EP1449768B1 - Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen oder schüttbaren Mediums in ein Behältnis - Google Patents

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EP1449768B1
EP1449768B1 EP04000135A EP04000135A EP1449768B1 EP 1449768 B1 EP1449768 B1 EP 1449768B1 EP 04000135 A EP04000135 A EP 04000135A EP 04000135 A EP04000135 A EP 04000135A EP 1449768 B1 EP1449768 B1 EP 1449768B1
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EP
European Patent Office
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medium
filling
container
valve
dispensing
Prior art date
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EP04000135A
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English (en)
French (fr)
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EP1449768A1 (de
Inventor
Detlef Ludwig
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.)
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/34—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by timing of filling operations
    • B65B3/36—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by timing of filling operations and arresting flow by cut-off means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/40—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by timing of filling operations
    • B65B1/42—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by timing of filling operations and arresting flow by cut-off means

Definitions

  • the invention relates to a method for filling a minimum amount of a liquid or pourable medium in a container, wherein the amount of the filled medium is detected and the filling is completed by closing a valve as soon as the amount of the filled medium has reached a final value.
  • the filling of these media in containers, such as bottles has a high economic importance.
  • the medium is typically namely a large filling device used, such as a carousel bottle filler
  • the z. B. has 150 filling stations and thus can fill 150 bottles at the same time.
  • a carousel bottle filler can fill up to 70,000 bottles with a volume of one liter per hour with one drink. This means a Fehlbe colllung to only 5 ml per bottle that per hour 350 1, per day about 850 1 and per month about 250,000 1 drink too much is filled.
  • a high accuracy in the filling is therefore of considerable interest for cost reasons.
  • the filling of media into containers is typically as follows: From a storage container, a container is filled through a valve, wherein the amount of the medium dispensed into the container, ie typically the volume or mass of the medium, is measured by means of a mass or volumen trimflußmeß discomfort. When the quantity of medium which has been detected in this way and has reached the container has reached a predetermined value, hereinafter referred to as final value, the valve is closed and the filling process is ended.
  • the closing of the valve takes a finite period of time, so that it still comes after reaching the predetermined value for the amount of medium dispensed into the container in a further delivery of the medium into the container; there is a so-called caster.
  • This Caster is also due to the fact that the valve as a mechanical component and a valve controlling valve control device have response and dead times. As a result, therefore, that the amount of medium dispensed into the container is above the final value at which the filling operation is terminated by closing the valve.
  • the problem described above is also often encountered in the filling process known from the prior art in that with each filling of a container, the caster is measured and compared with the minimum quantity to be filled into the container.
  • the difference between the measured filled quantity and the minimum quantity, given by the after-run, is subtracted from the set quantity by successive fillings of further containers in a stepwise manner, that is always only to a certain percentage or by a moving averaging, from the follow-up values of several successive measurements.
  • the amount actually filled in the respective container approaches the minimum quantity over several consecutive bottlings from above.
  • An immediate complete compensation in the second filling with the measured at the first filling caster is not possible, since such a kind of compensation would be unstable oscillatory.
  • the previously derived and indicated object is inventively achieved in that the filling of the medium is carried out in a first container in several filling steps by the filling is interrupted by closing the valve in a first filling step to take place during the closing of the valve wake of the medium and, in a subsequent filling step, the filling is continued by opening the valve, the final value for terminating the subsequent filling step being determined taking into account a run-on of the medium determined in a preceding filling step when closing the valve.
  • the filling of the medium into the first container does not take place in a continuous step, but in at least two separate steps, filling the first container at least once by closing the first container Valve is interrupted, so that while the caster can be determined.
  • the determined in this way caster can then be used already during the filling of the first container to already set the final value to complete the filling of the first container so that a filling of the container is achieved within the allowable tolerances.
  • the method according to the invention is followed by a plurality of subsequent filling steps, wherein the respective end value for terminating a subsequent filling step is determined taking into account the determined in the respective previous filling step when closing the valve wake of the medium.
  • a plurality of follow-up values and, in particular, such a large number of follow-up values can be determined that, in any case, a sufficient effect on the final value for terminating the last filling step for filling the container can be achieved. to achieve a filling within the specified tolerances.
