorgesehen. Mittels der Pneumatikvorrichtung kann auf einfache und bekannte Weise ein schnelles Schalten des Füllventils zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position erreicht werden. For switching the filling valve, a pneumatic device is preferably provided. By means of the pneumatic device, a quick switching of the filling valve between an open position and a closed position can be achieved in a simple and known manner.
Bevorzugt wirkt der Hub des Steuerventils auf ein Vorsteuerventil, welches das Schalten des Füllventils bewirkt. So kann eine Kopplung zwischen dem Steuerventil und dem Füllventil auf mechanisch einfache Weise erreicht werden, so dass eine weiter vereinfachte Vorrichtung resultiert. Dabei kann das Vorsteuerventil besonders bevorzugt über eine Extraspindel, eine Innenspindel, eine Fliehkraftkupplung, oder eine Spindelverlängerung des Steuerventils mit dem Steuerventil gekoppelt sein. Preferably, the stroke of the control valve acts on a pilot valve, which causes the switching of the filling valve. Thus, a coupling between the control valve and the filling valve can be achieved in a mechanically simple manner, so that a further simplified device results. In this case, the pilot valve can be coupled to the control valve particularly preferably via an extra spindle, an inner spindle, a centrifugal clutch, or a spindle extension of the control valve.
Um einen Zeitversatz zwischen dem Schalten des Vorsteuerventils und dem Schalten des Füllventils bereitzustellen, ist vorteilhaft mindestens eine Drossel vorgesehen, über welche der Pneumatikvorrichtung Pneumatikluft zugeführt wird. In order to provide a time offset between the switching of the pilot valve and the switching of the filling valve, at least one throttle is advantageously provided, via which pneumatic air is supplied to the pneumatic device.
Bei dem Steuerventil handelt es sich bevorzugt um ein mindestens zwei unterschiedliche Volumenströme ermöglichendes Steuerventil, besonders bevorzugt um ein stufenlos oder quasi stufenlos schaltbares Steuerventil, welches elektrisch betätigt wird. Das Steuerventil weist bevorzugt einen elektrischen Antrieb auf und umfasst bevorzugt einen Schrittmotor. Damit kann der elektrische Antrieb einen stufenlosen oder quasi stufenlosen Hub des Steuerventils ermöglichen. The control valve is preferably a control valve permitting at least two different volume flows, more preferably a continuously or virtually continuously switchable control valve which is electrically actuated. The control valve preferably has an electric drive and preferably comprises a stepper motor. Thus, the electric drive allow a stepless or quasi-continuous stroke of the control valve.
Die Kopplung zwischen dem Füllventil und dem Steuerventil wird bevorzugt darüber erreicht, dass der Stößel des Steuerventils mechanisch mit einem die Pneumatikluft für das Schalten des Füllventils schaltenden Vorsteuerventil gekoppelt ist. Die mechanische Kopplung kann beispielsweise über das Vorsehen einer Verlängerung der Spindel bei einem Steuerventil mit einer Spindelmutterübersetzung, über eine zusätzliche Spindel beziehungsweise Innenspindel, oder über eine Fliehkraftkupplung zwischen dem Stößel des Steuerventils und dem Vorsteuerventil für das Füllventil dargestellt werden. The coupling between the filling valve and the control valve is preferably achieved by the fact that the plunger of the control valve is mechanically coupled to a pilot valve switching the pneumatic air for switching the filling valve. The mechanical coupling can be represented for example by providing an extension of the spindle in a control valve with a Spindelmutterübersetzung, via an additional spindle or inner spindle, or via a centrifugal clutch between the plunger of the control valve and the pilot valve for the filling valve.
