DE102016103786A1 - Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine - Google Patents

Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102016103786A1
DE102016103786A1 DE102016103786.9A DE102016103786A DE102016103786A1 DE 102016103786 A1 DE102016103786 A1 DE 102016103786A1 DE 102016103786 A DE102016103786 A DE 102016103786A DE 102016103786 A1 DE102016103786 A1 DE 102016103786A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filling
containers
container
container unit
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016103786.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Brobeil
Christian Matt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Priority to DE102016103786.9A priority Critical patent/DE102016103786A1/de
Publication of DE102016103786A1 publication Critical patent/DE102016103786A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/28Flow-control devices, e.g. using valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/28Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/286Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/28Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/287Flow-control devices, e.g. using valves related to flow control using predetermined or real-time calculated parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur geregelten bzw. gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums (10) an eine Behältniseinheit umfassend zumindest zwei zu befüllende Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') mit einer Abfüllmaschine (11), welche eine Transportvorrichtung (6) zum Transport der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''' in einer Vorschubrichtung (7) und zumindest eine Abfüllanordnung mit einer Hauptleitung (2) aufweist, welche entlang der Hauptleitung (2) ein Durchflussmessgerät (3) aufweist und wobei die Hauptleitung (2) sich in mehrere Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''') mit daran angeordneten Ventilen (4', 4'', 4''', 4'''') verzweigt, wobei die Abgabe des Abfüllmediums (10) die folgenden Schritte aufweist: A) Transport der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') durch die Transportvorrichtung (6) in Vorschubrichtung (7); B) Befüllung der Behältnisseinheit während ihres Transportes durch Abgabe des Abfüllmediums (10) aus den Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12''''); wobei die Befüllung der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') durch zeitlich versetztes Öffnen der Ventile initiiert wird und die Befüllung aller Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit initiiert ist, bevor eine Nachlaufzeit beim Befüllen eines ersten Behältnisses (5'''') der Behältniseinheit beginnt und C) Zeitlich versetztes Schließen der Ventile (4', 4'', 4''', 4'''') und Ausgabe der befüllten Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit aus der Abfüllmaschine (11).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an einer Behältniseinheit umfassend zumindest zwei oder mehr zu befüllende Behältnisse und eine Abfüllmaschine.
  • Es sind Verfahren zum Betrieb eines auf einer rotierenden Karussell-Abfüllmaschine angeordneten Messgerätes bekannt, welches ein Messsignal auf der Basis zweier Primärsignale ermittelt. Ein solches Verfahren wird in der WO 2009 118 394 A1 offenbart.
  • Weiterhin sind aus der DE 10 2007 030 559 A1 Abfüllmaschinen bekannt, welche eine Abfüllungen mehrerer Behältnisse mittels eines einzigen Durchflussmessgeräts offenbart. Dabei wird jedoch die Abgabe eines Abfüllmediums in ein Behältnis über eine einzige Leitung beschrieben.
  • 3 zeigt demgegenüber eine zeiteffizientere bekannte Vorgehensweise einer Abfüllung von Behältnissen. Dabei verzweigt sich eine Hauptleitung in mehrere Teilleitungen ab, welche ein Abfüllmedium an eine Pluralität an Behältnisse abgibt. Diese Pluralität an Behältnisse wird im Rahmen der Erfindung als Behältniseinheit bezeichnet. Bei dieser Anlage wird jedoch eine Überwachung des Durchflusses jeder Teilleitung durchgeführt.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mehrere Behältnisse zeiteffizient und unter vermindertem Messgeräteaufwand zu befüllen.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Abfüllmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit umfasst zumindest zwei oder mehr zu befüllende Behältnisse. Diese Befüllung erfolgt mit einer Abfüllmaschine. Die Behältniseinheit kann mehrere in Vorschubrichtung hintereinander geordnete Flaschen umfassen. Diese müssen keine Verbindung untereinander aufweisen, sondern die Behältnisse, z. B. die Flaschen, können jeweils mit ihren Behältniswandungen aneinander lose anliegen.
  • Die Abfüllanlage weist eine Transportvorrichtung zum Transport von mit Abfüllmedien zu befüllenden Behältnissen auf. Die Transportvorrichtung gibt eine Vorschubrichtung für die Behältnisse einer Behältniseinheit vor. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise ein Förderband sein oder aber auch eine Greifvorrichtung welche die Behältnisse fixiert.
