EP1447329B1 - Vorrichtung zum Abfüllen eines Mediums - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for filling an adjustable amount (M) of a medium according to the preamble of claim 1.
- the medium is, for example, liquids.
- Bottling plants are usually operated according to the time-pressure method.
- the opening duration of a filling valve is calculated as a function of the amount to be filled and in dependence on a measured liquid pressure.
- the properties of the medium are also dependent on e.g. from the temperature. Such parameters require a correction of the filling time.
- From the DE 41 17 287 A1 is a generic device for filling an adjustable amount of a medium known.
- the time for filling at a master filling station is measured by means of a flow meter.
- the filling of trailing slave filling stations is controlled, whereby additionally a correction value can be used which takes into account changes of the influencing variables on the flow velocity.
- An adjustable restrictor ensures identical filling conditions at all filling points.
- the idea is that at a known pressure (p k ) depending on the flow (D), the filling of a set (M k ) is performed, and that from this and from the time required for it (t k ), a correction factor (K) is calculated , In this correction factor (K), the dependencies of the filling time (t) then depend on the filling properties of the medium. As long as the medium does not change, for example by keeping the temperature of the medium constant remains, with this correction factor (K), the filling time (t) depending on the amount to be filled (M) and the pressure (p) can be calculated.
- the filling station is operated in the normal operation with the time-pressure method, wherein for the necessary correction factor (K), which responds to the filling properties of the medium, in connection with a flow meter, a special filling is made.
- K necessary correction factor
- the bottling plant has at least two filling points. At the first filling point is the flowmeter, which allows the calculation of the correction factor (K). This correction factor (K) then uses the times (t) for the further fillings at this first filling point. At the same time, this factor (K) also serves to calculate the time at the at least second filling point. Thus, only one flow meter is required, but it can be operated multiple bottling.
- control unit is designed such that the flow (D) of the medium is measured only in the case that the filling time (t) is greater than the minimum filling time (t min ) of the flowmeter. For filling times (t), which is shorter than the minimum filling time (t min ), the measuring uncertainty of the flowmeter is too high, so in these cases, the flow should not be measured.
- Fig. 1 shows the course of the procedure.
- the correction factor K is calculated, which results in a filling of an amount M k via the measurement of the flow rate D k and the time t k , until the amount M k is filled, at the measured pressure p k .
- the following fillings are performed using the correction factor K, which must be determined again only when the filling characteristics of the medium have changed.
- the correction factor K can also be determined at each filling at the first filling point 1. This is useful if the medium can not or should not be monitored directly, and if, for example, several filling points 1, 2 work with this correction factor K, so that always a reliable value must be given.
- Fig. 2 is the block diagram of a bottling plant with two filling points 1, 2.
- the flow meter 5 At the first filling point 1 is the flow meter 5.
- the control unit 6 is further connected to the pressure gauges 3 of the first 1 and the second filling point 2.
- the correction factor K is determined by the control unit 6 at a first filling and used for the subsequent bottling, in dependence on the pressure p and the amount to be filled M the medium to calculate the time t, the valves 8 must be opened to fill the amount M.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfüllen einer einstellbaren Menge (M) eines Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um Flüssigkeiten.
- Abfüllanlagen werden meist nach dem Zeit-Druck-Verfahren betrieben. Bei diesem Verfahren wird die Öffnungsdauer eines Füllventils in Abhängigkeit von der abzufüllenden Menge und in Abhängigkeit von einem gemessenen Flüssigkeitsdruck berechnet. Die Eigenschaften des Mediums hängen jedoch auch von z.B. von der Temperatur ab. Solche Parameter machen eine Korrektur der Füllzeit erforderlich.
- Aus der
DE 41 17 287 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Abfüllen einer einstellbaren Menge eines Mediums bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die Zeit zum Abfüllen an einer Master-Füllstelle mit Hilfe eines Durchflussmessers gemessen. Mit Hilfe dieser Zeit wird die Abfüllung von nachlaufenden Slave-Füllstellen gesteuert, wobei hierfür zusätzlich noch ein Korrekturwert verwendet werden kann, der Änderungen der Einflussgrößen auf die Fließgeschwindigkeit berücksichtigt. Über eine justierbare Drosselstelle werden dabei identische Abfüllbedingungen an allen Abfüllstellen sichergestellt. - Daher ist es Aufgabe der Erfindung, mit einer Vorrichtung ein Medium abzufüllen, wobei auf die unterschiedlichen Abfülleigenschaften des Mediums eingegangen wird.
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Die idee ist, dass bei bekanntem Druck (pk) in Abhängigkeit vom Durchfluss (D) die Abfüllung einer Menge (Mk) durchgeführt wird, und dass daraus und aus der dafür benötigten Zeit (tk) ein Korrekturfaktor (K) berechnet wird. In diesem Korrekturfaktor (K) stecken dann die Abhängigkeiten der Füllzeit (t) von den Abfülleigenschaften des Mediums. Solange sich das Medium nicht verändert, indem z.B. die Temperatur des Mediums konstant bleibt, kann mit diesem Korrekturfaktor (K) die Füllzeit (t) in Abhängigkeit von der abzufüllenden Menge (M) und dem Druck (p) berechnet werden.
- Die Abfüllstelle wird im normalen Betrieb mit dem Zeit-Druck-Verfahren betrieben, wobei für den nötigen Korrekturfaktor (K), der auf die Abfülleigenschaften des Mediums eingeht, in Verbindung mit einem Durchflussmessgerät eine spezielle Abfüllung vorgenommen wird.
- Die Abfüllanlage weist mindestens zwei Abfüllstellen auf. Bei der ersten Abfüllstelle befindet sich das Durchflussmessgerät, das die Berechnung des Korrekturfaktors (K) ermöglicht. Mit diesem Korrekturfaktor (K) werden dann die Zeiten (t) für die weiteren Abfüllungen an dieser ersten Abfüllstelle benutzt. Gleichzeitig dient dieser Faktor (K) aber auch der Zeitberechnung an der mindestens zweiten Abfüllstelle. Somit ist nur ein Durchflussmessgerät erforderlich, es können aber mehrere Abfüllstellen betrieben werden.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuereinheit derartig ausgestaltet ist, dass der Durchfluss (D) des Mediums nur in dem Fall gemessen wird, dass die Abfüllzeit (t) größer als die minimale Abfüllzeit (tmin) des Durchflussmessgerätes ist. Für Abfüllzeiten (t), die kürzer als die minimale Abfüllzeit (tmin) ist, wird die Messunsicherheit des Durchflussmessgerätes zu hoch, daher sollte in diesen Fällen nicht der Durchfluss gemessen werden.
- Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
Fig. 1 : ein Flussdiagramm des Verfahrens; und -
Fig. 2 : ein Blockschaltbild der Abfüllanlage. -
Fig. 1 zeigt den Verlauf des Verfahrens. Zunächst wird der Korrekturfaktor K berechnet, der sich bei einer Abfüllung einer Menge Mk über die Messung der Durchflussmenge Dk und der Zeit tk, bis die Menge Mk abgefüllt ist, bei dem gemessenen Druck pk ergibt. Die folgenden Abfüllungen werden unter Verwendung des Korrekturfaktors K durchgeführt, der erst dann wieder bestimmt werden muss, wenn sich die Abfülleigenschaften des Mediums geändert haben. Der Korrekturfaktor K kann auch bei jeder Abfüllung an der ersten Abfüllstelle 1 bestimmt werden. Dies ist sinnvoll, wenn das Medium nicht direkt überwacht werden kann oder soll, und wenn z.B. mehrere Abfüllstellen 1, 2 mit diesem Korrekturfaktor K arbeiten, so dass stets ein zuverlässiger Wert gegeben sein muss. - In
Fig. 2 findet sich das Blockschaltbild einer Abfüllanlage mit zwei Abfüllstellen 1, 2. An der ersten Abfüllstelle 1 befindet sich das Durchflussmessgerät 5. Dieses ist mit einer Steuereinheit 6 verbunden, in der sich auch der Zeitmesser 4 befindet. Die Steuereinheit 6 ist weiterhin verbunden mit den Druckmessgeräten 3 der ersten 1 und der zweiten Abfüllstelle 2. Der Korrekturfaktor K wird von der Steuereinheit 6 bei einer ersten Abfüllung bestimmt und für die anschließenden Abfüllungen benutzt, um in Abhängigkeit vom Druck p und der abzufüllenden Menge M des Mediums die Zeit t zu berechnen, die die Ventile 8 geöffnet sein müssen, um die Menge M abzufüllen. -
- 1
- Erste Abfüllstelle
- 2
- Zweite Abfüllstelle
- 3
- Druckmesser
- 4
- Zeitmesser
- 5
- Durchflussmessgerät
- 6
- Steuereinheit
- 7
- Rohrleitung
- 8
- Ventil
Claims (2)
- Vorrichtung zum Abfüllen einer einstellbaren Menge (M) eines Mediums, mit mindestens einer ersten Abfüllstelle (1) und einer zweiten Abfüllstelle (2), mit einem Zeitmesser (4), und
mit einer Steuereinheit (6),
wobei ein Durchflussmessgerät (5) für die erste Abfüllstelle (1) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Druckmesser (3) für die erste Abfüllstelle (1) vorgesehen ist,
dass die Steuereinheit (6) zuerst einen Korrekturfaktor (K) bestimmt,
der sich aus dem Druck (pk) und dem Durchfluss (Dk) des Mediums und der Zeit (tk) für das Abfüllen einer einstellbaren Menge (Mk) an der ersten Abfüllstelle (1) ergibt,
dass die Steuereinheit (6) danach das Abfüllen des Mediums bei mindestens
der ersten Abfüllstelle (1) nach einem Zeit-Druck-Verfahren steuert,
wobei sich die Zeit (t) des Abfüllens des Mediums an der ersten Abfüllstelle (1) in Abhängigkeit von der einstellbaren Menge (M), vom Druck (p) an der ersten Abfüllstelle (1) und von dem Korrekturfaktor (K) ergibt, solange die Abfülleigenschaften des Mediums unverändert bleiben,
dass ein Druckmesser (3) für die zweite Abfüllstelle (2) vorgesehen ist,
und
dass die Steuereinheit (6) das Abfüllen des Mediums bei mindestens der zweiten Abfüllstelle (2) nach dem Zeit-Druck-Verfahren steuert,
wobei sich die Zeit (t) des Abfüllens des Mediums an der zweiten Abfüllstelle (2) in Abhängigkeit von der einstellbaren Menge (M), vom Druck (p) an der zweiten Abfüllstelle (2) und von dem Korrekturfaktor (K) ergibt. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (6) derartig ausgestaltet ist,
dass der Durchfluss (D) des Mediums nur in dem Fall gemessen wird,
dass die Abfüllzeit (t) größer als die minimale Abfüllzeit (tmin) des Durchflussmessgerätes (5) ist.
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