Entsprechend findet eine konstruktive Kopplung des Steuerventils mit dem Füllventil statt, wobei die lineare Hubbewegung des Steuerventils ein mechanisch betätigtes Vorsteuerventil zum Schalten des Füllventils betätigt. Dies kann über einen einfachen Mitnehmer geschehen, welcher nach Durchlaufen eines vorgegebenen Hubs des Steuerventils das mechanische Vorsteuerventil betätigt und nach Unterschreiten dieses Hubs diese Betätigung wieder löst. Entsprechend wird bei einem vorbestimmten Öffnungsweg des Steuerventils das Vorsteuerventil betätigt und damit der Ventilkegel des Füllventils geöffnet, und beim Unterschreiten dieses vorbestimmten Hubs des Steuerventils das Füllventil wieder geschlossen. Accordingly, a constructive coupling of the control valve with the filling valve takes place, wherein the linear lifting movement of the control valve actuates a mechanically operated pilot valve for switching the filling valve. This can be done via a simple driver, which operates after passing through a predetermined stroke of the control valve, the mechanical pilot valve and triggers this operation again falls below this stroke. Accordingly, the pilot valve is actuated at a predetermined opening travel of the control valve and thus the valve cone of the filling valve is opened, and closes when filling below this predetermined stroke of the control valve, the filling valve again.
Ein zeitlicher Versatz zwischen der Öffnung des Steuerventils und der Öffnung des Füllventils kann dadurch erreicht werden, dass Drosseln an der Pneumatikvorrichtung des Füllventils eingesetzt werden, so dass beim Schalten des Vorsteuerventils das Schalten des Füllventils nicht zeitgleich, sondern über die Drosseln versetzt erfolgt. Entsprechend wird ein Öffnen des Füllventils erst zeitversetzt durchgeführt werden, wenn das Steuerventil bereits geöffnet ist, um zu vermeiden, dass das über dem Ventilkegel des Füllventils anstehende Füllprodukt bereits ausläuft, ohne dass genügend Nachschub über das Steuerventil bereitgestellt ist. So kann verhindert werden, dass das Füllventil leerläuft. Gleichermaßen kann auch ein Schließen des Füllventils über Drosseln verzögert werden, um eine entsprechende Hubbewegung des Steuerventils beim Schließen des Füllventils abzuwarten. Auf diese Weise kann auch eine Gassperre zum Verhindern des Nachtropfens bereitgestellt werden. A time offset between the opening of the control valve and the opening of the filling valve can be achieved by using throttles on the pneumatic device of the filling valve, so that when switching the pilot valve, the switching of the filling valve is not offset at the same time, but offset via the throttles. Accordingly, an opening of the filling valve will be carried out only with a time delay, when the control valve is already open, in order to avoid that over the valve plug of the filling valve pending filling product is already running without enough replenishment is provided via the control valve. This can prevent the filling valve from idling. Similarly, a closing of the filling valve can be delayed by throttles to wait for a corresponding lifting movement of the control valve when closing the filling valve. In this way, a gas barrier for preventing dripping can be provided.
Eine weitere Möglichkeit der Steuerung der Synchronisation beziehungsweise eines Zeitversatzes zwischen dem Öffnen des Steuerventils und dem Öffnen des Füllventils kann darüber erreicht werden, dass das Steuerventil zunächst mit einem minimalen Hub also vorgegebenem Hub öffnet, welcher bereits das Vorsteuerventil zur Betätigung des Füllventils schaltet. Das Steuerventil verharrt dann zunächst in dieser minimal geöffneten Position, so dass auf diese Weise ein Öffnen des Füllventils vor der eigentlichen Öffnung des Steuerventils erreicht werden kann. Another way of controlling the synchronization or a time offset between the opening of the control valve and the opening of the filling valve can be achieved that the control valve initially opens with a minimum stroke so given stroke, which already switches the pilot valve to actuate the filling valve. The control valve then remains initially in this minimally open position, so that in this way opening of the filling valve can be achieved before the actual opening of the control valve.
Beim Schließen kann der vorbestimmte Hub zur Betätigung des Vorsteuerventils zum Schalten des Füllventils ebenfalls bei einer sehr niedrigen Hubstellung des Steuerventils, bei welcher bereits kaum noch ein Durchfluss stattfindet, erreicht werden, so dass auch hier ein Zeitversatz vergrößert werden kann, und zuerst der Kegel des Füllventils schließt, bevor das Steuerventil vollständig schließt. When closing the predetermined stroke for actuating the pilot valve for switching the filling valve can also be achieved at a very low stroke position of the control valve, in which there is hardly any flow, so that here also a time offset can be increased, and first the cone of Filling valve closes before the control valve closes completely.
