-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter sowie eine entsprechende Abfüllanlage. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage und ein Verfahren zum Überprüfen von Ventilfunktionen in einer Abfüllanlage.
-
Stand der Technik
-
Aus der Patentanmeldung
DE 26 34 637 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen von Flaschenbehandlungsmaschinen bekannt. Hierbei wird ein Mikrofon derart platziert, dass ein für das Zerplatzen einer Flasche charakteristischer Schallimpuls erfasst wird. Dieser gibt Aufschluss darüber, ob bzw. dass ein Flaschenbruch aufgetreten ist.
-
Eine ähnliche Vorrichtung ist in dem
US-Patent 3,307,444 offenbart. Dieses sieht die Anordnung eines Mikrofons außerhalb eines Karussells vor, um auf das charakteristische Geräusch einer zerplatzenden Flasche reagieren zu können.
-
In der Patentanmeldung
DE 199 44 814 A1 ist eine Vorrichtung zur Kontrolle des Füllstands in einem Metallbehälter beschrieben. Metallbehälter weisen die Besonderheit auf, dass keine elektromagnetischen Wellen oder kapazitive Mittel zur Füllstandsmessung eingesetzt werden können. Vor diesem Hintergrund schlägt jene Patentanmeldung vor, den Metallbehälter mit abgefülltem Inhalt als Masse/Feder-System zu behandeln. So wird berührungslos eine Auslenkung der Behälterwand hervorgerufen, deren Folgen Aufschluss über die Masse und somit den Füllstand geben. Um die aus der Auslenkung resultierenden Luft- bzw. Schalldruckänderungen zu messen, werden beispielsweise Mikrofone eingesetzt.
-
Gemäß der Offenlegungsschrift
DE 10 2018 115 915 A1 lässt sich das Verhalten eines Drehverteilers, der zwischen einem Karussell und einem stehenden Anlageteil angeordnet ist, über Sensoren erfassen und überwachen. Als mögliche Überwachungsvorrichtung wird ein Mikrofon vorgeschlagen, welches die an dem Drehverteiler aufgebrachten Schwingungen aufnimmt.
-
Darstellung der Erfindung
-
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter sowie eine entsprechende Abfüllanlage bereitzustellen. Außerdem zielt die Erfindung darauf ab, ein verbessertes Verfahren zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage sowie ein verbessertes Verfahren zum Überprüfen von Ventilfunktionen in einer Abfüllanlage bereitzustellen.
-
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter und durch eine Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter mit den Merkmalen der unabhängigen Vorrichtungsansprüche gelöst. Weiterhin wird die Erfindung mittels der Merkmale, die die unabhängigen Verfahrensansprüche beanspruchen, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
-
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter vorgeschlagen. Die Ventilfunktion kann hierbei die Funktionsfähigkeit des Füllventils, insbesondere im Hinblick auf dessen Ansteuerbarkeit, dessen Dichtheit und/oder dessen Schaltbarkeit, bezeichnen. Die Ansteuerbarkeit kann bezeichnen, ob das Ventil überhaupt auf Schaltsignale reagiert. Die Dichtheit kann bezeichnen, ob bei geschlossenem Ventil eine vollständige Schließung realisiert ist. Die Schaltbarkeit kann bezeichnen, inwiefern der Zeitpunkt, zu dem die Signale zum Öffnen des Ventils und zum Schließen des Ventils ausgegeben werden, mit dem Zeitpunkt, zu dem das Ventil tatsächlich öffnet bzw. tatsächlich schließt, übereinstimmt.
-
Die Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion weist einen Schallwandler und ein Steuergerät auf. Der Schallwandler kann eine Einheit sein, welche akustische Eingangssignale in elektrische Ausgangssignale in Form von elektrischer Spannung umwandelt. Der Schallwandler kann ein Mikrofon sein, welches Schalldruck in ein Mikrofonsignal umwandelt. Der Schalldruck kann über einen in Dezibel, dB, angegebenen Pegel quantifiziert werden. Das Steuergerät kann in den Schallwandler integriert oder separat von diesem ausgestaltet sein. Das Steuergerät kann die vom Schallwandler erzeugten elektrischen Ausgangssignale verarbeiten, überprüfen und/oder weitersenden. Das Steuergerät kann ein zentrales Steuergerät sein oder mit einem zentralen Steuergerät in Verbindung stehen, um eine Steuerung oder eine Regelung des Füllventils und/oder der Abfüllanlage vorzunehmen. Der Schallwandler und das Steuergerät können von einem Gehäuse geschützt werden. Hierbei kann es sich um zwei verschiedene Gehäuse oder um dasselbe Gehäuse handeln.