  • Die Abfüllanlage weist zumindest eine Abfüllanordnung mit einer Hauptleitung auf. Die Abfüllanordnung kann beispielsweise ein Abfüll- bzw. Maschinenarm sein, welcher die Hauptleitung trägt, an welchem die Hauptleitung angeordnet ist oder in welchem die Hauptleitung integriert ist. Die Hauptleitung ist dabei als Teil des Abfüll- bzw. Maschinenarms zu verstehen. Der Abfüll- bzw. Maschinenarm kann z. B. verschwenkbar sein oder über eine Führung z. B. Schienen in der Abfüllanlage oberhalb der Transportvorrichtung und oberhalb der Behältnisse angeordnet sein. Dieser Maschinenarm kann Teil einer Karussell-Abfüllmaschine sein.
  • Die Abfüllanordnung weist entlang der Hauptleitung ein Durchflussmessgerät auf. Dieses Durchflussmessgerät erfasst den Durchfluss welcher durch die Hauptleitung in Teilleitungen strömt, in welche sich die Hauptleitung nach einem Kreuzungspunkt verzweigt.
  • Die Teilleitungen und daran angeordnete Ventile sind ebenfalls Teil der Abfüllanordnung. Die Regelung und/oder Steuerung der Ventile, beispielsweise durch eine Auswerteeinheit, ermöglicht die geregelte und/oder gesteuerte Abgabe des Abfüllmediums.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • A) Transport der Behältnisse der Behältniseinheit durch die Transportvorrichtung in Vorschubrichtung. (?)
  • Dies dient der Einführung der Behältnisse der Behältniseinheit in die Abfüllmaschine. (?) Die Abfüllung kann vorzugsweise während eines kontinuierlichen Transports der Behältnisse in der Abfüllmaschine erfolgen.
    • B) Befüllung der Behältniseinheit während ihres Transportes in Vorschubrichtung durch Abgabe des Abfüllmediums aus den Teilleitungen; • wobei die Befüllung der Behältnisse durch Öffnen der Ventile zeitlich versetzt initiiert wird und mit einem ersten Behältnis der Behältniseinheit beginnt.
  • Während des Öffnens des Ventils steigt die Durchflussrate an, bis ein konstanter Durchflusswert bzw. eine konstante Durchflussrate eingestellt ist. Da die Behälter nach und nach der Abfüllmaschine zugeführt werden, beginnt die Befüllung des ersten Behältnisses einer Behältniseinheit bereits während die anderen Behältnisse erst noch unterhalb der Teilleitungen der Abfüllanordnung positioniert werden.
  • Die vorgenannte Befüllung der Behältniseinheit kann derart erfolgen, dass die Befüllung aller Behältnisse der Behältniseinheit initiiert ist, bevor eine Nachlaufzeit beim Befüllen eines ersten Behältnisses der Behältniseinheit beginnt. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Öffnen eines Ventils bei gleichzeitigem Schließen eines anderen Ventils zu einer fehlerhaften Auswertung des Zustandes der Abfüllmaschine kommt.
  • Die Regelung und/oder Steuerung und Auswertung der Abfüllung kann bei diesem Verfahrensablauf anhand der Messwerte des Durchflussmessgerätes an der Hauptleitung erfolgen. Weitere Durchflussmessgeräte an den Teilleitungen sind dabei nicht zwingend notwendig und können vorteilhaft eingespart werden.
    • C) Zeitlich versetztes Schließen der Ventile und Ausgabe der befüllten Behältnisse der Behältniseinheit aus der Abfüllmaschine.
  • Dies stellt das Ende des Abfüllvorgangs dar. Es werden vorzugsweise Behältnisse mit der gleichen Menge des Abfüllmediums aus der Abfüllmaschine ausgegeben. Insgesamt ist der Messgeräteaufwand der Abfüllung gegenüber der bislang bekannten Lösung geringer.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Zeitintervall zur Befüllung eines einzelnen Behältnisses einer Behältniseinheit kann üblicherweise in zumindest drei Zeitintervallen unterteilt werden. Diese Zeitintervalle werden als sogenannte Vorlaufzeit, Hauptbefüllungszeit und Nachlaufzeit im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Bei der Vorlaufzeit steigt der Durchflusswert der an den Teilleitungen abgegebenen Menge an Abfüllmedium auf einen konstanten Durchflusswert an. Bei der Nachlaufzeit sinkt der Durchflusswert der an den Teilleitungen abgegebenen Menge an Abfüllmedium von diesem konstanten Durchflusswert auf null ab. Diese Vor- und Nachlaufzeiten sind u. a. von der Zeit bis zum vollständigen Öffnen der jeweiligen Ventile und von der Strecke der Teilleitung vom Ort des Ventils bis zu einer Ausgabeöffnung abhängig.
  • Es ist dabei vorteilhaft, wenn während der Hauptbefüllungszeit eine annähernd konstante Durchflussrate vorherrscht. Typische Schwankungsbreiten des Durchflusswertes liegen bei unter 10%, vorzugsweise unter 5% bezogen auf einen Volumendurchfluss oder Massendurchfluss.
