EP3672903A1 - Verfahren zum befüllen von behältern mit einem füllprodukt - Google Patents

Verfahren zum befüllen von behältern mit einem füllprodukt

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EP3672903A1
EP3672903A1 EP18759594.7A EP18759594A EP3672903A1 EP 3672903 A1 EP3672903 A1 EP 3672903A1 EP 18759594 A EP18759594 A EP 18759594A EP 3672903 A1 EP3672903 A1 EP 3672903A1
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EP
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filling
valve
valves
volume flow
differential pressure
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EP18759594.7A
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Florian Angerer
Cornelia Rupp
Valentin BECHER
Josef Doblinger
Tobias Bock
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Krones AG
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Krones AG
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Publication date
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    • F17C2250/0426—Volume

Definitions

  • the present invention relates to a method for filling containers with a filling product in a filling product filling plant.
  • the filling valve provides a connection between the filling product reservoir, in which the filling product to be filled is provided before the actual filling, and the container to be filled.
  • the filling process is initiated and passed the filling product in the container to be filled and after reaching a certain specification, for example, after reaching a predetermined filling weight, a predetermined filling level or a predetermined filling volume, the filling process ends again.
  • Filling valves are known by means of which only opening and closing of the respective connection between the filling product reservoir and the container to be filled is achieved. This simple switching filling valves is often preceded by a throttle device by means of which a modulation of the filling product flow can be achieved in the container to be filled.
  • filling valves which are also referred to as proportional valves, in which the respective Greephgel over its filling valve seat in stages or continuously can be raised or lowered, which can be varied according to the forming between the Greephgel and the Greephrine gap or annular gap in its cross section. Accordingly, in such a proportional valve, a variation of the effective cross section and thus also a variation of the filling product flow flowing through the proportional valve can be achieved. This makes it possible with the proportional valve to specify or control a predetermined volume flow profile for the filling of each container to be filled.
  • Proportional valves are often coupled in a closed loop with a flow meter associated with this proportional valve. In this way it is possible by means of the combination of flow meter and proportional valve from a higher-level system control to specify a volume flow, which is then held over the control loop.
  • both the flow meter and the corresponding evaluation device and the control of the proportional valve involve a certain inertia and time delay, so that an immediate response to changes in the initial conditions and in particular changes in the supply of the filling product to the proportional valve only with a certain
  • Time delay can be corrected. Furthermore, flow meters are often dependent on the properties of the respective filling product.
  • each filling valve is connected directly to the Art.
  • the filling product reservoir acts as a buffer, such that each filling valve, and in particular each proportional valve, is independent of the other filling valves
  • the filling product reservoir in which the filling product to be filled is provided is provided as a boiler and the filling product is connected to all filling valves of the filler carousel via a single filling product feed line, which is directed via a rotary distributor to the respective filling carousel.
  • the pressure provided in the filling product supply line decreases when, at the beginning of the filling operation, starting from a state in which all the filling valves are closed, one filling valve is opened one after the other.
  • a method for filling a container with a filling product in a filling valve having a control valve with the following steps: determining a falling over the control valve differential pressure ⁇ ⁇ and regulating and / or controlling the control valve in response to the determined differential pressure ⁇ ⁇ .
  • a function of the volume flow q (t, Ap v ) for the control valve in dependence on the falling across the control valve differential pressure ⁇ ⁇ is determined, the volume flow q (t, Ap v ) calculated by the control valve on the basis of the determined differential pressure ⁇ ⁇ and the control valve is regulated and / or controlled as a function of the calculated volume flow q (t, Ap v ), t is the time.
  • control behavior can be included and in particular the transient response of the control valve can be taken into account.
  • At least two filling valves connected in parallel to one another are provided in the filling product filling system, and a function of the volume flow qt, Ap v ) is determined for at least two of the parallel-connected filling valves as a function of a differential pressure ⁇ v via the parallel-connected filling valves, Differential pressure ⁇ ⁇ over determines the parallel-connected filling valves, the volume flow q (t, Ap v ) calculated by at least one of the parallel-connected filling valves on the basis of the determined differential pressure ⁇ ⁇ and the at least one filling valve in response to the calculated volume flow q (t, Ap v ) controlled and / or regulated.
  • Differential pressure ⁇ ⁇ is determined via the filling valves connected in parallel to each other and the at least one filling valve is controlled in dependence on the calculated volume flow q (t, Ap v ) can be achieved that the control behavior is improved when filling the respective container.
  • the lower inertia of the differential pressure measurement it is possible to respond more quickly to a change in the differential pressure within the device, which is usually due to the fact that additional filling valves connected in parallel are switched on or off. In other words, on the basis of the method, even with a training of a
  • the corresponding filling valve is regulated or driven in accordance with the calculated volume flow in comparison to the desired volume flow so that it is less widely opened.
  • Volume flow can be achieved.
  • the volume drops off in accordance with the filling valve
  • Differential pressure on the parallel connected filling valves depends, the flow rate through the filling valve are calculated and adjusted according to varying differential pressure across the parallel connected filling valves, the respective opening stroke of the filling valves, according to the desired or predetermined volume flow into the respective container to be filled regardless of the number and the degree of opening of the other parallel filling valves to maintain.
  • a predetermined by the filling process for the respective filling product and the respective container to be filled volume flow profile is controlled, for example via their respective individual flow meters, to the given volume flow profile. Accordingly, the respective filling valve is adjusted to a predetermined opening value, which is assumed to correspond to the corresponding volumetric flow rate predetermined by the volumetric flow profile, and then regulated precisely to this value via the respective flowmeter.
  • This control of the filling valve by means of the predetermined volume flow profile is superimposed by the control and / or control means of the proposed method, which allows compensation of the filling product flow in the container to be filled due to the determined differential pressure.
  • the corresponding filling valve can be controlled to the appropriate position, which is derived from the volumetric flow profile compensated by the calculated volumetric flow based on the determined
  • Differential pressure results.
  • the compensation based on the differential pressure may be due to the fast-reacting pressure sensors, for example in a time range of one millisecond.
  • a control over a change in the flow rate by means of the flow meter would require a control time of approximately 50 milliseconds. Accordingly, due to the modulated on the intended volume flow profile compensation a more accurate filling behavior can be achieved, so that incorrect fillings can be better avoided. In particular, right at the beginning of the filling process with a correct
  • the regulation and / or control of the at least one filling valve correspondingly comprises a compensation of the opening position of the filling valve with changing differential pressure ⁇ v based on the calculated actual volume flow q (t, Ap v ).
  • the regulation and / or control of the filling valve comprises controlling an opening position of the filling valve on the basis of the current volume flow q (t, Ap v ).
  • the regulation and / or control of the at least one filling valve is under
  • the function of the volume flow q ⁇ t, Ap v ) is dependent on the differential pressure Ap v by ⁇ t + arctanh if q 0 ⁇ q m t + arccoth if q 0 > q m
  • lbar is the volume flow through the filling valve in the steady state.
  • the volume flow can also be calculated for a complex system with a plurality of filling valves due to the differential pressure, wherein the mutual influence of the volume flows of the filling valves is taken into account by these equations.
  • the calculation in this way allows a more accurate calculation of the volume flow and thus an improved filling result.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a filler carousel with a
  • Figure 2 is a schematic representation of the exemplary measured volume flows of four parallel filling valves without compensation
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary measured volumetric flow of a filling valve during the subsequent opening of further filling valves connected in parallel in an enlarged detail
  • Figure 4 is a schematic representation of a curve of a conductance Kv over the stroke H of a
  • FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram in an electrical-fluid technical analogy for the filler structure
  • FIG. 6 shows an equivalent circuit diagram in an electrical-fluidic analogy of a single filling valve
  • FIG. 7 shows an equivalent circuit diagram in an electrical-fluid-technical analogy of a single filling valve taking into account the differential pressure
  • Figure 8 is a schematic representation of the individual meshes in an equivalent circuit diagram in an electrical-fluidic analogy of the filler structure, for example, according to Figure 1;
  • Figure 9 is a schematic representation of the consideration for reducing the differential equations from the mesh equations taking into account the differential pressure.
  • Figure 10 is a schematic representation of an alternative embodiment. Detailed description of preferred embodiments
  • FIG. 1 shows a filler carousel 10 is shown schematically in a perspective view, which has a plurality of Greerkarussell 10 around its circumference arranged around filling valves 12, each having a Greventilauslauf 14, under each of which not shown in this figure to be filled container are arranged , About the respective
  • Filling valve outlet 14 of each arranged below it to be filled container is filled with a filling product.
  • the filling valve 12 serves to fill in each container to be filled the desired volume, the desired mass or the desired level of filling product.
  • the filler carousel 10 rotates about its axis of rotation to produce a steady stream of filled containers.
  • a provided Greenwichreservoir 16 in the form of a provided Art.tessels is provided.
  • the filling product is stored before the actual filling of the containers to be filled.
  • the filling level of the filling product in the filling product reservoir 16 can be kept constant by means of a separate mechanism, for example by means of a filling height sensor in the filling product reservoir 16, via which a supply of filling product into the filling product reservoir 16 is regulated.
  • Plant areas can be determined more easily, since the over the Gear Bachreservoir 16 applied hydrostatic pressure is always the same.
  • the fill level of the Via a filling level sensor
  • the filling product reservoir 16 lying plant parts are controlled or regulated according to the filling level of the filling product.
  • the filling product reservoir 16 is connected to the individual filling valves 12 via a filling product line 18, which is guided via a rotary distributor 19 onto the filler carousel 10. Accordingly, all filling valves 12 are connected via the filling product supply line 18 and the rotary distributor 19 with the filling product reservoir 16 provided.
  • a first container is initially supplied, and the corresponding filling valve 12 is opened. Then, the second container to be filled is supplied and the second filling valve 12 is opened. This continues until a balanced equilibrium has been established and all filling points in the filling angle have been filled.
  • the filling valves 12 are guided from a situation in which all filling valves 12 are closed to an operation in which a large number of filling valves 12 are opened at the same time.
  • a large number of filling valves 12 are operated simultaneously - which is here a steady Balance is because constantly at the beginning of the filling angle, a filling valve 12 is opened and shortly before or shortly thereafter at the end of the filling angle, another filling valve 12 is closed.
  • full filling operation the supplied stream of containers to be filled is filled with the filling product and after completion of the filling process, a stream of filled containers can leave the filling carousel 10 again. This operation of a filler carousel 10 is known in principle.
  • control valves or proportional valves the control valves are designed according to that in addition to a fully closed position and a fully open position and at least one intermediate position, preferably a plurality from
  • Control valves are also used at other locations within a filling line filling plant to vary the flow rates of media, and in particular of the filling product.
  • the explanations of the present disclosure given hereinbelow will be made, by way of example, on a filling device in which regulating valves are used as filling valves 12. In principle, the considerations can be transferred to the control and regulation of each control valve within a filling product filling plant.
  • each filling valve 12 is in communication with an individual flow meter or a weighing cell in such a way that a desired volume flow can be preset, which can then be adjusted by the filling valve 12 via its associated flow meter.
  • the filling valve 12 is first in a predetermined opening position, which is also referred to as pilot position, moves, which is assumed that corresponds to the desired volume flow, and then the self-adjusting volume flow through the flow meter according to a variation of the opening stroke of the Filling valve 12 regulated exactly.
  • the pilot control position has hitherto been determined for equilibrium operation and is governed accordingly by the conditions in equilibrium operation.
  • FIG. 2 This behavior is shown schematically in FIG. 2, in which the volumetric flow through four directly adjacent filling valves a) -d) is shown, which are activated one after the other at intervals of approximately 1 second.
  • a function of the conductance K V (H) of the control valve is determined for each opening position H of the control valve.
  • the conductance K v is also referred to as the flow factor or flow coefficient of the control valve. It is a measure of the achievable throughput of a liquid or a gas through the control valve, is here in the unit ml / sec specified and can be interpreted as an effective cross-section.
  • Each K v value applies only to the associated opening position H of the control valve.
  • a specific calibration value is determined in an initial calibration process
  • Open position H the control valve approached, the product flow q (H) from the control valve at this opening position H, measured and determined in the steady state, the conductance K v , for example via a measurement by means of a measuring cell such as a load cell. This is done for a plurality of discrete opening positions H, of the control valve.
  • the density p of the filling product is usually known or can be determined by the known measuring methods. For water and water-like filling products, predominantly in
  • the density can be assumed to be approximately 1000 kg / m 3 , so that they need not be changed for a variety of filling products to be filled.
  • the K v value for this opening position can be determined by:
  • Control valve determined.
  • the compensation curve can be determined, for example, by linear regression, the least squares method, a fit algorithm or other known methods for determining a compensation curve by measured values. This determination and calculation is performed for various discrete values of the opening position H i.
  • a sixth-order polynomial can be used as the compensation curve, as shown for example in FIG. 4, in which the conductance is recorded above the respective opening position of the control valve.
  • a first value range of the opening positions of 0 to 2 mm and a second value range of the opening position of 2 mm to 6 mm were used to determine the compensation curve.
  • the discrete values 20 in the first value range and the discrete values 22 in the second value range were used to form a compensation curve using a polynomial 6th order.
  • K V (H) C 6 * H 6 + C 5 * H 5 + C 4 * H 4 + C 3 * H 3 + C2 * H 2 + Cl * H + C 7 (3)
  • Control valve for each opening position to the respective volume flow in the steady state, ie to hold constant the opening position and prolonged wait.
  • Opening, closing or movement of the control valve from one opening position to another opening position are further dynamic influences to advantage.
  • FIG. 5 the flow-mechanical structure of some filling valves 12 a) to d) designed as control valves, which are in communication with the filling product reservoir via the filling product supply line 18, is shown schematically in an electrical-fluid technical analogy with the aid of an equivalent circuit diagram.
  • n number of filling valves
  • the opening position or the opening degree of the filling valve 12 influences the system variables KV1 -n and Ll-n and thus indirectly the potential and flow variables.
  • the Rail.zu effet 18 accordingly comprises a hydraulic inductance L to i and a conductance K V z U IClick with which the behavior of the Artaid tillzu für 18 according to the electric-fluidic analogy can be described accordingly.
  • the entire volume flow q which is supplied from the provided filling product reservoir, is supplied to the individual filling valves 12 via the filling product supply line 18.
  • the individual filling valves 12 are connected in parallel to each other and all with the
  • Each filling valve 12 accordingly also has a hydraulic inductance L-1 and a conductance K V i, by means of which the flow behavior of each filling valve 12 can be represented in accordance with the electrical-fluid-technical analogy.
  • FIG. 6 schematically shows the structure of a single filling valve 12 designed as a control valve.
  • A effective flow cross section
  • volume flow dissolved This calculated volumetric flow is finally transferred to an ordinary control algorithm for compensating the volumetric flow dips - for example by adjusting a pilot position.
  • Figure 7 shows schematically the view for a single mesh on this basis. From this consideration results the differential pressure Ap v of the considered
  • This differential equation system describes the mutual influence of the filling valves 12 in a parallel connection of the filling valves 12 at the falling across these filling valves 12 differential pressure Ap v .
  • the equivalent circuit diagram can be reduced by the measurement of the differential pressure Ap v over the parallel connection of the filling valves 12 and to a separate
  • Determination of the conductance and the hydraulic inductance can be dispensed with.
  • a simplification of the determination of the flow can be achieved by measuring the differential pressure ⁇ v over the individual filling valve 12 or via the parallel connection of the active filling valves 12.
  • the differential pressure ⁇ ⁇ can be determined in the Gundab hypoxia 1 in a simple manner by means of appropriate pressure sensors.
  • the pressure sensors have a very short reaction time, for example, in the range of 1 ms and are sufficiently accurate. This results in a very rapid measurement of the differential pressure ⁇ ⁇ and thus the possibility of a rapid determination of the resulting volume flow through the respective
  • q ng is the volume flow of the n-th filling valve at the beginning of the consideration and the volume flow q nx of the n-th filling valve in each fully steady state results in:
  • filling valve outlet 14 of all filling valves 12 there is a first approximation of the same pressure.
  • This pressure for example, the ambient pressure in a free jet method or the Pressure of a defined applied bias in the container to be filled.
  • the corresponding pressure at the filling valve outlet 14 is therefore known in principle and at the respective filling start for each filling valve 12 in a first approximation the same.
  • differential pressure ⁇ ⁇ corresponds to the differential pressure across all active ones
  • the volume flow q (t, Ap v ) calculated in this way on the basis of the differential pressure ⁇ ⁇ is then passed to a control or regulation in order to achieve a corresponding control of the valve position of the respective control valve to maintain the predetermined target volume flow.
  • This is used in particular for the pilot control of the respective control valve, wherein the control valve is then controlled on the basis of the respectively currently measured differential pressure ⁇ ⁇ at its opening so that the desired volume flow is pre-controlled.
  • Control and / or control steps of a higher-level system control are modulated.
  • the method of compensation may be at the beginning of and at the conclusion of the respective
  • the method can also be compensated continuously during the entire filling operation to compensate for the opening position of all filling valves 12, taking into account the differential pressure ⁇ ⁇ .
  • the control method can also be carried out in this way:
  • Filling valve n is open, and the volume flow through the filling valve n is constant
  • the filling valve n + 1 is opened. This changes the differential pressure ⁇ ⁇ over the Parallel connection of the filling valves
  • the calculated volume flow is transferred to the control as a controlled variable
  • volume flow (reference variable) is maintained
  • FIG. 10 an alternative embodiment of the circuit is provided.
  • a control valve 180 is provided, by means of which the common inflow to the separate individual filling valves 12 can be regulated.
  • the filling valves 12 are shown in FIG.
  • Embodiment not formed as a control valves, but as a simple switching valves (open / close).
  • Embodiments over the filling valves designed as control valves is achieved, in this embodiment by the one, in the filling product supply line 18 arranged control valve 180 are taken.
  • control valve 180 in the inlet 18 shows a behavior in which it at the beginning of the
  • Production is initially adjusted at a lower conductance K v and then the first fill valve 12 is opened.
  • the conductance K v of the control valve 180 is then increased synchronously with the increase in the number of open filling valves 12, so that each individual filling valve 12 in principle sees the same differential pressure.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt in einer ein Regelventil (12, 180) aufweisenden Füllproduktabfüllanlage, mit den Schritten: - Ermitteln eines über dem Regelventil (12, 180) abfallenden Differenzdrucks Δρν; und Regeln und/oder Steuern des Regelventils (12, 180) in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck Δρν.

Description

Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt in einer Füllproduktabfüllanlage.
Technischer Hintergrund
In Füllproduktabfüllanlagen ist es bekannt, zu befüllende Behälter mit einem Füllprodukt zu befüllen, wobei das eigentliche Einleiten des Füllprodukts in den jeweiligen zu befüllenden Behälter mittels eines sogenannten Füllventils durchgeführt wird. Das Füllventil stellt eine Verbindung zwischen dem Füllproduktreservoir, in dem das abzufüllende Füllprodukt vor der eigentlichen Abfüllung vorgesehen ist, und dem zu befüllenden Behälter bereit. Mittels des Füllventils wird der Füllvorgang initiiert und das Füllprodukt in den zu befüllenden Behälter geleitet und nach Erreichen einer bestimmten Vorgabe, beispielsweise nach Erreichen eines vorgegebenen Füllgewichts, einer vorgegebenen Füllhöhe beziehungsweise eines vorgegebenen Füllvolumens, der Füllvorgang wieder beendet. Zur Ermittlung des jeweiligen Füllendes und damit zur Ermittlung des jeweiligen Zustandes oder Zeitpunkts, zu welchem das Füllventil wieder geschlossen wird, sind
unterschiedliche Sensoren bekannt, mittels welchen beispielsweise die Füllhöhe, das Füllgewicht oder das Füllvolumen des Füllprodukts in dem zu befüllenden Behälter ermittelt wird.
Es sind Füllventile bekannt, mittels welchen lediglich ein Öffnen und ein Schließen der jeweiligen Verbindung zwischen dem Füllproduktreservoir und dem zu befüllenden Behälter erreicht wird. Diesen einfach schaltenden Füllventilen wird häufig eine Drosselvorrichtung vorgeschaltet, mittels welcher eine Modulation des Füllproduktstroms in den zu befüllenden Behälter erreicht werden kann.
Weiterhin bekannt sind Füllventile, welche auch als Proportionalventile bezeichnet werden, bei welchen der jeweilige Füllventilkegel gegenüber seinem Füllventilsitz in Stufen oder stufenlos angehoben beziehungsweise abgesenkt werden kann, wodurch entsprechend der sich zwischen dem Füllventilkegel und dem Füllventilsitz ausbildende Spalt beziehungsweise Ringspalt in seinem Querschnitt variiert werden kann. Entsprechend kann bei einem solchen Proportionalventil eine Variation des wirksamen Querschnitts und damit auch eine Variation des das Proportionalventil durchfließenden Füllproduktstroms erreicht werden. Damit ist es mit dem Proportionalventil möglich, einen vorgegebenen Volumenstromverlauf für die Befüllung des jeweils zu befüllenden Behälters vorzugeben beziehungsweise zu steuern. Damit ist es beispielsweise möglich, zu Beginn des Füllvorgangs zunächst einen reduzierten Füllproduktstrom in den zu befüllenden Behälter einzuleiten, um auf diese Weise eine Aufschäumneigung zu reduzieren. In dem Bereich der Hauptfüllung des zu befüllenden Behälters wird hingegen ein möglichst hoher Volumenstrom eingestellt, um ein schnelles Befüllen des zu befüllenden Behälters zu erreichen. Zum Ende des Füllvorgangs hin wird der Volumenstrom dann wieder reduziert, um ein zuverlässiges Erreichen des jeweils vorgegebenen Füllendes zu ermöglichen und ein Überlaufen beziehungsweise Ausspritzen des Füllprodukts aus dem zu befüllenden Behälter zu vermeiden.
Proportionalventile sind häufig in einer Regelschleife gekoppelt mit einem diesem Proportionalventil zugeordneten Durchflussmesser. Auf diese Weise ist es möglich, mittels der Kombination aus Durchflussmesser und Proportionalventil von einer übergeordneten Anlagensteuerung aus einen Volumenstrom vorzugeben, welcher dann über die Regelschleife gehalten wird. Sowohl der Durchflussmesser als auch die entsprechende Auswertungsvorrichtung und die Ansteuerung des Proportionalventils bringen jedoch eine gewisse Trägheit und Zeitverzögerung mit sich, so dass ein unmittelbares Reagieren auf Änderungen der Ausgangsbedingungen und insbesondere auf Änderungen der Zufuhr des Füllprodukts zu dem Proportionalventil erst mit einer gewissen
Zeitverzögerung ausgeregelt werden können. Weiterhin sind Durchflussmesser häufig von den Eigenschaften des jeweiligen Füllprodukts abhängig.
Bei einem Aufbau einer Füllvorrichtung in einer Füllproduktabfüllvorrichtung derart, dass jedes Füllventil direkt mit dem Füllproduktreservoir verbunden ist, beispielsweise bei einem Aufbau, in welchem die um den Umfang eines Füllerkarussells herum angeordneten Füllventile jeweils individuell mit dem Füllproduktreservoir, beispielsweise in Form eines Zentralkessels oder eines Ringkessels, verbunden sind, wirkt das Füllproduktreservoir als Puffer, derart, dass jedes Füllventil und insbesondere jedes Proportionalventil unabhängig von den anderen Füllventilen
beziehungsweise Proportionalventil betrieben wird. Mit anderen Worten ändern sich die Ausgangsbedingungen für das jeweilige Füllventil nicht, wenn ein benachbartes Füllventil geöffnet oder geschlossen wird, da das Füllproduktreservoir als großvolumiger Puffer dient.
Bei einem alternativen Anlagenaufbau hingegen, bei welchem mindestens zwei der Füllventile oder einer Vielzahl von Füllventilen beziehungsweise sämtlichen Füllventile über eine einzige gemeinsame Füllproduktzuleitung mit dem Füllproduktreservoir verbunden sind, findet eine Beeinflussung der Ausgangsbedingungen für jedes individuelle Füllventil aufgrund der
Eigenschaften der Leitung statt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Füllproduktreservoir, in welchem das abzufüllende Füllprodukt bereitgestellt wird, als beigestellter Kessel ausgebildet ist und das Füllprodukt über eine einzige Füllproduktzuleitung, welche über einen Drehverteiler auf das jeweilige Füllerkarussell geleitet wird, mit sämtlichen Füllventilen des Füllerkarussells angebunden ist.
Insbesondere nimmt in dieser Ausbildung der in der Füllproduktzuleitung bereitgestellte Druck ab wenn zu Beginn des Füllbetriebs ausgehend von einem Zustand, in welchem alle Füllventile geschlossen sind, ein Füllventil nach dem anderen geöffnet werden. Die Füllproduktzuleitung kann dann nicht als quasi unbegrenzter Puffer wirken, sondern der die Füllproduktzuleitung
durchfließende Volumenstrom ist in der vierten Potenz vom Leitungsradius abhängig. Die Füllventile beeinflussen sich entsprechend - zumindest bis sich ein eingeschwungener
Gleichgewichtszustand eingestellt hat - gegenseitig. Dies kann dazu führen, dass selbst bei einem über einen Durchflussmesser geregelten Füllventil der eigentlich geforderte Durchfluss aufgrund der Trägheit der Regelschleife zumindest zu Beginn des jeweiligen Füllbetriebs nicht erreicht wird. Dieses Verhalten der Füllventile wird auch zum Ende des Füllbetriebs hin beobachtet, wenn nach und nach alle Füllventile geschlossen werden bevor die Produktion beendet wird. Auch hier kommt es dazu, dass selbst bei einem über einen Durchflussmesser geregelten Füllventil der eigentlich geforderte Durchfluss aufgrund der Trägheit der Regelschleife zum Ende des jeweiligen
Füllbetriebs nicht erreicht wird. Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt in einer Füllproduktabfüllanlage anzugeben, welches ein weiter verbessertes Füllverhalten zeigt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt in einer ein Regelventil aufweisenden Füllproduktabfüllanlage mit den folgenden Schritten vorgeschlagen: Ermitteln eines über dem Regelventil abfallenden Differenzdrucks Δρν und Regeln und/oder Steuern des Regelventils in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck Δρν.
Dadurch, dass die Steuerung und/oder Regelung des Regelventils auf Grundlage des
Differenzdrucks Δρν durchgeführt wird, kann eine sehr zuverlässige Regelung erreicht werden, die schnell anspricht, von den Eigenschaften des Füllprodukts entkoppelt ist und die Trägheit eines Durchflusssensors nicht mehr aufweist. Damit kann in einer Füllproduktabfüllanlage ein zuverlässiges und schnelles Steuerungs- und/oder Regelungsverhalten erreicht werden.
Bevorzugt wird eine Funktion des Volumenstroms q(t, Apv) für das Regelventil in Abhängigkeit von dem über dem Regelventil abfallenden Differenzdruck Δρν ermittelt, der Volumenstrom q(t, Apv) durch das Regelventil auf Basis des ermittelten Differenzdrucks Δρν berechnet und das Regelventil in Abhängigkeit von dem berechneten Volumenstrom q(t, Apv) geregelt und/oder gesteuert, t ist dabei die Zeit.
Damit können noch weitere Komponenten des Regelverhaltens mit einbezogen werden und insbesondere das Einschwingverhalten des Regelventils berücksichtigt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind in der Füllproduktabfüllanlage mindestens zwei parallel zueinander geschaltete Füllventile vorgesehen, und es wird eine Funktion des Volumenstroms q t, Apv) für mindestens zwei der parallel geschalteten Füllventile in Abhängigkeit von einem Differenzdruck Δρν über die parallel geschalteten Füllventile bestimmt, der Differenzdrucks Δρν über die parallel geschalteten Füllventile bestimmt, der Volumenstroms q(t, Apv) durch mindestens eines der parallel geschalteten Füllventile auf Basis des ermittelten Differenzdrucks Δρν berechnet und das mindestens eine Füllventil in Abhängigkeit von dem berechneten Volumenstrom q(t, Apv) gesteuert und/oder geregelt.
Dadurch, dass eine Funktion des Volumenstroms q(t, Apv) in Abhängigkeit von einem
Differenzdruck Δρν über die parallel zueinander geschalteten Füllventile ermittelt wird und das mindestens eine Füllventil in Abhängigkeit von dem berechneten Volumenstrom q(t, Apv) geregelt wird, kann erreicht werden, dass das Regelverhalten beim Befüllen der jeweiligen Behälter verbessert wird. Insbesondere kann aufgrund der geringeren Trägheit der Differenzdruckmessung schneller auf eine Veränderung des Differenzdrucks innerhalb der Vorrichtung reagiert werden, welcher üblicherweise daher rührt, dass weitere, parallel geschaltete Füllventile zu- beziehungsweise abgeschaltet werden. Mit anderen Worten kann auf Grundlage des Verfahrens auch bei einer Ausbildung einer
Vorrichtung mit mehreren parallel zueinander geschalteten Füllventilen, welche während des gesamten Füllvorganges nacheinander zu- beziehungsweise abgeschaltet werden, erreicht werden, dass dennoch ein zuverlässiges und gleichmäßiges Füllergebnis in den jeweils zu befüllenden Behältern erreicht wird.
Beispielsweise wird in einer Anfahrphase, in welcher das Füllverfahren beginnt und entsprechend zunächst das erste Füllventil geöffnet wird, wobei sämtliche anderen Füllventile noch geschlossen sind, ein höherer Differenzdruck resultieren, so dass zunächst prinzipiell aufgrund dieses
Differenzdrucks ein höherer Volumenstrom durch das beziehungsweise die wenigen geöffneten Füllventile zu erwarten ist. Um nun den gewünschten Volumenstrom in den zu befüllenden Behälter zu erreichen, wird das entsprechende Füllventil gemäß dem berechneten Volumenstrom im Vergleich zu dem gewünschten Volumenstrom so geregelt oder angesteuert, dass es weniger weit geöffnet ist. Damit kann in Abhängigkeit des berechneten Volumenstroms auf Basis des ermittelten Differenzdrucks entsprechend das Einfließen des Füllprodukts mit dem gewünschten
Volumenstrom erreicht werden.
Sobald dann das zweite Füllventil öffnet, um einen auf dem Füllerkarussell nachfolgenden Behälter mit dem Füllprodukt zu befüllen, sinkt entsprechend der über den Füllventilen abfallende
Differenzdruck etwas ab, so dass der Volumenstrom durch das erste Füllventil und dann auch durch das zweite Füllventil leicht abnimmt. Über die Ermittlung des Differenzdrucks kann erreicht werden, dass der entsprechende Volumenstrom an dem ersten Füllventil korrekt vorhergesagt wird und das erste Füllventil entsprechend zusammen mit dem Absinken des Differenzdrucks ein Stück weiter geöffnet wird, um den gewünschten Volumenstrom weiterhin aufrecht zu erhalten. Die Regelung anhand des Differenzdrucks reagiert dabei deutlich schneller, als es beispielsweise eine Regelung mittels eines Durchflussmessers könnte. Eine Zeitverzögerung bei der Regelung des Füllventils ist damit kleiner und damit das erreichte Ergebnis, nämlich das Aufrechterhalten des vorgegebenen Volumenstroms, durch das Regeln und/oder Steuern anhand des berechneten Volumenstroms genauer.
Entsprechend kann durch die ermittelte Funktion des Volumenstroms, welche von dem
Differenzdruck über die parallel zueinander geschalteten Füllventile abhängt, der Volumenstrom durch das Füllventil berechnet werden und bei entsprechend variierendem Differenzdruck über die parallel zueinander geschalteten Füllventile der jeweilige Öffnungshub der Füllventile angepasst werden, um entsprechend den gewünschten beziehungsweise vorgegebenen Volumenstrom in die jeweiligen zu befüllenden Behälter unabhängig von der Anzahl und dem Öffnungsgrad der weiteren parallel geschalteten Füllventile aufrecht zu erhalten.
Sobald der Vollbetrieb erreicht ist und sich ein eingeschwungenes Gleichgewicht der gleichzeitig geöffneten Füllventile eingestellt hat, ist eine Variation des Differenzdrucks, der sich aus dem Öffnen und Schließen der jeweiligen Füllventile ergibt, aufgrund der Vielzahl der gleichzeitig geöffneten Ventile kaum noch detektierbar. Entsprechend findet im Vollbetrieb ein Nachregeln der jeweiligen Füllventile auf Grundlage des ermittelten Differenzdrucks und dem darüber berechneten Volumenstrom nur noch in sehr geringem Umfang statt.
Es ist daher bevorzugt, die entsprechende Regelung und/oder Steuerung des Füllventils in Abhängigkeit vom berechneten Volumenstrom im Vollbetrieb entweder auszusetzen, oder die Regelung und/oder Steuerung nur dann vorzunehmen, wenn der resultierende Hub des Füllventils eine bestimmte festzusetzende Schwelle überschreitet. Mit anderen Worten kann auf diese Weise verhindert werden, dass ein hochfrequentes Steuern beziehungsweise Regeln der parallel zueinander angeordneten Füllventile im Vollbetrieb stattfindet. Vielmehr werden nur längerfristige Veränderungen im Druckverhalten, welche beispielsweise einen Trend erkennen lassen, übernommen und ausgeregelt. Ein solcher Trend kann beispielsweise dann vorliegen, wenn das Füllproduktreservoir, aus welchem die Zufuhr an Füllprodukt zu den parallel zueinander geschalteten Füllventilen vorgenommen wird, ein geändertes Niveau beziehungsweise geänderte Druckverhältnisse aufweist. Entsprechend kann mittels des vorgeschlagenen Verfahrens auch eine Kompensation in einem Fall erreicht werden, in welchem der über den Füllventilen anstehende Gesamtdruck aufgrund der Zufuhr des Füllprodukts verändert wird.
Besonders bevorzugt ist ein von dem Füllverfahren für das jeweilige Füllprodukt und den jeweils zu befüllenden Behälter vorgegebenes Volumenstromprofil vorgegeben. Die Füllventile werden, beispielswese über ihre jeweiligen individuellen Durchflussmesser geregelt, auf das vorgegebene Volumenstromprofil hin angesteuert. Entsprechend wird das jeweilige Füllventil auf einen vorgegebenen Öffnungswert hin eingestellt, von welchem angenommen wird, dass er dem entsprechenden von dem Volumenstromprofil vorgegebenen Volumenstrom entspricht, und dann über den jeweiligen Durchflussmesser genau auf diesen Wert hin geregelt.
Dieser Ansteuerung des Füllventils mittels des vorgegebenen Volumenstromprofils wird überlagert durch die Regelung und/oder Steuerung mittels des vorgeschlagenen Verfahrens, welches eine Kompensation des Füllproduktstroms in den zu befüllenden Behälter aufgrund des ermittelten Differenzdrucks ermöglicht.
Mit anderen Worten kann über die Messung oder Bestimmung des Differenzdrucks, welche wesentlich schneller ist, als die Messung des Durchflusses, das entsprechende Füllventil auf die entsprechende Position gesteuert werden, welche sich aus dem Volumenstromprofil unter Kompensation durch den berechneten Volumenstrom auf Grundlage des ermittelten
Differenzdruckes ergibt. Die Kompensation auf Grundlage des Differenzdrucks kann aufgrund der schnell reagierenden Drucksensoren beispielsweise in einem Zeitbereich von einer Millisekunde erfolgen. Eine Regelung über eine Veränderung des Durchflusses mittels des Durchflussmessers würde hingegen eine Regelungszeit von etwa 50 Millisekunden erfordern. Entsprechend kann aufgrund der auf das vorgesehen Volumenstromprofil aufmodulierten Kompensation ein genaueres Füllverhalten erreicht werden, so dass Fehlfüllungen besser vermieden werden können. Insbesondere kann gleich zu Beginn des Füllprozesses mit einem korrekten
Füllproduktvolumenstrom gefüllt werden. Mit jedem weiteren Füllventil, welches geöffnet wird, sinkt der Differenzdruck über die parallel zueinander geschalteten Füllventile, da sich der
Gesamtquerschnitt der geöffneten Füllventile vergrößert und damit der oberhalb der Füllventile anstehende Druck reduziert wird. Damit reduziert sich auch der Volumenstrom durch die einzelnen Füllventile derart, dass die Füllventile weiter geöffnet werden müssen, um den gemäß dem
Volumenstromprofil gewünschten Füllproduktvolumenstrom aufrecht zu erhalten.
Gleiches gilt zum Ende des Füllprozesses hin, wenn die letzten zu befüllenden Behälter durch die Anlage hindurchfahren und entsprechend ein Füllventil nach dem anderen in die geschlossene
Stellung gefahren wird und in dieser verbleibt. Hier ist es so, dass der Differenzdruck mit jedem sich schließenden Füllventil ansteigt und entsprechend der Volumenstrom, welcher durch die letzten Füllventile strömt, ein größerer wäre, wenn nicht entsprechend gegengesteuert werden würde und die Füllventile auf Grundlage des berechneten Volumenstroms immer weiter geschlossen werden würden.
Damit ergibt sich, dass sowohl die ersten befüllten Behälter als auch die letzten befüllten Behälter in den Füllverfahren immer noch korrekt befüllt werden und entsprechend die Gefahr von
Fehlfüllungen weiter reduziert ist.
Eine genaue Kompensation des jeweiligen Differenzdruckes funktioniert bei dem beschriebenen Anlagenaufbau mit einer Vielzahl von parallel zueinander geschalteten Füllventilen auch deshalb besonders gut, da die Füllventile in Form von Proportionalventilen bauartbedingt zur Ansteuerung des gewünschten Öffnungsgrades eine gewisse Zeit benötigen. Mit anderen Worten wird das jeweilige Füllventil nach und nach von der vollständig geschlossenen Position in die gewünschte Öffnungsposition gefahren. Entsprechend findet kein schlagartiges Öffnen der Füllventile statt, so wie es bei reinen Schaltventilen der Fall wäre, sondern das Öffnen findet so statt, dass der Volumenstrom durch das Füllventil langsam ansteigt und entsprechend der Differenzdruck, der sich durch ein weiteres sich öffnendes Füllventil ergibt, ebenfalls nur langsam reduziert wird.
In Kombination mit dem deutlich schnelleren Drucksensor, welcher ein erheblich schnelleres Ermittlungsverhalten aufweist als beispielsweise ein Durchflusssensor, kann entsprechend eine Kompensation des jeweiligen sich öffnenden Füllventils erreicht werden, welche schlussendlich zu einem quasi unbeeinflussten beziehungsweise gleichmäßigen Volumenstrom in den bereits geöffneten Füllventilen führt.
Bevorzugt umfasst das Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils entsprechend eine Kompensation der Öffnungsstellung des Füllventils bei sich änderndem Differenzdruck Δρν anhand des berechneten aktuellen Volumenstroms q(t, Apv). In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Regeln und/oder Steuern des Füllventils das Ansteuern einer Öffnungsstellung des Füllventils anhand des aktuellen Volumenstroms q(t, Apv).
Bevorzugt wird das Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils unter
Berücksichtigung eines vorgegeben Volumenstromprofils zur Befüllung des zu befüllenden Behälters mit dem Füllprodukt durchgeführt. Bevorzugt ist die Funktion des Volumenstroms q{t, Apv) in Abhängigkeit von dem Differenzdruck Apv durch ■ t + arctanh falls q0 < qm t + arccoth falls q0 > qm
falls q0 = qm gegeben, wobei kg_
Ap 1000
m3
Kv ■
lbar der Volumenstrom durch das Füllventil im eingeschwungenen Zustand ist.
Auf diese Weise kann der Volumenstrom auch für ein komplexes System mit einer Vielzahl von Füllventilen aufgrund des Differenzdrucks berechnet werden, wobei die gegenseitige Beeinflussung der Volumenströme der Füllventile untereinander durch diese Gleichungen berücksichtigt wird. Mit anderen Worten ermöglicht die Berechnung auf diese Weise eine genauere Berechnung des Volumenstroms und damit eine verbessertes Füllergebnis. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Füllerkarussells mit einem
nebengestellten Füllproduktreservoir,
Figur 2 eine schematische Darstellung der exemplarisch gemessenen Volumenströme von vier parallel geschalteten Füllventilen ohne Kompensation;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines exemplarisch gemessenen Volumenstroms eines Füllventils beim nachfolgenden Öffnen weiterer, parallel geschalteter Füllventile in einer vergrößerten Detaildarstellung;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Kurve eines Leitwerts Kv über den Hub H eines
Proportionalventils;
Figur 5 ein Ersatzschaltbild in einer elektrisch-fluidtechnischen Analogie für den Fülleraufbau
gemäß Figur 1 ;
Figur 6 ein Ersatzschaltbild in einer elektrisch-fluidtechnischen Analogie eines einzelnen Füllventils;
Figur 7 ein Ersatzschaltbild in einer elektrisch-fluidtechnischen Analogie eines einzelnen Füllventils unter Berücksichtigung des Differenzdrucks;
Figur 8 eine schematische Darstellung der einzelnen Maschen in einem Ersatzschaltbild in einer elektrisch-fluidtechnischen Analogie des Fülleraufbaus beispielsweise nach Figur 1 ;
Figur 9 schematische Darstellung der Überlegung zur Reduktion der Differenzialgleichungen aus den Maschengleichungen unter Berücksichtigung des Differenzdrucks; und
Figur 10 schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In Figur 1 ist schematisch in einer perspektivischen Darstellung ein Füllerkarussell 10 gezeigt, welches eine Vielzahl am Füllerkarussell 10 um dessen Umfang herum angeordneter Füllventile 12 aufweist, welche jeweils einen Füllventilauslauf 14 aufweisen, unter denen jeweils die in dieser Figur nicht gezeigten zu befüllenden Behälter angeordnet werden. Über den jeweiligen
Füllventilauslauf 14 wird der jeweils darunter angeordnete zu befüllende Behälter mit einem Füllprodukt befüllt. Das Füllventil 12 dient dazu, in jeden zu befüllenden Behälter das gewünschte Volumen, die gewünschte Masse oder die gewünschte Füllhöhe an Füllprodukt einzufüllen. Im Füllbetrieb rotiert das Füllerkarussell 10 um seine Rotationsachse, um einen steten Strom an befüllten Behältern zu produzieren.
Ein beigestelltes Füllproduktreservoir 16 in Form eines beigestellten Füllproduktkessels ist vorgesehen. In dem Füllproduktreservoir 16 ist das Füllprodukt vor der eigentlichen Befüllung der zu befüllenden Behälter gespeichert.
Der Füllstand des Füllprodukts im Füllproduktreservoir 16 kann über einen separaten Mechanismus konstant gehalten werden, beispielsweise mittels eines Füllhöhensensors im Füllproduktreservoir 16, über welchen eine Zufuhr von Füllprodukt in das Füllproduktreservoir 16 geregelt wird.
Vorteilhaft an der Konstanthaltung des Füllstands im Füllproduktreservoir 16 ist, dass die Druck- und Strömungsverhältnisse in den stromabwärts des Füllproduktreservoirs 16 liegenden
Anlagenbereichen einfacher bestimmt werden können, da der über das Füllproduktreservoir 16 aufgebrachte hydrostatische Druck immer gleich ist.
Alternativ oder zusätzlich kann aber auch über einen Füllhöhensensor die Füllhöhe des
Füllprodukts im Füllproduktreservoir 16 bestimmt werden und die stromabwärts des
Füllproduktreservoirs 16 liegenden Anlagenteile entsprechend der Füllhöhe des Füllprodukts gesteuert oder geregelt werden. Das Füllproduktreservoir 16 ist über eine Füllproduktleitung 18, welche über einen Drehverteiler 19 auf das Füllerkarussell 10 geführt wird, mit den einzelnen Füllventilen 12 verbunden. Entsprechend sind sämtliche Füllventile 12 über die Füllproduktzuleitung 18 und den Drehverteiler 19 mit dem beigestellten Füllproduktreservoir 16 verbunden.
In der gezeigten Ausführungsform sind die einzelnen Füllventile 12 über eine sich auf dem
Füllerkarussell 10 befindlichen Ringleitung 1 1 miteinander verbunden und die Ringleitung 1 1 steht mit der Füllproduktzuleitung 18 über vier Verteilerleitungen 17 unter Zwischenschaltung des Drehverteilers 19 in Verbindung. Hier können auch andere leitungsbasierte Konstellationen zur Verbindung der Füllproduktzuleitung 18 mit den Füllventilen 12 vorgesehen sein.
Durch diesen Aufbau des Füllers mit einem nebengestellten Füllproduktreservoir 16 kann auf den Aufbau eines Kessels an dem Füllerkarussell 10 verzichtet werden, wodurch Kosten eingespart werden können. Neben dem einfacher aufzubauenden Füllproduktreservoir 16 kann auch das Füllerkarussell 10 selbst bezüglich der Lagerungen und der Statik aufgrund der geringeren rotierenden Masse geringer dimensioniert werden und die erforderlichen Antriebe und
Antriebsenergien können reduziert werden. Damit ergeben sich nicht nur ein geringeres
Investitionsvolumen, sondern auch verringerte Betriebskosten.
Im laufenden Füllbetrieb werden zu befüllende Behälter in an sich bekannter Weise dem
Füllerkarussell 10 im Bereich der jeweiligen Füllproduktausläufe 14 der Füllventile 12 zugeführt, an diesen befüllt und dann die befüllten Behälter auf an sich bekannte Weise wieder aus dem
Füllerkarussell 10 ausgeleitet.
Zu Beginn des jeweiligen Füllbetriebs wird entsprechend zunächst ein erster Behälter zugeführt, und das entsprechende Füllventil 12 geöffnet. Dann wird der zweite zu befüllende Behälter zugeführt und das zweite Füllventil 12 wird geöffnet. So wird weiter verfahren, bis sich ein eingeschwungenes Gleichgewicht eingestellt hat und alle Füllstellen im Füllwinkel belegt sind.
Entsprechend werden zu Beginn des jeweiligen Füllbetriebs die Füllventile 12 von einer Situation, in welcher alle Füllventile 12 geschlossen sind, hin zu einem Betrieb geführt, bei welchem eine große Anzahl an Füllventilen 12 gleichzeitig geöffnet ist. Im vollen Füllbetrieb werden dann die eine große Anzahl von Füllventilen 12 gleichzeitig betrieben - wobei es sich hier um ein eingeschwungenes Gleichgewicht handelt, da ständig am Anfang des Füllwinkels ein Füllventil 12 geöffnet wird und kurz davor oder kurz danach am Ende des Füllwinkels ein anderes Füllventil 12 geschlossen wird. Im vollen Füllbetrieb wird entsprechend der zugeführte Strom an zu befüllenden Behältern mit dem Füllprodukt befüllt und nach Abschluss des Füllverfahrens kann ein Strom an befüllten Behältern das Füllerkarussell 10 wieder verlassen. Dieser Betrieb eines Füllerkarussells 10 ist prinzipiell bekannt.
Bei den Füllventilen 12, welche in der Figur 1 gezeigt sind, handelt es sich um sogenannte Regelventile beziehungsweise Proportionalventile, wobei die Regelventile entsprechend so ausgestaltet sind, dass sie neben einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position auch mindestens eine Zwischenposition, bevorzugt eine Vielzahl von
Zwischenpositionen beziehungsweise ein stufenloses Verstellen des aktiven Füllquerschnitts, ermöglichen. Entsprechend kann ein Füllventilkegel aus seinem entsprechenden Füllventilsitz in Stufen oder stufenlos herausgehoben werden, so dass entsprechend der sich zwischen dem Füllventilkegel und dem Füllventilsitz ausbildende Ringspalt beziehungsweise dessen Querschnitt in den genannten Stufen oder stufenlos verändern lässt. Entsprechend ermöglicht es das auf diese Weise als Regelventil ausgebildete Füllventil, den Durchfluss an Füllprodukt durch das Füllventil 12 hindurch über die Stellung des Füllventilkegels relativ zum Füllventilsitz zu steuern.
Regelventile werden auch an anderen Positionen innerhalb einer Füllproduktabfüllanlage verwendet, um Durchflüsse von Medien und insbesondere des Füllprodukts zu variieren. Die hier im Nachfolgenden gegebenen Erläuterungen der vorliegenden Offenbarung werden exemplarisch an einer Füllvorrichtung durchgeführt, in welcher Regelventile als Füllventile 12 verwendet werden. Die Überlegungen lassen sich prinzipiell aber auf die Steuerung und Regelung jedes Regelventils innerhalb einer Füllproduktabfüllanlage übertragen.
Die nachfolgenden Erläuterungen, die anhand von als Regelventilen ausgebildeten Füllventilen 12 gegeben werden, sind daher beispielsweise auch auf Aufbauten einer Füllproduktabfüllanlage übertragbar, bei welchen vor den eigentlichen, dann als einfache Schaltventile (Auf/Zu) ausgebildeten, Füllventilen jeweils noch Regelventile zur Durchflussvariation vorgesehen sind. Die Erläuterungen sind beispielsweise auch auf Aufbauten übertragbar, bei denen ein einzelnes Regelventil im Zulauf zu einem Füller vorgesehen ist - ein solcher Aufbau ist beispielsweise in Figur 10 beschrieben. Im Nachfolgenden wird aber zunächst auf einen Aufbau Bezug genommen, bei dem alle betrachteten Füllventile 12 als Regelventile ausgebildet sind.
Üblicherweise steht jedes Füllventil 12 mit einem individuellen Durchflussmesser oder einer Wägezelle so in Kommunikation, dass ein gewünschter Volumenstrom vorgegeben werden kann, welcher dann von dem Füllventil 12 über dessen zugeordneten Durchflussmesser eingeregelt werden kann.
Hierzu wird üblicherweise das Füllventil 12 zunächst in eine vorbestimmte Öffnungsposition, die auch als Vorsteuerposition bezeichnet wird, bewegt, von welcher angenommen wird, dass sie dem gewünschten Volumenstrom entspricht, und dann wird der sich einstellende Volumenstrom über den Durchflussmesser entsprechend über eine Variation des Öffnungshubes des Füllventils 12 genau eingeregelt.
Die Vorsteuerposition wird bisher für den Gleichgewichtsbetrieb bestimmt und richtet sich entsprechend nach den Bedingungen im Gleichgewichtsbetrieb.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Füllers, bei welchem sämtliche Füllventile 12 über die Füllproduktzuleitung 18 mit dem nebengestellten Füllproduktreservoir 16 in Verbindung stehen, führt jedoch das Öffnen jedes einzelnen Füllventils 12 zu sich verändernden Druckverhältnissen in der Füllproduktzuleitung 18. Dies liegt unter anderem in der hydraulischen Induktivität des Fluides in der Füllproduktzuleitung 18 begründet. Entsprechend findet zu Beginn des Füllverfahrens, wenn zunächst ein erstes Füllventil 12, und dann nachfolgend immer weitere Füllventile 12 geöffnet werden, ausgehend von einem initialen Differenzdruck eine immer langsamer werdende
Verringerung des Differenzdrucks statt, welcher entsprechend den Volumenstrom durch die bereits geöffneten Füllventile 12 beeinflusst.
Dieses Verhalten ist schematisch in Figur 2 gezeigt, in welchem der Volumenstrom durch vier direkt benachbarte Füllventile a) - d) gezeigt ist, die im Abstand von ca. 1 Sekunde nacheinander aufgeschaltet werden.
Bei einer Ansteuerung der ersten Füllventile 12 auf die im Gleichgewichtsbetrieb bestimmte Vorsteuerposition wird daher nicht der erwartete Volumenstrom erreicht, sondern ein höherer Volumenstrom, der dann nach und nach abnimmt. Dies ist schematisch noch einmal in Figur 3 gezeigt, in der das Verhalten des Füllventils a) aus der Figur 2 noch einmal in einer höheren Auflösung gezeigt ist. Der Einbruch des Volumenstroms liegt in diesem speziellen gemessenen Beispiel bei mehr als 100 ml/sek. Gleiches findet zum Ende des Füllbetriebes statt, wenn die letzten zu befüllenden Behälter in dem Füllerkarussell 10 aufgenommen sind und immer mehr Füllventile 12 geschlossen werden, bis schließlich nur noch ein letztes Füllventil 12 übrig ist, welches dann geschlossen wird. Hier findet ein allmählicher Anstieg des Drucks statt, so dass sich entsprechend wiederum die
Strömungsverhältnisse und insbesondere der Volumenstrom durch die individuellen, verbliebenen beziehungsweise verbleibenden Füllventile 12 verändert.
Das beobachtete Verhalten am Ende des Füllbetriebs entspricht damit im Wesentlichen dem aus den Figuren 2 und 3, nur mit zeitlich umgekehrtem Verlauf, bei dem der Volumenstrom des letzten Füllventils 12 dann entsprechend ansteigt.
Für ein zuverlässiges Ausregeln dieser Volumenstromschwankungen ist die Regelschleife zwischen individuellem Füllventil 12 und dem diesem Füllventil 12 zugeordneten Durchflussmesser zu träge.
Um dieses Verhalten der Füllventile 12 besser zu verstehen, sind die nachfolgenden Überlegungen zu berücksichtigen.
Grundlage für den hier vorgeschlagenen verbesserten Regelungsprozess sind genaue
Kenntnisse über das Füllventil 12 und im speziellen über das jeweils eingesetzte Regelventil. Hierbei spielt die Kenntnis über den Zusammenhang zwischen dem Leitwert Kv und dem Hub H des Regelventils eine Rolle:
Zunächst wird eine Funktion des Leitwerts KV(H) des Regelventils für jede Öffnungsposition H des Regelventils bestimmt. Der Leitwert Kv wird auch als Durchflussfaktor oder Durchflusskoeffizient des Regelventils bezeichnet. Er ist ein Maß für den erzielbaren Durchsatz einer Flüssigkeit oder eines Gases durch das Regelventil, wird hier in der Einheit ml/sek angegeben und ist als effektiver Querschnitt interpretierbar. Jeder Kv -Wert gilt nur für die zugehörige Öffnungsposition H des Regelventils. Zur Bestimmung des Leitwerts Kv wird in einem initialen Kalibriervorgang eine bestimmte
Öffnungsposition H, des Regelventils angefahren, der Füllproduktstrom q(H) aus dem Regelventil bei dieser Öffnungsposition H, gemessen und daraus im eingeschwungenen Zustand der Leitwert Kv, beispielsweise über eine Messung mittels einer Messzelle wie einer Wiegezelle, bestimmt. Dies wird für eine Vielzahl diskreter Öffnungspositionen H, des Regelventils durchgeführt.
Zwischen Kv -Wert und Volumenstrom q„ (Volumenstrom durch das Füllventil im
eingeschwungenen Zustand) besteht folgender Zusammenhang: mit Ap Differenzdruck zwischen Füllventilauslauf und dem Druck oberhalb des Regelventils und p der Dichte des das Regelventil durchfließenden Füllprodukts.
Entsprechend müssen zur exakten Bestimmung des Leitwerts Kv neben der oben genannten
Messung des Volumenstroms bei einer bestimmten Öffnungsposition auch noch der Differenzdruck Ap und die Dichte p des das Regelventils durchfließenden Füllprodukts bestimmt werden.
Die Dichte p des Füllproduktes ist meist bekannt oder kann über die bekannten Messmethoden ermittelt werden. Für Wasser und wasserähnliche Füllprodukte, die vorwiegend in
Getränkeabfüllanlagen abgefüllt werden, kann die Dichte näherungsweise mit 1000 kg/m3 angenommen werden, so dass sie dann für eine Vielzahl von abzufüllenden Füllprodukten nicht verändert zu werden braucht.
Entsprechend lässt sich nun aus dem für eine bestimmte Öffnungsposition H, gemessenen Volumenstrom q, dem bestimmten Differenzdruck Ap und der bestimmten Dichte p der Kv -Wert für diese Öffnungsposition bestimmen durch:
Um hier eine Funktion des Leitwerts Kv (H) über die Öffnungspositionen H, zu ermitteln, wird nach der Bestimmung aller Leitwerte Kv (H,) durch Bestimmung einer Ausgleichskurve durch die jeweiligen Leitwerte Kv (H,) eine Funktion des Leitwerts über der Öffnungspositionen des
Regelventils ermittelt. Die Ausgleichskurve kann beispielsweise durch lineare Regression, die Methode der kleinsten Quadrate, einen Fit-Algorithmus oder andere bekannte Verfahren zur Bestimmung einer Ausgleichskurve durch Messwerte bestimmt werden. Diese Bestimmung und Berechnung wird für verschiedene diskrete Werte der Öffnungsposition H, durchgeführt.
Als Ausgleichskurve kann beispielsweise ein Polynom 6. Ordnung verwendet werden, so wie es beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist, in welcher der Leitwert über der jeweiligen Öffnungsposition des Regelventils aufgezeichnet ist. In der Figur 4 wurden zur Bestimmung der Ausgleichskurve ein erster Wertebereich der Öffnungspositionen von 0 bis 2mm und ein zweiter Wertebereich der Öffnungsposition von 2mm bis 6mm verwendet. Dabei wurden zur Ausbildung der Kurve der Kv- Werte 2 über die Öffnungsposition H des Regelventils entsprechend die diskreten Werte 20 im ersten Wertebereich und die diskreten Werte 22 im zweiten Wertebereich zur Ausbildung einer Ausgleichskurve unter Verwendung eines Polynoms 6. Ordnung verwendet.
Für einen bestimmten Hub H des Regelventils ergibt sich damit beispielsweise als Ausgleichskurve des Leitwerts Kv:
KV(H) = C6*H6 + C5*H5 + C4*H4+C3*H3 + C2*H2 + Cl*H + C7 (3)
Wobei c-i bis c7 die entsprechenden Koeffizienten zur Anpassung der Funktion an die Messewerte sind.
Durch die Bestimmung der Ausgleichsfunktion können dann auch alle Zwischenwerte der Öffnungspositionen bei der Abfüllung berücksichtigt werden. Damit kann für eingeschwungene Zustände für jede Öffnungsposition der entsprechende Volumenstrom berechnet werden:
Hierbei ist jedoch zu beachten, dass es sich bei dieser Funktion des Leitwerts Kv (H) des
Regelventils für jede Öffnungsposition um den jeweiligen Volumenstrom im eingeschwungenen Zustand, also nach Konstant halten der Öffnungsposition und längerem Warten handelt. Beim Öffnen, Schließen oder Verfahren des Regelventils von einer Öffnungsposition in eine andere Öffnungsposition kommen hingegen noch weitere dynamische Einflüsse zur Geltung.
Um die dynamischen Einflüsse durch das Öffnen beziehungsweise Schließen der benachbarten oder übrigen als Regelventil ausgebildeten Füllventile des Füllerkarussells zu betrachten, wird zunächst eine Analogie aus dem Bereich der Elektrotechnik gezogen, wobei die in der nachfolgenden Tabelle genannte elektrisch-mechanische Analogie hinzugezogen wird:
In Figur 5 ist entsprechend der strömungsmechanische Aufbau einiger als Regelventile ausgebildeter Füllventile 12 a) bis d), die über die Füllproduktzuleitung 18 mit dem beigestellten Füllproduktreservoir in Kommunikation stehen, in einer elektrisch-fluidtechnischen Analogie mit Hilfe eines Ersatzschaltbildes schematisch dargestellt.
Dabei sind in Figur 5:
KVZulauf : Leitwert Zulauf
KV1 -n : Leitwert einzelnes Füllventil
LZulauf: Hydraulische Induktivität Zulauf
Ll -n : Hydraulische Induktivität Füllventil
Δρ: Differenzdruck
q: Volumenstrom Zulauf
q1 -n: Volumenstrom Füllventil
n: Anzahl der Füllventile
Die Öffnungsposition beziehungsweise der Öffnungsgrad des Füllventils 12 beeinflusst die System- Größen KV1 -n und Ll-n und damit indirekt die Potential- und Flussgrößen. Die Füllproduktzuleitung 18 umfasst entsprechend eine hydraulische Induktivität LZuiauf und einen Leitwert KV-zUiauf, mit welchen entsprechend das Verhalten der Füllproduktzuleitung 18 gemäß der elektrisch-fluidtechnischen Analogie beschrieben werden kann. Der gesamte Volumenstrom q, welcher aus dem beigestellten Füllproduktreservoir zugeführt wird stammt, wird entsprechend über die Füllproduktzuleitung 18 den einzelnen Füllventilen 12 zugeführt.
Die einzelnen Füllventile 12 sind parallel zueinander geschaltet und sämtlich mit der
Füllproduktzuleitung 18 verbunden. Jedes Füllventil 12 weist entsprechend ebenfalls eine hydraulische Induktivität L-ι und einen Leitwert KVi auf, mittels welchen das Strömungsverhalten eines jeden Füllventils 12 gemäß der elektrisch-fluidtechnischen Analogie dargestellt werden kann.
Um ein verbessertes Steuer- und/oder Regelverhalten der Füllproduktabfüllanlage 1 insbesondere zu Beginn und zum Ende des jeweiligen Füllbetriebs zu erreichen, sind folgende weiteren
Überlegungen anzustellen:
In Figur 6 ist schematisch der Aufbau eines einzelnen als Regelventil ausgebildeten Füllventils 12 dargestellt.
Der Differenzdruck über den Leitwert ergibt sich zu:
Der Differenzdruck über die hydraulische Induktivität ergibt sich zu:
Wobei die hydraulische Induktivität gegeben ist zu l-p
L (7)
mit
I = wirksame Leitungslänge
p = Dichte der Flüssigkeit
A = wirksamer Fließquerschnitt Die Formel kann für kompliziertere Leitungsgeometrien in infinitesimal kleinen Abschnitten angewendet werden. Die entstehenden Einzelinduktivitäten sind dann zu einer
Gesamtinduktivität aufzuaddieren beziehungsweise aufzuintegrieren.
Nun wird die Differentialgleichung des Einzelventils aufgestellt und nach dem
Volumenstrom aufgelöst. Dieser berechnete Volumenstrom wird letztendlich einem gewöhnlichen Regelungsalgorithmus zur Kompensation der Volumenstromeinbrüche übergeben - beispielsweise über eine Anpassung einer Vorsteuerposition.
In der Figur 7 ist schematisch die Betrachtung für eine einzelne Masche auf dieser Grundlage gezeigt. Aus dieser Betrachtung ergibt sich der Differenzdruck Apv des betrachteten
Regelventils über dieser Einzelmasche zu:
Diese Maschengleichung ist nun für jedes der Füllventile 12 der jeweiligen
Füllproduktabfüllanlage 1 aufzustellen, woraus sich entsprechend ein komplexes
Differentialgleichungssystem ergibt. Der Aufbau des Differenzialgleichungssystems ergibt sich schematisch aus der Figur 8, in der die jeweiligen Maschen I, II, die jeweils eine Zeile des Differentialgleichungssystems repräsentieren, gezeigt sind.
Dieses Differentialgleichungssystem beschreibt die gegenseitige Beeinflussung der Füllventile 12 bei einer Parallelschaltung der Füllventile 12 bei dem über diese Füllventile 12 abfallenden Differenzdruck Apv.
Ein solches Differentialgleichungssystem ist jedoch nicht mehr analytisch lösbar, sondern muss nummerisch gelöst werden. Mit der verfügbaren Rechenleistung eines Steuerrechners ist dies im Füllbetrieb allerdings nicht praktikabel und wäre zu langsam. Weiterhin müssten - wie sich aus der Figur 8 ergibt, auch die Materialgrößen KVzulauf und LZulaUf bestimmt werden und für die jeweilige Maschine gemessen werden. Um diese Probleme zu umgehen, wird das zugrunde liegende Ersatzschaltbild und damit das Differentialgleichungssystem reduziert. Es hat sich ergeben, wie aus Figur 9 zu
entnehmen, dass durch die Messung des Differenzdrucks Apv über der Parallelschaltung der Füllventile 12 das Ersatzschaltbild reduziert werden kann und auf eine getrennte
Bestimmung des Leitwerts und der hydraulischen Induktivität verzichtet werden kann.
Mit anderen Worten kann durch die Messung des Differenzdrucks Δρν über dem einzelnen Füllventil 12 beziehungsweise über der Parallelschaltung der aktiven Füllventile 12 eine Vereinfachung der Bestimmung des Durchflusses erreicht werden.
Der Differenzdruck Δρν kann in der Füllproduktabfüllanlage 1 auf einfache Weise mittels entsprechender Drucksensoren bestimmt werden. Die Drucksensoren haben eine sehr kurze Reaktionszeit die beispielsweise im Bereich von 1 ms liegt und sind hinreichend genau. Damit ergibt sich eine sehr schnelle Messung des Differenzdrucks Δρν und damit die Möglichkeit einer schnellen Bestimmung des resultierenden Volumenstroms durch das jeweilige
Füllventil.
Damit kann die folgende Lösung für den Volumenstrom qn(t) des jeweiligen n-ten
Einzelventils bei Vorliegen eines gemessenen Differenzdrucks Δρν gefunden werden
a s qn = qUi
Wobei qng der Volumenstrom des n-ten Füllventils zu Beginn der Betrachtung ist und sich der Volumenstrom qnx des n-ten Füllventils im jeweils vollständig eingeschwungenen Zustand ergibt zu:
Am Füllventilauslauf 14 aller Füllventile 12 herrscht jedoch in erster Näherung der gleiche Druck. Dieser Druck kann beispielsweise der Umgebungsdruck bei einem Freistrahlverfahren oder der Druck einer definiert aufgebrachten Vorspannung in dem zu befüllenden Behälter sein. Der entsprechende Druck am Füllventilauslauf 14 ist also prinzipiell bekannt und beim jeweiligen Füllbeginn für jedes Füllventil 12 in erster Näherung gleich.
Weiterhin herrscht durch die gemeinsame Anbindung aller Füllventile 12 an die Füllproduktzufuhr 18 - beispielsweise über die Ringleitung 1 1 - ebenfalls in erster Näherung der gleiche Druck oberhalb der Füllventile 12. Entsprechend kann zur Vereinfachung des Verfahrens auf eine individuelle Betrachtung der einzelnen Füllventile 12 verzichtet werden. Der gemessene
Differenzdruck Δρν entspricht mit anderen Worten dem Differenzdruck über alle aktiven
Regelventile, die in der entsprechenden Parallelschaltung vorliegen.
Damit ergibt sich der Volumenstrom q(t) des jeweiligen einzelnen Füllventils 12 unter
Berücksichtigung der genannten Annahmen für jedes Füllventil 12 auf der Basis der Messung des Drucks in der Füllproduktzufuhr 18 beziehungsweise in der Ringleitung 1 1 , der Kenntnis des Drucks am Füllventilauslauf 14 und der Bestimmung des sich daraus ergebenden Differenzdrucks Δρν zu:
q0, falls q0 = qm
Mit
Entsprechend ergibt sich bei einer Bestimmung des Differenzdrucks Δρν durch die Parallelschaltung der Füllventile 12, der entsprechend für jedes Füllventil 12 gilt, dass die gegenseitige Beeinflussung der Füllventile 12 vollständig in die individuelle Berechnung des Volumenstromes eingebracht wird.
Der auf diese Weise berechnete Volumenstrom q(t, Apv) auf Grundlage des Differenzdrucks Δρν wird dann einer Steuerung oder Regelung übergeben, um eine entsprechende Ansteuerung der Ventilposition des jeweiligen Regelventils zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Soll- Volumenstroms zu erreichen. Dies ist wird besonders für die Vorsteuerung des jeweiligen Regelventils verwendet, wobei das Regelventils dann auf Grundlage des jeweils aktuell gemessenen Differenzdrucks Δρν bei seiner Öffnung so angesteuert wird, dass der gewünschte Volumenstrom vorangesteuert wird.
Auf diese Weise kann erreicht werden, dass besonders zu Beginn des Füllbetriebs oder zum Ende des Füllbetriebs, wenn nur einige Füllventile 12 aktiv sind, ein kompensiertes Ansteuern der Vorsteuerposition und der Betriebsposition der Füllventile 12 erreicht wird. Die Regelung, welche auf der Grundlage des jeweils basierend auf dem aktuell gemessenen
Differenzdruck Δρν berechneten Volumenstrom q(t, Apv) durchgeführt wird, kann auf die übrigen
Steuerungs- und/oder Regelschritte einer übergeordneten Anlagensteuerung aufmoduliert werden.
Das übrige Steuer- und/oder Regelverhalten des individuellen Füllventils 12 - beispielsweise zum Erreichen einer vorgegebenen Fließkurve zur Befüllung des zu befüllenden Behälters nach einem dem Füllprodukt und dem Behälter angemessenen Volumenstromprofil - wird dadurch nicht verändert. Es wird vielmehr durch die Kompensation über den basierend auf dem aktuell gemessenen Differenzdruck Δρν berechneten Volumenstrom q(t, Apv) eine genauere Einhaltung des geforderten Volumenstromprofils unabhängig von der Anzahl der gleichzeitig geöffneten Füllventile 12 erreicht.
Das Verfahren zur Kompensation kann zu Beginn des und zum Abschluss des jeweiligen
Füllbetriebs angewendet werden, bis sich jeweils im Vollbetrieb ein eingeschwungenes
Gleichgewicht der Anzahl der parallel zueinander geöffneten Füllventile 12 ergeben hat.
Das Verfahren kann aber auch während des gesamten Füllbetriebs zur Kompensation der Öffnungsposition aller Füllventile 12 unter Berücksichtigung des Differenzdrucks Δρν dauernd kompensiert werden. Damit kann das Regelverfahren beispielsweise auch so durchgeführt werden:
Füllventil n ist offen, und der Volumenstrom durch das Füllventil n ist konstant
eingeschwungen
Das Füllventil n+1 wird geöffnet. Dadurch ändert sich der Differenzdruck Δρν über der Parallelschaltung der Füllventile
Dies wird durch die entsprechenden Drucksensoren erkannt und auf dieser Grundlage der Volumenstrom berechnet, der entsprechend sinkt
Der berechnete Volumenstrom wird an die Regelung als Regelgröße übergeben
- Die Regelung erhöht am Füllventil n den Öffnungshub so, dass der gewünschte Soll-
Volumenstrom (Führungsgröße) gehalten wird
Dieses Vorgehen funktioniert auch daher gut, weil der Differenzdruck Δρ„ιη einem kurzen Zyklus von beispielsweise 5ms abgetastet und gemessen werden kann und weil das Füllventil n+1 eine Veränderung des Differenzdrucks Δρν relativ langsam mit dem (trägen) Öffnungshub auslöst.
In Figur 10 ist eine alternative Ausbildung der Schaltung vorgesehen. In der Füllproduktzuleitung 18 ist ein Regelventil 180 vorgesehen, mittels dessen der gemeinsame Zustrom zu den separaten einzelnen Füllventilen 12 geregelt werden kann. Die Füllventile 12 sind in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel nicht als Regelventile ausgebildet, sondern als einfache Schaltventile (Auf/Zu).
Entsprechend kann das Regelverhalten der Füllventile 12, das in den oben beschriebenen
Ausführungsformen über die als Regelventile ausgebildeten Füllventile erreicht wird , in dieser Ausführungsform durch das eine, in der Füllproduktzuleitung 18 angeordnete Regelventil 180 übernommen werden.
Damit ist es möglich, die Füllventile 12 anhand standardisierter Regelvorgaben zu regeln, ohne ein durch die Anzahl der offenen Füllventile 12 gesteuertes Vorsteuerverhalten aufprägen zu müssen. Damit zeigt das Regelventil 180 in dem Zulauf 18 ein Verhalten, bei dem es zu Beginn der
Produktion zunächst bei einem geringeren Leitwert Kv eingeregelt ist und dann das erste Füllventil 12 geöffnet wird. Nach und nach wird dann synchron mit dem Ansteigen der Anzahl der geöffneten Füllventile 12 der Leitwert Kv des Regelventils 180 erhöht, so dass jedes individuelle Füllventil 12 im Prinzip den gleichen Differenzdruck sieht.
Mit anderen Worten wird mittels des Regelventils 180 im Zulauf der Druckabfall ApZuiau variiert, damit &pVentil konstant gehalten werden kann. 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.
Bezuqszeichenliste
1 Füllproduktabfüllanlage
10 Füllerkarussell 1 1 Ringleitung
12 Füllventil
14 Füllventilauslauf
16 Füllproduktreservoir
17 Verteilerleitung 18 Füllproduktzuleitung
180 Regelventil
19 Drehverteiler

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt in einer ein Regelventil (12, 180) aufweisenden Füllproduktabfüllanlage, mit den Schritten:
Ermitteln eines über dem Regelventil (12, 180) abfallenden Differenzdrucks Δρν; und Regeln und/oder Steuern des Regelventils (12, 180) in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck Δρν.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , mit den Schritten
Ermitteln einer Funktion des Volumenstroms q(t, Apv) für das Regelventil (12, 180) in
Abhängigkeit von dem über dem Regelventil (12, 180) abfallenden Differenzdruck Δρν; Berechnen des Volumenstroms q(t, Apv) durch das Regelventil (12, 180) auf Basis des ermittelten Differenzdrucks Δρν; und
Regeln und/oder Steuern des Regelventils (12, 180) in Abhängigkeit von dem berechneten Volumenstrom q(t, Apv).
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei parallel zueinander geschaltete Füllventile (12) als Regelventile vorgesehen sind, mit den Schritten:
Ermitteln einer Funktion des Volumenstroms q(t, Apv) für mindestens zwei der parallel geschalteten Füllventile (12) in Abhängigkeit von einem über die parallel geschalteten Füllventile (12) abfallenden Differenzdruck Δρν;
Ermitteln des Differenzdrucks Δρν über alle parallel geschalteten Füllventile (12); Berechnen des Volumenstroms q(t, Apv) durch mindestens eines der parallel geschalteten Füllventile (12) auf Basis des ermittelten Differenzdrucks Δρν; und Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils (12) in Abhängigkeit von dem berechneten Volumenstrom q(t, Apv).
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln und/oder
Steuern des mindestens einen Füllventils (12) eine Kompensation der Öffnungsstellung des Füllventils (12) bei sich änderndem Differenzdruck Δρν anhand des berechneten aktuellen Volumenstroms q(t, Apv) umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln und/oder Steuern des Füllventils (12) das Ansteuern einer Öffnungsstellung des Füllventils (12) anhand des aktuellen Volumenstroms q(t, Apv) umfasst.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils (12) unter Berücksichtigung eines vorgegeben Volumenstromprofils zur Befüllung des zu befüllenden Behälters mit dem Füllprodukt durchgeführt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils (12) in Abhängigkeit von dem
berechneten Volumenstrom q(t, Δρν) nur zu Beginn und/ oder am Ende des jeweiligen Abfüllbetriebs durchgeführt wird, bevorzugt bis ein eingeschwungenes Gleichgewicht an gleichzeitig geöffneten Füllventilen (12) erreicht wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln und/oder Steuern des mindestens einen Füllventils (12) in Abhängigkeit von dem
berechneten Volumenstrom q(t, Apv) nur durchgeführt wird, wenn die resultierende Regelung und/oder Steuerung eine vorgegebene Schwelle überschreitet.
9. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Volumenstroms q(t, Apv) in Abhängigkeit von dem Differenzdruck Δρν durch falls q0 < q, falls q0 > q,
falls q0 = q, gegeben ist, wobei der Volumenstrom durch das Füllventil (12) im eingeschwungenen Zustand ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3705450B2 (de) 2019-03-08 2026-01-28 Sidel Participations Vorrichtung und verfahren zum befüllen eines behälters
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DE102019135257A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Krones Ag Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727446A1 (de) * 1977-06-18 1979-01-04 Holstein & Kappert Maschf Verfahren zum abfuellen von fluessigkeiten in behaelter
US4527593A (en) * 1983-05-04 1985-07-09 Campau Daniel N Apparatus and system for filling one or more containers with a liquid to a predetermined level
IT1251941B (it) * 1991-10-17 1995-05-27 Nuovo Pignone Spa Sistema perfezionato di comando dell'attuatore di una valvola di regolazione della portata.
JP2633820B2 (ja) * 1995-06-16 1997-07-23 ボッシュ包装機株式会社 液体の圧力充填方法
EP0858018A1 (de) * 1997-02-06 1998-08-12 Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG Verfahren und Vorrichtung zur Durchflussregelung von Flüssigkeiten
DE10008426B4 (de) * 2000-02-23 2011-07-28 KHS GmbH, 44143 System sowie Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE102008037160A1 (de) * 2008-08-08 2010-02-11 Krones Ag Versorgungsvorrichtung
JP5373223B2 (ja) * 2011-04-06 2013-12-18 三菱重工食品包装機械株式会社 回転式充填機及び回転式充填機の充填量演算方法
SI2971883T1 (sl) * 2013-03-15 2020-09-30 Schneider Electric Buildings, Llc Napredni aktuator ventila s pravo povratno zvezo pretoka
DE102014110161A1 (de) * 2014-07-18 2016-01-21 Krones Aktiengesellschaft Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mittels eines Proportionalventils
DE102015111536A1 (de) * 2015-07-16 2017-01-19 Khs Gmbh Verfahren sowie Füllsystem zum Befüllen von Behältern

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