-
Das Steuergerät ist dazu ausgebildet und eingerichtet, ein von dem Schallwandler detektiertes akustisches Signal des Füllventils zum Überprüfen der Ventilfunktion zu analysieren und bei Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal zu senden. Dadurch, dass das Steuergerät dazu ausgebildet ist, kann es strukturell zur Analyse und dem möglichen anschließenden Versenden eines Warnsignals angepasst sein. Dadurch, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, kann es funktional zur Analyse und dem möglichen anschließenden Versenden eines Warnsignals angepasst sein.
-
Das akustische Signal des Füllventils kann ein Geräusch sein, das von dem Füllventil ausgeht, wenn dieses angesteuert wird. Insbesondere kann es sich um ein Geräusch handeln, das aufgrund von aus dem Füllventil ausströmender Druckluft entsteht. Ob eine Fehlfunktion vorliegt oder nicht, kann sich aus einem Abgleich des detektierten akustischen Signals mit zumindest einem voreingestellten Wert ergeben. Das Versenden eines Warnsignals kann die Weitergabe der Information an einen Empfänger, etwa ein anderes Steuergerät, sein, dass das soeben angesteuerte Füllventil eine Fehlfunktion aufweist. Das Versenden eines Warnsignals kann außerdem visueller Natur sein, sodass etwa über eine Leuchte die Fehlfunktion angezeigt wird. Das Versenden eines Warnsignals kann außerdem akustischer Natur sein, sodass etwa über das Aussenden eines Tons die Fehlfunktion kommuniziert wird.
-
In anderen Worten ausgedrückt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion in der Lage, mit von einem Füllventil ausgesandten akustischen Signalen als Eingangssignale ein Ausgangssignal zu erzeugen, das Informationen über die Funktionsfähigkeit des jeweiligen Füllventils beinhaltet.
-
Die Erfindung bewirkt, dass eine Fehlfunktion eines Füllventil akustisch detektierbar ist. Im Falle einer Fehlfunktion sendet ein angesteuertes Füllventil bei einer Druckbeaufschlagung andere akustische Signale als ein intaktes Füllventil. Anstelle die zur Fehlfunktion führenden Ursachen auf anderem Wege über eine Vielzahl von Sensoren zu detektieren, macht sich die Erfindung die auftretenden akustischen Unterschiede zwischen einem fehlfunktionalen und einem intakten Füllventil zugute. Dies stellt eine robuste, fehlerunanfällige, zentrale und nachrüstbare Überprüfung der Ventilfunktion des Füllventils in einer Abfüllanlage sicher. Diese Überprüfung lässt sich beispielsweise bei der Produktionsvorbereitung und/oder nach jeder Wartung und/oder Modifikation und/oder Inbetriebnahme einer Abfüllanlage durchführen.