  • Es ist zudem von Vorteil, wenn vor Initiierung der Befüllung eines zweiten Behältnisses einer Behältniseinheit die Vorlaufzeit eines ersten Behältnisses abgelaufen ist und somit ein konstanter Durchflusswert für das erste Behältnis vorliegt.
  • Die Hauptbefüllungszeit der Befüllung des letzten Behältnisses der Behältniseinheit kann vorteilhaft initiiert sein, bevor die Nachlaufzeit der Befüllung des ersten Behältnisses der Behältniseinheit beginnt. Dies vereinfacht die Auswertung der Durchflusswerte und vereinfacht die Regelung und/oder Steuerung der Abfüllung.
  • In einem Datenspeicher einer der Abfüllmaschine zugeordneten Auswerteeinheit kann vorteilhaft ein Sollwert für die maximale Abfüllmenge für ein Behältnis einer Behältniseinheit hinterlegt sein, wobei dieser Sollwert für alle Behältnisse einer Behältniseinheit gilt. Dieser Sollwert kann vor dem Start einer Befüllung durch einen Nutzer eingegeben sein und kann vor jeder Befüllung auf das Befüllungsvolumen der jeweiligen zu befüllenden Behältnisse neu eingestellt werden.
  • Die Dauer in welcher ein Ventil während der Befüllung noch geöffnet bleiben soll, kann vorteilhaft nach folgender Formel ermittelt werden: tn = (SW – NLM – ME)/Qn, wobei
  • tn
    = Zeit in der das Ventil noch geöffnet bleiben soll
    SW
    = gewünschte Abfüllmenge als vorgegebener Sollwert
    NLM
    = vorgegebene oder ermittelte Nachlaufmenge
    ME
    = Menge des Abfüllmediums bis zum Zeitpunkt tn
    Qn
    = aktuelle Durchflussrate zum Zeitpunkt tn
  • Ebenfalls erfindungsgemäß ist eine Abfüllmaschine, insbesondere zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine Transportvorrichtung zum Transport von mit Abfüllmedium zu befüllenden Behältnissen unter Vorgabe einer Vorschubrichtung und zumindest eine Abfüllanordnung mit einer Hauptleitung, wobei entlang der Hauptleitung ein Durchflussmessgerät angeordnet ist und wobei die Hauptleitung sich in mehrere Teilleitungen mit daran angeordneten Ventilen verzweigt, zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit umfassend zumindest zwei oder mehr der zu befüllenden Behältnisse.
  • Die erfindungsgemäße Abfüllmaschine weist eine Auswerteeinheit auf, welche ausgerüstet ist zur Regelung und/oder Steuerung der Ventile der Teilleitungen, derart, dass die Befüllung der Behältniseinheit während ihres Transportes in Vorschubrichtung zeitlich hintereinander derart erfolgt, dass die Befüllung aller Behältnisse der Behältniseinheit initiiert ist, bevor eine Nachlaufzeit beim Befüllen eines ersten Behältnisses der Behältniseinheit beginnt.
  • Die Teilleitungen weisen dabei vorteilhaft kein Durchflussmessgerät auf.
  • Jede Teilleitung kann vorteilhaft ein Ventil aufweisen, welches von der Auswerteeinheit geregelt und/oder gesteuert wird.
  • Die Vorschubrichtung kann bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, verlaufen. Dies ist typischerweise bei einer Karussell-Abfüllmaschine der Fall.
  • Die Abfüllanordnung mit der Hauptleitung und den Teilleitungen kann als Abfüllarm ausgebildet sein, welcher in Vorschubrichtung in Gravitationsrichtung oberhalb der Behältnisse einer Behältniseinheit mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit wie die Behältnisse bewegt wird.
  • Das Ende einer jeweiligen Teilleitung kann als Füllkopf ausgestaltet sein.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 schematische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Abfüllmaschine;
  • 2 schematische Darstellung des Ablaufs eines Befüllvorgangs in einem Durchfluss-Zeit-Diagramm; und
  • 3 schematische Prinzipskizze einer Abfüllmaschine nach dem Stand der Technik.
  • 3 stellt schematisch einen Teilbereich einer an sich bekannten Abfüllmaschine 111 aus dem Stand der Technik dar. Dabei ist eine Leitung 101 vorgesehen, welche im Betrieb von einem Abfüllmedium, z. B. ein Getränk, durchströmt wird.