In einem besonderen Betriebszustand, nämlich beim Initialisieren des jeweiligen Füllorgans ist es notwendig, dass das Füllventil geschlossen ist und das Steuerventil vollständig geöffnet ist. Durch die Kopplung des Steuerventils an das Füllventil ist dies zunächst nicht möglich. In diesem Zustand wird erreicht, dass die Luft, welche sich im Füllventil und den das Füllprodukt zuführenden Leitungen befindet, durch das Steuerventil und die Füllproduktzuleitungen in das darüber angeordnete Füllproduktreservoir entweicht. So kann sichergestellt werden, dass der gesamte Strang vom Füllproduktreservoir über die Füllproduktzuleitung, das Steuerventil, und das über dem Kegel im Füllventil befindliche Volumen vollständig mit Füllprodukt gefüllt ist und keine Luft mehr vorliegt. Nur auf diese Weise kann eine zuverlässige Steuerung des Füllvorganges bereits ab dem ersten zu befüllenden Behälter gewährleistet werden. Um auch diesen Schaltzustand zu realisieren, ist eine schaltbare Überbrückungsvorrichtung vorgesehen, mittels welcher die Kopplung zwischen Füllventil und Steuerventil in diesem Betriebszustand zur Initialisierung des Füllorgans aufgehoben werden kann. Hierzu ist besonders bevorzugt eine schaltbare Pneumatikleitung vorgesehen, welche entsprechend Pneumatikluft dem Füllventil beziehungsweise der Pneumatikvorrichtung in diesem Betriebszustand zuführt, und entsprechend ein Öffnen des Füllventils auch bei vollständig geöffnetem Steuerventil verhindert. In a particular operating state, namely when initializing the respective filling member, it is necessary that the filling valve is closed and the control valve is fully open. By coupling the control valve to the filling valve, this is initially not possible. In this state it is achieved that the air, which is located in the filling valve and the filling product supplying lines, escapes through the control valve and the Füllproduktzuleitungen in the overlying Füllproduktreservoir. Thus, it can be ensured that the entire strand from the filling product reservoir via the filling product supply line, the control valve, and the volume located above the cone in the filling valve is completely filled with filling product and there is no longer any air. Only in this way can a reliable control of the filling process be ensured already from the first container to be filled. In order to realize this switching state, a switchable lock-up device is provided, by means of which the coupling between the filling valve and the control valve in this operating state for initialization of the filling member can be canceled. For this purpose, a switchable pneumatic line is particularly preferably provided, which supplies corresponding pneumatic air to the filling valve or the pneumatic device in this operating state, and accordingly prevents opening of the filling valve even when the control valve is fully open.
Entsprechend kann auf die oben beschriebene Weise eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt angegeben werden, welche mit einem deutlich vereinfachten Aufbau eine zuverlässige Steuerung des Füllproduktstroms in den zu befüllenden Behälter ermöglicht, wobei hier sowohl Elektronikbauteile, als auch Ventilvorrichtungen und Parametrierungen eingespart werden können. Accordingly, a device for filling a container with a filling product can be specified in the manner described above, which allows a reliable control of the Füllproduktstrom in the container to be filled with a significantly simplified structure, in which case both electronic components, as well as valve devices and parameterizations can be saved ,
Weiterhin werden die Funktion der Gassperre, welche ein Nachtropfen verhindern soll, sowie ein Eintreten von Luft in das Zuführsystem für das Füllprodukt, mit geringem steuerungstechnischem Aufwand gelöst. Furthermore, the function of the gas barrier, which is intended to prevent dripping, as well as the entry of air into the feed system for the filling product, are solved with little technical control effort.
Ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt unter Verwendung einer oben beschriebenen Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt wird ebenfalls vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Betätigens des Steuerventils, bei Erreichen eines vorbestimmten Hubs des Steuerventils des Schaltens des Füllventils in die geöffnete Position über die Kopplung des Steuerventils mit dem Füllventil, des Durchlaufens einer vorgegebenen Volumenstromkurve durch entsprechendes Ansteuern des Steuerventils, zum Ende des Füllvorganges hin des Schließens des Steuerventils, und bei Erreichen eines vorbestimmten Hubs des erneuten Schaltens des Füllventils in die geschlossene Position. A method of filling a container with a filling product using an above described device for filling a container with a filling product is also proposed. The method includes the steps of actuating the control valve upon reaching a predetermined stroke of the control valve of switching the fill valve to the open position via the coupling of the control valve to the fill valve, passing a predetermined volume flow curve through appropriate control of the control valve towards the end of the fill operation the closing of the control valve, and upon reaching a predetermined stroke of the re-switching of the filling valve in the closed position.
So kann auf einfache und koordinierte Weise ein Befüllen eines zu befüllenden Behälters mit einer vereinfachten Parametrisierung des Füllorgans erreicht werden. Thus, filling of a container to be filled with a simplified parameterization of the filling member can be achieved in a simple and coordinated manner.
Bevorzugt wird ein Zeitversatz zwischen dem Erreichen des vorbestimmten Hubs des Steuerventils und dem Schalten des Füllventils vorgesehen, bevorzugt durch das Bereitstellen einer Drossel in der Zuführung der Pneumatikluft. Preferably, a time offset between the reaching of the predetermined stroke of the control valve and the switching of the filling valve is provided, preferably by providing a throttle in the supply of pneumatic air.
Ein Zeitversatz kann auch dann erreicht werden, wenn das Steuerventil beim Erreichen des vorbestimmten Hubs in dieser Position verweilt, um ein vorgezogenes Schalten des Füllventils zu erreichen. A time offset can be achieved even if the control valve dwells in this position when reaching the predetermined stroke in order to achieve an advanced switching of the filling valve.
Bevorzugt wird zur Initialisierung der Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt die Kopplung zwischen Füllventil und Steuerventil aufgehoben. Preferably, the initialization of the device for filling a container with a filling product, the coupling between the filling valve and the control valve is released.
Kurze Beschreibung der Figur Brief description of the figure
Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figur näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred further embodiments and aspects of the present invention will be explained in more detail by the following description of the figure. Showing:
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figur beschrieben. In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figure.
In
Das Füllventil
Das Schalten des Ventilkegels von der geschlossenen Position in die geöffnete Position wird mittels einer Pneumatikvorrichtung
Das Füllprodukt wird aus einem hier schematisch angedeuteten Ringkessel
In der Füllproduktzuleitung
Mittels des Steuerventils
Das Steuerventil
Eine Kopplung der Steuerung des Steuerventils
Das Vorsteuerventil
Die mechanische Kopplung zwischen der Spindelverlängerung
Damit wird erreicht, dass beim Öffnen des Steuerventils
Entsprechend kann auf eine separate Ansteuerung des Füllventils
Um einen Zeitversatz zwischen dem Erreichen des vorgegebenen Hubs des Steuerventils
Ebenso können auch in die entgegengerichtete Flussrichtung angeordnete Drosseln
Alternativ oder zusätzlich kann auch über die Steuerung des Steuerventils
In einem weiteren Betriebszustand der Vorrichtung, nämlich beim Initiieren der Füllvorrichtung vor dem Beginn des eigentlichen Befüllens von zu befüllenden Behältern
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Where applicable, all individual features illustrated in the individual embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Füllventil filling valve
- 10 10
- Füllproduktauslauf Füllproduktauslauf
- 12 12
- Pneumatikvorrichtung pneumatic device
- 100 100
- Behälter container
- 20 20
- Füllproduktzuleitung Füllproduktzuleitung
- 22 22
- Durchflussmesser Flowmeter
- 200 200
- Füllproduktreservoir Füllproduktreservoir
- 3 3
- Steuerventil control valve
- 30 30
- elektrischer Antrieb electric drive
- 32 32
- Spindelverlängerung stem extension
- 4 4
- Vorsteuerventil pilot valve
- 40 40
- Pneumatikluftzuleitung Pneumatic air supply
- 42 42
- Drossel throttle
- 5 5
- schaltbare Pneumatikluftleitung switchable pneumatic air line
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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