EP4477616A1 - Behälterbehandlungsanlage und betriebsverfahren für behälterbehandlungsanlage - Google Patents

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EP4477616A1
EP4477616A1 EP24182152.9A EP24182152A EP4477616A1 EP 4477616 A1 EP4477616 A1 EP 4477616A1 EP 24182152 A EP24182152 A EP 24182152A EP 4477616 A1 EP4477616 A1 EP 4477616A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
container
treatment
filling valve
opening time
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.)
Pending
Application number
EP24182152.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Greig Mackintosh
Florian HABERSETZER
Verena SEEBAUER
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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 Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4477616A1 publication Critical patent/EP4477616A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C2007/0066—Devices particularly adapted for container closing

Definitions

  • the invention relates to a container treatment plant and a method for operating a container treatment plant.
  • a constant filling level is often required as a quality criterion.
  • the filling levels of the filled containers are influenced by different effects or parameters in different filling systems.
  • the filling level is created by the connection between the container and the boiler being covered by the liquid at the correct height as the filling level rises, thus preventing any more gas from escaping.
  • the rising filling level in the container creates an electrical short circuit at the probe, which closes the filling valve.
  • filling level can be actively controlled via the filling pressure. This allows various other influencing factors, such as product temperature, to be compensated for.
  • the filling valve can be opened and filling material can flow into the container until pressure equalization with the vessel is achieved, whereby the filling material in the vessel can have an absolute pressure above ambient pressure.
  • These filling systems can also be referred to as actively filling pressure-controlled filling systems.
  • the EP 2 937 310 A2 a method for filling a container with a filling product in a beverage filling plant, comprising providing the filling product under an overpressure and evacuating the container to be filled to achieve a negative pressure.
  • the filling product under overpressure is introduced into the container under negative pressure.
  • the invention is based on the object of creating an improved technology for achieving a constant filling level.
  • the technology should preferably be applicable to an actively pressure-controlled filling system.
  • the container treatment system has a (e.g. rotary) treatment device with a plurality of treatment stations, each of which has a filling valve (e.g. of an actively-filling-pressure-controlled filling system) for filling a container positioned in the respective treatment station during an opening period specific to the filling valve.
  • the container treatment system has a detection device that is designed to detect fill levels of the containers filled by the filling valves.
  • the container treatment system has a control device that is configured to determine (e.g. calculate) a common average value for the plurality of filling valves on the basis of the detected fill levels of a plurality of the containers filled by the filling valves.
  • the control device is further configured to determine (e.g.
  • a filling valve-specific mean value for at least one of the plurality of filling valves on the basis of the detected filling levels of several of the containers filled by the respective filling valve and to adapt (e.g. extend or shorten) the filling valve-specific opening time duration for future container filling processes depending on the respective filling valve-specific mean value and the common mean value.
  • the container treatment system advantageously enables automatic adjustment of the opening time of the filling valves, so that the standard deviation of the filling level can be significantly improved as a quality criterion.
  • the adjustments therefore do not have to be carried out manually by technicians. Instead, the filling levels of the containers can be automatically recorded for each filled container at each station. Since there are statistical variations in the filling levels, not every small overfill or underfill can be directly attributed to an incorrect valve opening time.
  • the common mean value and the respective filling valve-specific mean value can therefore be determined and compared, so that station-dependent, repeatable variances in the filling level of the treatment stations can be determined.
  • this information can be taken into account by the control device to automatically adjust the filling valve-specific opening time of this filling valve.
  • the control device to automatically adjust the filling valve-specific opening time of this filling valve.
  • possible fluctuations in the required opening time for each filling valve over a longer period of time can also be taken into account.
  • the treatment stations can be free of filling probes and/or return pipes.
  • the detection device can be arranged downstream of the treatment device.
  • the detection device can be integrated in the treatment device, for example.
  • the common mean can be a common arithmetic mean or a common median mean.
  • the filling valve-specific mean can be a filling valve-specific arithmetic mean or a filling valve-specific median mean.
  • control device is configured to adapt the filling valve-specific opening time for the future container filling processes for at least one of the several filling valves depending on the respective filling valve-specific mean value and the common mean value up to a maximum opening time that can be specified (e.g. using a user interface of the container treatment system).
  • a maximum opening time that can be specified (e.g. using a user interface of the container treatment system).
  • the container treatment system further comprises an (e.g. acoustic, visual and/or haptic) output device for outputting information to a user.
  • the control device can be configured to operate the output device to output a notice (e.g. error message, warning or maintenance notice) when the opening time for the at least one of the several filling valves for the future container filling processes approaches the maximum opening time (e.g. to a distance that can be specified using a user interface of the container treatment system) (e.g. successively or continuously approaches) and/or reaches or exceeds the maximum opening time.
  • a notice e.g. error message, warning or maintenance notice
  • the container treatment device can thus be automatically output to inform the operator of the container treatment device that the affected treatment station or at least the affected filling valve must be replaced or serviced in order to prevent underfilling and/or performance reductions, which would be the case if the maximum opening time were exceeded.
  • the development of the adjustments or correction values can also be monitored, so that, for example, a warning can be issued as soon as a treatment station continuously requires more opening time or correction time for each filling valve and, for example, would exceed the maximum opening time in the foreseeable future.
  • This can advantageously make it possible to overhaul or replace the affected treatment station or at least the affected filling valve during planned downtimes in order to prevent unplanned downtimes during production.
  • an extent of the adjustment (e.g. of the operating parameter across filling valves) may be dependent on a value of the deviation between the common mean value and the target filling level.
  • the operating parameter across filling valves can be, for example, an operating pressure, e.g. a filling pressure and/or a counter pressure, a power or a speed.
  • an operating pressure e.g. a filling pressure and/or a counter pressure, a power or a speed.
  • the treatment device has a filling material pressure reservoir (e.g. with one or more filling material tanks) which is connected to the filling valves for supplying a a pressurized filling material is connected to the filling valves.
  • the treatment device can be designed to evacuate the containers to a negative pressure before filling (e.g. by means of a filling device of the respective treatment station) and to fill the containers evacuated to the negative pressure by means of the filling valves during the opening time of the filling valves in order to achieve pressure equalization between the respectively evacuated container and the filling material pressure reservoir.
  • this allows the container to be filled relatively quickly.
  • the filling material is not accelerated towards the container by its mass due to the force of gravity as is usual. Instead, the pressurized filling material is forced to flow into the container by the pressure difference between the evacuated container and the filling material pressure reservoir.
  • the techniques for monitoring the filling level disclosed here are particularly preferably applicable to this type of filling technology.
  • the plurality of treatment stations each further comprise a closing member for closing the container positioned in the respective treatment station.
  • the control device can be configured to additionally adapt the opening time period for the filling valve for the future container filling processes for at least one of the plurality of filling valves as a function of an operating plan of the closing member of the respective treatment station (which can be specified, for example, using a user interface of the container treatment system), particularly preferably in such a way that the opening time period for the filling valve for the future container filling processes must end before the closing member of the respective treatment station begins to approach the filled container in the respective treatment station.
  • the complex and coordinated operation of the filling valve and the closing member of the same treatment station can advantageously be automatically taken into account when adapting the opening time period for the filling valve.
  • the adjustment is additionally or alternatively carried out in such a way that the filling valve-specific opening time period for the future container filling processes can be adjusted in a time window in which a closing head of the closing element of the respective treatment station is moved from a basic position to a sealing position.
  • the plurality of treatment stations each have a treatment chamber in which at least an upper portion of the container is provided with a container mouth for filling by means of the filling valve of the respective treatment station and for closing by means of of the closing element of the respective treatment station.
  • the container can be inserted into the treatment chamber of the respective treatment station and moved out of the treatment chamber of the respective treatment station by means of a lifting device of the respective treatment station.
  • the treatment chambers can each be sealed with the upper portion of the container positioned therein, preferably on the upper side by means of a closing head of the closing member of the respective treatment station and/or on the lower side by means of a respective (e.g. inflatable) seal to the container, preferably the container neck.
  • a further aspect of the present disclosure relates to a method for operating a container treatment system, preferably as disclosed herein.
  • the method comprises filling a plurality of containers in a plurality of treatment stations of a treatment device by means of a filling valve (e.g. included in an active filling pressure-controlled filling system) per treatment station during an opening time period specific to the filling valve (e.g. with a filling material under excess pressure).
  • the method further comprises detecting fill levels of the containers filled by the filling valves by means of a detection device.
  • the method further comprises determining (e.g. calculating) a common mean value for the plurality of filling valves on the basis of the detected fill levels of a plurality of the containers filled by the filling valves by means of a control device.
  • the method further comprises determining (e.g. calculating) a filling valve-specific mean value for at least one of the plurality of filling valves on the basis of the detected filling levels of several of the containers filled by the respective filling valve by means of the control device.
  • the method further comprises adapting (e.g. shortening or lengthening) the filling valve-specific opening time duration of the at least one of the plurality of filling valves for future container filling processes depending on the respective filling valve-specific mean value and the common mean value by means of the control device, preferably when a deviation (e.g. difference) between the respective filling valve-specific mean value and the common mean value is greater than a deviation limit value (e.g.
  • the method can be used to achieve the same advantages that have already been explained with reference to the treatment system. The same applies to the following preferred examples of the method.
  • the filling valve-specific opening time period can be adjusted (only) up to a maximum opening time period that can be specified (e.g. using a user interface of the container treatment system).
  • the method can also include outputting a (e.g. acoustic, visual and/or haptic) indication to a user by means of an output device when the filling valve-specific opening time period for the future container filling processes for at least one of the several filling valves approaches the maximum opening time period (e.g. to a distance that can be specified using a user interface of the container treatment system) (e.g. gradually or continuously approaches) and/or reaches or exceeds the maximum opening time period.
  • a e.g. acoustic, visual and/or haptic
  • the method further comprises evacuating the plurality of containers to a negative pressure before filling.
  • filling can be carried out into the plurality of containers evacuated to the negative pressure in order to achieve pressure equalization between the respective evacuated container and a filling material pressure reservoir.
  • the containers can be designed as bottles, cans, canisters, cartons, flacons, etc.
  • control device can refer to electronics (e.g. designed as a driver circuit or with microprocessor(s) and data storage) and optionally also a mechanical, pneumatic and/or hydraulic control system, which, depending on the design, can take on control tasks and/or regulation tasks and/or processing tasks. Even if the term “control” is used here, it can also expediently include or mean “regulation” or “control with feedback” and/or “processing”.
  • the Figure 1 shows a container treatment plant 10 comprising a treatment device 12 with several treatment stations 24, a detection device 22 and a control device 52.
  • the Figure 2 shows one of the treatment stations 24 with a container positioned therein.
  • the treatment device 12 is preferably designed as a rotary device or as a treatment carousel.
  • the treatment stations 24 can be arranged distributed around a circumference of the treatment device 12.
  • Figure 1 only some of the treatment stations 24 are provided with their own reference symbol.
  • the treatment device 12 fills the containers with a preferably liquid or pasty filling material.
  • the filling material can contain carbon dioxide.
  • the containers can also be sealed by means of the treatment device 12 after filling.
  • the containers are filled and closed one after the other in a respective treatment station 24 without leaving the respective treatment station 24.
  • the treatment device 12 can be arranged (container-wise) downstream of a container conveyor 14.
  • the container conveyor 14 can, for example, have an infeed star 16 that transfers containers to the treatment device 12.
  • the infeed star 16 can transfer the containers individually to the treatment stations 24.
  • the treatment device 12 can be arranged (container-wise) upstream of a container conveyor 18.
  • the container conveyor 18 can, for example, have an outlet star 20 that receives treated containers from the treatment device 12.
  • the outlet star 20 can receive the containers individually from the treatment stations 24.
  • the container conveyor 18 can transport the containers, for example, in a single lane and/or in individual transport.
  • the detection device 22 can be arranged (container-) downstream of the treatment device 12.
  • the detection device 22 can be arranged on the container conveyor 18.
  • the detection device 22 can be included in the treatment device 12, for example.
  • the detection device 22 can be arranged at a container outlet section of the treatment device 12 or upstream thereof.
  • the detection device 22 can be included distributed in each of the treatment stations 24, for example.
  • the detection device 22 is designed to detect a respective filling level of the containers.
  • the detection device 22 can have any sensor technology that is suitable for detecting the filling levels of the containers.
  • the detection device 22 can have at least one camera device, a laser sensor, an LED sensor, an ultrasonic sensor, an X-ray sensor and/or a distance sensor, etc.
  • the detection device 22 can be in communication with the control device 52 for sending the detected filling levels to the control device 52.
  • the control device 52 and/or the detection device 22 can transmit the detected filling level of a container to a respective treatment station 24 and/or a respective filling valve 28 which controls the container for which the fill level was recorded, has filled, e.g. by a known connection between a treatment time in the respective treatment station 24 and a recording time by the recording device 22.
  • the treatment stations 24 each have a filling element 26 with a filling valve 28.
  • the treatment stations 24 can also each have, for example, a closing element 36, a treatment chamber 42 and/or a lifting device 46.
  • the filling element 26 is designed to fill the container positioned in the treatment station 24.
  • the filling element 26 can fill the container with a liquid or pasty filling material.
  • the filling element 26 can have the filling valve 28 for optionally releasing or blocking a filling material channel of the filling element 26.
  • the filling valve 28 can be actuated, for example, electrically, electromagnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically.
  • the filling device 26 can be equipped with a filling material pressure accumulator 32 (only in Figure 1 shown) via a filling material line 30.
  • the filling material pressure accumulator 32 can have at least one filling material pressure tank or filling material pressure vessel.
  • the filling material can be stored in the filling material pressure accumulator 32, for example, with an (absolute) overpressure of up to 9 bar, preferably between 2.5 bar and 6 bar, particularly preferably between 2.8 bar and 3.3 bar.
  • the filling element 26 can also evacuate, pre-stress and/or flush the container.
  • the filling element 26 can have an evacuation channel, a pre-stress channel and/or a flushing channel.
  • the evacuation channel can be connected or connectable to a vacuum source.
  • the vacuum source can be a vacuum pump, for example.
  • the filling elements 26 can be part of an actively pressure-controlled filling system.
  • the container can be evacuated to a negative pressure by the filling device 26 before filling.
  • the container evacuated to the negative pressure can be filled with a filling material by opening the filling valve 28.
  • the filling valve 28 can remain open for an opening time period specific to the filling valve.
  • the filling material flows from the filling material pressure accumulator 32 through the open filling valve 28 into the container to achieve pressure equalization between the container and the filling material pressure accumulator 32.
  • the opening time period specific to the filling valve is adjustable.
  • the filling element 26 can be pressed against a container mouth for treating the container.
  • a (filling element) adjustment device 34 can be assigned to the filling element 26.
  • the adjustment device 34 can move the filling element 26 to press it onto the container mouth and to release the container mouth.
  • the adjustment device 34 can preferably move the filling element 26 along an axis that is beveled to a vertical axis of the treatment station 24 or the container.
  • the adjustment device 34 can be operated, for example, electrically, electromagnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically, e.g. by the control device 52.
  • the adjustment device 34 can, for example, extend and retract under the control of the control device 52.
  • the adjusting device 34 can move an outlet of the filling element 26 within the treatment chamber 42.
  • the adjusting device 34 can move the outlet of the filling element 26 within the treatment chamber 42 to press it onto the container mouth, e.g. when a treatment, such as evacuation, rinsing, pre-tensioning and/or filling, is desired by the filling element 26.
  • the adjusting device 34 can move the outlet of the filling element 26 within the treatment chamber 42 away from the container mouth, e.g. to enable a treatment of the container by the closing element 36.
  • the closing member 36 can have a closing head 38 and a (closing member) adjustment device 40.
  • the closing member 36 can be designed to close the container positioned in the treatment station 24.
  • the container can be closed by means of the closing head 38, e.g. with a crown cork.
  • the closing head 38 can be lowered onto the container mouth of the container by means of the adjustment device 40 and raised again after closing.
  • the adjustment device 40 can be operated, for example, electrically, electromagnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically, e.g. by the control device 52 (see Figure 1 ).
  • the adjustment device 40 can, for example, extend and retract under the control of the control device 52.
  • the capping head 38 can be moved by means of the adjustment device 40 to the treatment chamber 42, out of the treatment chamber 42 and/or within the treatment chamber 42.
  • the capping head 38 can be moved by means of the adjustment device 40 into a basic position (in Figure 2 shown), into a sealing position (not shown in the figures) and/or into a closing position (not shown in the figures).
  • the closing head 38 can be positioned outside, preferably above, the treatment chamber 42.
  • the basic position can be assumed, for example, at the beginning of a container treatment in the treatment station 24 when the container is introduced into the treatment chamber 42 by a lifting device 46.
  • the capping head 38 can be lowered by the adjustment device 40 to seal the top of the treatment chamber 42.
  • the container can preferably be treated by the filling element 26, e.g. evacuated, rinsed, pre-tensioned and/or filled, while the capping head 38 is moved into the sealing position. Before or during the movement, the capping head 38 can also take over a container closure, e.g. a crown cork.
  • the capping head 38 can be in the sealing position.
  • the treatment chamber 42 can then preferably also be sealed on the underside towards the container by means of a seal 44. While the capping head 38 is in the sealing position, the treatment chamber 42 can, for example, be evacuated, rinsed and/or pre-tensioned.
  • the closing head 38 In the closing position, the closing head 38 can be lowered by the adjustment device 40 to close the container mouth of the container in the treatment chamber 42. For example, the container closure can be pressed onto a container mouth of the container in this way. During a movement of the closing head 38 from the sealing position to the closing position, the treatment chamber 42 can continue to be sealed by the closing head 38.
  • At least an upper section of the container with its container mouth can be accommodated in the treatment chamber 42 for treatment by means of the filling element 26 and/or the closing element 36.
  • the container can be moved into the treatment chamber 42 by means of the lifting device 46 for positioning the upper section of the container.
  • the portion of the container received in the treatment chamber 42 may be sealed in the treatment chamber 42.
  • the treatment chamber 42 may be sealed on top of the capping head 38 when the capping head 38 is lowered onto the treatment chamber 42 or positioned within the treatment chamber 42 (not shown in the figures).
  • the treatment chamber 42 can be sealed on the underside to the container, preferably to a container neck of the container, by means of a seal 44.
  • the seal 44 can, for example, be designed as an inflatable ring body that can be placed around a container casing or a container neck of the container.
  • the treatment chamber 42 can, for example, be evacuated, rinsed and/or prestressed, preferably while the container is pressed against the filling element 26.
  • the treatment chamber 42 can, for example, be evacuated, rinsed and/or prestressed at the same time as the treatment (e.g. evacuation, rinsing, prestressing and/or filling) of the container by means of the filling element 26, also before or after.
  • the filling element 26 can subsequently be removed from the container mouth of the container already filled with the filling product, preferably at a time when essentially the same conditions prevail in the treatment chamber 42 and in the container.
  • the treatment chamber 42 which is, for example, under excess pressure, can communicate accordingly with the container interior of the container filled with the filling product in this phase.
  • a container closure can then be applied to the container in the treatment chamber 42, which is still under excess pressure, by means of the closure head 38 of the closure member 36.
  • the excess pressure present in the treatment chamber 42 can then be reduced essentially to ambient pressure and the filled and closed container can then be removed from the treatment chamber 42 by means of the lifting device 46.
  • the lifting device 46 can raise and lower the container.
  • the lifting device 46 can have a vertically movable support plate 48 for supporting the container at the bottom.
  • the lifting device 46 can introduce the container into the treatment chamber 42 and move it out of the treatment chamber.
  • the lifting device 46 can be operated, for example, electrically, electromagnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically, e.g. by the control device 52.
  • the lifting device 46 can, for example, extend and retract under the control of the control device 52.
  • the Figure 3 shows, for a preferred embodiment, for a period of time from shortly before filling to shortly after unloading, a pressure curve A (solid curve) in the container and a pressure curve B (dashed curve) in the treatment chamber.
  • the container has already been evacuated to a negative pressure p0 before filling.
  • the filling valve 28 can be opened at a time t1.
  • the filling valve 28 can remain open for an opening period D up to a time t2.
  • the container can fill with the filling material to achieve pressure equalization with a pressure p1 in the filling material pressure accumulator 32.
  • filling material can flow into the container through the open filling valve 28 until pressure equalization between the container and the filling material pressure accumulator 32 is achieved.
  • the treatment chamber 42 can be pre-pressurized to a pressure in the filled container.
  • the filling valve 28 can be removed from the filled container by means of the adjustment device 34.
  • the closing member 36 with its closing head 38 can now be moved to the container mouth of the filled container.
  • the container can be closed and the treatment chamber 42 can be relieved to an ambient pressure after closing. The closed, filled container can then be removed from the treatment chamber 42 by means of the lifting device 46.
  • the container treatment system 10 can further comprise the output device 50.
  • the output device 50 can be, for example, an acoustic, visual and/or haptic output device. Information can be output to a user via the output device 50.
  • the output device 50 can be part of a user interface.
  • the output interface can comprise, for example, a (e.g. touch-sensitive) display, a loudspeaker and/or at least one signal light.
  • the control device 52 can operate the treatment device 12 or control its operation.
  • the control device 52 can, for example, control an operation of the treatment stations 24, an operation of the filling elements 26, an operation of the filling valves 28, an operation of the adjustment device 34, an operation of the closing elements 36, an operation of the adjustment device 40, an operation of the treatment chamber 42, an operation of the seal 44, an operation of the lifting device 46 and/or an operation of the dispensing device 50.
  • filling material when filling the container, filling material can flow into the container through the filling valve 28, which is open during the opening time D, until pressure equalization is achieved between the container and the filling material pressure reservoir.
  • the opening time D does not influence the filling level of the container.
  • the valve element e.g. product cone
  • the valve opening time would have to be extended.
  • the opening time is chosen to be much too long, it can happen that more filling material than the desired amount flows into the container through the open filling valve 28, thus causing overfilling.
  • the control device 52 determines a common mean value for the filling valves 28 of the treatment device 12.
  • the mean value is determined on the basis of the filling levels of the containers filled by the filling valves 28, as detected by the detection device 22.
  • the common mean value several filled containers or their filling levels can be taken into account for each filling valve 28.
  • the filling levels recorded during an operating period of the container treatment system 10 of at least 8 hours, at least 16 hours or at least 24 hours can be taken into account to determine the common mean value.
  • the common mean value can particularly preferably be determined as a common fill level mean value of the recorded fill levels of the multiple containers filled by the filling valves 28 or as a mean value dependent on the common fill level mean value. For example, 1,000,000 filled containers can have a common fill level mean value of 200.5 mm.
  • the common mean value can be defined, for example, as a common deviation mean value of deviations of the detected filling levels of the several containers filled by the filling valves 28.
  • Containers can be determined as a mean value dependent on the common deviation mean value. For example, 1,000,000 filled containers can have a common deviation mean value of 0.5 mm from a target filling level of 200 mm, for example.
  • the control device 52 determines a filling valve-specific mean value for at least one, preferably several or all, of the filling valves 28 of the treatment device 12.
  • the filling valve-specific mean value is determined on the basis of the filling levels of several of the containers filled by the respective filling valve 28, as recorded by the recording device 22. For example, for each filling valve 28, at least 10, at least 100, at least 1,000 or at least 10,000 filled containers or their filling levels can be taken into account to determine the filling valve-specific mean value.
  • the filling valve-specific mean value can preferably be determined as a filling valve-specific mean filling level of the recorded filling levels of the several containers filled by the respective filling valve 28 or as a mean value dependent on the filling valve-specific mean filling level. For example, 1,000 containers filled by one of the filling valves 28 can have a filling valve-specific mean filling level of 198 mm.
  • the filling valve-specific mean value can be determined, for example, as a filling valve-specific mean deviation value of deviations of the recorded filling levels of the several containers filled by the respective filling valve 28 from a predeterminable target filling level or as a mean value dependent on the filling valve-specific mean deviation value.
  • 1,000 containers filled by one of the filling valves 28 can have a filling valve-specific mean deviation value of 2 mm from a target filling level of, for example, 200 mm.
  • the control device 52 automatically adjusts the filling valve-specific opening time D for future container filling processes if necessary or desired.
  • the (possible) adjustment depends on the respective filling valve-specific mean value and the common mean value.
  • the filling valve-specific opening time D for future container filling processes can also be referred to as the adjusted filling valve-specific opening time D.
  • the filling valve-specific opening time D can be adjusted or corrected by a correction value K when adjusting.
  • the adjustment can, for example, be a shortening of the filling valve-specific opening time D if the filling valve-specific The mean filling level is (significantly) greater than the common mean filling level.
  • the adjustment can, for example, be an extension of the filling valve-specific opening time period D if the filling valve-specific mean filling level is (significantly) smaller than the common mean filling level.
  • the respective correction value K can, for example, be a constant (e.g. 100 ms) or can be determined by the control device 52 depending on a deviation or difference between the filling valve-individual mean value and the common mean value. In this way, an extent of the adjustment can be determined depending on a value of the deviation.
  • the adjustment of the filling valve-specific opening time D for future container fillings can preferably be carried out when a deviation between the respective filling valve-specific mean value and the common mean value is greater than a deviation limit value.
  • the deviation limit value can be, for example, 0.5 mm, 1 mm, 2 mm or 3 mm.
  • the control device 52 can only allow an adjustment of the filling valve-specific opening time D up to a maximum of a predeterminable maximum opening time M (see Figure 3 ).
  • the filling valve-specific opening time period D for future container filling processes can, for example, be additionally or alternatively adjusted depending on an operating plan of the closing member 36 of the respective treatment station 24. This can particularly preferably be done in such a way that the filling valve-specific opening time period D for the future container filling processes or the adjusted opening time period D must end before the closing member 36 begins to approach the filled container in the respective treatment station 24. For example, this can be implemented in such a way that the maximum opening time period M must end before a movement of the closing member 36 from the sealing position to the closing position begins.
  • the filling valve-specific opening time period D for future container filling processes can, for example, be additionally or alternatively adjusted depending on a treatment plan of the treatment chamber 42 of the respective treatment station 24. This can particularly preferably be done in such a way that the filling valve-specific opening time period D for future container filling processes or the adjusted opening time period D must end before the treatment chamber 42 of the respective treatment station 24 is closed to achieve pressure equalization between the respectively filled container and the treatment chamber 42 of the respective treatment station 24.
  • the maximum opening time period M can end at t3 or in a range around t3 (see Figure 3 ) when the treatment chamber 42 begins to be preloaded.
  • the filling valve-specific opening time period D can be adapted for future container fillings within a time window in which the treatment chamber 42 of the respective treatment station 24 is evacuated and/or flushed, e.g. in a period between t1 and t3 (see Figure 3 ).
  • control device 52 can operate the output device 50 to output an indication when, for one or more of the filling valves 28, the filling valve-specific opening time period D for the future container filling processes approaches, reaches or even exceeds the maximum opening time period M, for example by a predeterminable distance.
  • an operation of the treatment device 12 is adjusted depending on a comparison of the common mean value and a target filling level.
  • the adjustment of the operation can take place if a deviation between the common mean value and the target filling level is greater than or equal to a deviation limit value.
  • the adjustment of the operation can take place in such a way that an operating parameter across all filling valves is adjusted for the future container filling processes.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to.
  • the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another.
  • the features of the subclaims are also independent of all features of independent claim 1 and, for example, independent of the features relating to the presence and/or configuration of the treatment device, the detection device and/or the Control device of independent claim 1. All range specifications herein are to be understood as disclosed in such a way that all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g. also as preferred narrower outer limits of the respective range.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. eine Behälterbehandlungsanlage (10) aufweisend eine Behandlungsvorrichtung (12) mit mehreren Behandlungsstationen (24), die jeweils ein Füllventil (28) aufweisen, eine Erfassungseinrichtung (22), die dazu ausgebildet ist, Füllhöhen der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter zu erfassen, und eine Steuereinrichtung (52). Die Steuereinrichtung (52) ist dazu konfiguriert, für die mehreren Füllventile (28) einen gemeinsamen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter zu ermitteln. Die Steuereinrichtung (52) ist ferner dazu konfiguriert, für mindestens eines der mehreren Füllventile (28) einen füllventilindividuellen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil (28) gefüllten Behälter zu ermitteln und die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für zukünftige Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert anzupassen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage.
    • Technischer Hintergrund
  • Bei der Abfüllung von Füllgütern wie Bier oder kohlensäurehaltigen Getränken in Behältern, wie Glasflaschen, wird oftmals eine konstante Füllhöhe als Qualitätskriterium gefordert. Die Füllhöhen der gefüllten Behälter werden bei verschiedenen Füllsystemen durch verschiedene Effekte bzw. Parameter beeinflusst. Wird bei einem Rückluftrohrfüller der Füllstand erzeugt, indem bei ansteigendem Füllspiegel bei korrekter Höhe die Verbindung zwischen Behälter und Kessel durch die Flüssigkeit bedeckt wird und dadurch kein Gas mehr entweichen kann, so wird bei einem Sondenfüller durch den ansteigenden Füllspiegel im Behälter ein elektrischer Kurzschluss an der Sonde erzeugt und dadurch das Füllventil geschlossen.
  • Anders als bei Rückluftrohrfüllern und Sondenfüllern gibt es auch Füllsysteme, bei denen die Füllhöhe aktiv über den Fülldruck gesteuert werden kann. Darüber lassen sich verschiedene andere Einflussfaktoren, wie z. B. Produkttemperatur, ausgleichen. Bei diesem Füllsystem kann das Füllventil geöffnet werden und solange Füllgut in den Behälter strömen, bis ein Druckausgleich zum Kessel erreicht wird, wobei das Füllgut in dem Kessel einen Absolutdruck über Umgebungsdruck aufweisen kann. Diese Füllsysteme können auch als aktiv-fülldruckgesteuerte Füllsysteme bezeichnet werden.
  • In diesem Zusammenhang offenbart die EP 2 937 310 A2 ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend das Bereitstellen des Füllprodukts unter einem Überdruck und das Evakuieren des zu befüllenden Behälters zum Erreichen eines Unterdruckes. Das unter Überdruck stehende Füllprodukt wird in den unter Unterdruck stehenden Behälter eingeleitet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik zum Erreichen einer konstanten Füllhöhe zu schaffen. Die Technik soll vorzugsweise bei einem aktiv-fülldruckgesteuerten Füllsystem anwendbar sein.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage. Die Behälterbehandlungsanlage weist eine (z. B. Rundläufer-) Behandlungsvorrichtung mit mehreren Behandlungsstationen, die jeweils ein Füllventil (z. B. eines aktiv-fülldruckgesteuerten Füllsystems) zum Füllen eines in der jeweiligen Behandlungsstation positionierten Behälters während einer füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer aufweisen, auf. Die Behälterbehandlungsanlage weist eine Erfassungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, Füllhöhen der von den Füllventilen gefüllten Behälter zu erfassen. Die Behälterbehandlungsanlage weist eine Steuereinrichtung auf, die dazu konfiguriert ist, für die mehreren Füllventile einen gemeinsamen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von den Füllventilen gefüllten Behälter zu ermitteln (z. B. zu berechnen). Die Steuereinrichtung ist ferner konfiguriert, für mindestens eines der mehreren Füllventile einen füllventilindividuellen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil gefüllten Behälter zu ermitteln (z. B. zu berechnen) und die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für zukünftige Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert anzupassen (z. B. zu verlängern oder zu verkürzen).
  • Vorteilhaft ermöglicht die Behälterbehandlungsanlage eine automatische Anpassung der Öffnungszeitdauer der Füllventile, sodass die Standardabweichung der Füllhöhe als Qualitätskriterium deutlich verbessert werden kann. Die Anpassungen müssen daher nicht aufwendig manuell von Technikern vorgenommen werden. Stattdessen können die Füllhöhen der Behälter stationsgenau für jeden gefüllten Behälter automatisch erfasst werden. Da es zu statistischen Streuungen der Füllhöhen kommt, ist nicht jede kleinste Über- oder Unterfüllung direkt auf eine falsche Ventilöffnungsdauer zurückzuführen ist. Daher können der gemeinsame Mittelwert und der jeweilige füllventilindividuelle Mittelwert ermittelt und verglichen werden, sodass sich stationsabhängige, wiederholbare Varianzen der Füllhöhe der Behandlungsstationen feststellen lassen. Wird beispielsweise bei mehreren Behältern, die alle von demselben Füllventil gefüllt wurden, im Mittel eine Unterfüllung von einigen Millimetern bzw. Millimetern im Vergleich zum Mittelwert aller Füllventile erkannt, kann diese Information von der Steuereinrichtung zur automatischen Anpassung der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer dieses Füllventils berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise automatisch auf Situationen reagiert werden, in denen es aufgrund von verschiedenen Faktoren, z. B. Fertigungsvarianzen oder äußere Verschmutzungen, zu einem langsamer öffnenden Ventilglied eines der Füllventile kommen kann, sodass das Einströmen des Füllguts in den Behälter anfangs deutlich verlangsamt ist und der Behälter mit einer zu geringen Füllhöhe nicht korrekt gefüllt wird. Zudem kann auch auf mögliche Schwankungen der nötigen füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer über einen längeren Zeitraum eingegangen werden.
  • Vorzugsweise können die Behandlungsstationen frei von Füllsonden und/oder Rückflussrohren sein.
  • Bevorzugt kann die Erfassungseinrichtung stromabwärts von der Behandlungsvorrichtung angeordnet sein. Alternativ kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise in der Behandlungsvorrichtung integriert sein.
  • Beispielweise kann der gemeinsame Mittelwert ein gemeinsamer arithmetischer Mittelwert oder ein gemeinsamer Medianmittelwert sein. Alternativ oder zusätzlich kann der füllventilindividuelle Mittelwert ein füllventilindividueller arithmetischer Mittelwert oder ein füllventilindividueller Medianmittelwert sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert anzupassen:
    • wenn eine Abweichung (z. B. Differenz) zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert größer als ein (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbarer) Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    • wobei ein Ausmaß des Anpassens (z. B. eine Größe bzw. Höhe eines Korrekturwertes zum Anpassen der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge) abhängig von einem Wert (Größe bzw. Höhe) einer Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert ist.
  • Vorteilhaft kann auf diese Weise erreicht werden, dass nicht schon bei kleinsten Unterschieden zwischen dem füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert eine unnötige Anpassung des füllventilindividuellen Mittelwerts vorgenommen wird. Vorteilhaft kann zudem eine Funktion festgelegt werden, mit welcher der notwendige Korrekturwert zur Füllung bis auf die Sollfüllhöhe aus dem Wert der Abweichung errechnet oder abgeleitet werden kann, sodass mit einer einzigen Anpassung der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer die Sollfüllhöhe erreichbar ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert bis maximal zu einer (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage) vorgebbaren Maximalöffnungszeitdauer anzupassen. Vorteilhaft kann damit automatisch berücksichtigt werden, dass sich die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer nicht unbegrenzt verlängert werden sollte, auch da sich die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer direkt auf eine mögliche Leistung der Behandlungsvorrichtung auswirkt.
  • In einer Ausführungsform weist die Behälterbehandlungsanlage ferner eine (z. B. akustische, visuelle und/oder haptische) Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben von Informationen an einen Benutzer auf. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung dazu konfiguriert sein, die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Hinweises (z. B. Fehlermeldung, Warnung oder Wartungshinweis) zu betreiben, wenn sich für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge der Maximalöffnungszeitdauer (z. B. auf einen mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren Abstand) annähert (z. B. sukzessive oder fortwährend annähert) und/oder die Maximalöffnungszeitdauer erreicht oder überschreitet. Vorteilhaft kann somit automatisch eine Fehlermeldung usw. ausgegeben werden, um den Betreiber der Behälterbehandlungvorrichtung darüber zu informieren, dass die betroffene Behandlungsstation oder zumindest das betroffene Füllventil getauscht oder gewartet werden muss, um Unterfüllungen und/oder Leistungsminderungen zu verhindern, was bei Überschreiten der Maximalöffnungszeitdauer der Fall wäre. Durch eine ständige Überwachung und ggf. Anpassung der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauern kann zudem eine Entwicklung der Anpassungen bzw. Korrekturwerte überwacht werden, sodass beispielsweise eine Warnung ausgegeben werden kann, sobald eine Behandlungsstation durchgehend mehr füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer bzw. Korrekturzeit benötigt und beispielsweise in absehbarer Zeit die Maximalöffnungszeitdauer überschreiten würde. Dadurch kann vorteilhaft ermöglicht werden, die betroffene Behandlungsstation oder zumindest das betroffene Füllventil in geplanten Stillstandzeiten zu überholen oder zu tauschen, um somit ungeplante Stillstände während der Produktion zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, den füllventilindividuellen Mittelwert zu ermitteln (z. B. zu berechnen) als:
    • einen füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil gefüllten Behälter oder einen von dem füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert abhängigen Mittelwert; oder
    • einen füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil gefüllten Behälter zu einer (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Sollfüllhöhe oder einen von dem füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert abhängigen Mittelwert.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, den gemeinsamen Mittelwert zu ermitteln (z. B. zu berechnen) als:
    • einen gemeinsamen Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen gefüllten Behälter oder einen von dem gemeinsamen Füllhöhenmittelwert abhängigen Mittelwert; oder
    • einen gemeinsamen Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen gefüllten Behälter zu einer (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Sollfüllhöhe oder einen von dem gemeinsamen Abweichungsmittelwert abhängigen Mittelwert.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung ferner dazu konfiguriert, abhängig von einem Vergleich zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und einer (z. B. vorgegebenen oder vorgebbaren) Sollfüllhöhe einen Betrieb der Behandlungsvorrichtung anzupassen, wobei vorzugsweise:
    • das Anpassen des Betriebs erfolgt, wenn eine Abweichung zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und der Sollfüllhöhe größer oder gleich einem Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    • das Anpassen des Betriebs derart erfolgt, dass ein füllventilübergreifender Betriebsparameter (z. B. mehrere oder alle Füllventile betreffender Betriebsparameter) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge angepasst wird.
  • Vorteilhaft kann damit in Fällen, in denen mehrere oder alle Füllventile eine Betriebsanomalie aufweisen, vergleichsweise reaktionsschnell reagiert werden.
  • Vorzugsweise kann ein Ausmaß des Anpassens (z. B. des füllventilübergreifenden Betriebsparameters) abhängig von einem Wert der Abweichung zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und der Sollfüllhöhe sein.
  • Vorzugsweise kann der füllventilübergreifende Betriebsparameter bspw. ein Betriebsdruck, z. B. ein Fülldruck und/oder ein Gegendruck, eine Leistung oder eine Geschwindigkeit sein.
  • In einer Ausführungsvariante weist die Behandlungsvorrichtung einen Füllgutdruckspeicher (z. B. mit einem oder mehreren Füllgutkesseln) auf, der mit den Füllventilen zum Zuführen von einen mit einem Überdruck beaufschlagten Füllgut zu den Füllventilen verbunden ist. Vorzugsweise kann die Behandlungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, die Behälter vor dem Füllen auf einen Unterdruck zu evakuieren (z. B. mittels eines Füllorgans der jeweiligen Behandlungsstation) und die auf den Unterdruck evakuierten Behälter mittels der Füllventile während der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils evakuierten Behälter und dem Füllgutdruckspeicher zu füllen. Vorteilhaft kann die Behälterfüllung hierdurch vergleichsweise schnell erfolgen. Das Füllgut wird nicht wie üblich durch seine Masse aufgrund der Gravitationskraft hin zu dem Behälter beschleunigt. Stattdessen wird das unter Überdruck stehende Füllgut durch die Druckdifferenz zwischen dem evakuierten Behälter und dem Füllgutdruckspeicher zum Einströmen in den Behälter beaufschlagt. Die hierin offenbarten Techniken zur Füllhöhenüberwachung sind besonders bevorzugt bei dieser Art der Fülltechnik anwendbar.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante weisen die mehreren Behandlungsstationen ferner jeweils ein Verschließorgan zum Verschließen des in der jeweiligen Behandlungsstation positionierten Behälters auf. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung dazu konfiguriert sein, für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge zusätzlich in Abhängigkeit von einem (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Betriebsplan des Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation anzupassen, besonders bevorzugt derart, dass die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor das Verschließorgan der jeweiligen Behandlungsstation beginnt, sich dem befüllten Behälter in der jeweiligen Behandlungsstation anzunähern. Vorteilhaft kann auf diese Weise automatisch der komplexe und aufeinander abgestimmte Betrieb des Füllventils und des Verschließorgans derselben Behandlungsstation automatisch beim Anpassen der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer berücksichtigt werden.
  • Es ist auch möglich, dass das Anpassen in Abhängigkeit von dem Betriebsplan des Verschließorgans zusätzlich oder alternativ derart erfolgt, dass die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge in einem Zeitfenster anpassbar ist, in der ein Verschließerkopf des Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation von einer Grundposition zu einer Abdichtposition bewegt wird.
  • In einem Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Behandlungsstationen jeweils eine Behandlungskammer auf, in der zumindest ein oberer Abschnitt des Behälters mit einer Behältermündung zum Füllen mittels des Füllventils der jeweiligen Behandlungsstation und zum Verschließen mittels des Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation aufnehmbar ist. Optional kann der Behälter mittels einer Hubeinrichtung der jeweiligen Behandlungsstation in die Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation einführbar und aus der Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation herausbewegbar sein.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge zusätzlich in Abhängigkeit von einem (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Behandlungsplan der Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation anzupassen, vorzugsweise derart, dass:
    • die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor die Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils gefüllten Behälter und der Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation vorgespannt wird; und/oder
    • die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge innerhalb eines Zeitfensters anpassbar ist, in dem die Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation evakuiert und/oder gespült wird.
  • Vorteilhaft kann auf diese Weise automatisch der komplexe und aufeinander abgestimmte Betrieb des Füllventils, des Verschließorgans und der Behandlungskammer derselben Behandlungsstation automatisch beim Anpassen der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer berücksichtigt werden.
  • In einer Ausführungsform sind die Behandlungskammern jeweils mit dem darin positionierten oberen Abschnitt des Behälters abdichtbar, vorzugsweise oberseitig mittels eines Verschließerkopfes des Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation und/oder unterseitig mittels einer jeweiligen (z. B. aufblasbaren) Abdichtung zum Behälter, vorzugsweise Behälterhals.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage, vorzugweise wie hierin offenbart. Das Verfahren weist ein Füllen mehrerer Behälter in mehreren Behandlungsstationen einer Behandlungsvorrichtung mittels eines (z. B. in einem aktiv-fülldruckgesteuerten Füllsystem umfassten) Füllventils je Behandlungsstation während einer füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (z. B. mit einem unter Überdruck stehenden Füllgut) auf. Das Verfahren weist ferner ein Erfassen von Füllhöhen der von den Füllventilen gefüllten Behälter mittels einer Erfassungseinrichtung auf. Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln (z. B. Berechnen) eines gemeinsamen Mittelwerts für die mehreren Füllventile auf Basis der erfassten Füllhöhen mehrerer der von den Füllventilen gefüllten Behälter mittels einer Steuereinrichtung auf.
  • Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln (z. B. Berechnen) eines füllventilindividuellen Mittelwerts für mindestens eines der mehreren Füllventile auf Basis der erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil gefüllten Behälter mittels der Steuereinrichtung auf. Das Verfahren weist ferner ein Anpassen (z. B. Verkürzen oder Verlängern) der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer des mindestens einen der mehreren Füllventile für zukünftige Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert mittels der Steuereinrichtung auf, vorzugsweise wenn eine Abweichung (z. B. Differenz) zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert größer als ein (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbarer) Abweichungsgrenzwert ist und/oder wobei ein Ausmaß des Anpassens abhängig von einem Wert einer Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert ist. Vorteilhaft lassen sich mit dem Verfahren die gleichen Vorteile erzielen, die bereits unter Bezugnahme auf die Behandlungsanlage erläutert wurden. Selbiges gilt für die nachfolgenden bevorzugten Beispiele des Verfahrens.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist beim Anpassen die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (nur) bis maximal zu einer (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage) vorgebbaren Maximalöffnungszeitdauer anpassbar. Optional kann das Verfahren ferner ein Ausgeben eines (z. B. akustischen, visuellen und/oder haptischen) Hinweises an einen Benutzer mittels einer Ausgabeeinrichtung, wenn sich für das mindestens eine der mehreren Füllventile die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge der Maximalöffnungszeitdauer (z. B. auf einen mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren Abstand) annähert (z. B. sukzessive oder fortwährend annähert) und/oder die Maximalöffnungszeitdauer erreicht oder überschreitet, aufweisen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Evakuieren der mehreren Behälter auf einen Unterdruck vor dem Füllen auf. Vorzugsweise kann das Füllen in die auf den Unterdruck evakuierten mehreren Behälter zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils evakuierten Behälter und einem Füllgutdruckspeicher erfolgen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt das Anpassen (z. B. Verkürzen oder Verlängern) der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer zusätzlich in Abhängigkeit von einem (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Betriebsplan eines Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation und/oder von einem (z. B. mittels einer Benutzerschnittstelle der Behälterbehandlungsanlage vorgebbaren) Behandlungsplan einer Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation (in der z. B. zumindest ein oberer Abschnitt des Behälters mit einer Behältermündung zum Füllen mittels des jeweiligen Füllventils und zum Verschließen mittels eines Verschließorgans der jeweiligen Behandlungsstation aufnehmbar ist), vorzugsweise derart, dass:
    • die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor das Verschließorgan der jeweiligen Behandlungsstation beginnt, sich dem befüllten Behälter in der jeweiligen Behandlungsstation anzunähern; und/oder
    • die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor die Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils gefüllten Behälter und der Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation vorgespannt wird; und/oder
    • die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge innerhalb eines Zeitfensters anpassbar ist, in dem die Behandlungskammer der jeweiligen Behandlungsstation evakuiert und/oder gespült wird.
  • Es ist auch möglich, dass das Verfahren ferner ein Anpassen eines Betriebs der Behandlungsvorrichtung abhängig von einem Vergleichen des gemeinsamen Mittelwerts und einer (z. B. vorgegebenen oder vorgebbaren) Sollfüllhöhe aufweist, wobei vorzugsweise:
    • das Anpassen des Betriebs erfolgt, wenn eine Abweichung zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und der Sollfüllhöhe größer oder gleich einem Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    • das Anpassen des Betriebs derart erfolgt, dass ein füllventilübergreifender Betriebsparameter (z. B. mehrere oder alle Füllventile betreffender Betriebsparameter) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge angepasst wird.
  • Beispielsweise können die Behälter als Flaschen, Dosen, Kanister, Kartons, Flakons usw. ausgeführt sein.
  • Vorzugsweise kann sich der Begriff "Steuereinrichtung" auf eine Elektronik (z. B. ausgeführt als eine Treiberschaltung oder mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) und optional zusätzlich eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Steuerung beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff "Steuern" verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch "Regeln" bzw. "Steuern mit Rückkopplung" und/oder "Verarbeiten" umfasst bzw. gemeint sein.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Behälterbehandlungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Behandlungsstation einer Behälterbehandlungsvorrichtung der beispielhaften Behälterbehandlungsanlage; und
    Figur 3
    ein Zeit-Druck-Diagramm mit einem beispielhaften Druckverlauf in einem Behälter während einer Behälterbehandlung und einem beispielhaften Druckverlauf in einer Behandlungskammer.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
    • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Die Figur 1 zeigt eine Behälterbehandlungsanlage 10 aufweisend eine Behandlungsvorrichtung 12 mit mehreren Behandlungsstationen 24, eine Erfassungseinrichtung 22 und eine Steuereinrichtung 52. Die Figur 2 zeigt eine der Behandlungsstationen 24 mit einem darin positionierten Behälter.
  • Bevorzugt ist die Behandlungsvorrichtung 12 als eine Rundläufer-Vorrichtung bzw. als ein Behandlungskarussell ausgeführt. Beispielsweise können die Behandlungsstationen 24 verteilt um einen Umfang der Behandlungsvorrichtung 12 angeordnet sein. Der besseren Übersicht halber sind in der Figur 1 nur einige der Behandlungsstationen 24 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.
  • Die Behandlungsvorrichtung 12 füllt die Behälter mit einem, vorzugsweise flüssigen oder pastösen, Füllgut. Das Füllgut kann kohlensäurehaltig sein. Bevorzugt können die Behälter mittels der Behandlungsvorrichtung 12 nach dem Füllen auch noch verschlossen werden. Besonders bevorzugt können die Behälter in einer jeweiligen Behandlungsstation 24 nacheinander gefüllt und verschlossen werden, ohne die jeweilige Behandlungsstation 24 zu verlassen.
  • Die Behandlungsvorrichtung 12 kann (behälter-) stromabwärts von einem Behälterförderer 14 angeordnet sein. Der Behälterförderer 14 kann beispielsweise einen Einlaufstern 16 aufweisen, der Behälter an die Behandlungsvorrichtung 12 übergibt. Im Einzelnen kann der Einlaufstern 16 die Behälter einzeln an die Behandlungsstationen 24 übergeben.
  • Die Behandlungsvorrichtung 12 kann (behälter-) stromaufwärts von einem Behälterförderer 18 angeordnet sein. Der Behälterförderer 18 kann beispielsweise einen Auslaufstern 20 aufweisen, der behandelte Behälter von der Behandlungsvorrichtung 12 übernimmt. Im Einzelnen kann der Auslaufstern 20 die Behälter einzeln von den Behandlungsstationen 24 übernehmen. Bevorzugt kann der Behälterförderer 18 die Behälter beispielsweise einspurig und/oder im Einzeltransport transportieren.
  • Die Erfassungseinrichtung 22 kann (behälter-) stromabwärts von der Behandlungsvorrichtung 12 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 22 an dem Behälterförderer 18 angeordnet sein.
  • Alternativ kann die Erfassungseinrichtung 22 beispielsweise in der Behandlungsvorrichtung 12 umfasst sein. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 22 an einem Behälterauslaufabschnitt der Behandlungsvorrichtung 12 oder stromaufwärts davon angeordnet sein. Alternativ kann die Erfassungseinrichtung 22 beispielsweise verteilt in jeder der Behandlungsstationen 24 umfasst sein.
  • Die Erfassungseinrichtung 22 ist dazu ausgebildet, eine jeweilige Füllhöhe der Behälter zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung 22 kann jegliche Sensortechnik aufweisen, die geeignet ist, die Füllhöhen der Behälter zu erfassen. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 22 mindestens eine Kameravorrichtung, einen Lasersensor, einen LED-Sensor, einen Ultraschallsensor, einen Röntgensensor und/oder einen Abstandsensor usw. aufweisen.
  • Die Erfassungseinrichtung 22 kann in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinrichtung 52 zum Senden der erfassten Füllhöhen an die Steuereinrichtung 52 sein. Die Steuereinrichtung 52 und/oder die Erfassungseinrichtung 22 kann die erfasste Füllhöhe eines Behälters einer jeweiligen Behandlungsstation 24 und/oder einem jeweiligen Füllventil 28, die/das den Behälter, für den die Füllhöhe erfasst wurde, gefüllt hat, zuordnen, z. B. durch einen bekannten Zusammenhang zwischen einen Behandlungszeitpunkt in der jeweiligen Behandlungsstation 24 und einem Erfassungszeitpunkt durch die Erfassungseinrichtung 22.
  • Wie in Figur 2 beispielhaft dargestellt ist, weisen die Behandlungsstationen 24 jeweils ein Füllorgan 26 mit einem Füllventil 28 auf. Optional können die Behandlungsstationen 24 beispielsweise ferner jeweils ein Verschließorgan 36, eine Behandlungskammer 42 und/oder eine Hubeinrichtung 46 aufweisen.
  • Das Füllorgan 26 ist zum Füllen des in der Behandlungsstation 24 positionierten Behälters ausgeführt. Das Füllorgan 26 kann den Behälter mit einem flüssigen oder pastösen Füllgut füllen. Beispielsweise kann das Füllorgan 26 das Füllventil 28 zum wahlweisen Freigeben oder Blockieren eines Füllgutkanals des Füllorgans 26 aufweisen. Das Füllventil 28 kann beispielsweise elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigt werden.
  • Das Füllorgan 26 kann mit einem Füllgutdruckspeicher 32 (nur in Figur 1 dargestellt) über eine Füllgutleitung 30 verbunden sein. Das Füllgutdruckspeicher 32 kann mindestens einen Füllgutdrucktank bzw. Füllgutdruckkessel aufweisen. Das Füllgut kann beispielsweise mit einem (Absolut-) Überdruck bis 9 bar, bevorzugt zwischen 2,5 bar und 6 bar, besonders bevorzugt zwischen 2,8 bar und 3,3 bar, im Füllgutdruckspeicher 32 gespeichert sein.
  • Bevorzugt kann das Füllorgan 26 den Behälter ebenfalls evakuieren, vorspannen und/oder spülen. Entsprechend kann das Füllorgan 26 einen Evakuierungskanal, einen Vorspannkanal und/oder eine Spülkanal aufweisen. Der Evakuierungskanal kann mit einer Vakuumquelle verbunden oder verbindbar sein. Die Vakuumquelle kann beispielsweise eine Vakuumpumpe sein.
  • Die Füllorgane 26 können Teil eines aktiv-fülldruckgesteuerten Füllsystems sein.
  • Besonders bevorzugt kann der Behälter von dem Füllorgan 26 vor dem Füllen auf einen Unterdruck evakuiert werden. Nach dem Evakuieren kann der auf den Unterdruck evakuierte Behälter durch Öffnen des Füllventils 28 mit einem Füllgut gefüllt werden. Das Füllventil 28 kann für eine füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer geöffnet bleiben. Das Füllgut strömt von dem Füllgutdruckspeicher 32 durch das geöffnete Füllventil 28 in den Behälter zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem Behälter und dem Füllgutdruckspeicher 32. Die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer ist anpassbar.
  • Bevorzugt kann das Füllorgan 26 zum Behandeln des Behälters an eine Behältermündung des Behälters anpressbar sein. Vorzugsweise kann dem Füllorgan 26 eine (Füllorgan-) Verstelleinrichtung 34 zugeordnet sein. Die Verstelleinrichtung 34 kann das Füllorgan 26 zum Anpressen auf die Behältermündung und zum Freigeben der Behältermündung bewegen. Die Verstelleinrichtung 34 kann das Füllorgan 26 bevorzugt entlang einer Achse bewegen, die angeschrägt zu einer Hochachse der Behandlungsstation 24 bzw. des Behälters ist.
  • Die Verstelleinrichtung 34 kann bspw. elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betrieben werden, z. B. von der Steuereinrichtung 52. Die Verstelleinrichtung 34 kann bspw. gesteuert von der Steuereinrichtung 52 ausfahren und einfahren.
  • Bevorzugt kann die Verstelleinrichtung 34 einen Auslass des Füllorgans 26 innerhalb der Behandlungskammer 42 bewegen. Die Verstelleinrichtung 34 kann den Auslass des Füllorgans 26 innerhalb der Behandlungskammer 42 zum Anpressen auf die Behältermündung bewegen, z. B. wenn eine Behandlung, wie bspw. Evakuieren, Spülen, Vorspannen und/oder Füllen, durch das Füllorgan 26 gewünscht ist. Die Verstelleinrichtung 34 kann den Auslass des Füllorgans 26 innerhalb der Behandlungskammer 42 weg von der Behältermündung bewegen, um z. B. eine Behandlung des Behälters durch das Verschließorgan 36 zu ermöglichen.
  • Das Verschließorgan 36 kann einen Verschließerkopf 38 und eine (Verschließorgan-) Verstelleinrichtung 40 aufweisen.
  • Das Verschließorgan 36 kann zum Verschließen des in der Behandlungsstation 24 positionierten Behälters ausgeführt sein. Im Einzelnen kann der Behälter mittels des Verschließerkopfes 38 verschlossen werden, z. B. mit einem Kronenkorken. Zum Verschließen kann der Verschließerkopf 38 mittels der Verstelleinrichtung 40 auf die Behältermündung des Behälters abgesenkt werden und nach dem Verschließen wieder angehoben werden.
  • Die Verstelleinrichtung 40 kann bspw. elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betrieben werden, z. B. von der Steuereinrichtung 52 (siehe Figur 1). Die Verstelleinrichtung 40 kann bspw. gesteuert von der Steuereinrichtung 52 ausfahren und einfahren.
  • Bevorzugt kann der Verschließerkopf 38 mittels der Verstelleinrichtung 40 zu der Behandlungskammer 42, aus der Behandlungskammer 42 und/oder innerhalb der Behandlungskammer 42 bewegt werden. Beispielsweise kann der Verschließerkopf 38 mittels der Verstelleinrichtung 40 in eine Grundposition (in Figur 2 dargestellt), in eine Abdichtposition (nicht in den Figuren dargestellt) und/oder in eine Verschließposition (nicht in den Figuren dargestellt) bewegt werden.
  • In der Grundposition kann der Verschließerkopf 38 außerhalb, vorzugsweise oberhalb, von der Behandlungskammer 42 positioniert sein. Die Grundposition kann bspw. zu Beginn einer Behälterbehandlung in der Behandlungsstation 24 eingenommen werden, wenn der Behälter von einer Hubeinrichtung 46 in die Behandlungskammer 42 eingeführt wird.
  • In der Abdichtposition kann der Verschließerkopf 38 von der Verstelleinrichtung 40 zum oberseitigen Abdichten der Behandlungskammer 42 abgesenkt sein. Vorzugsweise kann der Behälter von dem Füllorgan 26 behandelt, z. B. evakuiert, gespült, vorgespannt und/der gefüllt, werden, während der Verschließerkopf 38 in die Abdichtposition bewegt wird. Vor oder während des Bewegens kann der Verschließerkopf 38 noch einen Behälterverschluss, z. B. einen Kronenkorken, übernehmen. Zum Ende der Behandlung des Behälters durch das Füllorgan 26 kann der Verschließerkopf 38 in der Abdichtposition sein. Bevorzugt kann die Behandlungskammer 42 dann ebenfalls unterseitig mittels einer Abdichtung 44 zum Behälter hin abgedichtet sein oder werden. Während der Verschließerkopf 38 in der Abdichtposition ist, kann die Behandlungskammer 42 bspw. evakuiert, gespült und/oder vorgespannt werden.
  • In der Verschließposition kann der Verschließerkopf 38 von der Verstelleinrichtung 40 zum Verschließen der Behältermündung des Behälters in der Behandlungskammer 42 abgesenkt sein. Bspw. kann der Behälterverschluss so auf eine Behältermündung des Behälters aufgepresst werden. Während einer Bewegung des Verschließerkopfes 38 von der Abdichtposition zu der Verschließposition kann die Behandlungskammer 42 weiterhin von dem Verschließerkopf 38 abgedichtet sein.
  • In der Behandlungskammer 42 kann zumindest ein oberer Abschnitt des Behälters mit dessen Behältermündung zur Behandlung mittels des Füllorgans 26 und/oder des Verschließorgans 36 aufgenommen sein. Beispielsweise kann der Behälter mittels der Hubeinrichtung 46 zum Positionieren des oberen Abschnitts des Behälters in die Behandlungskammer 42 bewegt werden.
  • Für die Behandlung kann der in der Behandlungskammer 42 aufgenommene Abschnitt des Behälters abgedichtet in der Behandlungskammer 42 aufgenommen sein.
  • Beispielsweise kann die Behandlungskammer 42 oberseitig von dem Verschließerkopf 38 abgedichtet werden, wenn der Verschließerkopf 38 auf die Behandlungskammer 42 abgesenkt oder innerhalb der Behandlungskammer 42 positioniert ist (nicht in den Figuren dargestellt).
  • Beispielsweise kann die Behandlungskammer 42 unterseitig mittels einer Abdichtung 44 zu dem Behälter, vorzugsweise zu einem Behälterhals des Behälters, abgedichtet sein. Die Abdichtung 44 kann bspw. als ein aufblasbarer Ringkörper ausgebildet sein, der sich um einen Behältermantel oder einen Behälterhals des Behälters legen kann.
  • Die Behandlungskammer 42 kann bspw. evakuiert, gespült und/oder vorgespannt werden, bevorzugt während der Behälter an das Füllorgan 26 angepresst ist. Besonders bevorzugt kann gleichzeitig mit dem Behandeln (z. B. Evakuieren, Spülen, Vorspannen und/oder Füllen) des Behälters mittels des Füllorgans 26, auch davor oder auch danach, die Behandlungskammer 42 bspw. evakuiert, gespült und/oder vorgespannt werden. Das Füllorgan 26 kann nachfolgend von der Behältermündung des bereits mit dem Füllprodukt befüllten Behälters entfernt werden, bevorzugt zu einem Zeitpunkt, zu dem in der Behandlungskammer 42 und im Behälter im Wesentlichen die gleichen Bedingungen herrschen. Die bspw. unter dem Überdruck stehende Behandlungskammer 42 kann in dieser Phase entsprechend mit dem mit dem Füllprodukt gefüllten Behälterinnenraum des Behälters kommunizieren.
  • In einem nächsten Behandlungsschritt kann dann in der noch immer unter Überdruck stehenden Behandlungskammer 42 ein Behälterverschluss auf den Behälter mittels des Verschließerkopfes 38 des Verschließorgans 36 aufgebracht werden. Nachfolgend kann der in der Behandlungskammer 42 vorliegende Überdruck im Wesentlichen auf Umgebungsdruck reduziert und dann der befüllte und verschlossene Behälter mittels der Hubeinrichtung 46 aus der Behandlungskammer 42 entfernt werden.
  • Die Hubeinrichtung 46 kann den Behälter anheben und absenken. Beispielsweise kann die Hubeinrichtung 46 eine vertikal bewegbare Stützplatte 48 zum bodenseitigen Abstützen des Behälters aufweisen. Die Hubeinrichtung 46 kann den Behälter in die Behandlungskammer 42 einführen und aus der Behandlungskammer herausbewegen.
  • Die Hubeinrichtung 46 kann bspw. elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betrieben werden, z. B. von der Steuereinrichtung 52. Die Hubeinrichtung 46 kann bspw. gesteuert von der Steuereinrichtung 52 ausfahren und einfahren.
  • Die Figur 3 zeigt für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Zeitabschnitt von kurz vor dem Füllen bis kurz nach einem Entlasten einen Druckverlauf A (durchgezogene Kurve) im Behälter und einen Druckverlauf B (gestrichelte Kurve) in der Behandlungskammer.
  • Es ist beispielhaft dargestellt, dass der Behälter vor dem Füllen bereits auf einen Unterdruck p0 evakuiert wurde. Zu einem Zeitpunkt t1 kann das Füllventil 28 geöffnet werden. Das Füllventil 28 kann während einer Öffnungszeitdauer D bis zu einem Zeitpunkt t2 geöffnet bleiben. Währenddessen kann sich der Behälter zum Erzielen eines Druckausgleichs mit einem Druck p1 im Füllgutdruckspeicher 32 mit dem Füllgut füllen. Bei diesem Füllvorgang kann solange Füllgut durch das geöffnete Füllventil 28 in den Behälter strömen, bis ein Druckausgleich zwischen dem Behälter und dem Füllgutdruckspeicher 32 erreicht wird.
  • Ab einem Zeitpunkt t3 kann die Behandlungskammer 42 bis auf einen Druck im befüllten Behälter vorgespannt werden. Nachdem das Füllventil 28 geschlossen wurde (nach t2) und nachdem die Behandlungskammer 42 auf ein Druckniveau im Behälter vorgespannt wurde, kann das Füllventil 28 von dem gefüllten Behälter mittels der Verstelleinrichtung 34 entfernt werden. Um t4 herum kann das Verschließorgan 36 mit seinem Verschließerkopf 38 nun zu der Behältermündung des gefüllten Behälters bewegt werden. Zwischen t4 und t5 kann der Behälter verschlossen und die Behandlungskammer 42 nach dem Verschließen auf einen Umgebungsdruck entlastet werden. Der verschlossene, gefüllte Behälter kann dann aus der Behandlungskammer 42 mittels der Hubeinrichtung 46 entfernt werden.
  • Wie in Figur 1 dargestellt ist, kann die Behälterbehandlungsanlage 10 ferner die Ausgabeeinrichtung 50 aufweisen. Die Ausgabeeinrichtung 50 kann beispielsweise eine akustische, visuelle und/oder haptische Ausgabeeinrichtung sein. Über die Ausgabeeinrichtung 50 können Informationen an einen Benutzer ausgegeben werden. Die Ausgabeeinrichtung 50 kann Teil einer Benutzerschnittstelle sein. Die Ausgabeschnittstelle kann beispielsweise eine (z. B. berührungsempfindliche) Anzeige, einen Lautsprecher und/oder mindestens eine Signalleuchte aufweisen.
  • Die Steuereinrichtung 52 kann die Behandlungsvorrichtung 12 betreiben bzw. deren Betrieb steuern. Im Einzelnen kann die Steuereinrichtung 52 beispielsweise einen Betrieb der Behandlungsstationen 24, einen Betrieb der Füllorgane 26, einen Betrieb der Füllventile 28, einen Betrieb der Verstelleinrichtung 34, einen Betrieb der Verschließorgane 36, einen Betrieb der Verstelleinrichtung 40, einen Betrieb der Behandlungskammer 42, einen Betrieb der Abdichtung 44, einen Betrieb der Hubeinrichtung 46 und/oder einen Betrieb der Ausgabeeinrichtung 50 steuern.
  • Wie bereits erwähnt, kann beim Füllen der Behälter solange Füllgut durch das während der Öffnungszeitdauer D geöffnete Füllventil 28 in den Behälter strömen, bis ein Druckausgleich zwischen dem Behälter und dem Füllgutdruckspeicher erreicht wird. In gewissen Grenzen beeinflusst in diesem Ausführungsbeispiel also die Öffnungszeitdauer D die Füllhöhe der Behälter nicht. Allerdings wurde festgestellt, dass es aufgrund von verschiedenen Faktoren, z. B. Fertigungsvarianzen oder äußere Verschmutzungen, zu einem langsamer öffnenden Ventilglied (z. B. Produktkegel) des Füllventils 28 kommen kann, sodass das Einströmen des Füllguts in den Behälter anfangs deutlich verlangsamt ist und der Behälter mit einer zu geringen Füllhöhe nicht korrekt gefüllt wird. In diesem Fall müsste die Ventilöffnungszeitdauer verlängert werden. Ist andererseits die Öffnungszeitdauer viel zu lang gewählt, kann es passieren, dass über die gewollte Menge hinaus weiteres Füllgut durch das geöffnete Füllventil 28 in den Behälter strömt und somit eine Überfüllung erzeugt.
  • In Anbetracht der obenstehend erläuterten Ursachen für Unter- und Überfüllungen von Behältern wurde erkannt, dass über die erzeugte Füllhöhe eines Behälters ein Rückschluss auf die Korrektheit der Öffnungszeitdauer D des jeweiligen Füllventils 28 gezogen werden kann. Nachfolgend ist ein Verfahren unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben, mit dem die Öffnungszeitdauer D automatisch angepasst werden kann, um eine korrekte Füllhöhe zu erreichen.
  • Die Steuereinrichtung 52 ermittelt für die Füllventile 28 der Behandlungsvorrichtung 12 einen gemeinsamen Mittelwert. Der Mittelwert wird auf Basis von den von der Erfassungseinrichtung 22 erfassten Füllhöhen der von den Füllventilen 28 gefüllten Behälter ermittelt.
  • Zum Ermitteln des gemeinsamen Mittelwerts können je Füllventil 28 mehrere gefüllte Behälter bzw. deren Füllhöhen berücksichtigt werden. Bevorzugt können die während einer Betriebsdauer der Behälterbehandlungsanlage 10 von mindestens 8 h, mindestens 16 h oder mindestens 24 h erfassten Füllhöhen zum Ermitteln des gemeinsamen Mittelwerts berücksichtigt werden.
  • Der gemeinsame Mittelwert kann besonders bevorzugt als ein gemeinsamer Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen 28 gefüllten Behälter oder als ein von dem gemeinsamen Füllhöhenmittelwert abhängiger Mittelwert ermittelt werden. Beispielsweise können 1.000.000 gefüllte Behälter einen gemeinsamen Füllhöhenmittelwert von 200,5 mm aufweisen.
  • Alternativ kann der gemeinsame Mittelwert beispielsweise als ein gemeinsamer Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen 28 gefüllten Behälter zu einer vorgebbaren Sollfüllhöhe oder als ein von dem gemeinsamen Abweichungsmittelwert abhängiger Mittelwert ermittelt werden. Beispielsweise können 1.000.000 gefüllte Behälter einen gemeinsamen Abweichungsmittelwert von 0,5 mm zu einer Sollfüllhöhe von bspw. 200 mm aufweisen.
  • Die Steuereinrichtung 52 ermittelt für mindestens eines, vorzugsweise mehrere oder alle, der Füllventile 28 der Behandlungsvorrichtung 12 einen füllventilindividuellen Mittelwert. Der füllventilindividuelle Mittelwert wird auf Basis von den von der Erfassungseinrichtung 22 erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil 28 gefüllten Behältern ermittelt. Beispielsweise können je Füllventil 28 mindestens 10, mindestens 100, mindestens 1.000 oder mindestens 10.000 gefüllte Behälter bzw. deren Füllhöhen zur Ermittlung des füllventilindividuellen Mittelwerts berücksichtigt werden.
  • Der füllventilindividuelle Mittelwert kann bevorzugt als ein füllventilindividueller Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil 28 gefüllten Behälter oder als ein von dem füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert abhängiger Mittelwert ermittelt werden. Beispielsweise können 1.000 durch eines der Füllventile 28 gefüllte Behälter einen füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert von 198 mm aufweisen.
  • Alternativ kann der füllventilindividuelle Mittelwert beispielsweise als ein füllventilindividueller Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil 28 gefüllten Behälter zu einer vorgebbaren Sollfüllhöhe oder als ein von dem füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert abhängiger Mittelwert ermittelt werden. Beispielsweise können 1.000 durch eines der Füllventile 28 gefüllte Behälter einen füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert von 2 mm zu einer Sollfüllhöhe von bspw. 200 mm aufweisen.
  • Für jedes betrachtete Füllventil 28 passt die Steuereinrichtung 52 die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllvorgänge automatisch an, wenn erforderlich oder gewünscht. Die (etwaige) Anpassung ist abhängig von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert. Die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllvorgänge kann auch als die angepasste, füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D bezeichnet werden.
  • Wie in Figur 3 veranschaulicht, kann die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D beim Anpassen um einen Korrekturwert K angepasst bzw. korrigiert werden. Die Anpassung kann beispielsweise eine Verkürzung der füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D sein, wenn der füllventilindividuelle Füllhöhenmittelwert (signifikant) größer als der gemeinsame Füllhöhenmittelwert ist. Die Anpassung kann beispielsweise eine Verlängerung der füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D sein, wenn der füllventilindividuelle Füllhöhenmittelwert (signifikant) kleiner als der gemeinsame Füllhöhenmittelwert ist.
  • Der jeweilige Korrekturwert K kann beispielweise eine Konstante sein (z. B. 100 ms) oder abhängig von einer Abweichung bzw. Differenz zwischen dem füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert von der Steuereinrichtung 52 ermittelt werden. Damit kann ein Ausmaß des Anpassens abhängig von einem Wert der Abweichung ermittelt werden.
  • Die Anpassung der füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllungen kann vorzugsweise dann erfolgen, wenn eine Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert größer als ein Abweichungsgrenzwert ist. Der Abweichungsgrenzwert kann bspw. 0,5 mm, 1 mm, 2 mm oder 3 mm sein.
  • Es ist möglich, dass sich die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllungen nicht grenzenlos verlängern lässt. Stattdessen kann von der Steuereinrichtung 52 eine Anpassung der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer D nur bis maximal zu einer vorgebbaren Maximalöffnungszeitdauer M zugelassen sein (siehe Figur 3).
  • Die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllvorgänge kann beispielsweise zusätzlich oder alternativ in Abhängigkeit von einem Betriebsplan des Verschließorgans 36 der jeweiligen Behandlungsstation 24 angepasst werden. Besonders bevorzugt kann dies derart erfolgen, dass die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge bzw. die angepasste Öffnungszeitdauer D enden muss, bevor das Verschließorgan 36 beginnt, sich dem befüllten Behälter in der jeweiligen Behandlungsstation 24 anzunähern. Beispielweise kann dies derart implementiert sein, dass die Maximalöffnungszeitdauer M enden muss, bevor eine Bewegung des Verschließorgans 36 von der Abdichtposition zu der Verschließposition beginnt.
  • Die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllvorgänge kann beispielsweise zusätzlich oder alternativ in Abhängigkeit von einem Behandlungsplan der Behandlungskammer 42 der jeweiligen Behandlungsstation 24 angepasst werden. Besonders bevorzugt kann dies derart erfolgen, dass die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllvorgänge bzw. die angepasste Öffnungszeitdauer D enden muss, bevor die Behandlungskammer 42 der jeweiligen Behandlungsstation 24 zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils gefüllten Behälter und der Behandlungskammer 42 der jeweiligen Behandlungsstation 24 vorgespannt wird. Beispielsweise kann die Maximalöffnungszeitdauer M bei t3 oder in einem Bereich um t3 herum enden (siehe Figur 3), wenn begonnen wird, die Behandlungskammer 42 vorzuspannen.
  • Abhängig von einem Behandlungsplan der Behandlungskammer 42 der jeweiligen Behandlungsstation 24 kann die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für zukünftige Behälterfüllungen innerhalb eines Zeitfensters anpassbar sein, in dem die Behandlungskammer 42 der jeweiligen Behandlungsstation 24 evakuiert und/oder gespült wird, z. B. in einem Zeitraum zwischen t1 und t3 (siehe Figur 3).
  • Besonders bevorzugt kann die Steuereinrichtung 52 die Ausgabeeinrichtung 50 zum Ausgeben eines Hinweises betreiben, wenn sich für eines oder mehrere der Füllventile 28 die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer D für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge der Maximalöffnungszeitdauer M beispielsweise auf einen vorgebbaren Abstand annähert, diesen erreicht oder sogar überschreitet.
  • Es ist auch möglich, dass abhängig von einem Vergleichen des gemeinsamen Mittelwerts und einer Sollfüllhöhe ein Betrieb der Behandlungsvorrichtung 12 angepasst wird. Beispielsweise kann das Anpassen des Betriebs erfolgen, wenn eine Abweichung zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und der Sollfüllhöhe größer oder gleich einem Abweichungsgrenzwert ist. Vorzugsweise kann das Anpassen des Betriebs derart erfolgen, dass ein füllventilübergreifender Betriebsparameter für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge angepasst wird.
  • Es versteht sich, dass auch wenn sich das bevorzugte Ausführungsbeispiel auf ein aktiv-fülldruckgesteuertes Füllsystem bezieht, die Anwendung der hierin offenbarten Techniken nicht darauf beschränkt ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration der Behandlungsvorrichtung, der Erfassungseinrichtung und/oder der Steuereinrichtung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Behälterbehandlungsanlage
    12
    Behandlungsvorrichtung
    14
    Behälterförderer
    16
    Einlaufstern
    18
    Behälterförderer
    20
    Auslaufstern
    22
    Erfassungseinrichtung
    24
    Behandlungsstation
    26
    Füllorgan
    28
    Füllventil
    30
    Füllgutleitung
    32
    Füllgutdruckspeicher
    34
    Verstelleinrichtung
    36
    Verschließorgan
    38
    Verschließerkopf
    40
    Verstelleinrichtung
    42
    Behandlungskammer
    44
    Abdichtung
    46
    Hubeinrichtung
    48
    Stützplatte
    50
    Ausgabeeinrichtung
    52
    Steuereinrichtung
    A
    Druckverlauf im Behälter
    B
    Druckverlauf in Behandlungskammer
    D
    Öffnungszeitdauer
    K
    Korrekturwert
    M
    Maximalöffnungszeitdauer

Claims (15)

  1. Behälterbehandlungsanlage (10) aufweisend:
    eine Behandlungsvorrichtung (12) mit mehreren Behandlungsstationen (24), diejeweils ein Füllventil (28) zum Füllen eines in der jeweiligen Behandlungsstation (24) positionierten Behälters während einer füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (D) aufweisen;
    eine Erfassungseinrichtung (22), die dazu ausgebildet ist, Füllhöhen der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter zu erfassen; und
    eine Steuereinrichtung (52), die dazu konfiguriert ist:
    - für die mehreren Füllventile (28) einen gemeinsamen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter zu ermitteln; und
    - für mindestens eines der mehreren Füllventile (28):
    - einen füllventilindividuellen Mittelwert auf Basis von den erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil (28) gefüllten Behälter zu ermitteln; und
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für zukünftige Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert anzupassen.
  2. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 1, wobei:
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert anzupassen:
    - wenn eine Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert größer als ein Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    - wobei ein Ausmaß des Anpassens abhängig von einem Wert einer Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert ist.
  3. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei:
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert bis maximal zu einer vorgebbaren Maximalöffnungszeitdauer (M) anzupassen.
  4. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 3, ferner aufweisend:
    eine Ausgabeeinrichtung (50) zum Ausgeben von Informationen an einen Benutzer, wobei die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, die Ausgabeeinrichtung (50) zum Ausgeben eines Hinweises zu betreiben, wenn sich für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge der Maximalöffnungszeitdauer (M) annähert und/oder die Maximalöffnungszeitdauer (M) erreicht oder überschreitet.
  5. Behälterbehandlungsanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, den füllventilindividuellen Mittelwert zu ermitteln als:
    - einen füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil (28) gefüllten Behälter oder einen von dem füllventilindividuellen Füllhöhenmittelwert abhängigen Mittelwert; oder
    - einen füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von dem jeweiligen Füllventil (28) gefüllten Behälter zu einer Sollfüllhöhe oder einen von dem füllventilindividuellen Abweichungsmittelwert abhängigen Mittelwert; und/oder
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, den gemeinsamen Mittelwert zu ermitteln als:
    - einen gemeinsamen Füllhöhenmittelwert der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter oder einen von dem gemeinsamen Füllhöhenmittelwert abhängigen Mittelwert; oder
    - einen gemeinsamen Abweichungsmittelwert von Abweichungen der erfassten Füllhöhen der mehreren von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter zu einer Sollfüllhöhe oder einen von dem gemeinsamen Abweichungsmittelwert abhängigen Mittelwert.
  6. Behälterbehandlungsanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Steuereinrichtung (52) ferner dazu konfiguriert ist, abhängig von einem Vergleich zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und einer Sollfüllhöhe einen Betrieb der Behandlungsvorrichtung (12) anzupassen, wobei vorzugsweise:
    - das Anpassen des Betriebs erfolgt, wenn eine Abweichung zwischen dem gemeinsamen Mittelwert und der Sollfüllhöhe größer oder gleich einem Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    - das Anpassen des Betriebs derart erfolgt, dass ein füllventilübergreifender Betriebsparameter für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge angepasst wird.
  7. Behälterbehandlungsanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Behandlungsvorrichtung (12) einen Füllgutdruckspeicher (32) aufweist, der mit den Füllventilen (28) zum Zuführen von einen mit einem Überdruck beaufschlagten Füllgut zu den Füllventilen (28) verbunden ist; und
    die Behandlungsvorrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Behälter vor dem Füllen auf einen Unterdruck zu evakuieren und die auf den Unterdruck evakuierten Behälter mittels der Füllventile (28) während der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (D) zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils evakuierten Behälter und dem Füllgutdruckspeicher (32) zu füllen.
  8. Behälterbehandlungsanlage (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die mehreren Behandlungsstationen (24) ferner jeweils ein Verschließorgan (36) zum Verschließen des in der jeweiligen Behandlungsstation (24) positionierten Behälters aufweisen, wobei vorzugsweise:
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge zusätzlich in Abhängigkeit von einem Betriebsplan des Verschließorgans (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) anzupassen, besonders bevorzugt derart, dass die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor das Verschließorgan (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) beginnt, sich dem befüllten Behälter in der jeweiligen Behandlungsstation (24) anzunähern.
  9. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 8, wobei:
    die mehreren Behandlungsstationen (24) jeweils eine Behandlungskammer (42) aufweisen, in der zumindest ein oberer Abschnitt des Behälters mit einer Behältermündung zum Füllen mittels des Füllventils (28) der jeweiligen Behandlungsstation (24) und zum Verschließen mittels des Verschließorgans (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) aufnehmbar ist; und optional:
    der Behälter mittels einer Hubeinrichtung (46) der jeweiligen Behandlungsstation (24) in die Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) einführbar und aus der Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) herausbewegbar ist.
  10. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 9, wobei:
    die Steuereinrichtung (52) dazu konfiguriert ist, für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge zusätzlich in Abhängigkeit von einem Behandlungsplan der Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) anzupassen, vorzugsweise derart, dass:
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor die Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils gefüllten Behälter und der Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) vorgespannt wird; und/oder
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge innerhalb eines Zeitfensters anpassbar ist, in dem die Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) evakuiert und/oder gespült wird.
  11. Behälterbehandlungsanlage (10) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei:
    die Behandlungskammern (42) jeweils mit dem darin positionierten oberen Abschnitt des Behälters abdichtbar sind, vorzugsweise oberseitig mittels eines Verschließerkopfes (38) des Verschließorgans (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) und/oder unterseitig mittels einer jeweiligen Abdichtung (44) zum Behälter, vorzugsweise Behälterhals.
  12. Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage (10), vorzugweise nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren aufweist:
    Füllen mehrerer Behälter in mehreren Behandlungsstationen (24) einer Behandlungsvorrichtung (12) mittels eines Füllventils (28) je Behandlungsstation (24) während einer füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (D);
    Erfassen von Füllhöhen der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter mittels einer Erfassungseinrichtung (22);
    Ermitteln eines gemeinsamen Mittelwerts für die mehreren Füllventile (28) auf Basis der erfassten Füllhöhen mehrerer der von den Füllventilen (28) gefüllten Behälter mittels einer Steuereinrichtung (52);
    Ermitteln eines füllventilindividuellen Mittelwerts für mindestens eines der mehreren Füllventile (28) auf Basis der erfassten Füllhöhen mehrerer der von dem jeweiligen Füllventil (28) gefüllten Behälter mittels der Steuereinrichtung (52); und
    Anpassen der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (D) des mindestens einen der mehreren Füllventile (28) für zukünftige Behälterfüllvorgänge in Abhängigkeit von dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert mittels der Steuereinrichtung (52), vorzugsweise:
    - wenn eine Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert größer als ein Abweichungsgrenzwert ist; und/oder
    - wobei ein Ausmaß des Anpassens abhängig von einem Wert einer Abweichung zwischen dem jeweiligen füllventilindividuellen Mittelwert und dem gemeinsamen Mittelwert ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei:
    beim Anpassen die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) bis maximal zu einer vorgebbaren Maximalöffnungszeitdauer (M) anpassbar ist, wobei das Verfahren optional aufweist:
    Ausgeben eines Hinweises an einen Benutzer mittels einer Ausgabeeinrichtung (50), wenn sich für das mindestens eine der mehreren Füllventile (28) die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge der Maximalöffnungszeitdauer(M) annähert und/oder die Maximalöffnungszeitdauer (D) erreicht oder überschreitet.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, ferner aufweisend:
    Evakuieren der mehreren Behälter auf einen Unterdruck vor dem Füllen, wobei:
    das Füllen in die auf den Unterdruck evakuierten mehreren Behälter zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils evakuierten Behälter und einem Füllgutdruckspeicher (32) erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei:
    das Anpassen der füllventilindividuellen Öffnungszeitdauer (D) zusätzlich in Abhängigkeit von einem Betriebsplan eines Verschließorgans (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) und/oder einem Behandlungsplan einer Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) erfolgt, vorzugsweise derart, dass:
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor das Verschließorgan (36) der jeweiligen Behandlungsstation (24) beginnt, sich dem befüllten Behälter in der jeweiligen Behandlungsstation (24) anzunähern; und/oder
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge enden muss, bevor die Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) zum Erzielen eines Druckausgleichs zwischen dem jeweils gefüllten Behälter und der Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) vorgespannt wird; und/oder
    - die füllventilindividuelle Öffnungszeitdauer (D) für die zukünftigen Behälterfüllvorgänge innerhalb eines Zeitfensters anpassbar ist, in dem die Behandlungskammer (42) der jeweiligen Behandlungsstation (24) evakuiert und/oder gespült wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036294A1 (de) * 1980-09-26 1982-06-03 Seitz-Werke Gmbh, 6550 Bad Kreuznach Verfahren zur steuerung von elektrisch betaetigbare fluessigkeitsventile aufweisenden fuellelementen in fuellmaschinen sowie anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US20070107801A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Sidel And Pressco Technology Inc. Bottle filling machine with sensor and method thereof
DE102006062536A1 (de) * 2006-12-29 2008-07-03 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältnissen
EP2937310A2 (de) 2014-04-04 2015-10-28 Krones AG Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines behälters mit einem füllprodukt
EP4009009A1 (de) * 2020-12-07 2022-06-08 Sick Ag Steuerung eines abfüllvorgangs

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019135257A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Krones Ag Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036294A1 (de) * 1980-09-26 1982-06-03 Seitz-Werke Gmbh, 6550 Bad Kreuznach Verfahren zur steuerung von elektrisch betaetigbare fluessigkeitsventile aufweisenden fuellelementen in fuellmaschinen sowie anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US20070107801A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Sidel And Pressco Technology Inc. Bottle filling machine with sensor and method thereof
DE102006062536A1 (de) * 2006-12-29 2008-07-03 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältnissen
EP2937310A2 (de) 2014-04-04 2015-10-28 Krones AG Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines behälters mit einem füllprodukt
EP4009009A1 (de) * 2020-12-07 2022-06-08 Sick Ag Steuerung eines abfüllvorgangs

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