  • Von diesen Leitungen zweigen mehrere Teilleitungen 102', 102'', 102''', 102'''' ab. Entlang jeder dieser Teilleitungen ist jeweils ein Durchflussmessgerät 103', 103'', 103''', 103'''' angeordnet, welches den Durchfluss des Abfüllmediums 110 in der Teilleitung misst. Ein Ventil 104', 104'', 104'''. 104'''', welches jedem Durchflussmessgerät nachgeordnet ist, dient der Regulierung der Durchflussraten. Am Ende der jeweiligen Teilleitungen sind Behälter 105', 105'', 105''', 105'''', z. B. Flaschen, angeordnet, welche mit dem jeweiligen Abfüllmedium befüllt werden. Die Behälter sind auf einer Transportvorrichtung 106 angeordnet, welche die Behälter in Vorschubrichtung 107 transportiert. Die Teilleitungen verbleiben während des Befüllvorgangs über den Behältnissen und geben vorzugsweise kontinuierlich nach einem Befüllprogramm das Abfüllmedium an das Behältnis ab, bis dieses einen gewissen Befüllungsgrad erreicht hat. Da die Behältnisse durch die Transportvorrichtung in Vorschubrichtung während des Befüllens transportiert werden, versteht sich, dass auch die Teilleitungen in Vorschubrichtung 107 weitertransportiert werden. Wie man erkennt, ist das in Vorschubrichtung vorderste Behältnis 105' am Meisten befüllt.
  • Karussell-Abfüllmaschinen und deren Regelung und/oder Steuerung mit Hilfe von Durchflussmessgeräten sind an sich beispielsweise aus der DE 10 2008 016 235 A1 bekannt.
  • In 1 ist eine Abfüllmaschine 11 vorzugsweise mit kontinuierlicher Abfüllung einer Mehrzahl von Behältnissen 5', 5'', 5''', 5'''' mit einem fluiden Abfüllmedium 10 dargestellt. Eine bevorzugte Anwendung für eine solche Abfüllmaschine 11 besteht in der Flaschenabfüllung von Getränken.
  • Das Abfüllmedium 10 kann bevorzugt ein Getränk sein, es kann allerdings auch ein anderes flüssiges Medium, so z. B. Joghurt, Schuhcreme, Spiritus oder dergleichen sein.
  • Eine besonders bevorzugte Variante einer Abfüllmaschine 11 ist in Form einer Karussell-Abfüllmaschine in 1 dargestellt. Bekannterweise werden bei einer solchen Abfüllmaschine die zu befüllenden Behälter 5', 5'', 5''', 5'''' in einer Vorschubrichtung 7 auf einem Kreisbahnteilbereich entlanggeführt. Die Vorschubrichtung 7 verläuft somit zumindest bereichsweise bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig. Es ist allerdings im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass es sich bei der Abfüllmaschine 11 um eine Abfüllmaschine mit linearer Vorschubrichtung handelt.
  • Dabei wird ein Abfüllarm mit mehreren Düsen über eine Reihe von Behältnissen angeordnet wobei zumindest eine Düse oberhalb einer Öffnung jeweils eines Behältnisses angeordnet ist und das Medium durch die Öffnung in das Behältnis abgibt. Die Behältnisse sind dabei in Vorschubrichtung hintereinander angeordnet.
  • Der Abfüllarm weist eine Fluidleitung 1 auf, welcher das Abfüllmedium 10 an die jeweiligen zu befüllenden Behältnisse abgibt. Von der Fluidleitung 1 zweigt eine Leitung ab, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Hauptleitung 2 bezeichnet wird.
  • Anders als in 3 handelt es sich jedoch um eine einzige Hauptleitung 2 welche abzweigt und einen Gesamtstrom des Abfüllmediums 10 zum Befüllen von mehreren Behältnissen, in 1 sind es die vier Behältnisse 5', 5'', 5''', 5'''', leitet. Bei den mehreren Behältnissen kann es sich um zumindest zwei Behältnisse handeln. Typischerweise sind es jedoch 4 bis 20 Behältnisse.
  • Entlang dieser Hauptleitung 2 ist ein Durchflussmessgerät 3 angeordnet, welches den Durchfluss und/oder die Durchflussgeschwindigkeit des Gesamtstromes ermittelt.
  • In Anschluss an die Durchflussmessung erstreckt sich die Hauptleitung 2 noch über ein Teilstück 9 weiter und mündet in einen Kreuzungspunkt 8, in welchem sich die Hauptleitung 2 in 1 in vier Teilleitungen 12', 12'', 12''', 12'''' verzweigt.
  • Jede dieser Teilleitungen endet jeweils in einer Ausgabeöffnung über jeweils einem getrennten Behältnis 5', 5'', 5''', 5''''. Diese Ausgabeöffnung kann in Form einer Düse ausgestaltet sein.
  • Jede dieser Teilleitungen 12', 12'', 12''', 12'''' weist ein Ventil 4', 4'', 4''', 4'''' auf zur Einstellung des aktuellen Durchflusses in jeder Teilleitung. Bekannterweise unterscheidet man während des Abfüllvorgangs in ein Behältnis die Menge an Abfüllmedium 10 in eine Vorlaufmenge, eine Hauptmenge und eine Nachlaufmenge.