  • the final value is set for completion of the last filling step for filling the container, taking into account the minimum amount of the medium and the determined in the previous filling step when closing the valve caster of the medium.
  • the after-runs of the medium determined in the preceding filling steps when the valve is closed are subjected to an averaging to determine the final value for the termination of the last filling step.
  • the filling of a further container takes place in a single filling step, the final value for completion of the single filling step for filling the other container, taking into account the minimum amount of the medium and at the filling of the first container determined caster value is determined.
  • the final value is used which was determined during the filling of the first container.
  • the after-run values determined during the filling of the first container are subjected to an averaging.
  • the filling of the first container is followed by a plurality of individual fillings of further containers, wherein the respective end value for the termination of such filling is determined taking into account the minimum quantity of the medium and a follow-up value determined with a preceding filling.
  • Fig. 1 schematically the filling of a medium 1 in a container 2 by means of a filling device 3 is shown.
  • the medium 1 may be a liquid or a pourable medium, in the present case it is a beverage.
  • the filling device 3 has a reservoir 4 and a flow meter 5 and a valve 6. When the valve 6 is open, the medium 1 is filled into the container 2.
  • valve control unit 7 The control of the valve 6, namely the opening or closing of the valve 6, by means of a valve control unit 7.
  • the valve control unit 7 is also connected to the flow meter 5, so that a control of the valve 6 in response to the means of the flow meter 5 detected bottled amount of the medium 1 is made possible.
  • the flow meter 5 may be z.
  • Example to a mass flow meter or a volume flow meter, such as a magnetic induction flowmeter or Ultraschall verseflußmeß réelle act.
  • the flow measuring device 5 transmits the flow rate detected by it to the valve control unit 7, according to the presently illustrated preferred embodiment of the invention in the form of scaled pulses, namely one pulse for each detected predetermined unit of quantity.
  • B. also possible in the form of a digitized signal via a bus interface.
  • the valve control unit 7 integrates the flow rate detected by the flow measuring device 5 and transmitted to it. This integrated flow rate represents at any time the amount that has been filled from the reservoir 4 through the flow meter 5 and the valve 6 into the container 2.
  • Fig. 2 is now shown schematically the filling of the medium 1 in the container 2 according to a conventional method to explain the associated with the finite closing time of the valve 6 caster problem: At time t 0 , the valve 6 is opened by means of the valve control unit 7. How out Fig. 2 As can be seen, the flow shown in the diagram Gray increases almost immediately to a constant, here standardized to 1 value.
  • the quantity of medium 1 that has been filled into the container 2 reaches the final value E of 100, which causes the valve control unit 7 to close the valve 6 by integrating the filled quantity of the medium 1 by means of the flow measuring device 5.
  • This final value of 100 corresponds in this case also the minimum quantity; In the present case, therefore, at least a minimum quantity of 100 should be filled into the container 2, so that for the time being no termination of the filling takes place before this value is reached.
  • valve 6 Until the valve 6 is closed, passes from the time t 1, a finite period of time, so that only at the later time t 2 no more flow occurs. In this time of closing the valve 6, the flow remains as in Fig. 2 shown, approximately constant, so that it comes as a result to a filled into the container 2 amount of the medium 1, which is about the caster N above the final value E of 100, in which the valve has been driven by the valve control unit 7 to close.
  • Fig. 3 it can be seen in the method shown below according to the preferred embodiment of the invention, in contrast to the above-described conventional method when filling the container 2 before reaching the minimum amount of to be filled into the container 2 medium 1, the pass multiple, in the present case three times at the times a , b and c, interrupted. These interruptions occurring before the end of the first filling operation are at the time of the Fig. 4 Extrapolated apparent application of each filled quantity at the first filling to a complete filling. In the interruption marked with a, which has been caused by a quarter of the end value of 1,000, ie at 250 by the valve control unit 7 by driving the valve 6, it has come to a filled amount of 255 until the valve 6 is fully closed. The caster has thus been 5, so that in a shutdown at a final value of 1,000 actually an amount of 1,005 would have been achieved.
  • the actually filled in the other filling operations in the respective container 2 amount of the medium 1 can be further reduced and approximated to the minimum value of 1,000.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen einer Mindestmenge eines flüssigen oder schüttbaren Mediums in ein Behältnis, wobei die Menge des abgefüllten Mediums erfaßt wird und das Abfüllen durch Schließen eines Ventils beendet wird, sobald die Menge des abgefüllten Mediums einen Endwert erreicht hat.