-
Die Analyse des akustischen Signals der Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion des Füllventils kann das Vergleichen eines Pegels des akustischen Signals mit einem erwarteten Pegel umfassen. Der Pegel kann in Dezibel, dB, den vom akustischen Signal ausgesandten Schalldruck angeben. Das akustische Signal kann über eine Zeitspanne erzeugt werden. Das akustische Signal kann folglich zu einem ersten Zeitpunkt einen ersten Pegel und einem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Pegel annehmen. Sofern einer der von dem akustischen Signal versandten Pegel über dem erwarteten Pegel liegt, kann das Steuergerät das Warnsignal senden. Der erwartete Pegel kann ein voreingestellter, variabel festsetzbarer Wert sein. Der erwartete Pegel kann dem Dezibel Wert entsprechen, den ein intaktes angesteuertes, mit Druck beaufschlagtes Füllventil aussendet. Bei dem Vergleich des Pegels kann es sich um einen Vergleich von Absolutwerten handeln. Sowohl ein Unterschreiten als auch ein Überschreiten des erwarteten Pegels kann zum Versenden eines Warnsignals führen. So lassen sich insbesondere die Ansteuerbarkeit und die Dichtheit überprüfen.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Analyse des akustischen Signals der Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion des Füllventils das Vergleichen des Zeitpunkts der Detektion des akustischen Signals mit einem erwarteten Zeitpunkt umfassen. So kann, wenn ein akustisches Signal erwartet wird, jedoch keines detektiert wird, ein Warnsignal versendet werden. So lässt sich insbesondere die Schaltbarkeit überprüfen. Das Vergleichen des Zeitpunkts der Detektion des akustischen Signals kann einen Startzeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt umfassen. So kann der detektierte Startzeitpunkt von einem erwarteten Startzeitpunkt abweichen, was zum Versenden eines Warnsignals führen kann, selbst wenn der detektierte Endzeitpunkt dem erwarteten Endzeitpunkt entspricht. Entsprechendes gilt auch andersherum, wenn der detektierte Startzeitpunkt dem erwarteten Startzeitpunkt entspricht, der detektierte Endzeitpunkt jedoch von einem erwarteten Endzeitpunkt abweicht. So lässt sich die Schaltbarkeit präzise und zuverlässig überprüfen.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Analyse des akustischen Signals der Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion des Füllventils das Vergleichen der Richtung der Quelle des akustischen Signals mit einer erwarteten Richtung umfassen. Die Richtung der Quelle des akustischen Signals kann sich aus der Position der Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion des Füllventils relativ zum Füllventil ergeben. Insbesondere wenn mehr als ein Füllventil mit derselben Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion des Füllventils überprüft wird, kann der Vergleich der Richtungen Aufschluss darüber geben, ob das richtige Ventil angesteuert wurde. So lässt sich insbesondere die Ansteuerbarkeit überprüfen.
-
Der Schallwandler der Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion eines Füllventils kann ein Richtmikrofon sein und/oder in einem eine Richtwirkung vorgebenden Gehäuse angeordnet sein. Das Richtmikrofon und/oder dass die Richtwirkung vorgegebene Gehäuse können dergestalt sein, dass sie andere als frontal eintreffende Schalldruckwellen derart filtern, dass eine Aussage über den Ursprung des akustischen Signals aufgrund der Mikrofonsignale getroffen werden kann. Dies erleichtert insbesondere die Bestimmung eines Ortes, an dem ein Füllventil mit einer Fehlfunktion angeordnet sein kann.
-
Der Schallwandler kann auf die Detektion eines Schalldruckpegel im Bereich zwischen 70 dB und 130 dB, vorzugsweise 85 dB bis 95 dB, voreingestellt sein. Somit kann in diesem Bereich eine zuverlässige Überprüfung sichergestellt werden. Dadurch, dass akustische Signale unterhalb von 70 dB herausgefiltert werden können, kann eine Störung der akustischen Signale aufgrund von üblicherweise in einer Abfüllanlage auftretenden Betriebsgeräuschen vermieden werden.
-
Außerdem wird eine Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllguts in Behälter vorgeschlagen. Bei dem Füllgut kann es sich um diverse Fluide, beispielsweise Nahrungsmittel, insbesondere Flüssigkeiten, beispielsweise Getränke, handeln. Die Behälter können beispielsweise aus Plastik, insbesondere PET, Metall oder Glas sein.
-
Die Abfüllanlage weist bevorzugt ein Füllerkarussell, welches bei Drehung Behälter von einem Ort an einen anderen Ort zu transportiert. Das Füllerkarussell kann dazu in der Lage sein, Behälter zu befüllen, sodass dem Füllerkarussell zugeführte Behälter leer und vom Füllerkarussell abgeführte Behälter gefüllt sind.
-
Die Abfüllanlage weist eine Mehrzahl an auf- und zuschaltbaren Füllventilen auf. Die Füllventile dienen jeweils dazu, mit dem Füllventil zumindest temporär in Verbindung stehende Behälter mit Füllgut zu befüllen. Zur Erfüllung dieser Funktion sind die Füllventile auf- und zuschaltbar. Ist das Ventil geöffnet, d. h. aufgeschaltet, kann ein im Füllventil befindliches Füllgut das Füllventil verlassen. Ist das Ventil geschlossen, d. h. zugeschaltet, kann das im Füllventil befindliche Füllgut das Füllventil nicht verlassen. Die Schaltung des Füllventils kann über ein Steuergerät sichergestellt werden. Die Füllventile können auf dem Füllerkarussell angeordnet sein. Je mehr Füllventile auf dem Füllerkarussell angeordnet sind, desto mehr Behälter sind über das Füllerkarussell befüllbar.
-
Die Abfüllanlage weist zumindest eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion der Füllventile gemäß dieser Offenbarung auf. Die im Rahmen der hiesigen Offenbarung im Zusammenhang mit der Vorrichtung zum Überwachen der Ventilfunktion offenbarten Effekte und Vorteile erstrecken sich somit auf die gesamte Abfüllanlage.
-
Die Abfüllanlage kann genau eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion der Füllventile aufweisen. In dem Steuergerät der einen Vorrichtung können zu jedem Füllventil der Abfüllanlage erwartete Werte, etwa ein erwarteter Pegel, ein erwarteter Zeitpunkt, eine erwartete Richtung, hinterlegt sein. Die erwarteten Werte des Pegels können für alle Füllventile in der Abfüllanlage identisch sein. Die erwarteten Werte des Zeitpunkts sowie der Richtung können voneinander abweichen. Außerdem kann in dem Steuergerät der Vorrichtung der Ablauf / das Muster hinterlegt sein, in welcher Reihenfolge und zu welchem Zeitpunkt die einzelnen Füllventile der Abfüllanlage angesteuert werden, sodass die Vorrichtung die einzelnen detektierten Werte der Füllventile den jeweilig erwarteten Werten zuweisen kann. Somit kann eine Abweichung zwischen einem detektierten und einem erwarteten Wert effizient erfasst werden.
-
Außerdem wird ein Verfahren zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage vorgeschlagen.
-
Dieses Verfahren weist den Schritt des Beaufschlagens eines auf- und zuschaltbaren Füllventils mit Luftdruck bei geschlossenem Füllventil auf. Ist das Ventil geöffnet, d.h. aufgeschaltet, kann die im Füllventil befindliche Druckluft das Füllventil verlassen. Ist das Ventil geschlossen, d.h. zugeschaltet, kann die im Füllventil befindliche Druckluft das Füllventil nicht verlassen. Der Luftdruck kann bei 1 bar bis 2 bar über dem Atmosphärendruck liegen.
-
Dieses Verfahren weist den Schritt des Öffnens und Wiederverschließens des Füllventils auf, wobei während der Öffnungsdauer des Füllventils aufgrund der Luftdruckbeauftragung ein akustisches Signal entsteht. Die Öffnungsdauer kann die Zeitspanne angeben, die zwischen dem Beginn des Öffnens und dem Ende des Wiederverschließens liegt. Anders ausgedrückt kann die Öffnungsdauer die Zeitspanne angeben, in der das Füllventil nicht geschlossen ist. Das Wiederverschließen kann sich unmittelbar an das Öffnen anschließen, sodass die Öffnungsdauer minimal ist. Wenn Druckluft aus dem Ventil in die mit Atmosphärendruck beaufschlagte Umgebung gelangt, kann ein Geräusch ähnlich einem Zischen entstehen. Das akustische Signal kann ein Zischen von Druckluft sein. Sobald das Füllventil wieder geschlossen ist, d. h. nach dem Wiederverschließen, kann keine Druckluft mehr aus dem Ventil in die Umgebung gelangen, sodass kein Zischen, d.h. kein detektierbares akustisches Signal, mehr entsteht.
-
Dieses Verfahren weist den Schritt des Detektierens des akustischen Signals durch eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion gemäß dieser Offenbarung auf.
-
Dieses Verfahren kann den Schritt des Analysierens des akustischen Signals aufweisen. Das Analysieren kann das Vergleichen eines Pegels des akustischen Signals mit einem erwarteten Pegel aufweisen. Bei dem Pegel kann es sich um den in Dezibel angegebenen Schalldruck handeln. Das vorstehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils in einer Abfüllanlage hierzu Offenbarte bezüglich der Analyse des akustischen Signals ist auf den vorliegenden Schritt des Analysierens entsprechend anwendbar.
-
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Analysieren das Vergleichen des Zeitpunkts der Detektion des akustischen Signals mit einem erwarteten Zeitpunkt umfassen. Das Vergleichen des Zeitpunkts der Detektion des akustischen Signals kann einen Startzeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt umfassen. So kann - analog zum vorstehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils Offenbarten - das akustische Signal einen Start- und einen Endzeitpunkt aufweisen, die jeweils mit entsprechend erwarteten Start- und Endzeitpunkt verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Analysieren das Vergleichen der Richtung der Quelle des akustischen Signals mit einer erwarteten Richtung umfassen. Dies kann sich insbesondere dann anbieten, wenn die Abfüllanlage eine Mehrzahl an Füllventilen aufweist, sodass über die Detektion der Richtung, aus der ein akustisches Signal stammt, eine eindeutige Zuordnung des akustischen Signals zu einem in der Abfüllanlage angeordneten Füllventil möglich ist.
-
Das Verfahren kann den Schritt des Versendens eines Warnsignals aufweisen, sobald ein Vergleich ergibt, dass das detektierte Signal, nämlich der Pegel und/oder der Zeitpunkt des akustischen Signals und/oder die Richtung der Quelle des akustischen Signals, vom erwarteten Signal, nämlich dem erwarteten Pegel und/oder dem erwarteten Zeitpunkt und/oder der erwarteten Richtung, außerhalb einer Toleranzspanne abweicht. Die Abweichung außerhalb der Toleranzspanne kann als Detektion einer Fehlfunktion bezeichnet werden. Das Versenden eines Warnsignals kann die Weitergabe der Information an einen Empfänger, etwa ein anderes Steuergerät, sein, dass das soeben angesteuerte Füllventil eine Fehlfunktion aufweist. Das Versenden eines Warnsignals kann außerdem visueller Natur sein, sodass etwa über eine Leuchte die Fehlfunktion angezeigt wird. Das Versenden eines Warnsignals kann außerdem akustischer Natur sein, sodass etwa über das Aussenden eines Tons die Fehlfunktion kommuniziert wird. Die Toleranzspanne kann variabel einstellbar sein. Eine zu hohe Toleranzspanne kann dazu führen, dass auf eine Fehlfunktion hindeutende Abweichungen nicht als solche identifiziert werden, sodass das Verfahren zum Überprüfen detektierte Fehlfunktionen nicht über das Versenden des Warnsignals kommuniziert. Eine zu geringe Toleranzspanne kann dazu führen, dass Abweichungen, die etwa auf Hintergrundgeräusche und nicht auf Fehlfunktionen zurückzuführen sind, über das Versenden des Warnsignals als Fehlfunktion kommuniziert werden. Zwischen diesen beiden Extrema kann die Toleranzspanne eingestellt werden.
-
Das Verfahren kann dergestalt sein, dass die Toleranzspanne für die Abweichung von dem erwarteten Pegel und/oder von dem erwarteten Zeitpunkt und/oder von der erwarteten Richtung des akustischen Signals unabhängig voneinander einstellbar ist. Beispielsweise kann die Toleranzspanne für die jeweils erwarteten Signale auf die jeweils erwarteten Signale normiert werden. Denkbar ist, dass bei einer Abweichung von mehr als 10% vom erwarteten Signal das Warnsignal versendet wird.
-
Außerdem wird ein Verfahren zum Überprüfen von Ventilfunktionen in einer Abfüllanlage gemäß dieser Offenbarung vorgeschlagen.
-
Dieses Verfahren weist den Schritt auf, dass die einzelnen Füllventile der Abfüllanlage in einem vorbestimmten Muster mittels des Verfahrens zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils überprüft werden. Das vorbestimmte Muster kann ein Programmablauf sein, welcher vorgibt, zu welchem Zeitpunkt und/oder für welche Dauer und/oder welches Füllventil aus der Mehrzahl an Füllventilen druckbeaufschlagt wird. Beispielhaft kann das vorbestimmte Muster dergestalt sein, dass es vorgibt, dass zunächst ein erstes Ventil für eine erste Dauer mit einem ersten Druck beaufschlagt wird, bevor ein zweites Ventil für eine zweite Dauer mit einem zweiten Druck beaufschlagt wird, bevor ein drittes Ventil für eine dritte Dauer mit einem dritten Druck beaufschlagt wird, usw. Die erste, zweite und/oder dritte Dauer können einander entsprechen. Der erste, zweite und/oder dritte Druck können einander entsprechen.
-
Gemäß diesem Verfahren berücksichtigt die Vorrichtung zum Überprüfen der Ventilfunktion der Füllventile das vorbestimmte Muster in ihrer Überprüfung. So kann die Vorrichtung abhängig vom Muster die jeweils erwarteten Signale, etwa den erwarteten Pegel und/oder den erwarteten Zeitpunkt und/oder die erwartete Richtung, mit denen die eingehenden akustischen Signale zu vergleichen sind, anpassen. So kann in Kenntnis des Musters effizient die Funktionsweise der Füllventile der Abfüllanlage überprüft werden.
-
In dem Verfahren kann ein akustisches Signal eines Füllventils mit historischen Signaldaten desselben Füllventils verglichen werden, um einen Verschleiß des Füllventils zu detektieren. Hierfür können historische Daten des jeweiligen Füllventils auf einer Speichereinheit gespeichert werden. Sofern festgestellt wird, dass ein aktuelles akustisches Signal von einem historischen akustischen Signal abweicht, kann dies auf einen Verschleiß zurückgeführt werden. Dies kann einem zentralen Steuergerät mitgeteilt werden.
-
Es sei angemerkt, dass diejenigen Merkmale, Effekte und Vorteile, die im Zusammenhang mit einem Verfahren offenbart sind, ebenso - soweit technisch sinnvoll - auf die Vorrichtungen anwendbar sind und andersherum.
-
Figurenliste
-
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Abfüllanlage; und
- 2 ein Diagramm mit einem erwarteten Pegel und einem detektierten Pegel.
-
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben.
-
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Überprüfen einer Ventilfunktion eines Füllventils 2 dargestellt. Die Vorrichtung 1 und das Füllventil 2 sind Teil einer Abfüllanlage 3. Die Vorrichtung 1 weist einen Schallwandler 4 und ein Steuergerät 5 auf. Diese stehen miteinander in Wirkverbindung. Der Schallwandler 4 kann ein Mikrofon sein. Der Schallwandler 4 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, ein akustisches Signal, das vom Füllventil 2 versendet wird, zu detektieren. Das Steuergerät 5 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, das vom Schallwandler 4 detektierte akustische Signal zu analysieren. Das akustische Signal kann ein in Dezibel gemessener Schalldruck in Form eines Pegels oder eines Pegelverlaufs und/oder eine in Sekunden gemessene Zeit und/oder eine in Koordinaten bestimmte Richtung sein. Über die vom Steuergerät 5 durchgeführte Analyse kann das detektierte akustische Signal ausgewertet werden, um daraus Informationen, etwa über das Vorliegen von Fehlfunktionen einzelner Füllventile 2, zu gewinnen. Auf diese Weise ist die Vorrichtung 1 zum Überprüfen der Ventilfunktion dazu in der Lage, Fehlfunktionen, die anderweitig nur über einen hohen sensorischen Aufwand detektierbar wären, zentral zu detektieren. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 6 auf. Dieses kann den Schallwandler 4 und das Steuergerät 5 beherbergen. Das Gehäuse 6 kann die Vorrichtung 1 zudem vor Flüssigkeit- und/oder Schmutzeintrag schützen. Das Gehäuse 6 kann ferner dergestalt sein, dass es über seine Geometrie eine Richtfunktion des Schallwandlers 4 ermöglicht. Die Abfüllanlage 3 weist ein Füllerkarussell 7 auf. Vorliegend ist auf dem Füllerkarussell 7 ein Füllventil 2 angeordnet. Auf dem Füllerkarussell 7 kann auch eine Mehrzahl an Füllventilen 2 angeordnet sein. Die Position der Vorrichtung 1 zum Überprüfen der Ventilfunktion ist in 1 lediglich schematisch und beispielhaft dargestellt. Die Vorrichtung 1 zum Überprüfen der Ventilfunktion kann an einem beliebigen Ort der Abfüllanlage 3 angeordnet sein und muss nicht auf dem Füllerkarussell 7 angeordnet sein. Das Füllerkarussell 7 der Abfüllanlage 3 ist mit einer Zufuhrvorrichtung 8, etwa in Form eines Drehverteilers, gekoppelt, um eine effiziente Handhabung der von der Abfüllanlage 3 abgefüllten Behälter zu ermöglichen.