  • Auch in der Abfüllmaschine 11 der 1 sind die abzufüllenden Behältnisse auf einer Transportvorrichtung 6 angeordnet und werden während des Abfüllvorgangs in Vorschubrichtung 7 vorwärtsbewegt.
  • Der besondere Vorteil der Abfüllmaschine der 1 ist, dass lediglich ein Durchflussmessgerät 3 zur Regelung und/oder Steuerung des Durchflusses in mehreren Teilleitungen 4', 4'', 4''' und 4'''' der Abfüllmaschine genutzt werden kann.
  • Der Durchfluss kann sowohl geregelt als auch gesteuert werden. Beide Möglichkeiten können anhand eines Durchflussmessgerätes 3 erfolgen. Der Unterschied liegt darin, ob eine Nachlaufmenge fix ist oder nachgeregelt (ermittelt) wird. Beide Varianten sind im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Diese Regelung und/oder Steuerung des Durchflusses kann allerdings nur bedingt erfolgen. Die Durchfluss-Regelung oder Durchfluss-Steuerung wird nachfolgend anhand von 2 näher erörtert werden.
  • Innerhalb einer Vorlaufzeit tV erfolgt das Öffnen eines ersten Ventils 4'''' und es wird die Befüllung eines ersten Behältnisses 5'''' auf einen ersten konstanten Durchflusswert Q1 eingestellt.
  • Zu diesem Zeitpunkt erfasst das Durchflussmessgerät 3 lediglich die Durchflussrate bzw. die Durchflussgeschwindigkeit, welche dem Durchflusswert Q1 zum Befüllen des ersten Behältnisses entspricht.
  • Nachdem dieser erste konstante Durchfluss eingestellt wurde, also nachdem die Vorlaufmenge zugegeben wurde, erfolgt das Öffnen eines zweiten Ventils 4''' zum Befüllen des zweiten Behältnisses 5'''. Der Durchfluss in der Leitung 2 steigt an bis zum Einstellen eines konstanten Durchflusses „Q1 + Q2”. Bei gleichem Abfüllvolumens des ersten und des zweiten Behältnisses entspricht der durch das Durchflussmessgerät 3 erfasste Durchfluss „Q1 + Q2” den Durchflüssen in den Teilleitungen 12'''' und 12''' und somit in etwa dem doppelten Wert des ersten Durchflusswertes Q1.
  • Nach dem erneuten Einstellen dieses zweiten Durchflusswertes „Q1 + Q2” auf einen konstanten Wert erfolgt das Öffnen eines dritten Ventils 4'' und ein Zulauf des Abfüllmediums 10 in ein drittes Behältnis 5'' bis zu einem dritten konstanten Durchflusswert „Q1 + Q2 + Q3”. Zu diesem Zeitpunkt sind in jeder der drei Teilleitungen 12'''', 12''', 12'' beim Abfüllen des ersten, zweiten und dritten Behältnisses 5'''', 5''' und 5'' mit gleichem Befüllvolumen die gleichen Durchflussraten festzustellen.
  • Sofern der dritte konstante Durchflusswert „Q1 + Q2 + Q3” durch das Durchflussmessgerät 3 über einen gewissen Zeitraum ermittelt wurde, so erfolgt das Öffnen des vierten Ventils 4'. Sofern der vierte Durchflusswert „Q1 + Q2 + Q3 + Q4” über einen gewissen Zeitraum konstant eingestellt wurde, wird durch alle vier Teilleitungen das Abfüllmedium 10 mit einer konstanten Durchflussrate geleitet.
  • Dieser Regelungs- und/oder Steuerungsvorgang erfolgt durch eine Auswerteeinheit 13, welches eine Zeiterfassungseinheit, eine Datenspeichereinheit, ggf. ein Zählwerk und eine Recheneinheit aufweist. In der Datenspeichereinheit sind Werte hinsichtlich des Abfüllvolumens der zu befüllenden Behältnisse hinterlegt. Dieses ist vorzugsweise für alle Behälter eines Abfüllvorgangs gleich groß.
  • Das erste Behältnis wird nach Durchschreiten eines Zeitintervalls, welches als Vorlaufzeit tV bezeichnet wird, und in welcher sich ein konstanter Durchfluss Q1 einstellt bis zum Initiieren eines Endes des Abfüllvorgangs mit einer damit verbundenen Nachlaufzeit tN mit einer gleichbleibenden Durchflussrate an Abfüllmedium befüllt. Die Nachlaufzeit kennzeichnet ein Zeitintervall zwischen dem Initiieren des Verschließens des Ventils bis hin zu dem Zeitpunkt an welchem der Strom des Abfüllmediums stoppt.
  • Der Zeitraum zwischen dem Ende der Vorlaufzeit tV und dem Beginn der Nachlaufzeit tN wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Hauptbefüllungszeitraum tH bezeichnet. Innerhalb dieses Zeitraums erfolgt das Befüllen mit einem im Wesentlichen konstanten Durchfluss. Schwankungsbreiten von weniger als 2% bezüglich der Durchflussraten können jedoch dabei auftreten.
  • Innerhalb dieses Hauptbefüllungszeitraumes sollten zur korrekten Erfassung des Durchflusses die Befüllungen der weiteren Behältnisse, die den weiteren Teilleitungen einer Befüllungseinheit zugeordnet sind, initiiert werden. Diese Behältnisse sind als Behältniseinheit zu verstehen, welche beispielsweise unter einem Abfüllarm der Abfüllanlage mit den entsprechenden Teilleitungen angeordnet sind. Die Behältniseinheit in 1 umfasst vier gleichgroße Behältnisse 5', 5'', 5''' und 5''''.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn bei allen Befüllungen aller Behältnisse einer Behältniseinheit bereits die Vorlaufzeit überschritten wurde, bevor die Nachlaufzeit bei der Befüllung des ersten Behältnisses 5'''' dieser Behältniseinheit initiiert wird.
  • Das Schließen der Ventile und das Initiieren der Nachlaufzeit bis hin zum vollständigen Stopp des Durchflusses innerhalb einer Teilleitung wird durch die Abnahme des Durchflusses in der Hauptleitung 2 detektiert.
  • Das Durchflussmessgerät 3 kann das sukzessive, insbesondere schrittweise, Öffnen der jeweiligen Ventile einer Abfüllanlage, insbesondere eines Abfüllarmes einer Abfüllanlage, messtechnisch erfassen und kann zudem das sukzessive, insbesondere schrittweise, Schließen dieser Ventile erfassen. Anhand des Durchflussmessgerätes 3 ist somit in Verbindung mit der Auswerteeinheit 13 eine Regelung und/oder Steuerung des Abfüllvorgangs einer Behältniseinheit mit nur einem Durchflussmessgerät 3 möglich.
  • Die Regelung und/oder Steuerung zum Öffnen der Ventile erfolgt somit vorzugsweise in einem sogenannten Zeitmultiplex. Dabei nimmt der Durchfluss in der Teilleitung 12'''' zu bis er einen konstanten Wert erreicht woraufhin der Durchfluss Q2 in der Teilleitung 12''' initiiert wird und zunimmt. Die Initiierung des Durchflusses Q2 durch Regeln oder Ansteuern des Ventils 4''' erfolgt in 2 zum Initiierungszeitpunkt tini;Q2.
  • Das eingesetzte Durchflussmessgerät 3 kann vorzugsweise ein Coriolis-Durchflussmessgerät und/oder ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät sein. Es sind allerdings auch Ultraschall-Durchflussmessgeräte für den Einsatz denkbar, jedoch weniger bevorzugt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leitung
    2
    Hauptleitung
    3
    Durchflussmessgerät
    4
    Ventil
    5
    Behältnis
    6
    Transportvorrichtung
    7
    Vorschubrichtung
    8
    Kreuzungspunkt
    9
    Teilstück
    10
    Abfüllmedium
    11
    Abfüllmaschine
    12
    Teilleitung
    13
    Auswerteeinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2009118394 A1 [0002]
    • DE 102007030559 A1 [0003]
    • DE 102008016235 A1 [0038]

Claims (12)

  1. Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerte Abgabe eines Abfüllmediums (10) an eine Behältniseinheit umfasst zumindest zwei oder mehr zu befüllende Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') mit einer Abfüllmaschine (11), wobei die Abfüllanlage (11) eine Transportvorrichtung (6) zum Transport von mit Abfüllmedien (10) zu befüllenden Behältnissen (5', 5'', 5''', 5'''') unter Vorgabe einer Vorschubrichtung (7) und zumindest eine Abfüllanordnung mit einer Hauptleitung (2) aufweist, wobei die Abfüllanordnung entlang der Hauptleitung (2) ein Durchflussmessgerät (3) aufweist und wobei die Hauptleitung (2) sich in mehrere Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''') mit daran angeordneten Ventilen (4', 4'', 4''', 4'''') verzweigt, wobei die geregelte und/oder gesteuerte Abgabe des Abfüllmediums (10) gekennzeichnet ist durch die folgenden Schritte: A) Transport der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit durch die Transportvorrichtung (6) in Vorschubrichtung (7); B) Befüllung der Behältniseinheit während ihres Transportes in Vorschubrichtung (7) gemäß Schritt A) durch Abgabe des Abfüllmediums (10) aus den Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''); • wobei die Befüllung der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') durch Öffnen der Ventile (4', 4'', 4''', 4'''') zeitlich versetzt initiiert wird und mit einem ersten Behältnis (5'''') der Behältniseinheit beginnt, • wobei die Befüllung der Behältniseinheit derart erfolgt, dass die Befüllung aller Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit initiiert ist, bevor eine Nachlaufzeit beim Befüllen eines ersten Behältnisses (5'''') der Behältniseinheit beginnt und C) Zeitlich versetztes Schließen der Ventile (4', 4'', 4''', 4'''') und Ausgabe der befüllten Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit aus der Abfüllmaschine (11).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zeitintervall zur Befüllung eines einzelnen Behältnisses (5', 5'', 5''', 5'''') einer Behältniseinheit in zumindest drei Zeitintervalle – eine Vorlaufzeit, eine Hauptbefüllungszeit und eine Nachlaufzeit – unterteilt, wobei während der Hauptbefüllungszeit eine annähernd konstante Durchflussrate vorherrscht, wobei vor Initiierung der Befüllung eines zweiten Behältnisses (5''') einer Behältniseinheit die Vorlaufzeit eines ersten Behältnisses (5'''') abgelaufen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbefüllungszeit der Befüllung des letzten Behältnisses (5') der Behältniseinheit initiiert ist, bevor die Nachlaufzeit der Befüllung des ersten Behältnisses (5'''') der Behältniseinheit beginnt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein kontinuierlicher Transport der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') während des Befüllens der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Datenspeicher einer der Abfüllmaschine (11) zugeordneten Auswerteeinheit (13) ein Sollwert für die maximale Abfüllmenge für ein Behältnis einer Behältniseinheit hinterlegt ist, wobei dieser Sollwert für alle Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') einer Behältniseinheit gilt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer in welcher ein Ventil (4', 4'', 4''', 4'''') während der Befüllung noch geöffnet bleiben soll nach folgender Formel ermittelt wird: tn = (SW – NLM – MEt)/Qn, wobei tn = Zeit in der das Ventil noch geöffnet bleiben soll SW = gewünschte Abfüllmenge als vorgegebener Sollwert NLM = vorgegebene oder ermittelte Nachlaufmenge ME = Menge des Abfüllmediums bis zum Zeitpunkt tn Qn = aktuelle Durchflussrate zum Zeitpunkt tn
  7. Abfüllmaschine (11), insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Transportvorrichtung (6) zum Transport von mit Abfüllmedien (10) zu befüllenden Behältnissen (5', 5'', 5''', 5'''') unter Vorgabe einer Vorschubrichtung (7) und zumindest eine Abfüllanordnung mit einer Hauptleitung (2), wobei entlang der Hauptleitung (2) ein Durchflussmessgerät (3) angeordnet ist und dass die Hauptleitung (2) sich in mehrere Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''') mit daran angeordneten Ventilen (4', 4'', 4''', 4'''') verzweigt, zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums (10) an eine Behältniseinheit umfassend zumindest zwei oder mehr der zu befüllenden Behältnisse (5', 5'', 5''', 5''''), dadurch gekennzeichnet, dass die Abfüllmaschine (11) eine Auswerteeinheit (13) aufweist, welche ausgerüstet ist zur Regelung und/oder Steuerung der Ventile (4', 4'', 4''', 4'''') der Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12''''), derart, dass die Befüllung der Behältniseinheit während ihres Transportes in Vorschubrichtung (7) zeitlich hintereinander derart erfolgt, dass die Befüllung aller Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') der Behältniseinheit initiiert ist, bevor eine Nachlaufzeit beim Befüllen eines ersten Behältnisses (5'''') der Behältniseinheit beginnt.
  8. Abfüllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''') kein Durchflussmessgerät (3) aufweisen.
  9. Abfüllmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Teilleitung (12', 12'', 12''', 12'''') ein Ventil (4', 4'', 4''', 4'''') aufweist, welches von der Auswerteeinheit (13) geregelt und/oder gesteuert wird.
  10. Abfüllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubrichtung (7) bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, verläuft.
  11. Abfüllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfüllanordnung mit der Hauptleitung (2) und den Teilleitungen (12', 12'', 12''', 12'''') als Abfüllarm ausgebildet ist, welcher in Vorschubrichtung (7) in Gravitationsrichtung oberhalb der Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') einer Behältniseinheit mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit wie die Behältnisse (5', 5'', 5''', 5'''') bewegt wird.
  12. Abfüllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende einer jeweiligen Teilleitung (12', 12'', 12''', 12'''') als Füllkopf ausgestaltet ist.
DE102016103786.9A 2016-03-03 2016-03-03 Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine Withdrawn DE102016103786A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103786.9A DE102016103786A1 (de) 2016-03-03 2016-03-03 Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103786.9A DE102016103786A1 (de) 2016-03-03 2016-03-03 Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016103786A1 true DE102016103786A1 (de) 2017-09-07

Family

ID=59651271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016103786.9A Withdrawn DE102016103786A1 (de) 2016-03-03 2016-03-03 Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016103786A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19701001A1 (de) * 1997-01-14 1998-07-23 Bailey Fischer & Porter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeitsmengen
DE19917441A1 (de) * 1999-04-17 2000-10-26 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen einer Flüssigkeit in Verpackungsbehälter
DE102007030559A1 (de) 2007-06-30 2009-01-15 Khs Ag Verfahren zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern sowie Füllsystem
WO2009118394A1 (de) 2008-03-27 2009-10-01 Endress+Hauser Flowtec Ag VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES AUF EINER ROTIERENDEN KARUSSELL-ABFÜLLMASCHINE ANGEORDNETEN MEßGERÄTS
DE102010032573A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Khs Gmbh Füllmaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19701001A1 (de) * 1997-01-14 1998-07-23 Bailey Fischer & Porter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeitsmengen
DE19917441A1 (de) * 1999-04-17 2000-10-26 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen einer Flüssigkeit in Verpackungsbehälter
DE102007030559A1 (de) 2007-06-30 2009-01-15 Khs Ag Verfahren zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern sowie Füllsystem
WO2009118394A1 (de) 2008-03-27 2009-10-01 Endress+Hauser Flowtec Ag VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES AUF EINER ROTIERENDEN KARUSSELL-ABFÜLLMASCHINE ANGEORDNETEN MEßGERÄTS
DE102008016235A1 (de) 2008-03-27 2009-10-01 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betreiben eines auf einer rotierenden Karussell-Abfüllmachine angeordneten Meßgeräts
DE102010032573A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Khs Gmbh Füllmaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007030559B4 (de) Verfahren zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern sowie Füllsystem
DE69201928T2 (de) Verfahren zur gewichtsmässigen Dosierung beim Füllen von Behältern.
EP2412664B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Abfüllen von mehrkomponentigen Getränken
EP2460761B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältnissen
EP0776314A1 (de) Verfahren zum befüllen von behältern mit einer unter druck stehenden flüssigkeit
DE4341934A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen einer Flüssigkeit in Verpackungsbehälter
EP2536655B1 (de) Verfahren sowie füllsystem zum volumen- und/oder mengengesteuerten füllen von behältern mit einem zumindest aus zwei komponenten bestehenden füllgut
EP1940726A1 (de) Verfahren zum sicheren abfüllen bei ventilgesteuerten abfüllanlagen
WO2015181024A1 (de) Verfahren zum ventilgesteuerten abfüllen
EP4001207A1 (de) Verfahren zum kalibrieren eines füllorgans in einer abfüllanlage
EP1424130A2 (de) Mehrkanaldosiervorrichtung mit automatischer Kalibrierung
DE19612797C2 (de) Dosiersystem
EP1449768B1 (de) Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen oder schüttbaren Mediums in ein Behältnis
EP0899079A1 (de) Verfahren zum Zuführen von Kunststoffgranulat in die Einlauföffnung eines Kunststoffextruders
EP0491312B1 (de) Verfahren und Fütterungseinrichtung zum Aufbereiten und Zuführen von zwei pumpfähigen Viehfuttermischungen unterschiedlicher Zusammensetzung zu Verbraucherstellen
EP1570241B1 (de) Verfahren zum abfüllen einer definierten menge eines mediums in einen behälter
DE1907906C3 (de) Verfahren zum Aufrechterhalten eines gleichen und dauernden Flüssigkeitsstromes zu und von einem mit Unterbrechung arbeitenden Gerät und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
DE102016103786A1 (de) Verfahren zur geregelten und/oder gesteuerten Abgabe eines Abfüllmediums an eine Behältniseinheit und Abfüllmaschine
EP1884466B1 (de) Abfüll-Anlage für fliessfähige Massen
EP0533968B1 (de) Verfahren zum Überwachen von Fülleinrichtungen bei Differentialdosierwaagen
EP1567837B1 (de) Verfahren zur nachlaufmengenregelung bei abfüllanlagen
EP1135293B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur befüllung von gebinden
EP0519114B1 (de) Verfahren und Fütterungseinrichtung zum Zubereiten und Zuführen von pumpfähigem Viehfutter zu Verbraucherstellen
WO2019042845A1 (de) Verfahren zum fördern eines arbeitsmediums
DE4130413C2 (de) Anlage zum Mischen und/oder Homogenisieren flüssiger Komponenten

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination