DE19602655A1 - Monitoring filling level control unit for bottles for drinks production line e.g. water, beer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Testflasche zum Überprüfen einer Füllhöhenkontrolleinrichtung für Flaschen oder dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 10.The invention relates to a method and a test bottle for checking a level control device for Bottles or the like according to the preamble of claim 1 or claim 10.
Es ist bekannt, die Funktion von Füllhöhenkontrolleinrichtungen während dem Betrieb einer Füllinie mit präparierten Testflaschen in bestimmten Zeitabständen zu überprüfen. Zu diesem Zweck werden unter- oder überfüllte Testflaschen vor der Kontrolleinrichtung in den zulaufenden Flaschenstrom eingefügt und durch die Füllhöhenkontrolleinrichtung gefahren. Bei korrekter Funktion der Füllhöhenkontrolleinrichtung müssen die Testflaschen erkannt und ausgeschieden werden. Bei konventionellen Füllinien mit Puffertransporteuren zwischen den einzelnen Behandlungsmaschinen ist diese Methode unproblematisch, weil das Einbringen der Testflaschen im Bereich der Puffertransporteure normalerweise ohne besondere Umstände möglich ist.It is known the function of Level control devices during the operation of a Filling line with prepared test bottles in certain Check intervals. For this purpose, or overfilled test bottles in front of the control facility in inserted the incoming bottle flow and through the Filling level control device driven. If correct Function of the fill level control device must Test bottles are recognized and eliminated. At conventional filling lines with buffer conveyors between this method is the individual treatment machines unproblematic, because the introduction of the test bottles in the Buffer transporters usually without any special area Circumstances is possible.
Wesentlich schwieriger gestaltet sich die gleiche Aufgabe bei sog. Blockanlagen, die zwischen bestimmten Behandlungsmaschinen keine Pufferabschnitte mit mehrreihigem Flaschenstrom besitzen. Hier werden die Flaschen einspurig, in der Regel formschlüssig mittels Sternräder, Schnecken oder ähnlichen Förderelementen, mit entsprechend höherer Geschwindigkeit von einer Behandlungsmaschine zur nächsten auf kürzestem Wege überführt. In Füllinien zum Abfüllen von Getränken in Gefäße, z. B. Bier, Wasser oder dgl. in Flaschen, Gläser, Dosen, werden häufig die Füll-, Verschließ- und Etikettiermaschine in der zuvor genannten Art mit formschlüssiger Gefäßübergabe zu einem einheitlichen Maschinenblock verbunden (DE-OS 24 36 591, DE-OS 24 51 310), wobei die Füllhöhenkontrolle erst nach dem Verschließer oder der Etikettiermaschine erfolgt. Der gesamte Flaschentransport im Bereich dieser Maschinen befindet sich normalerweise innerhalb der Schutzverkleidung der Anlage, so daß nicht nur wegen der hohen Flaschengeschwindigkeit in der einspurigen Reihe, sondern auch wegen der Sicherheitsabschaltung beim Öffnen der Schutzverkleidung kein Einfügen der Testflaschen vor der Füllhöhenkontrolleinrichtung im laufenden Betrieb möglich ist. Zum Testen der Füllhöhenkontrolleinrichtung müssen deshalb Leistungsverluste in Kauf genommen werden, wodurch der Wirkungsgrad verschlechtert wird. The same task is much more difficult in so-called block systems, which between certain Treatment machines no buffer sections with multiple rows Own bottle flow. Here the bottles become single-lane, usually form-fitting by means of star wheels, worms or similar funding elements, with correspondingly higher Speed from one treatment machine to the next transferred by the shortest route. In filling lines for filling Drinks in vessels, e.g. B. beer, water or the like. In Bottles, glasses, cans, are often the filling, Sealing and labeling machine in the aforementioned Kind with positive vessel transfer to a uniform Machine block connected (DE-OS 24 36 591, DE-OS 24 51 310), the level control only after the capper or the labeling machine. The whole Bottle transport is located in the area of these machines normally within the protective cover of the system, so that not only because of the high bottle speed in the single track series, but also because of the Safety shutdown when opening the protective cover no insertion of the test bottles in front of the Filling level control device possible during operation is. To test the fill level control device therefore performance losses are accepted, whereby the efficiency deteriorates.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Überprüfen einer Füllhöhenkontrolleinrichtung zu verbessern und vereinfachen.Accordingly, the invention has for its object that Check a level control device to improve and simplify.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.This task is characterized by the characteristics of the Claims 1 and 10 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are in the subclaims specified.
Nachfolgend werden Ausführungen der Erfindung anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are described below with reference to the Figures explained. It shows:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Block-Anlage zum Füllen, Verschließen und Etikettieren von Gefäßen, Fig. 1 is a schematic plan view of a block system for filling, closing, and labeling of vessels,
Fig. 2 eine Testflasche während dem Befüllen durch ein Füllorgan an einer Füllmaschine, Fig. 2 is a test bottle during the filling by a filling element in a filling machine,
Fig. 3 eine Testflasche nach dem Abziehen von dem Füllorgan in Fig. 2, Fig. 3 shows a test bottle after peeling off from the filling element in Fig. 2,
Fig. 4 eine Testflasche beim Passieren einer Füllhöhenkontrolleinrichtung und Fig. 4 shows a test bottle when passing a level control device and
Fig. 5 eine Testflasche mit einem komprimierbaren, elastischen Verdrängungskörper in verschiedenen Verfahrenstadien. Fig. 5 is a test bottle having a compressible, elastic displacement body in various stages of the procedure.
Die Fig. 1 zeigt eine Flaschenfüllinie in Block-Bauweise, bestehend aus einer Füllmaschine 10, einem Verschließer 11 und einer Etikettiermaschine 12. Die Flaschenübergabe von einer Maschine zur nächsten erfolgt formschlüssig mittels Sternräder 13. Am Auslaufförderer 14 der Etikettiermaschine 12 ist eine Füllhöhenkontrolleinrichtung 5 angeordnet, die eine nicht dargestellte Ausschleuseinrichtung zum Entfernen von nicht korrekt befüllten Flaschen ansteuern kann. Die Erfassung des Füllspiegels kann beispielsweise mittels Infrarot, Gamma- oder Röntgenstrahlen, Hochfrequenz oder anderen bekannten Verfahren, deren Funktion hier nicht weiter erläutert wird, erfolgen. Geeignete Füllhöhenprüfvorrichtungen sind in der Patentliteratur in verschiedenen Ausführungen detailliert erläutert (z. B. DE-OS 22 11 594). Fig. 1 shows a block Flaschenfüllinie in construction, consisting of a filling machine 10, a capper 11 and a labeling 12th The bottle transfer from one machine to the next takes place in a form-fitting manner by means of star wheels 13 . A filling level control device 5 is arranged on the outlet conveyor 14 of the labeling machine 12 and can control a discharge device (not shown) for removing bottles that are not filled correctly. The filling level can be detected, for example, by means of infrared, gamma or X-rays, high frequency or other known methods, the function of which will not be explained further here. Suitable fill level testing devices are explained in detail in various versions in the patent literature (e.g. DE-OS 22 11 594).
Zum Einleiten des Füllguts in die Flaschen ist der umlaufende Kessel der Füllmaschine 10 an seinem Umfang in bekannter Weise mit einer Vielzahl von Füllorganen 6 ausgestattet (Fig. 2). Jedes Füllorgan besitzt ein steuerbares Flüssigkeitsventil 9 mit einem in den Flaschenhals hineinragenden Rückgas- bzw. Sondenrohr 7. Das Füllende und damit die erreichte Füllhöhe H in der Flasche wird entweder von der Höhenlage der unteren Anschnittfläche des Rückgasrohres in Verbindung mit einer Gassperre (z. B. Syphon) oder einer Sonde 8 in Verbindung mit dem während dem Füllen ansteigenden Füllspiegel bestimmt, d. h. es erfolgt eine sog. Höhenfüllung. Beide Arten von Füllorganen sind grundsätzlich seit langem bekannt und in verschiedenen Ausführungen weit verbreitet. In Fig. 2 ist ein Füllorgan 6 dargestellt, bei dem die Füllhöhe H durch eine im Rückgasrohr 7 angeordnete Sonde 8 bestimmt wird. Der Aufbau und die Funktion eines derartigen Füllorgans ist ausführlich in der DE-OS 19 43 503 beschrieben. In order to introduce the filling material into the bottles, the circumferential bowl of the filling machine 10 is equipped on its circumference in a known manner with a plurality of filling elements 6 ( FIG. 2). Each filling element has a controllable liquid valve 9 with a return gas or probe tube 7 protruding into the bottle neck. The end of filling and thus the filling height H in the bottle is determined either by the height of the lower cut surface of the return gas pipe in connection with a gas barrier (e.g. siphon) or a probe 8 in connection with the filling level rising during filling, ie it there is a so-called height filling. Both types of filling organs have basically been known for a long time and are widely used in various designs. In FIG. 2, a filling member 6 is shown, wherein the filling height H is determined by a return gas pipe arranged in the probe 8 7. The structure and function of such a filling element is described in detail in DE-OS 19 43 503.
Wird mit einem derartigen Füllorgan 6 eine präparierte Testflasche 1 mit einem vor dem Füllen in den Flascheninnenraum eingebrachten schwimmfähigen Verdrängungskörper 2 gefüllt, steigt der auf dem Füllspiegel schwimmende Verdrängungskörper im Flascheninnenraum so lange nach oben, bis ein weiteres Steigen durch Anstoßen am Rückgasrohr 7 und/oder der Füllstandssonde 8 verhindert wird. Das Füllgut läuft währenddessen weiter in die Flasche ein, bis der vorbestimmte Füllspiegel H erreicht und - durch die Sonde 8 ausgelöst - der Füllgutzulauf durch Schließen des Flüssigkeitsventils 9 gestoppt wird. Diese Phase ist in Fig. 2 abgebildet. Aufgrund des zwangsweise ganz oder teilweise unter den Füllspiegel H getaucht gehaltenen Verdrängungskörpers 2 befindet sich in der Testflasche 1 ein geringeres Füllgutvolumen als in einer normalen Flasche, obwohl der Füllspiegel H in beiden Flaschen gleich hoch ist, solange sich die Flaschen in der Füllstellung am Füllorgan 6 befinden. Sobald jedoch die Testflasche 1 vom Füllorgan 6 durch den die Flasche tragenden, höhensteuerbaren Hubteller 4 nach unten abgezogen wird, kann der Verdrängungskörper 2 ungehindert vollständig zur Füllgutoberfläche aufsteigen, wodurch gleichzeitig der Füllspiegel H, bedingt durch das zuvor untergetauchte Volumen des Verdrängungskörpers 2, auf einen tieferen Pegel H′ absinkt. Dieser um ΔH tiefere Füllspiegel H′ ist in Fig. 3 erkennbar.If such a filling element 6 is used to fill a prepared test bottle 1 with a floatable displacement body 2 which was introduced into the interior of the bottle before filling, the displacement body floating on the filling level rises in the interior of the bottle until a further rise due to impact on the return gas pipe 7 and / or the level probe 8 is prevented. The filling material continues to run into the bottle until the predetermined filling level H is reached and - triggered by the probe 8 - the filling material feed is stopped by closing the liquid valve 9 . This phase is shown in Fig. 2. Due to the displacement body 2, which is forcibly completely or partially submerged under the filling level H, there is a lower filling material volume in the test bottle 1 than in a normal bottle, although the filling level H is the same in both bottles as long as the bottles are in the filling position on the filling element 6 are located. However, as soon as the test bottle 1 is pulled down from the filler 6 by the height-controllable lifting plate 4 carrying the bottle, the displacement body 2 can rise completely to the surface of the product without hindrance, as a result of which the fill level H, due to the previously submerged volume of the displacement body 2 , onto one lower level H 'drops. This filling level H 'lower by ΔH can be seen in Fig. 3.
In Fig. 4 ist eine auf diese Weise unterfüllte und verschlossene Testflasche 1 mit Verdrängungskörper 2 beim Passieren der Füllhöhenkontrolleinrichtung 5 dargestellt. Das Material und die Ausbildung des Verdrängungskörpers 2 ist in Abhängigkeit von dem zum Einsatz kommenden Prüfverfahren so ausgewählt und abgestimmt, daß der Verdrängungskörper bei der Bestimmung des Füllspiegels H′ nicht wahrgenommen wird bzw. die Messung nicht beeinflußt. Arbeitet die Füllhöhenkontrolleinrichtung 5 korrekt, muß die unterfüllte Testflasche 1 wegen des zu niedrigen Füllspiegels H′ erkannt und ausgeschieden werden. Als Prüfstrahl 15 können bevorzugt Gamma-Strahlen eingesetzt werden. FIG. 4 shows a test bottle 1 with displacement body 2 that is underfilled and closed in this way as it passes through the fill level control device 5 . The material and the design of the displacement body 2 is selected and coordinated depending on the test method used so that the displacement body is not perceived in the determination of the filling level H 'or does not influence the measurement. If the filling level control device 5 works correctly, the underfilled test bottle 1 must be recognized and eliminated due to the filling level H 'being too low. Gamma rays can preferably be used as the test beam 15 .
Damit die zum Abführen des Gases aus der Flasche erforderliche Rückgasöffnung am unteren Ende des Rückgasrohres 7 durch den während dem Füllen aufsteigenden Verdrängungskörper 2 nicht behindert wird, kann der Verdrängungskörper eine geometrisch unregelmäßige Außenkontur bzw. eine nicht ebene Oberfläche aufweisen, z. B. mit Noppen oder dgl. (siehe Fig. 2 bis 4). Aufgrund dieser Maßnahme wird ein gasdichtes Verschließen der Rückgasöffnung bei anliegendem Verdrängungskörper vermieden. Ferner wird ein Hineindrücken des Verdrängungskörpers in die Rückgasöffnung verhindert, wodurch ein Hängenbleiben des Verdrängungskörpers am Füllorgan im Moment des Abziehens der gefüllten Testflasche ausgeschlossen ist.So that the return gas opening required for discharging the gas from the bottle at the lower end of the return gas tube 7 is not hindered by the displacement body 2 rising during filling, the displacement body can have a geometrically irregular outer contour or a non-flat surface, e.g. B. with knobs or the like. (See Fig. 2 to 4). Due to this measure, a gas-tight closing of the return gas opening when the displacement body is present is avoided. Furthermore, the displacement body is prevented from being pushed into the return gas opening, as a result of which the displacement body is prevented from getting caught on the filling element when the filled test bottle is pulled off.
Beim Befüllen von Flaschen unter Gegendruck - in der Regel bei CO2-haltigen Getränken zwingend notwendig - kann ein unter Druckeinwirkung zusammendrückbarer, elastischer Verdrängungskörper 2 verwendet werden, der bei dem zur Abfüllung erforderlichen Gegendruck (Überdruck) im Flascheninnenraum eine höhere und bei Atmosphärendruck eine geringere Dichte als das Füllgut besitzt. Ein derartiger Verdrängungskörper wird zunächst in eine leere Flasche 3 (Fig. 5a) eingebracht (Fig. 5b) und beim darauffolgenden Vorspannen einer Flasche mit Gas, z. B. CO2, zusammengedrückt (Fig. 5c). Beim Einlassen der Füllflüssigkeit bleibt der Verdrängungskörper 2 aufgrund der im Vergleich zum Füllgut höheren Dichte am Flaschenboden liegen (Fig. 5d). Auf diese Weise können störende Einflüsse auf die Funktion des Rückgasrohres und/oder der Sonde durch einen auf dem Füllspiegel schwimmenden Verdrängungskörper ausgeschlossen werden. Erst wenn der vorgesehene Füllstand H erreicht, das Flüssigkeitsventil geschlossen und der Flascheninnenraum auf Atmosphärendruck entlastet worden ist, dehnt sich der Verdrängungskörper so weit aus, daß er durch seine Dichteverringerung zur Flüssigkeitsoberfläche aufsteigt und schwimmt (Fig. 5e). Sobald sich der Verdrängungskörper an der Flüssigkeitsoberfläche befindet, sinkt der Füllspiegel auf einen tiefer liegenden Pegel H′, d. h. die Testflasche 1 ist - wie gewünscht - unterfüllt.When filling bottles under counterpressure - generally mandatory for beverages containing CO2 - an elastic displacer 2 that can be compressed under pressure can be used, which has a higher density in the interior of the bottle with the counterpressure (overpressure) required for filling and a lower density at atmospheric pressure than the product has. Such a displacement body is first introduced into an empty bottle 3 ( FIG. 5a) ( FIG. 5b) and then pretensioned with gas, e.g. B. CO2, compressed ( Fig. 5c). When the filling liquid is let in, the displacement body 2 remains on the bottom of the bottle due to the higher density compared to the filling material ( FIG. 5d). In this way, disruptive influences on the function of the return gas pipe and / or the probe can be ruled out by a displacement body floating on the filling level. Only when the intended level H has been reached, the liquid valve has been closed and the interior of the bottle has been relieved to atmospheric pressure, does the displacement body expand to such an extent that it decreases and floats due to its reduction in density to the liquid surface ( Fig. 5e). As soon as the displacement body is on the liquid surface, the filling level drops to a lower level H ', ie the test bottle 1 is - as desired - underfilled.
Durch das beschriebene Verfahren kann eine Füllhöhenkontrolleinrichtung 5 mit minimalem Aufwand ohne eine Unterbrechung des Füllbetriebs überprüft werden, d. h. der Anlagenwirkungsgrad wird vorteilhafterweise nicht beeinträchtigt. Es muß lediglich in eine durch den Einlaufförderer 16 der Füllmaschine 10 (Fig. 1) zugeführte leere Flasche 3 ein Verdrängungskörper 2 von Hand eingebracht werden, was ohne weiteres bei laufendem Betrieb vorgenommen werden kann. Im weiteren Verlauf wird die Testflasche in der zuvor beschriebenen Weise selbsttätig von der Füllmaschine erzeugt und nachfolgend durch die Füllhöhenkontrolleinrichtung gefahren. Es versteht sich, daß das Verfahren auch bei konventionellen Anlagen mit zwischengeschalteten Puffertransporteuren einsetzbar ist.By the described method, a Füllhöhenkontrolleinrichtung 5 with minimal effort without interrupting the filling operation to be checked, that the system efficiency is advantageously not affected. It is only necessary to insert a displacement body 2 by hand into an empty bottle 3 fed through the infeed conveyor 16 of the filling machine 10 ( FIG. 1), which can easily be carried out during operation. In the further course, the test bottle is automatically generated by the filling machine in the manner described above and is subsequently passed through the filling level control device. It goes without saying that the method can also be used in conventional systems with intermediate buffer conveyors.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KRONES AG, 93073 NEUTRAUBLING, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |