EP3898497A1 - Filling apparatus - Google Patents

Filling apparatus

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Publication number
EP3898497A1
EP3898497A1 EP19818000.2A EP19818000A EP3898497A1 EP 3898497 A1 EP3898497 A1 EP 3898497A1 EP 19818000 A EP19818000 A EP 19818000A EP 3898497 A1 EP3898497 A1 EP 3898497A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
keg
filling
fitting
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP19818000.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3898497B1 (en
Inventor
Thomas Matheyka
Hilmar FICKERT
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3898497A1 publication Critical patent/EP3898497A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3898497B1 publication Critical patent/EP3898497B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/30—Filling of barrels or casks
    • B67C3/34—Devices for engaging filling-heads with filling-apertures

Definitions

  • the present invention relates to a filling device comprising at least one filling element with a filling pipe for flange mounting to a KEG fitting of a KEG, in which filling pipe a plunger can be moved axially in order to counteract the residual pressure and / or with a retaining spring of the KEG fitting Opening the KEG to cooperate.
  • the axial movement of the tappet takes place by means of an actuating device which has a piston which can be moved in a pressure cylinder and which is connected to the tappet or forms the tappet, the actuating device comprising at least one pressure chamber arranged in the pressure cylinder and via at least one control valve is connectable to a pressure source in order to move the piston in the direction of the KEG fitting, which filling device further comprises a pressure sensor for the actuation pressure in the pressure chamber.
  • Each KEG has a KEG fitting as a muzzle valve, which usually comprises a retaining spring, the resistance of the retaining spring and / or the residual pressure having to be overcome to open the KEG in order to open the valve and access to the interior of the KEG for filling of the KEG.
  • the actuation pressure for opening the KEG fitting is called “opening pressure", which is often also referred to as “ram opening pressure”.
  • Disposable KEGs are made of thinner-walled plastic, in particular PET or a PET material, and reusable KEGs are made of metallic material such as steel, aluminum etc., much stronger plastic materials or hybrid materials made of metal and plastic.
  • Disposable KEGs are filled with a filling pressure between 2 and 3 bar, while the filling pressure of reusable KEGs is preferably between 3 and 4% bar. Bottled beverages and soft drinks containing C ⁇ 2 are generally bottled.
  • KEG fitting has no residual pressure or is defective, which means that the KEG fitting opens at very low pressures, an incorrect KEG type reaches the filler / point or that a KEG Fitting can no longer be opened.
  • Reusable KEGs, their fittings and the basic structure of a KEG filler are known, inter alia, from US 2007/0169834 A1 or DE 3 813 410 A1.
  • Disposable KEGs and their fittings are also known from WO 2014/170699 A1.
  • the filling device described above includes an evaluation device which is connected to at least one pressure sensor and which is designed to detect the opening pressure of a KEG or its outlet valve. This means to record the actuation pressure in the pressure chamber and / or force on the tappet or piston at which the KEG fitting opens.
  • the detection of the opening pressure or the force is possible, for example, via the pressure curve and possibly in connection with the position of the tappet or piston.
  • the evaluation device is also designed to compare this determined opening pressure with at least one stored reference pressure or reference pressure curve and to allow or discharge the KEG as a function of the comparison result for the filling process.
  • KEG fitting does not open at all, i.e. the KEG fitting does not open up to an upper reference pressure. In this case it is assumed that the KEG fitting is defective.
  • the closure can be heavily glued or corroded.
  • the KEG is no longer permitted for the filling process and is removed from the filling device, for example, by means of a transport device.
  • the invention can be used to perform this defective KEG check on either one-way or reusable KEGs, the upper and lower reference values being different for these two different types of KEG.
  • the reusable upper and lower reference value for a reusable KEG is higher than for a one-way KEG because the KEG fitting is structurally closed with a stronger spring and / or has a higher residual pressure than is the case with one-way KEG.
  • the invention can thus also be used to distinguish reusable KEGs from disposable KEGs by means of the opening pressure to be used. For example, if the opening pressure is between 2 and 2% bar, it is assumed that the disposable KEG is used. In this case, a wrong KEG could subsequently be rejected or the treatment stations deactivated in whole or in part.
  • the main application is to reject defective or incorrect KEGs, in which the KEG fitting opens if the opening pressure is too low or does not open at all.
  • the filling device preferably has a controller which is designed to cancel the filling process in whole or in part as a function of the comparison result and in particular to convey the wrong KEG identified in this way by means of a transport device out of the filling device or downstream of the transport route. If it is thus determined that the opening pressure is outside, i.e. below or below the upper reference pressure, the KEG is not approved for filling, but is immediately removed from the filling device by means of the transport device. In this way, defective KEGs can be recognized and immediately excluded from further processing.
  • the evaluation device is designed to allow a KEG for the filling process if the opening pressure is preferably above a lower and below an upper reference pressure, that is to say in a permissible reference pressure range.
  • the evaluation device is preferably designed to evaluate the course of the actuation pressure over time and to interpret a maximum pressure as the opening pressure.
  • the pressure When the plunger is pressurized, the pressure usually rises until the counterpressure of the counter spring in the KEG fitting and / or the residual pressure in the KEG is overcome and the KEG fitting opens. At this moment, the pressure usually drops immediately.
  • At least one position sensor is provided for at least one position of the piston or tappet, in particular for the rest position.
  • the evaluation device is designed to evaluate the signal of the position sensor for the detection of the opening pressure.
  • the tappet moves slightly out of its rest position, which is detected by the position sensor.
  • the evaluation device can thus detect the time of opening via the position sensor, and thus also the correlated opening pressure via the pressure sensor.
  • the temporal pressure curve and the signal from the position sensor can be combined in order to verify the detection of the opening time.
  • the invention also relates to a method for filling ver with KEG fittings disposable and reusable KEGs by means of a filling device having a filler element to be connected to the KEG fitting with a filler tube and a plunger axially movable in the filler tube by means of an actuating device designed to work with the KEG fitting to open the KEG.
  • the opening pressure of the KEG fitting is recorded and compared with at least one reference pressure or curve. Depending on the comparison result, the KEG is approved for the filling process or not.
  • the filling device is preferably terminated depending on the comparison result and the KEG is removed from the filling device by means of a transport device.
  • a defective KEG can be recognized if the opening pressure is below a specified lower reference pressure, in which case the KEG fitting is obviously defective or there is no sufficient residual pressure or the opening pressure is above an upper reference pressure or the KEG has not yet opened when the upper reference pressure is exceeded, in which case the KEG fitting is obviously jammed, glued or corroded and must therefore also be removed from the filling process.
  • the opening pressure is preferably recognized via the pressure curve over time, in particular a pressure peak with a subsequent drop in the pressure curve.
  • the opening pressure can be recognized via the position of the tappet, since when the KEG is opened the tappet moves slightly out of its rest position.
  • the actuating device is preferably hydraulic or pneumatic. Alternatively, it can also be actuated electrically. It is then not the actuation pressure when opening the fitting that is detected, but analogously the torque or the electrical current flowing through the motor when the KEG fitting is opened.
  • pressure source-pressure fluid source where in general here under filling also the temporary filling with liquid or gaseous cleaning media is to be understood, not just the filling with one or more products.
  • 1 is a schematic view of part of a filling device
  • Fig. 1 shows a filling element 10 of a filling device, which has a filling tube 12, into which a product feed 16 and a compressed gas feed 18 for filling Druckbe opens a KEG.
  • the filling tube 12 of the filling element 10 can be flanged to a KEG via an upper flange 14 at the free tube end 12.1 (not shown).
  • the KEG to be filled as well as other transport, carrying and treatment elements are known to the person skilled in the art and are therefore not shown further here.
  • a plunger 20 is axially movably guided in the filling tube 12, usually vertically up and down.
  • the plunger 20 is moved by an actuating device 21 which contains a piston 22 which can be moved in a hydraulic pressure cylinder 24.
  • the piston 22 contains a plate-shaped extension 23, the outer circumference of which rests pressure-tight on the inner wall of the pressure cylinder 24, preferably by means of a seal.
  • a lower pressure chamber 26 is formed in the pressure cylinder 24, which is connected to a hydraulic Druckzu Equipmentslei device 28, which is connected via a control valve 30 to a pressure source 32.
  • the piston 22 driving the tappet 20 can be pressed in the direction of the free pipe end 12.1 or the flange 14 in order to open a KEG. All these components belong to the actuating device 21 for the plunger 20.
  • the plunger 20 is not shown in full in the present case, and its interaction with the fitting of the KEG, these elements and mode of operation in the prior art are known.
  • the control valve 30 is controlled by a controller 34 of the filling device.
  • an upper pressure chamber 37 is formed, which cannot be seen in FIG. 1 because of the high position of the extension 23.
  • a pressure discharge line 38 leads into this, which in turn also has a pressure fluid container, e.g. the pressure source 32, the verbun is to move the piston 22 down to close the KEG fitting after the filling process.
  • the controller 34 is connected to a pressure sensor 36, which detects the actuation pressure in the pressure supply line 28 and thus also in the lower pressure chamber 26.
  • an evaluation device 40 is arranged, which can record and evaluate the actuation pressure detected by the pressure sensor 36 in the lower pressure chamber 26 over time.
  • the filling element 10 can have a position sensor 42 for the rest position of the plunger, as shown here, for example, the output signal of the position sensor 42 also being fed to the controller 34 and thus also to the evaluation device 40.
  • the KEG fitting of a KEG is pressed onto this filling element 10 by means of a pressing device, not shown, which acts on the bottom of the KEG in a known manner.
  • the pressure chamber 26 of the hydraulic cylinder 24 is then pressurized via the pressure supply line 28 by the control of the control valve 30.
  • the time course of the admission pressure that occurs via the pressure sensor 36 when filling a KEG is shown in FIG. 2, for example.
  • the pressure applied in the lower pressure chamber 26 or the pressure feed line 28 measured by means of the pressure sensor 36 is plotted in bar, while the time for the filling process is plotted in seconds to the right.
  • the pressure chamber 26 is slowly pressurized in phase I until, at time t 0 at the opening pressure p 0, the KEG fitting against the pressure of the KEG fitting arranged counter spring opens, whereupon the pressure drops in phase II after opening the KEG and overcoming the opening resistance. A peak P is thereby formed. After this, in phase III the pressure rises again slightly when filling the KEG and leads to a plateau in phase IV.
  • 3a shows a lower impermissible reference range a, which extends approximately from 0 to 1.6 bar.
  • the reference symbol b represents an allowable reference pressure range for one-way KEGs, which extends from approximately 1.6 bar to 2.6 bar.
  • a permissible reference pressure range c for reusable KEGs is shown, which extends from approximately 3 to 4.3 bar.
  • An upper, impermissible reference pressure range d is arranged above this.
  • the opening pressure p 0 which is measured with the pressure sensor 36 at the peak P or is detected via the movement of the position sensor 42, is in the reference pressure range a, it is assumed that the KEG fitting is defective because it is below a minimum value opens too early. In this case, the filling or follow-up process is interrupted and the KEG fitting is removed as defective.
  • the permissible reference pressure range b for one-way KEGs lies between a lower reference value R ue and an upper reference value R oe. If the opening pressure p 0 moves in this reference pressure range b, it is assumed that it is is a disposable KEG.
  • the upper reference pressure R oe for one-way KEGs corresponds in the control example shown to the lower reference pressure Rum for reusable KEGs, which forms the lower limit for the permissible reference pressure range c for reusable KEGs.
  • a KEG is thus identified as a reusable KEG if the opening pressure lies between the lower reference pressure Rum for reusable KEGs and the upper reference pressure Rome for reusable KEGs.
  • the opening pressure is above the upper reference pressure value Rom for reusable KEGs or if the KEG fitting does not open at all, it is assumed that the KEG is also defective and the filling process is excluded. On the basis of the recording and evaluation of the opening pressure, it is therefore possible to differentiate between defective KEGs with, for example, worn out KEG fittings, non-opening KEG fittings, as well as disposable KEGs and reusable KEGs.
  • the reference pressure ranges shown in FIG. 3b are essentially identical to those of FIG. 3a with the difference that the reference pressure ranges b and c for one-way and reusable KEGs are spaced apart from one another by a transition area e, so that the upper reference pressure p 0 for a disposable KEG is not identical to the lower reference pressure rum for reusable KEGs.
  • Such a definition of the reference pressure ranges allows a greater variation in the distinction between one-way and reusable KEGs.
  • the assumption here is that when the KEG fitting is opened in the pressure transition area, the KEG fitting closure of a reusable KEG is too weak, so that this KEG must also be discharged.
  • the respective reference ranges can be defined more narrowly or further and can be provided accordingly on the control side.

Landscapes

  • Automatic Assembly (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)

Abstract

The invention relates to a filling apparatus comprising at least one filling element (10) having a filling pipe (12) for flange-mounting to a KEG fitting of a KEG, in which filling pipe (12) a plunger (20) is axially movably arranged, in order to interact with a retaining spring of the KEG fitting in order to open the KEG, wherein the axial movement of the plunger (20) occurs by means of an actuating device (21), which has a piston (22), which is movable in a pressure cylinder (24), said piston being connected to the plunger (20) or forming the plunger (20), wherein the actuating device (21) comprises at least one pressure chamber (26) arranged in the pressure cylinder (26), which can be connected to a pressure source (32) via at least one control valve (30), in order to move the piston (22) in the direction toward the KEG fitting, which filling apparatus furthermore comprises a pressure sensor (36) for the actuating pressure in the pressure chamber (26). According to the invention, the filling apparatus has an evaluating device (40), which is designed: to detect the opening pressure (p0) of a KEG and to compare said opening pressure (p0) to at least one stored reference pressure, and to authorize the KEG for the filling process as a function of the comparison result. The invention enables the detecting and excluding of defective KEGs and a differentiation between single use and reusable KEGs.

Description

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Füllvorrichtung Filling device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung umfassend wenigstens ein Fül lelement mit einem Füllrohr zur Anflanschung an ein KEG-Fitting eines KEGs, in wel- ehern Füllrohr ein Stößel axial bewegbar ist, um entgegen des Restdrucks und/oder mit einer Rückhaltefeder des KEG-Fittings zum Öffnen des KEGs zusammenzuwirken. The present invention relates to a filling device comprising at least one filling element with a filling pipe for flange mounting to a KEG fitting of a KEG, in which filling pipe a plunger can be moved axially in order to counteract the residual pressure and / or with a retaining spring of the KEG fitting Opening the KEG to cooperate.
Die axiale Bewegung des Stößels erfolgt mittels einer Betätigungseinrichtung, die ei nen in einem Druckzylinder bewegbaren Kolben aufweist, welcher mit dem Stößel ver- bunden ist oder den Stößel bildet, wobei die Betätigungseinrichtung wenigstens eine in dem Druckzylinder angeordnete Druckkammer umfasst, die über wenigstens ein Steuerventil mit einer Druckquelle verbindbar ist, um den Kolben in Richtung auf das KEG-Fitting zu bewegen, welche Füllvorrichtung weiterhin einen Drucksensor für den Betätigungsdruck in der Druckkammer umfasst. The axial movement of the tappet takes place by means of an actuating device which has a piston which can be moved in a pressure cylinder and which is connected to the tappet or forms the tappet, the actuating device comprising at least one pressure chamber arranged in the pressure cylinder and via at least one control valve is connectable to a pressure source in order to move the piston in the direction of the KEG fitting, which filling device further comprises a pressure sensor for the actuation pressure in the pressure chamber.
Derartige Füllvorrichtungen werden in bekannter Weise für die Befüllung von KEGs verwendet. Jedes KEG hat als Mündungsventil ein KEG-Fitting, das im Regelfall eine Rückhaltefeder umfasst, wobei zum Öffnen des KEGs der Widerstand der Rückhalte feder und/oder des Restdrucks überwunden werden muss, um das Ventil zu öffnen und Zugang zu dem Innenraum des KEGs zum Befüllen des KEGs zu erhalten. Der Betätigungsdruck für das Öffnen des KEG-Fittings wird hier "Öffnungsdruck" genannt, der häufig auch als„Stösselöffnungsdruck“ bezeichnet wird. Such filling devices are used in a known manner for the filling of KEGs. Each KEG has a KEG fitting as a muzzle valve, which usually comprises a retaining spring, the resistance of the retaining spring and / or the residual pressure having to be overcome to open the KEG in order to open the valve and access to the interior of the KEG for filling of the KEG. The actuation pressure for opening the KEG fitting is called "opening pressure", which is often also referred to as "ram opening pressure".
Es gibt nun verschiedene Arten von KEGs, nämlich Mehrweg-KEGs und Einweg- KEGs. Einweg-KEGs bestehen aus dünnwandigerem Kunststoff, insbesondere PET oder einem PET-Material, und Mehrweg-KEGs bestehen aus metallischem Wertstoff, wie Stahl, Aluminium etc., wesentlich stärkeren Kunststoffmaterialien oder auch Hyb ridmaterialien aus Metall und Kunststoff. Einweg-KEGs werden mit einem Fülldruck zwischen 2 und 3 bar befüllt, während der Fülldruck von Mehrweg-KEGs vorzugsweise zwischen 3 und 4% bar liegt. Abgefüllt werden in der Regel CÖ2-haltige bierhaltige Getränke und Softdrinks. Es kann hierbei Vorkommen, dass ein KEG-Fitting keinen Restdruck aufweist oder defekt ist, was dazu führt, dass das KEG-Fitting bereits bei sehr niedrigen Drücken öffnet, eine falsche KEG-Art an den Füller/-stelle gelangt oder dass ein KEG-Fitting sich gar nicht mehr öffnen lässt. Mehrweg-KEGs, deren Fittings und der grundsätzliche Aufbau eines KEG-Füllers sind unter anderem bekannt aus US 2007/0169834 A1 oder der DE 3 813 410 A1 . Weiter hin sind Einweg-KEG sowie deren Fittings aus WO 2014/170699 A1 bekannt. There are now different types of KEGs, namely reusable KEGs and disposable KEGs. Disposable KEGs are made of thinner-walled plastic, in particular PET or a PET material, and reusable KEGs are made of metallic material such as steel, aluminum etc., much stronger plastic materials or hybrid materials made of metal and plastic. Disposable KEGs are filled with a filling pressure between 2 and 3 bar, while the filling pressure of reusable KEGs is preferably between 3 and 4% bar. Bottled beverages and soft drinks containing CÖ2 are generally bottled. It can happen that a KEG fitting has no residual pressure or is defective, which means that the KEG fitting opens at very low pressures, an incorrect KEG type reaches the filler / point or that a KEG Fitting can no longer be opened. Reusable KEGs, their fittings and the basic structure of a KEG filler are known, inter alia, from US 2007/0169834 A1 or DE 3 813 410 A1. Disposable KEGs and their fittings are also known from WO 2014/170699 A1.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Füllvorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die die Erfassung einer vorgegebenen KEG-Art und vorzugsweise die Erfassung von defekten KEGs ermöglichen. It is an object of the invention to provide a filling device and a method which enable the detection of a predetermined KEG type and preferably the detection of defective KEGs.
Diese Aufgabe wird durch eine Füllvorrichtung gemäß Anspruch 1 als auch durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a filling device according to claim 1 and by a method according to claim 7. Advantageous developments of the invention are the subject of the associated dependent claims.
Gemäß der Erfindung enthält die oben beschriebene Füllvorrichtung eine Auswerteein richtung, die datenleitende mit mindestens einem Drucksensor verbunden ist, und die konzipiert ist, den Öffnungsdruck eines KEGs bzw. dessen Mündungsventils zu erfas sen. Das heißt, den Betätigungsdruck in der Druckkammer und/oder Kraft auf den Stö ßel oder Kolben zu erfassen, bei dem das KEG-Fitting öffnet. Die Erfassung des Öff nungsdrucks oder der Kraft ist, wie nachfolgend ausgeführt wird, beispielsweise mög lich über den Druckverlauf und ggf. im Zusammenhang mit der Position des Stößels oder Kolbens. Die Auswerteeinrichtung ist weiterhin konzipiert, diesen ermittelten Öff nungsdruck mit wenigstens einem abgespeicherten Referenzdruck oder Referenz druckverlauf zu vergleichen und das KEG in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis für den Füllvorgang zuzulassen oder auszuschleusen. According to the invention, the filling device described above includes an evaluation device which is connected to at least one pressure sensor and which is designed to detect the opening pressure of a KEG or its outlet valve. This means to record the actuation pressure in the pressure chamber and / or force on the tappet or piston at which the KEG fitting opens. The detection of the opening pressure or the force, as explained below, is possible, for example, via the pressure curve and possibly in connection with the position of the tappet or piston. The evaluation device is also designed to compare this determined opening pressure with at least one stored reference pressure or reference pressure curve and to allow or discharge the KEG as a function of the comparison result for the filling process.
Durch die Erfassung des Öffnungsdrucks und den Vergleich mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren, abgespeicherten Referenzdrücken oder Referenzdruckver läufen können von vornherein defekte oder falsche KEGs ausgesondert werden. Wenn zum Beispiel eine Rückstellfeder eines KEG-Fitting gebrochen ist, ein KEG einen zur geringen Restdruck aufweist oder das Fitting eines Einweg-KEGs darstellt und unter einem unteren Referenzdruck, zum Beispiel unterhalb von 2 bar, öffnet, dann wird die ses KEG ausgesondert und nicht mehr für einen Füllvorgang zugelassen. Dasselbe trifft zu, wenn das KEG-Fitting überhaupt nicht öffnet, das heißt das KEG-Fitting bis zu einem oberen Referenzdruck nicht öffnet. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass das KEG-Fitting defekt ist. Zum Beispiel kann der Verschluss stark verklebt oder korrodiert sein. Auch in diesem Fall wird das KEG für den Füllvorgang nicht mehr zu gelassen und zum Beispiel mittels einer Transportvorrichtung aus der Füllvorrichtung ausgesondert. Die Erfindung kann dafür verwendet werden, diese Prüfung auf defekte KEGs entweder bei Einweg-KEGs oder bei Mehrweg-KEGs durchzuführen, wobei die oberen und die unteren Referenzwerte für diese beiden unterschiedlichen KEG-Arten unterschiedlich sind. By detecting the opening pressure and comparing it with at least one, preferably several, stored reference pressures or reference pressure profiles, defective or incorrect KEGs can be eliminated from the outset. If, for example, a return spring of a KEG fitting is broken, a KEG has a low residual pressure or the fitting of a one-way KEG and opens under a lower reference pressure, for example below 2 bar, then this KEG is discarded and not more approved for a filling process. The same applies if the KEG fitting does not open at all, i.e. the KEG fitting does not open up to an upper reference pressure. In this case it is assumed that the KEG fitting is defective. For example, the closure can be heavily glued or corroded. In this case too, the KEG is no longer permitted for the filling process and is removed from the filling device, for example, by means of a transport device. The invention can be used to perform this defective KEG check on either one-way or reusable KEGs, the upper and lower reference values being different for these two different types of KEG.
Beim Mehrweg-KEG liegt der eben erwähnte obere und untere Referenzwert höher als bei einem Einweg-KEG, weil konstruktiv das KEG-Fitting mit einer stärkeren Feder verschlossen wird und/oder einen höheren Restdruck aufweist, als dies bei Einweg- KEG der Fall ist. Somit lässt sich die Erfindung auch dazu nutzen, um Mehrweg-KEGs von Einweg-KEGs über den aufzuwendenden Öffnungsdruck zu unterscheiden. Wenn beispielsweise der Öffnungsdruck zwischen 2 und 2% bar liegt, wird davon ausgegan gen, dass es sich um ein Einweg-KEG handelt. In diesem Fall könnte ein falsches KEG nachfolgend ausgeschleust werden bzw. die Behandlungsstationen ganz oder teil weise deaktiviert werden. Die Flauptanwendung liegen darin, defekte oder falsche KEGs auszusondern, bei denen das KEG-Fitting bei zu geringem Öffnungsdruck oder überhaupt nicht mehr öffnet. The reusable upper and lower reference value for a reusable KEG is higher than for a one-way KEG because the KEG fitting is structurally closed with a stronger spring and / or has a higher residual pressure than is the case with one-way KEG. The invention can thus also be used to distinguish reusable KEGs from disposable KEGs by means of the opening pressure to be used. For example, if the opening pressure is between 2 and 2% bar, it is assumed that the disposable KEG is used. In this case, a wrong KEG could subsequently be rejected or the treatment stations deactivated in whole or in part. The main application is to reject defective or incorrect KEGs, in which the KEG fitting opens if the opening pressure is too low or does not open at all.
Vorzugsweise weist die Füllvorrichtung eine Steuerung auf, die konzipiert ist, den Füll vorgang in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis ganz oder teilweise abzubre chen und insbesondere das derart identifizierte falsche KEG mittels einer Transport vorrichtung aus der Füllvorrichtung bzw. stromabwärts aus der Transportstrecke aus zuschleusen. Wenn somit festgestellt wird, dass der Öffnungsdruck außerhalb, also unter dem unteren oder über dem oberen Referenzdruck liegt, wird das KEG zur Be füllung nicht zugelassen, sondern sofort mittels der Transportvorrichtung aus der Füll vorrichtung ausgeschleust. Auf diese Weise können defekte KEGs erkannt und gleich von der weiteren Bearbeitung ausgeschlossen werden. The filling device preferably has a controller which is designed to cancel the filling process in whole or in part as a function of the comparison result and in particular to convey the wrong KEG identified in this way by means of a transport device out of the filling device or downstream of the transport route. If it is thus determined that the opening pressure is outside, i.e. below or below the upper reference pressure, the KEG is not approved for filling, but is immediately removed from the filling device by means of the transport device. In this way, defective KEGs can be recognized and immediately excluded from further processing.
Wie oben bereits ausgeführt, ist die Auswerteeinrichtung konzipiert, ein KEG für den Füllvorgang zuzulassen, wenn vorzugsweise der Öffnungsdruck über einem unteren und unter einem oberen Referenzdruck, das heißt in einem zulässigen Referenzdruck bereich liegt. Durch Auswahl des entsprechenden zulässigen Referenzdruckbereichs für Einweg-KEGs oder Mehrweg-KEGs kann sichergestellt werden, dass nur richtige bzw. funktionierende Einweg-KEGs oder Mehrweg-KEGs für die Befüllung zugelassen werden, insbesondere, weil die korrespondierenden Referenzbereiche für den Öff nungsdruck unterschiedlich liegen. As already stated above, the evaluation device is designed to allow a KEG for the filling process if the opening pressure is preferably above a lower and below an upper reference pressure, that is to say in a permissible reference pressure range. By selecting the appropriate allowable reference pressure range for disposable KEGs or reusable KEGs, it can be ensured that only correct or functioning disposable KEGs or reusable KEGs are approved for filling, in particular because the corresponding reference ranges for the opening pressure are different.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung konzipiert, den zeitlichen Verlauf des Betä tigungsdrucks auszuwerten und ein Druckmaximum als Öffnungsdruck zu interpretie ren. Beim Druckbeaufschlagen des Stößels steigt der Druck üblicherweise solange an, bis der Gegendruck der Gegenfeder im KEG-Fitting und/oder des Restdrucks im KEG überwunden wird und das KEG-Fitting öffnet. In diesem Moment fällt in der Regel der Druck gleich wieder ab. Man hat somit einen Druckpeak, der in bevorzugter Weise als Öffnungsdruck interpretiert wird. Auf diese Weise kann der Öffnungsdrucks allein über den zeitlichen Druckverlauf erkannt werden. The evaluation device is preferably designed to evaluate the course of the actuation pressure over time and to interpret a maximum pressure as the opening pressure. When the plunger is pressurized, the pressure usually rises until the counterpressure of the counter spring in the KEG fitting and / or the residual pressure in the KEG is overcome and the KEG fitting opens. At this moment, the pressure usually drops immediately. One thus has a pressure peak which is interpreted in a preferred manner as the opening pressure. In this way, the opening pressure can be recognized solely via the pressure curve over time.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Positi onssensor für wenigstens eine Position des Kolbens oder Stößels vorgesehen, insbe sondere für die Ruhelage. Die Auswerteeinrichtung ist in diesem Fall konzipiert, das Signal des Positionssensors für die Erfassung des Öffnungsdrucks auszuwerten. So bald mit steigendem Betätigungsdruck der Widerstand des KEG-Fittings bzw. des Restdrucks überwunden wird und das KEG-Fitting öffnet, bewegt sich der Stößel leicht aus seiner Ruhelage, was über den Positionssensor erfasst wird. Somit kann die Aus werteeinrichtung den Zeitpunkt der Öffnung über den Positionssensor erfassen, und damit auch den korrelierten Öffnungsdruck über den Drucksensor. Selbstverständlich können der zeitliche Druckverlauf als auch das Signal des Positionssensors kombiniert werden, um die Erkennung des Öffnungszeitpunktes zu verifizieren. In a further advantageous development of the invention, at least one position sensor is provided for at least one position of the piston or tappet, in particular for the rest position. In this case, the evaluation device is designed to evaluate the signal of the position sensor for the detection of the opening pressure. As soon as the resistance of the KEG fitting or the residual pressure is overcome with increasing actuation pressure and the KEG fitting opens, the tappet moves slightly out of its rest position, which is detected by the position sensor. The evaluation device can thus detect the time of opening via the position sensor, and thus also the correlated opening pressure via the pressure sensor. Of course, the temporal pressure curve and the signal from the position sensor can be combined in order to verify the detection of the opening time.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Befüllen von mit KEG-Fittings ver sehenen Einweg- und Mehrweg-KEGs mittels einer Füllvorrichtung, die ein mit dem KEG-Fitting zu verbindendes Füllelement mit einem Füllrohr und einen im Füllrohr mit tels einer Betätigungseinrichtung axial bewegbaren Stößel aufweist, der konzipiert ist, mit dem KEG-Fitting zum Öffnen des KEGs zusammenzuwirken. Gemäß der Erfin dung wird der Öffnungsdruck des KEG-Fittings erfasst und mit wenigstens einem Re ferenzdruck oder -Verlaufes verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird das KEG für den Füllvorgang zugelassen oder nicht. Hinsichtlich der Vorteile und besonderen Merkmale der Erfindung wird auf die obige Beschreibung der erfindungs gemäßen Füllvorrichtung verwiesen. The invention also relates to a method for filling ver with KEG fittings disposable and reusable KEGs by means of a filling device having a filler element to be connected to the KEG fitting with a filler tube and a plunger axially movable in the filler tube by means of an actuating device designed to work with the KEG fitting to open the KEG. According to the invention, the opening pressure of the KEG fitting is recorded and compared with at least one reference pressure or curve. Depending on the comparison result, the KEG is approved for the filling process or not. Regarding the advantages and Special features of the invention is made to the above description of the filling device according to the Invention.
Vorzugsweise wird die Füllvorrichtung in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis abgebrochen und das KEG mittels einer Transportvorrichtung aus der Füllvorrichtung ausgeschleust. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein defektes KEG erkannt werden, wenn der Öffnungsdruck unter einem vorgegebenen unteren Referenzdruck liegt, in welchem Fall offensichtlich das KEG-Fitting defekt ist bzw. kein hinreichender Rest druck vorliegt oder aber der Öffnungsdruck über einem oberen Referenzdruck liegt bzw. das KEG beim Überschreiten des oberen Referenzdrucks noch nicht geöffnet hat, in welchem Fall das KEG-Fitting offensichtlich verklemmt, verklebt oder korrodiert ist und somit ebenfalls aus dem Füllvorgang ausgeschleust werden muss. The filling device is preferably terminated depending on the comparison result and the KEG is removed from the filling device by means of a transport device. In this way, for example, a defective KEG can be recognized if the opening pressure is below a specified lower reference pressure, in which case the KEG fitting is obviously defective or there is no sufficient residual pressure or the opening pressure is above an upper reference pressure or the KEG has not yet opened when the upper reference pressure is exceeded, in which case the KEG fitting is obviously jammed, glued or corroded and must therefore also be removed from the filling process.
Andererseits ist es auch möglich, Einweg-KEGs von Mehrweg-KEGs zu unterschei den, weil die Referenzöffnungsbereiche für beide KEG-Arten sich deutlich unterschei den, da Mehrweg-KEGs mit einem höheren Druck befüllt werden als Einweg-KEGs. Die zugeordneten Restdrücke, wie auch die Referenzbereiche für Mehrweg-KEGs lie gen somit deutlich über denen von Einweg-KEGs. On the other hand, it is also possible to distinguish one-way KEGs from reusable KEGs because the reference opening areas for both types of KEG differ significantly, since reusable KEGs are filled with a higher pressure than one-way KEGs. The assigned residual pressures, as well as the reference ranges for reusable KEGs, are therefore significantly higher than those of single-use KEGs.
Wie oben bereits im Zusammenhang mit der Füllvorrichtung beschrieben, wird der Öff nungsdruck vorzugsweise über den zeitlichen Druckverlauf erkannt, insbesondere ei nen Druckpeak mit einem nachfolgenden Abfall im Druckverlauf. Alternativ oder zu sätzlich kann der Öffnungsdruck erkannt werden über die Position des Stößels, da beim Öffnen des KEGs sich der Stößel leicht aus seiner Ruhelage fortbewegt. As already described above in connection with the filling device, the opening pressure is preferably recognized via the pressure curve over time, in particular a pressure peak with a subsequent drop in the pressure curve. As an alternative or in addition, the opening pressure can be recognized via the position of the tappet, since when the KEG is opened the tappet moves slightly out of its rest position.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben beschriebenen Ausführungsfor men in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind. It is obvious to the person skilled in the art that the embodiments described above can be combined with one another in any way.
Die Betätigungsvorrichtung ist vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch. Sie kann alternativ auch elektrisch betätigbar sein. Detektiert wird dann nicht der Betätigungs druck beim Öffnen des Fittings sondern analog das Drehmoment oder der durch den Motor fließende elektrische Strom beim Öffnen des KEG-Fittings. The actuating device is preferably hydraulic or pneumatic. Alternatively, it can also be actuated electrically. It is then not the actuation pressure when opening the fitting that is detected, but analogously the torque or the electrical current flowing through the motor when the KEG fitting is opened.
Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Druckquelle-Druckfluidquelle; wo bei hier allgemein unter Füllen auch das zeitweise Befüllen mit flüssigen oder gasförmigen Reinigungsmedien zu verstehen ist, nicht nur das Befüllen mit einem oder mehreren Produkten. The following terms are used interchangeably: pressure source-pressure fluid source; where in general here under filling also the temporary filling with liquid or gaseous cleaning media is to be understood, not just the filling with one or more products.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen: The invention is described below, for example, using the schematic drawing. In this show:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils einer Füllvorrichtung, 1 is a schematic view of part of a filling device,
Fig. 2 den zeitlichen Druckverlauf beim Befüllen eines KEGs, 2 shows the temporal pressure curve when filling a KEG,
Fig. 3 eine Auflistung zulässiger Referenzdruckbereiche für Einweg-KEGs und Mehrweg-KEGs. 3 shows a list of permissible reference pressure ranges for one-way KEGs and reusable KEGs.
Fig. 1 zeigt ein Füllelement 10 einer Füllvorrichtung, welches ein Füllrohr 12 aufweist, in das eine Produktzuführung 16 als auch eine Druckgaszuführung 18 zum Druckbe füllen eines KEGs mündet. Das Füllrohr 12 des Füllelements 10 ist über einen oberen Flansch 14 am freien Rohrende 12.1 an ein KEG anflanschbar (nicht dargestellt). Das zu befüllende KEG wie auch sonstige Transport-, Trag- und Behandlungselemente sind dem Fachmann bekannt und daher hier nicht weiter dargestellt. Fig. 1 shows a filling element 10 of a filling device, which has a filling tube 12, into which a product feed 16 and a compressed gas feed 18 for filling Druckbe opens a KEG. The filling tube 12 of the filling element 10 can be flanged to a KEG via an upper flange 14 at the free tube end 12.1 (not shown). The KEG to be filled as well as other transport, carrying and treatment elements are known to the person skilled in the art and are therefore not shown further here.
In dem Füllrohr 12 ist ein Stößel 20 axial beweglich geführt, üblicherweise vertikal auf und ab. Der Stößel 20 wird durch eine Betätigungseinrichtung 21 bewegt, die einen in einem hydraulischen Druckzylinder 24 bewegbaren Kolben 22 enthält. Der Kolben 22 enthält eine tellerförmige Erweiterung 23, deren Außenumfang an der Innenwand des Druckzylinders 24 druckdicht anliegt, vorzugsweise mittels einer Dichtung. Unterhalb der tellerförmigen Erweiterung 23 des Kolbens 22 ist in dem Druckzylinder 24 eine untere Druckkammer 26 gebildet, welche mit einer hydraulischen Druckzuführungslei tung 28 verbunden ist, die über ein Steuerventil 30 mit einer Druckquelle 32 verbunden ist. Auf diese Weise kann der den Stößel 20 antreibende Kolben 22 in Richtung auf freie Rohrende 12.1 bzw. den Flansch 14 gedrückt werden, um ein KEG zu öffnen. Alle diese Komponenten gehören zur Betätigungseinrichtung 21 für den Stößel 20. Der Stößel 20 ist vorliegend nicht vollständig dargestellt, sowie dessen Zusammenwirken mit dem Fitting des KEGs, wobei diese Elemente und Wirkweise im Stand der Technik bekannt sind. Das Steuerventil 30 wird durch eine Steuerung 34 der Füllvorrichtung angesteuert. A plunger 20 is axially movably guided in the filling tube 12, usually vertically up and down. The plunger 20 is moved by an actuating device 21 which contains a piston 22 which can be moved in a hydraulic pressure cylinder 24. The piston 22 contains a plate-shaped extension 23, the outer circumference of which rests pressure-tight on the inner wall of the pressure cylinder 24, preferably by means of a seal. Below the plate-shaped extension 23 of the piston 22, a lower pressure chamber 26 is formed in the pressure cylinder 24, which is connected to a hydraulic Druckzuführungslei device 28, which is connected via a control valve 30 to a pressure source 32. In this way, the piston 22 driving the tappet 20 can be pressed in the direction of the free pipe end 12.1 or the flange 14 in order to open a KEG. All these components belong to the actuating device 21 for the plunger 20. The plunger 20 is not shown in full in the present case, and its interaction with the fitting of the KEG, these elements and mode of operation in the prior art are known. The control valve 30 is controlled by a controller 34 of the filling device.
Zwischen der Oberseite der tellerförmigen Erweiterung 23 des Kolbens 22 und der Oberseite des Hydraulikzylinders ist eine obere Druckkammer 37 gebildet, die in der Figur 1 wegen der hohen Stellung der Erweiterung 23 nicht erkennbar ist. In diese mündet eine Druckabführungsleitung 38, die ihrerseits über ein nicht dargestelltes Steuerventil ebenfalls mit einem Druckfluidbehälter, z.B. der Druckquelle 32, verbun den ist, um den Kolben 22 nach unten zu bewegen, um nach dem Füllvorgang das KEG-Fitting zu schließen. Between the top of the plate-shaped extension 23 of the piston 22 and the top of the hydraulic cylinder, an upper pressure chamber 37 is formed, which cannot be seen in FIG. 1 because of the high position of the extension 23. A pressure discharge line 38 leads into this, which in turn also has a pressure fluid container, e.g. the pressure source 32, the verbun is to move the piston 22 down to close the KEG fitting after the filling process.
Die Steuerung 34 ist mit einem Drucksensor 36 verbunden, welcher den Betätigungs druck in der Druckzuführungsleitung 28 und damit auch in der unteren Druckkammer 26 erfasst. In Verbindung mit der Steuerung 34, z.B. integriert in diese, ist eine Aus werteeinrichtung 40 angeordnet, welche den über den Drucksensor 36 erfassten Be tätigungsdruck in der unteren Druckkammer 26 über die Zeit erfasst und auswerten kann. Zudem kann das Füllelement 10 einen Positionssensor 42 für die Ruhelage des Stößels aufweisen, wie bspw. hier dargestellt, wobei das Ausgangssignal des Positi onssensors 42 ebenfalls der Steuerung 34 und damit auch der Auswerteeinrichtung 40 zugeführt ist. The controller 34 is connected to a pressure sensor 36, which detects the actuation pressure in the pressure supply line 28 and thus also in the lower pressure chamber 26. In connection with the controller 34, e.g. Integrated into this, an evaluation device 40 is arranged, which can record and evaluate the actuation pressure detected by the pressure sensor 36 in the lower pressure chamber 26 over time. In addition, the filling element 10 can have a position sensor 42 for the rest position of the plunger, as shown here, for example, the output signal of the position sensor 42 also being fed to the controller 34 and thus also to the evaluation device 40.
Bei einem Füllvorgang wird das KEG-Fitting eines KEGs an dieses Füllelement 10 mittels einer nicht dargestellten Anpressvorrichtung angepresst, die in bekannter Weise auf den Boden des KEGs einwirkt. Anschließend wird die Druckkammer 26 des Hydraulikzylinders 24 über die Druckzuführungsleitung 28 durch die Ansteuerung des Steuerventils 30 mit Druck beaufschlagt. During a filling process, the KEG fitting of a KEG is pressed onto this filling element 10 by means of a pressing device, not shown, which acts on the bottom of the KEG in a known manner. The pressure chamber 26 of the hydraulic cylinder 24 is then pressurized via the pressure supply line 28 by the control of the control valve 30.
Der zeitliche Verlauf des Beaufschlagungsdrucks, der über den Drucksensor 36 beim Befüllen eines KEGs auftritt, ist beispielsweise in Fig. 2 wiedergegeben. Nach oben ist hierbei der mittels des Drucksensors 36 gemessene Beaufschlagungsdruck in der un teren Druckkammer 26 oder der Druckzuleitung 28 in bar aufgetragen, während nach rechts die Zeit über den Füllvorgang in Sekunden aufgetragen ist. Beim Befüllen eines KEGs wird die Druckkammer 26 in der Phase I langsam mit Druck beaufschlagt, bis am Zeitpunkt t0 bei dem Öffnungsdruck p0 das KEG-Fitting gegen den Druck der im KEG-Fitting angeordneten Gegenfeder öffnet, worauf der Druck in der Phase II nach dem Öffnen des KEGs und Überwinden des Öffnungswiederstandes wieder abfällt. Hierdurch wird ein Peak P gebildet. Hiernach steigt in der Phase III der Druck beim Befüllen des KEGs wieder leicht an und mündet in einem Plateau in der Phase IV. Ggf. in den eigentlichen Füllphase III und IV prozessbedingte Druckschwankungen sind nicht abgebildet, da nicht erfindungsrelevant. Am Ende des Füllvorgangs wird in der Phase V der Beaufschlagungsdruck abgesenkt, um den Stößel wieder von dem KEG- Fitting weg zu bewegen bzw. dessen Fitting wieder zu verschließen und die Befüllung abzuschließen The time course of the admission pressure that occurs via the pressure sensor 36 when filling a KEG is shown in FIG. 2, for example. The pressure applied in the lower pressure chamber 26 or the pressure feed line 28 measured by means of the pressure sensor 36 is plotted in bar, while the time for the filling process is plotted in seconds to the right. When filling a KEG, the pressure chamber 26 is slowly pressurized in phase I until, at time t 0 at the opening pressure p 0, the KEG fitting against the pressure of the KEG fitting arranged counter spring opens, whereupon the pressure drops in phase II after opening the KEG and overcoming the opening resistance. A peak P is thereby formed. After this, in phase III the pressure rises again slightly when filling the KEG and leads to a plateau in phase IV. Process-related pressure fluctuations in the actual filling phases III and IV are not shown since they are not relevant to the invention. At the end of the filling process, the application pressure is reduced in phase V in order to move the plunger away from the KEG fitting or to close its fitting again and to complete the filling
Bei diesem zeitlichen Druckverlauf ist wesentlich, dass beim Öffnen des KEG-Fittings eine kurze Druckspitze mit einem Peak P zum Zeitpunkt t0 mit dem Öffnungsdruck p0 vorliegt, welche für die Auswertung des Öffnungszeitpunkts und des Öffnungsdrucks verwendet werden kann. Dieser Öffnungsdruck p0 und der Druckspitze P wird nun mit Referenzdruckbereichen verglichen, welche beispielsweise in Fig. 3a und Fig. 3b auf gelistet sind. With this pressure curve over time, it is essential that when the KEG fitting is opened there is a short pressure peak with a peak P at time t 0 with the opening pressure p 0 , which can be used for evaluating the opening time and the opening pressure. This opening pressure p 0 and the pressure peak P is now compared with reference pressure ranges, which are listed, for example, in FIGS. 3a and 3b.
Fig. 3a zeigt einen unteren unzulässigen Referenzbereich a, der sich in etwa von 0 bis 1 ,6 bar erstreckt. Darüber ist mit dem Bezugszeichen b ein zulässiger Referenzdruck- bereich für Einweg-KEGs wiedergegeben, der sich etwa von 1 ,6 bar bis 2,6 bar er streckt. Über diesem zulässigen Referenzdruckbereich b für Einweg-KEGs ist ein zu lässiger Referenzdruckbereich c für Mehrweg-KEGs wiedergegeben, der sich von etwa 3 bis 4,3 bar erstreckt. Hierüber ist ein oberer unzulässiger Referenzdruckbereich d angeordnet. 3a shows a lower impermissible reference range a, which extends approximately from 0 to 1.6 bar. In addition, the reference symbol b represents an allowable reference pressure range for one-way KEGs, which extends from approximately 1.6 bar to 2.6 bar. Above this permissible reference pressure range b for one-way KEGs, a permissible reference pressure range c for reusable KEGs is shown, which extends from approximately 3 to 4.3 bar. An upper, impermissible reference pressure range d is arranged above this.
Liegt der Öffnungsdruck p0, der mit dem Drucksensor 36 am Peak P gemessen wird oder über die Bewegung des Positionssensors 42 erfasst wird, im Referenzdruckbe reich a, so wird davon ausgegangen, dass das KEG-Fitting insgesamt defekt ist, weil es unterhalb eines Minimalwertes zu früh öffnet. In diesem Fall wird der Befüllungs- oder Folgevorgang abgebrochen und das KEG-Fitting wird als defekt ausgeschleust. If the opening pressure p 0 , which is measured with the pressure sensor 36 at the peak P or is detected via the movement of the position sensor 42, is in the reference pressure range a, it is assumed that the KEG fitting is defective because it is below a minimum value opens too early. In this case, the filling or follow-up process is interrupted and the KEG fitting is removed as defective.
Der zulässige Referenzdruckbereich b für Einweg-KEGs liegt zwischen einem unteren Referenzwert Rue und einem oberen Referenzwert Roe. Wenn sich der Öffnungsdruck p0 in diesem Referenzdruckbereich b bewegt, wird davon ausgegangen, dass es sich um ein Einweg-KEG handelt. Der obere Referenzdruck Roe für Einweg-KEGs ent spricht in dem gezeigten Steuerungsbeispiel dem unteren Referenzdruck Rum für Mehrweg-KEGs, welcher die untere Grenze für den zulässigen Referenzdruckbereich c für Mehrweg-KEGs bildet. Ein KEG wird somit als Mehrweg-KEG identifiziert, wenn der Öffnungsdruck zwischen dem unteren Referenzdruck Rum für Mehrweg-KEGs und dem oberen Referenzdruck Rom für Mehrweg-KEGs liegt. Liegt der Öffnungsdruck über dem oberen Referenzdruckwert Rom für Mehrweg-KEGs oder öffnet das KEG-Fitting gar nicht, so wird davon ausgegangen, dass das KEG ebenfalls defekt ist und es wird vom Füllvorgang ausgeschlossen. Es ist somit aufgrund der Erfassung und Auswer tung des Öffnungsdrucks möglich, sowohl defekte KEGs mit bspw. ausgeleierten KEG- Fittings, nicht mehr zu öffnenden KEG-Fittings als auch Einweg-KEGs und Mehrweg- KEGs zu unterscheiden. The permissible reference pressure range b for one-way KEGs lies between a lower reference value R ue and an upper reference value R oe. If the opening pressure p 0 moves in this reference pressure range b, it is assumed that it is is a disposable KEG. The upper reference pressure R oe for one-way KEGs corresponds in the control example shown to the lower reference pressure Rum for reusable KEGs, which forms the lower limit for the permissible reference pressure range c for reusable KEGs. A KEG is thus identified as a reusable KEG if the opening pressure lies between the lower reference pressure Rum for reusable KEGs and the upper reference pressure Rome for reusable KEGs. If the opening pressure is above the upper reference pressure value Rom for reusable KEGs or if the KEG fitting does not open at all, it is assumed that the KEG is also defective and the filling process is excluded. On the basis of the recording and evaluation of the opening pressure, it is therefore possible to differentiate between defective KEGs with, for example, worn out KEG fittings, non-opening KEG fittings, as well as disposable KEGs and reusable KEGs.
Die in Fig. 3b wiedergegebenen Referenzdruckbereiche sind im Wesentlichen iden tisch zu denen der Fig. 3a mit dem Unterschied, dass die Referenzdruckbereiche b und c für Einweg- und Mehrweg-KEGs voneinander beabstandet sind durch einen Übergangsbereich e, so dass der obere Referenzdruck p0 für einen Einweg-KEG nicht identisch mit dem unteren Referenzdruck Rum für Mehrweg-KEGs ist. Eine derartige Definition der Referenzdruckbereiche erlaubt eine stärke Variation in der Unterschei dung zwischen Einweg- und Mehrweg-KEGs. Hierbei ist die Annahme, dass bei Öff nung des KEG-Fittings im Druck-Übergangsbereich ein zu schwacher KEG-Fittingver- schluss eines Mehrweg-KEGs vorliegt, so dass dieses KEG ebenfalls auszuschleusen ist. The reference pressure ranges shown in FIG. 3b are essentially identical to those of FIG. 3a with the difference that the reference pressure ranges b and c for one-way and reusable KEGs are spaced apart from one another by a transition area e, so that the upper reference pressure p 0 for a disposable KEG is not identical to the lower reference pressure rum for reusable KEGs. Such a definition of the reference pressure ranges allows a greater variation in the distinction between one-way and reusable KEGs. The assumption here is that when the KEG fitting is opened in the pressure transition area, the KEG fitting closure of a reusable KEG is too weak, so that this KEG must also be discharged.
Abhängig von den Qualitäts- und/oder Sicherheitsüberlegungen können die jeweiligen Referenzbereiche enger oder weiter definiert und steuerungsseitig entsprechend vor gesehen werden. Depending on the quality and / or safety considerations, the respective reference ranges can be defined more narrowly or further and can be provided accordingly on the control side.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Patentansprüche va riiert werden. io The invention is not limited to the exemplary embodiments described above, but can be varied within the scope of the following claims. io
Bezugszeichenliste Reference list
10 Füllelement 10 filling element
12 Füllrohr 12 filling tube
14 Flansch des Füllelements zur Anflanschung an ein KEG14 Flange of the filling element for flange mounting on a KEG
16 Produktzuführung 16 Product feed
18 Druckgaszuführung 18 compressed gas supply
20 Stößel 20 pestles
21 Betätigungseinrichtung 21 actuating device
22 Kolben 22 pistons
24 Druckzylinder 24 printing cylinders
26 untere Druckkammer 26 lower pressure chamber
28 Druckzuführungsleitung 28 pressure supply line
30 Steuerventil 30 control valve
32 Druckquelle 32 pressure source
34 Steuerung der Füllvorrichtung 34 Control of the filling device
36 Drucksensor 36 pressure sensor
37 obere Druckkammer 37 upper pressure chamber
38 Druckabführungsleitung 38 pressure discharge line
40 Auswerteeinrichtung 40 evaluation device
42 Positionssensor p0 Öffnungsdruck 42 Position sensor p 0 opening pressure
P Peak a Referenzbereich P peak a reference range
b Referenzdruckbereich b Reference pressure range
c Referenzdruckbereich c Reference pressure range
d Referenzdruckbereich d reference pressure range
Rum unteren Referenzdruck für Mehrweg-KEG Rum lower reference pressure for reusable KEG
Rom oberen Referenzdruck für Mehrweg-KEG Rome top reference pressure for reusable KEG
Rue unteren Referenzdruck für Einweg-KEG Rue lower reference pressure for disposable KEG
Roe oberen Referenzdruck für Einweg-KEG Roe upper reference pressure for disposable KEG

Claims

Patentansprüche Claims
1. Füllvorrichtung zur Befüllung von KEGs, umfassend wenigstens ein Füllelement (10) mit einem Füllrohr (12) umfassend ein freies Rohrende (12.1 ) zur Anflan- schung oder Anpressung an ein KEG-Fitting des KEGs, in welchem Füllrohr (12) ein Stößel (20) axial bewegbar angeordnet ist, um mit einer Rückhaltefeder des KEG-Fittings zum Öffnen des KEGs zusammen zu wirken, wobei die axiale Bewe gung des Stößels (20) mittels einer Betätigungseinrichtung (21 ) erfolgt, die einen in einem Druckzylinder (24) bewegbaren Kolben (22) aufweist, welcher mit dem Stö- ßel (20) verbunden ist oder den Stößel (20) bildet, wobei die Betätigungseinrichtung (21 ) wenigstens eine in dem Druckzylinder (24) angeordnete Druckkammer (26) umfasst, die über wenigstens einen Druckzuführungsleitung (28) sowie mindestens ein Steuerventil (30) mit einer Druckquelle (32) verbindbar ist, um den Kolben (22) in Richtung auf das freie Rohrende (12.1 ) und ein dort anordbares KEG-Fitting zu bewegen, welche Füllvorrichtung weiterhin einen Drucksensor (36) für den Betäti gungsdruck in der Druckkammer (26) und/oder Druckzuführungsleitung (28) um fasst, 1. Filling device for filling KEGs, comprising at least one filling element (10) with a filling tube (12) comprising a free tube end (12.1) for flanging or pressing onto a KEG fitting of the KEG, in which filling tube (12) a plunger (20) is arranged to be axially movable in order to cooperate with a retaining spring of the KEG fitting to open the KEG, the axial movement of the plunger (20) being effected by means of an actuating device (21) which is located in a pressure cylinder (24). Movable piston (22), which is connected to the tappet (20) or forms the tappet (20), the actuating device (21) comprising at least one pressure chamber (26) arranged in the pressure cylinder (24), which over at least a pressure supply line (28) and at least one control valve (30) can be connected to a pressure source (32) in order to move the piston (22) in the direction of the free pipe end (12.1) and a KEG fitting which can be arranged there, which filling device widely further comprises a pressure sensor (36) for the actuation pressure in the pressure chamber (26) and / or pressure supply line (28),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Füllvorrichtung eine Auswerteeinrichtung (40) aufweist, die datenleitend mit dem Drucksensor (30) verbunden ist, und die konzipiert ist, den Öffnungsdruck (p0) eines KEGs bzw. eines KEG-Fittings in der Druckkammer (26) und/oder Druckzu führungsleitung (28) zu erfassen und diesen Öffnungsdruck (p0) mit wenigstens ei nem abgespeicherten Referenzdruck und/oder Referenzdruckverlauf zu verglei chen, und den Füllvorgang in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis für das KEG zuzulassen oder nicht. the filling device has an evaluation device (40) which is connected to the pressure sensor (30) in a data-conducting manner and which is designed to open the opening pressure (p 0 ) of a KEG or a KEG fitting in the pressure chamber (26) and / or the pressure supply line (28) and to compare this opening pressure (p 0 ) with at least one stored reference pressure and / or reference pressure curve, and to allow the filling process as a function of the comparison result for the KEG or not.
2. Füllvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Füllvorrichtung eine Steuerung (34) aufweist, welche konzipiert ist, den Füllvorgang in Abhängig keit vom Vergleichsergebnis abzubrechen und das KEG mittels einer Transportvor- richtung aus der Füllvorrichtung auszuschleusen. 2. Filling device according to claim 1, characterized in that the filling device has a controller (34) which is designed to abort the filling process depending on the comparison result and to discharge the KEG from the filling device by means of a transport device.
3. Füllvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Auswerteeinrichtung (40) konzipiert ist, ein KEG für den Füllvorgang zuzulassen, wenn der Öffnungsdruck (p0) über einem unteren und unter einem obe ren Referenzdruck liegt. 3. Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (40) is designed to be a KEG for the filling process allow if the opening pressure (p 0 ) is above a lower and below an upper reference pressure.
4. Füllvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Auswerteeinrichtung (40) konzipiert ist, den zeitlichen Verlauf des Be tätigungsdrucks auszuwerten und ein Druckmaximum als Öffnungsdruck zu inter pretieren. 4. Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (40) is designed to evaluate the time course of the actuation pressure and to interpret a pressure maximum as the opening pressure.
5. Füllvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass sie einen Positionssensor (42) für wenigstens eine Position des Stößels5. Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a position sensor (42) for at least one position of the plunger
(20) aufweist, und dass die Auswerteeinrichtung (40) konzipiert ist, das Signal des Positionssensors (42) für die Erfassung des Öffnungsdrucks auszuwerten. (20), and that the evaluation device (40) is designed to evaluate the signal of the position sensor (42) for the detection of the opening pressure.
6. Verfahren zum Befüllen von mit KEG-Fittings versehenen Einweg- und Mehrweg- KEGs mittels einer Füllvorrichtung, die ein mit dem KEG-Fitting zu verbindendes6. Method for filling disposable and reusable KEGs provided with KEG fittings by means of a filling device, which is a to be connected to the KEG fitting
Füllrohr (12), und ein im Füllrohr (12) mittels einer Betätigungseinrichtung (21 ) axial bewegbaren Stößel (20) aufweist, der konzipiert ist, durch die axiale Verschiebung mit dem KEG-Fitting zum Öffnen des KEGs zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass Filling tube (12), and a plunger (20) which is axially movable in the filling tube (12) by means of an actuating device (21) and which is designed to interact with the KEG fitting to open the KEG by the axial displacement, characterized in that
der Öffnungsdruck (p0) des KEG-Fittings erfasst und mit wenigstens einem Refe renzdruck verglichen wird, und dass in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis das KEG für den Füllvorgang zugelassen wird oder nicht. the opening pressure (p 0 ) of the KEG fitting is detected and compared with at least one reference pressure, and that, depending on the comparison result, the KEG is approved for the filling process or not.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Füllvorgang in Ab- hängigkeit vom Vergleichsergebnis abgebrochen und das KEG mittels einer Trans portvorrichtung aus der Füllvorrichtung ausgeschleust wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the filling process is interrupted as a function of the comparison result and the KEG is removed from the filling device by means of a transport device.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdruck mit einem abgespeicherten unteren Referenzdruck (Rue) vergli- chen wird, und dass das KEG als defekt ausgeschleust wird, wenn der untere Re ferenzdruck (Rue) unterschritten wird. 8. The method according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the actuating pressure is compared with a stored lower reference pressure (R ue ), and that the KEG is discharged as defective if the lower reference pressure (Rue) is fallen below .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdruck mit einem abgespeicherten oberen Referenzdruck (Rom) verglichen wird, und dass das KEG als defekt ausgeschleust wird, wenn der obere Referenzdruck (Rom) überschritten wird. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the actuating pressure with a stored upper reference pressure (Rome) is compared, and that the KEG is discharged as defective if the upper reference pressure (Rome) is exceeded.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsdruck erfasst wird über einen Druckpeak (p0, t0). 10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the opening pressure is detected via a pressure peak (p 0 , t 0 ).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsdruck erfasst wird über die Position (42) des Stößels (20) oder eines mit diesem zusammen bewegbaren Teil der Füllvorrichtung. 11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the opening pressure is detected via the position (42) of the plunger (20) or a part of the filling device which can be moved together with it.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird. 12. The method according to any one of claims 6 to 11, characterized in that it is carried out in a filling device according to one of claims 1 to 6.
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