-
In 2 ist beispielhaft ein akustisches Signal in Form eines Pegelverlaufs in einem Diagramm dargestellt. Das Diagramm trägt den Schalldruck in Dezibel dB auf die Zeit t auf. Die durchgezogene Linie stellt einen erwarteten Pegelverlauf 9 dar. Der erwartete Pegelverlauf 9 ist auf dem Steuergerät 5 hinterlegt. Zu einem Anfangszeitpunkt t0 weist der erwartete Pegelverlauf 9 den Anfangspegel P0 auf. Zu einem ersten Zeitpunkt t1 detektiert der Schallwandler 4 ein akustisches Signal. Ein detektierte Pegelverlauf 10 ist über die gestrichelte Linie dargestellt. Zwischen dem Zeitpunkt t0 und den Zeitpunkt t1 entsprechen sich der erwartete Pegelverlauf 9 und der detektierte Pegelverlauf 10. Zum Zeitpunkt t1 weisen der erwartete Pegelverlauf 9 und der detektierte Pegelverlauf 10 jeweils einen Knick auf. Dies deutet darauf hin, dass das Füllventil 2, das das akustische Signal aussendet, zum erwarteten Zeitpunkt angesteuert wird. Zu einem Zeitpunkt t2 hat der detektierte Pegelverlauf 10 einen detektierten Pegel P1. Der detektierte Pegel P1 weicht von einem erwarteten Pegel P2 ab. Dies ist von einer Abweichung 11 dargestellt. Die Abweichung 11 überschreitet vorliegend eine vorbestimmte Toleranzabweichung. Der detektierte Pegel P1 liegt unterhalb des erwarteten Pegels P2. Dies deutet auf eine Fehlfunktion, beispielsweise ein mangelhaftes Öffnen des Füllventils 2, hin. Zu einem Zeitpunkt t3 haben der erwartete Pegelverlauf 9 und der detektierte Pegelverlauf 10 wieder einen Knick, was erneut auf eine zeitlich korrekte Ansteuerung hindeutet. Ab dem Zeitpunkt t4 entsprechen sich der erwartete Pegelverlauf 9 und der detektierte Pegelverlauf 10. Aufgrund der Abweichung 11 kann von einer Fehlfunktion des Füllventils 2 ausgegangen werden. Dies kommuniziert das Steuergerät 5 in Form eines Warnsignals. Das Warnsignal kann das Aussenden eines elektrischen Signals an ein weiteres Steuergerät sein und/oder das Aussenden eines akustischen Signals und/oder das Aussenden eines visuellen Signals. Der erwartete Pegelverlauf 9 ist auf dem Steuergerät 5 hinterlegt. Der detektierte Pegelverlauf 10 wird vom Schallwandler 4 aufgenommen.
-
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung zum Überprüfen einer Ventilfunktion
- 2
- Füllventil
- 3
- Abfüllanlage
- 4
- Schallwandler
- 5
- Steuergerät
- 6
- Gehäuse
- 7
- Füllerkarussell
- 8
- Zufuhrvorrichtung
- 9
- erwarteter Pegelverlauf
- 10
- detektierter Pegelverlauf
- 11
- Abweichung
- t0
- Anfangszeitpunkt
- t1
- erster Zeitpunkt
- t2
- zweiter Zeitpunkt
- t3
- dritter Zeitpunkt
- t4
- vierter Zeitpunkt
- P0
- Anfangspegel
- P1
- detektierter Pegel
- P2
- erwarteter Pegel
-
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
-
- DE 2634637 A1 [0002]
- US 3307444 [0003]
- DE 19944814 A1 [0004]
- DE 102018115915 A1 [0005]