  • Bei der Herstellung und dem Vertrieb von flüssigen oder schüttbaren Medien, wie Getränken, hat das Abfüllen dieser Medien in Behältnisse, wie Flaschen, eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Zum Abfüllen des Mediums wird typischerweise nämlich eine große Abfüllvorrichtung verwendet, wie ein Karusselflaschenfüller, der z. B. 150 Füllstationen aufweist und damit 150 Flaschen gleichzeitig befüllen kann. Ein solcher Karusselflaschenfüller kann pro Stunde bis zu 70.000 Flaschen mit einem jeweiligen Volumen von einem Liter mit einem Getränk befüllen. Dabei bedeutet eine Fehlbefüllung um nur 5 ml pro Flasche, daß pro Stunde 350 1, pro Tag ca. 850 1 und pro Monat ca. 250.000 1 Getränk zu viel abgefüllt wird. Eine hohe Genauigkeit bei der Abfüllung ist somit schon aus Kostengründen von erheblichem Interesse.
  • Bei aus dem Stand der Technik bekannten Abfüllvorrichtungen stellt sich das Abfüllen von Medien in Behältnisse typischerweise wie folgt dar: Aus einem Vorratsbehälter wird durch ein Ventil hindurch ein Behältnis befüllt, wobei die in das Behältnis abgegebene Menge des Mediums, also typischerweise das Volumen oder die Masse des Mediums, mittels einer Massen- bzw. Volumendurchflußmeßeinrichtung gemessen wird. Wenn die auf diese Weise erfaßte, in das Behältnis abgegebene Menge des Mediums einen vorbestimmten Wert, im folgenden stets Endwert genannt, erreicht hat, wird das Ventil geschlossen und damit der Abfüllvorgang beendet.
  • Das Schließen des Ventils nimmt jedoch eine endliche Zeitdauer in Anspruch, so daß es nach dem Erreichen des vorbestimmten Wertes für die in das Behältnis abgegebene Menge des Mediums noch zu einer weiteren Abgabe des Mediums in das Behältnis kommt; es liegt ein sogenannter Nachlauf vor. Dieser Nachlauf rührt im übrigen auch daher, daß das Ventil als mechanisches Bauteil sowie eine das Ventil steuernde Ventilsteuereinrichtung Ansprech- und Totzeiten aufweisen. Im Ergebnis gilt also, daß die in das Behältnis abgegebene Menge des Mediums über dem Endwert liegt, bei dem der Abfüllvorgang durch Schließen des Ventils beendet wird.
  • Dem zuvor beschriebenen Problem ist man im Stand der Technik schon dadurch begegnet, daß man den Nachlauf, resultierend aus der endlichen Schließzeit des Ventils, empirisch berücksichtigt hat (vgl. DE 197 01 001 A1 ).
  • Dem weiter oben beschriebenen Problem wird bei den aus dem Stand der Technik bekannten Abfüllverfahren auch häufig dadurch begegnet, daß bei jeder Füllung eines Behältnisses der Nachlauf gemessen wird und mit der in das Behältnis abzufüllenden Mindestmenge verglichen wird. Die Differenz der gemessenen abgefüllten Menge zur Mindestmenge, gegeben durch den Nachlauf, wird bei nachfolgenden Befüllungen von weiteren Behältnissen schrittweise, also immer nur zu einem gewissen Prozentsatz oder durch eine gleitende Mittelwertbildung, aus den Nachlaufwerten mehrerer aufeinanderfolgender Messungen von der SollMenge abgezogen. Damit nähert sich die tatsächlich in das jeweilige Behältnis abgefüllte Menge im Laufe von mehreren aufeinanderfolgenden Abfüllungen von oben der Mindestmenge an. Eine sofortige vollständige Kompensation bei der zweiten Abfüllung mit dem bei der ersten Abfüllung gemessenen Nachlauf ist nicht möglich, da eine solche Art der Kompensation oszillatorisch instabil wäre.
  • Insbesondere bei der Inbetriebnahme der Abfüllvorrichtung, wie bei der Umstellung auf ein neues Medium, nach einer Reinigung oder nach einer Veränderung des Volumens der zu befüllenden Behältnisse, sind die anfänglich abgefüllten Mengen sehr ungenau, so daß die Toleranzen für die in die Behältnisse abgefüllten Mengen häufig überschritten werden. Bei einem großen Karusselflaschenfüller mit 150 Füllstationen können dadurch bei jeder Inbetriebnahme des Füllers bis zu 1.000 falsch gefüllte und damit teilweise auch unverkäufliche Behältnisse erzielt werden.
  • Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein solches Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen oder schüttbaren Mediums in ein Behältnis anzugeben, bei dem die Genauigkeit der Abfüllung, insbesondere bei der Inbetriebnahme der für das Abfüllverfahren verwendeten Abfüllvorrichtung, verbessert ist.
  • Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abfüllen des Mediums in ein erstes Behältnis in mehreren Abfüllschritten erfolgt, indem in einem ersten Abfüllschritt das Abfüllen durch Schließen des Ventils unterbrochen wird, um den während des Schließens des Ventils erfolgenden Nachlauf des Mediums zu bestimmen, und in einem nachfolgenden Abfüllschritt das Abfüllen durch Öffnen des Ventils weitergeführt wird, wobei der Endwert zur Beendigung des nachfolgenden Abfüllschritts unter Berücksichtigung eines in einem vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils bestimmten Nachlaufs des Mediums festgelegt wird.
  • Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß insbesondere bei der Inbetriebnahme der für das Abfüllverfahren verwendeten Abfüllvorrichtung das Abfüllen des Mediums in das erste Behältnis nicht in einem kontinuierlichen Schritt, sondern in wenigstens zwei voneinander getrennten Schritten erfolgt, das Befüllen des ersten Behältnisses also wenigstens einmal durch Schließen des Ventils unterbrochen wird, so daß dabei der Nachlauf bestimmt werden kann. Der auf diese Weise bestimmte Nachlauf kann dann schon bei der Befüllung des ersten Behältnisses verwendet werden, um bereits den Endwert zur Beendigung des Befüllens des ersten Behältnisses so festzulegen, daß eine Befüllung des Behältnisses innerhalb der zulässigen Toleranzen erzielt wird.
  • Grundsätzlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit lediglich zwei voneinander verschiedenen Abfüllschritten zum Befüllen des Behältnisses zu verwenden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß sich dem ersten Abfüllschritt eine Mehrzahl von nachfolgenden Abfüllschritten anschließt, wobei der jeweilige Endwert zur Beendigung eines nachfolgenden Abfüllschrittes unter Berücksichtigung des in dem jeweiligen vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils bestimmten Nachlaufs des Mediums festgelegt wird. Durch eine entsprechend große Anzahl von innerhalb dem ersten Abfüllschritt nachfolgenden Abfüllschritten kann eine Mehrzahl von Nachlaufwerten und insbesondere eine so große Anzahl von Nachlaufwerten ermittelt werden, daß in jedem Fall eine hinreichende Beeinflussung des Endwerts zur Beendigung des letzten Abfüllschritts zur Befüllung des Behältnisses erzielt werden kann, um eine Befüllung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen zu erzielen.
  • Dabei ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Endwert zur Beendigung des letzten Abfüllschrittes zur Befüllung des Behältnisses unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums und des in dem vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils bestimmten Nachlaufs des Mediums festgelegt wird. Andererseits kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, daß der Endwert zur Beendigung des letzten Abfüllschritts zur Befüllung des Behältnisses unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums und einer Mehrzahl, vorzugsweise aller, der in den vorhergehenden Abfüllschritten beim Schließen des Ventils bestimmten Nachläufe des Mediums festgelegt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die in den vorhergehenden Abfüllschritten beim Schließen des Ventils bestimmten Nachläufe des Mediums zur Festlegung des Endwertes zur Beendigung des letzten Abfüllschrittes einer Mittelung unterzogen werden.
  • Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß nach der Befüllung des ersten Behältnisses die Befüllung eines weiteren Behältnisses in einem einzigen Abfüllschritt erfolgt, wobei der Endwert zur Beendigung des einzigen Abfüllschrittes zur Befüllung des weiteren Behältnisses unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums und eines bei der Befüllung des ersten Behältnisses ermittelten Nachlaufwertes festgelegt wird. Anstatt, wie im Stand der Technik, eine hinreichende Anzahl von Nachlaufwerten erst nach dem aufeinanderfolgenden Befüllen von mehreren Behältnissen zu erzielen, kann nämlich eine hinreichende Anzahl von Nachlaufwerten schon nach dem Befüllen des ersten Behältnisses vorliegen, so daß nachfolgend weitere Behältnisse in einem kontinuierlichen Abfüllvorgang befüllt werden können. Zur Festlegung des Endwertes wird nämlich einfach ein solcher Nachlaufwert verwendet, der bei der Befüllung des ersten Behältnisses ermittelt worden ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann bei der zuvor beschriebenen Vorgehensweise insbesondere vorgesehen sein, daß zur Festlegung des Endwertes zur Beendigung des einzigen Abfüllschrittes zur Befüllung des weiteres Behältnisses die bei der Befüllung des ersten Behältnisses ermittelten Nachlaufwerte einer Mittelung unterzogen werden. Außerdem kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß sich der Befüllung des ersten Behältnisses eine Mehrzahl von einzelnen Abfüllungen weiterer Behältnisse anschließt, wobei der jeweilige Endwert zur Beendigung einer solchen Abfüllung unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums und eines bei einer vorhergehenden Abfüllung ermittelten Nachlaufwertes festgelegt wird. Dabei kann schließlich insbesondere vorgesehen sein, daß im n-ten Schritt der Endwert En wie folgt bestimmt wird: E n = E n - 1 - ∑ i = n - x n - 1 N i x ,
    Figure imgb0001
     wobei N der Nachlauf und x die Anzahl der Abfüllungen ist, bei denen die Nachlaufwerte zur Festlegung des Endwertes verwendet werden.
  • Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    schematisch ein Abfüllverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mittels einer entsprechenden Abfüllvorrichtung,
    Fig. 2
    schematisch den Ablauf eines herkömmlichen Abfüllverfahrens,
    Fig. 3
    schematisch den Ablauf eines Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren und
    Fig. 4
    eine Auftragung der Füllmengen bei aufeinanderfolgenden Abfüllungen mit herkömmlicher Nachlaufkorrektur bzw. gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Aus Fig. 1 ist schematisch das Abfüllen eines Mediums 1 in ein Behältnis 2 mittels einer Abfüllvorrichtung 3 dargestellt. Bei dem Medium 1 kann es sich um eine Flüssigkeit oder ein schüttbares Medium handeln, vorliegend handelt es sich um ein Getränk. Die Abfüllvorrichtung 3 weist einen Vorratsbehälter 4 sowie eine Durchflußmeßeinrichtung 5 und ein Ventil 6 auf. Bei geöffnetem Ventil 6 erfolgt eine Abfüllung des Mediums 1 in das Behältnis 2.
  • Die Steuerung des Ventils 6, nämlich das Öffnen bzw. das Schließen des Ventils 6, erfolgt mittels einer Ventilsteuereinheit 7. Die Ventilsteuereinheit 7 ist außerdem mit der Durchflußmeßeinrichtung 5 verbunden, so daß eine Steuerung des Ventils 6 in Abhängigkeit von der mittels der Durchflußmeßeinrichtung 5 erfaßten abgefüllten Menge des Mediums 1 ermöglicht wird.
  • Bei der Durchflußmeßeinrichtung 5 kann es sich z. B. um ein Massendurchflußmeßgerät oder um ein Volumendurchflußmeßgerät, wie ein magnetischinduktives Durchflußmeßgerät oder ein Ultraschalldurchflußmeßgerät, handeln. Die Durchflußmeßeinrichtung 5 übermittelt die von ihr erfaßte Durchflußmenge an die Ventilsteuereinheit 7, und zwar gemäß dem vorliegend dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form von skalierten Impulsen, nämlich jeweils einem Impuls für eine erfaßte vorbestimmte Mengeneinheit. Alternativ dazu ist die Übertragung der von der Durchflußmeßeinrichtung 5 erfaßten Durchflußmenge an die Ventilsteuereinheit 7 z. B. auch in Form eines digitalisierten Signals über eine Busschnittstelle möglich.
  • Die Ventilsteuereinheit 7 integriert die von der Durchflußmeßeinrichtung 5 erfaßte und an sie übermittelten Durchflußmenge. Diese integrierte Durchflußmenge stellt zu einem jeden Zeitpunkt die Menge dar, die aus dem Vorratsbehälter 4 durch die Durchflußmeßeinrichtung 5 und das Ventil 6 hindurch in das Behältnis 2 abgefüllt worden ist.
  • Aus Fig. 2 ist nun schematisch die Abfüllung des Mediums 1 in das Behältnis 2 gemäß einem herkömmlichen Verfahren dargestellt, um die mit der endlichen Schließzeit des Ventils 6 verbundene Nachlaufproblematik zu erläutern: Zum Zeitpunkt t0 wird das Ventil 6 mittels der Ventilsteuereinheit 7 geöffnet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, steigt der im Diagramm Grau dargestellte Durchfluß fast unmittelbar auf einen konstanten, hier auf 1 normierten Wert an.
  • Damit steigt mit fortschreitender Zeit auch die in das Behältnis 2 abgefüllte Menge des Mediums 1, wie durch die durchgezogene, linear ansteigende Linie dargestellt. Bei der Zeit t1 erreicht die in das Behältnis 2 abgefüllte Menge des Mediums 1 den Endwert E von 100, was durch die Aufintegration der abgefüllten Menge des Mediums 1 mittels der Durchflußmeßeinrichtung 5 die Ventilsteuereinheit 7 veranlaßt, das Ventil 6 zu schließen. Dieser Endwert von 100 entspricht vorliegend auch der Mindestmenge; es soll vorliegend also wenigstens eine Mindestmenge von 100 in das Behältnis 2 abgefüllt werden, so daß vorerst keine Beendigung der Abfüllung vor Erreichen dieses Wertes erfolgt.
  • Bis das Ventil 6 geschlossen ist, vergeht vom Zeitpunkt t1 eine endliche Zeitdauer, so daß erst zum späteren Zeitpunkt t2 kein Durchfluß mehr erfolgt. In dieser Zeit des Schließens des Ventils 6 bleibt der Durchfluß, wie in Fig. 2 dargestellt, annähernd konstant, so daß es im Ergebnis zu einer in das Behältnis 2 abgefüllten Menge des Mediums 1 kommt, die um den Nachlauf N über dem Endwert E von 100 liegt, bei dem das Ventils von der Ventilsteuereinheit 7 zum Schließen angesteuert worden ist.
  • Wie nunmehr aus Fig. 3 ersichtlich, wird bei dem unten dargestellten Verfahren gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Gegensatz zu dem oben dargestellten herkömmlichen Verfahren beim Befüllen des Behältnisses 2 vor Erreichen der Mindestmenge des in das Behältnis 2 abzufüllenden Mediums 1 der Durchlauf mehrfach, vorliegend nämlich dreimal zu den Zeitpunkten a, b und c, unterbrochen. Diese vor Beendigung des ersten Abfüllvorgangs erfolgenden Unterbrechungen sind bei der aus der Fig. 4 ersichtlichen Auftragung der jeweils abgefüllten Menge bei der ersten Abfüllung auf eine vollständige Füllung extrapoliert. Bei der mit a gekennzeichneten Unterbrechung, die nach einem Viertel des Endwertes von 1.000, also bei 250 von der Ventilsteuereinheit 7 durch Ansteuerung des Ventils 6 veranlaßt worden ist, ist es bis zum vollständigen Schließen des Ventils 6 zu einer abgefüllten Menge von 255 gekommen. Der Nachlauf hat also 5 betragen, so daß bei einer Abschaltung bei einem Endwert von 1.000 tatsächlich eine Menge von 1.005 erzielt worden wäre.
  • Mit diesem Wissen um den Nachlauf des Ventils 6 wird gemäß dem vorliegend dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Ventil 6 bei den Unterbrechungen b und c entsprechend früher, nämlich unter einem extrapolierten Mindestwert von 1.000 angesteuert, so daß durch entsprechende Festlegung des Endwertes zur Beendigung des letzten Abfüllschrittes eine solch frühe Ansteuerung des Ventils 6 erzielt wird, die zu einer tatsächlich in das Behältnis 2 abgefüllten Menge des Mediums 1 führt, die, wie gefordert über dem Mindestwert von 1.000 und innerhalb der hier vorgegebenen Toleranz von 2, also unterhalb von 1.002 liegt. Durch weitere Anwendung z. B. der schon weiter oben genannten Formel für den Endwert E kann die in den weiteren Abfüllvorgängen tatsächlich in das jeweilige Behältnis 2 abgefüllte Menge des Mediums 1 weiter reduziert und dem Mindestwert von 1.000 angenähert werden.
  • In diesem Zusammenhang sei im übrigen auch bemerkt, daß bei einer fest vorgegebenen Anzahl von Unterbrechung während des ersten Abfüllvorgangs selbstverständlich auch der Fall auftreten kann, daß die im ersten Abfüllvorgang in das Behältnis 2 abgegebene Menge des Mediums 1 über der Toleranzgrenze von 1.002 liegt. Das Verfahren gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dann dahingehend weitergebildet sein, daß auch im zweiten Abfüllvorgang noch Unterbrechungen erfolgen, um die tatsächlich abgefüllte Menge des Mediums 1 in den Toleranzbereich zu bringen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Abfüllen einer Mindestmenge eines flüssigen oder schüttbaren Mediums (1) in ein Behältnis (2), wobei die Menge des abgefüllten Mediums (1) erfaßt wird und das Abfüllen durch Schließen eines Ventils (6) beendet wird, sobald die Menge des abgefüllten Mediums (1) einen Endwert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfüllen des Mediums (1) in ein erstes Behältnis (2) in mehreren Abfüllschritten erfolgt, indem in einem ersten Abfüllschritt das Abfüllen durch Schließen des Ventils (6) unterbrochen wird, um den während des Schließens des Ventils (6) erfolgenden Nachlauf des Mediums (1) zu bestimmen, und in einem nachfolgenden Abfüllschritt das Abfüllen durch Öffnen des Ventils (6) weitergeführt wird, wobei der Endwert zur Beendigung des nachfolgenden Abfüllschritts unter Berücksichtigung eines in einem vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils (6) bestimmten Nachlaufs des Mediums (1) festgelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß sich dem ersten Abfüllschritt eine Mehrzahl von nachfolgenden Abfüllschritten anschließt, wobei der jeweilige Endwert zur Beendigung eines nachfolgenden Abfüllschritts wenigstens unter Berücksichtigung eines in einem vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils (6) bestimmten Nachlaufs des Mediums (1) festgelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endwert zur Beendigung des letzten Abfüllschrittes zur Befüllung des Behältnisses (2) unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums (1) und des in dem vorhergehenden Abfüllschritt beim Schließen des Ventils (6) bestimmten Nachlaufs des Mediums (1) festgelegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2; dadurch gekennzeichnet, daß der Endwert zur Beendigung des letzten Abfüllschritts zur Befüllung des Behältnisses (2) unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums (1) und einer Mehrzahl, vorzugsweise aller, der in den vorhergehenden Abfüllschritten beim Schließen des Ventils (6) bestimmten Nachläufe des Mediums (1) festgelegt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den vorhergehenden Abfüllschritten beim Schließen des Ventils (6) bestimmten Nachläufe des Mediums (1) zur Festlegung des Endwertes zur Beendigung des letzten Abfüllschrittes einer Mittelung unterzogen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Befüllung des ersten Behältnisses (2) die Befüllung eines weiteren Behältnisses in einem einzigen Abfüllschritt erfolgt, wobei der Endwert zur Beendigung des einzigen Abfüllschrittes zur Befüllung des weiteren Behältnisses unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums (1) und eines bei der Befüllung des ersten Behältnisses (2) ermittelten Nachlaufwertes festgelegt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des Endwertes zur Beendigung des einzigen Abfüllschrittes zur Befüllung des weiteren Behältnisses bei der Befüllung des ersten Behältnisses (2) ermittelte Nachlaufwerte einer Mittelung unterzogen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Befüllung des ersten Behältnisses (2) eine Mehrzahl von einzelnen Befüllungen weiterer Behältnisse anschließt, wobei der jeweilige Endwert zur Beendigung einer solchen Befüllung unter Berücksichtigung der Mindestmenge des Mediums (1) und eines bei einer vorhergehenden Befüllung ermittelten Nachlaufwertes festgelegt wird.
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