WO2005108277A1 - Vorrichtung zur abfüllung eines mediums - Google Patents

Vorrichtung zur abfüllung eines mediums Download PDF

Info

Publication number
WO2005108277A1
WO2005108277A1 PCT/EP2005/052057 EP2005052057W WO2005108277A1 WO 2005108277 A1 WO2005108277 A1 WO 2005108277A1 EP 2005052057 W EP2005052057 W EP 2005052057W WO 2005108277 A1 WO2005108277 A1 WO 2005108277A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
medium
filling
fillings
constants
calculation
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/052057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hartmut Breithaupt
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec 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 Endress+Hauser Flowtec Ag filed Critical Endress+Hauser Flowtec Ag
Publication of WO2005108277A1 publication Critical patent/WO2005108277A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/20—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/287—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow control using predetermined or real-time calculated parameters

Definitions

  • the invention relates to a device for filling a predetermined target amount (S) of a medium via a filling line from at least one reservoir into a container, with at least one flow meter for measuring the flow of the medium, with at least one valve for closing the filling line , and with at least one control unit for controlling the filling, wherein the control unit closes the valve after filling a calculable limit quantity (G), and after the limit quantity (G) has been reached, a follow-up quantity (N) comes to the filling.
  • the medium is preferably liquids, e.g. carbonated mineral water or milk-based media or pharmaceutical products.
  • the aim is usually that the predefinable target quantity is filled as precisely as possible. Underfilling should definitely be avoided, but overfilling should also be avoided, e.g. not to cause pollution.
  • the flow of the medium is usually measured, from which the filled quantity can be calculated. Since a certain time elapses between giving a closing command to a valve, actually closing and drying up the flow of the medium, that is to say because a certain overflow quantity (N) is filled, the valve must already be closed before the target quantity (S) is filled has been. Overfilling can be avoided if the valve is closed as soon as a calculated limit value (G) has been filled. This limit value (G) plus the overrun quantity (N) should then be equal to the target quantity (S). Whether the limit value (G) has been reached can be calculated, for example, from the measured flow.
  • the overrun quantity (N) depends, however, on the closing properties of the valve and, among other things. also of the flow rate, whereby usually a larger flow rate also goes hand in hand with a larger overflow quantity (N). A corresponding calculation of the overrun quantity (N) can be found, for example, in the published patent application DE 19701 001 AI.
  • the object of the invention is achieved in that a storage unit is provided in which medium-specific calculation constants and / or calculation formulas are stored, and in that the control unit derives the limit value (G) at least from the measured flow and with the calculation constants and / or the calculation formulas. calculated in such a way that the sum of the limit value (G) and overrun quantity (N) is essentially equal to the target quantity (S).
  • the idea is that the limit value (G) is calculated from the flow, among other things, but that the formulas or calculation constants for the specific calculation are stored.
  • the formulas and calculation constants are therefore suitable - e.g. for the corresponding filling (the first, second, third, etc.
  • the invention therefore makes use of the optimal formula, or the formula for calculating the limit value or vice versa for estimating the run-on quantity is optimally adapted by appropriate constants.
  • the calculation constants and calculation formulas are so determined that they describe the filling behavior of the medium. If the medium changes or if a medium is filled again after a period of standstill - i.e. not filling -, the flow properties change over time and with the fillings until a stable and even flow is achieved.
  • the formulas and constants thus describe the filling behavior in such a way that the overflow quantity or the limit value are optimally calculated using the flow rate.
  • the filling behavior describes, for example, the type of setting until a constant flow is reached or the compressibility of the medium, which also has an effect on the closing behavior of the valve and thus also on the overflow quantity, no longer changes significantly.
  • the filling behavior is usually divided into the areas: start phase and uniform filling phase.
  • the start-up phase includes, for example, the first 10 fillings, in which only a uniform flow and a uniform filling behavior are established. Usually changes during the even filling phase only the flow, because, for example, pumps or other inflow valves do not generate constant values.
  • the overflow quantity in such a way that it is only dependent on the flow rate itself, i.e. a formula can be maintained in which the overflow volume and thus the limit value is only a function of the flow rate, and it must, for example the number of the filling is not used to use the appropriately adapted formula.
  • An embodiment of the device includes that the calculation constants and / or calculation formulas describe the filling behavior of the medium in the case of start fillings, with start fillings being fillings in which the overflow quantity (N) of the medium over the course of the fillings over time Behavior approaches, in which the run-on quantity (N) is essentially only functionally dependent on the flow of the medium.
  • the constants and / or formulas are used appropriately for the calculation. For example, 10 sets of constants and / or formulas are stored, with the same medium always using the first set of constants / the first formula for the first fill, the second set / the second form for the second fill, etc.
  • a filling preferably refers to a filling of the medium into a container, a container or for liquids in the food sector e.g. in a bottle. Therefore, the bottling must always be counted and the corresponding formula is then used.
  • An embodiment includes that the calculation constants and / or calculation formulas depend on the number of bottlings for which the limit value (G) is to be calculated. Since the even and hardly fluctuating conditions have to be established in the start-up phase, the number of the filling is, for example, a measure of the filling properties, provided that the system always shows a similar start-up behavior and that the times of the fillings are comparable. This means that 20 formulas or constants can be obtained from a test bottling series with, for example, 20 bottlings after a start time, making the limit value (G) optimally calculable depending on the flow. With such test series, the overrun quantity (N) can also be effectively measured.
  • At least one further measuring device measures at least one additional process variable of the medium.
  • the additional process variable in addition to the flow rate
  • the control unit calculates the limit value (G) at least as a function of the measured variable of the measuring device.
  • calculation constants and / or calculation formulas depend at least on the additional process variable of the medium measured by the further measuring device (30).
  • the formulas / constants are not just, for example, based on the number of filling and / or the time of bottling for example, a starting point, but they also allow for adaptation to the specific conditions of the medium, which may also be subject to change '. If, for example, the viscosity is different, the formulas can be adjusted because the amount of wake is also different.
  • the formulas can be stored for discrete values or value ranges, but they can also create a continuous relationship. The formulas can be determined on the basis of models or on the basis of trial fillings and the functional relationships that are derived from them.
  • Such an additional measuring device also makes it possible to provide, in addition to the number of the filling, another criterion for the selection of the formula to be used or the optimally used constants. If, for example, the viscosity is measured by the additional measuring device, the formulas / constants can correspond to the number of the filling, but also - so to speak in the "second dimension" - according to the measured viscosity from the control unit be used accordingly. If, for example, only the viscosity changes in the medium to be filled in the start phase until a constant value is reached, then only the measured viscosity can be used to select the formulas / constants. The formulas / constants are therefore stored in the storage unit with the corresponding filling number or the measured viscosity.
  • the limit value (G) for the subsequent fillings can preferably be calculated using a formula, ie a change of the formulas / constants is no longer necessary, provided the measurement quantity does not change. Furthermore, this measurement variable can also be used to reactivate the change of formulas / constants.
  • the additional measuring device can also measure the time, for example, so that the formulas / constants are used not depending on the number of the filling (a value that strongly depends on whether the timing of the system is the same), but on the time of filling ,
  • An additional measuring device not only makes it possible to determine when the formula constants for the current filling no longer have to be "changed", but it can also be determined whether this "adaptation" of the calculation becomes necessary again, e.g. a long time has passed between fillings or when the properties of the medium have changed, i.e. if, due to the medium, start-up phases often occur again.
  • An embodiment includes that the flow measuring device and the measuring device are integrated in one device.
  • the flow meter can e.g. measure temperature and / or viscosity at the same time.
  • the start fillings are the fillings which follow a change in the process variable measured by the measuring device.
  • the measuring device measures, for example, the density, the viscosity or the temperature of the medium. If this process variable changes, the subsequent fillings are the start fillings, i.e. about the bottlings at which the wake-up quantity approaches such a behavior that the wake-up quantity is essentially only functionally dependent on the flow.
  • the measured process variable is preferably a variable whose change brings about a change in the run-on quantity.
  • the invention thus means that whenever the run-on quantity is no longer essentially dependent solely on the flow rate, there are start fillings and that associated calculation constants and / or calculation formulas are stored for these start fillings, which, in addition to the flow rate, at least also depend on the process variable and if necessary also depend on the number of the bottling after the start.
  • the control unit 20 uses the formulas or constants stored in the storage unit 25 to calculate the limit value G or the run-on quantity N. From the flow, the control unit 20 also calculates the amount of the medium that has been filled. If the limit value G is reached, the control unit 20 issues a closing command to the valve 10. Due to the closing properties of the valve 10 and also due to the length of the section of the filling line 1 to the container 5, the overflow quantity N is still filled.
  • the target quantity S which is the quantity to be filled, ie G + N ⁇ S.
  • the formulas and constants are obtained, for example, by recording the first ten bottlings in a trial run in a start phase in such a way that the limit G is calculated.
  • an additional measuring device 30 is provided, which measures, for example, the temperature of the medium. Obviously, the wake quantity N depends in most cases on the temperature of the medium, so it is important to adapt the calculation of the limit value G to it.
  • the control unit 20 can be constructed in such a way that it counts the fillings and uses the formulas / constants accordingly to calculate the limit value G.
  • the formulas / constants are stored with a corresponding assignment, for example with a number.
  • the numbers then correspond to the number for the sample or calibration fillings.
  • 11 formulas / constants are stored.
  • the formulas constants 1 to 10 are used for the first ten fillings and the 11th formula / constant set is then used for all subsequent fillings until either the fillings are stopped completely or until the measured variable of the additional measuring device 30 changes.
  • the additional measuring device 30 also makes it possible for the formulas / constants to be stored not only with the number of the filling, but also with the corresponding additional process variable.
  • This process variable can also be used to switch the formulas / constants on and off.
  • the formulas / constants are always selected depending on the additional process variable.
  • a note or an alarm can also be given, for example, if the additional process variable lies outside a value range for which the formulas / constants have been determined. The following scheme thus results with the additional measuring device 30:
  • a certain number of fillings are carried out during a test measurement.
  • the flow and the additional process variable - e.g. the viscosity - measured.
  • the overflow quantity is determined (e.g. using a scale that measures the container filled with the medium and, if necessary, a collection unit for overfilling).
  • control unit 20 uses the formula / constant set that corresponds to the filling number or to the measured additional process variable. If the additional process variable has reached a certain value or if the process variable is essentially constant or if a specified number of fillings has been carried out, you can continue with a formula or with a constant rate. If the process size changes, the appropriate formula or the appropriate constant rate can be used.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abfüllung einer vorgebbaren Sollmenge (S) eines Mediums über eine Abfüllleitung (1) aus mindestens einem Reservoir (35) in einen Behälter (5), mit mindestens einem Durchflussmessgerät (15) zur Messung des Durchflusses des Mediums, mit mindestens einem Ventil (10) zum Verschließen der Abfüllleitung (1), und mit mindestens einer Regeleinheit (20) zur Regelung der Abfüllung, wobei die Regeleinheit (20) nach dem Abfüllen einer berechenbaren Grenzmenge (G) das Ventil (10) verschließt, und wobei nach dem Erreichen der Grenzmenge (G) eine Nachlaufmenge (N) zur Abfüllung gelangt. Die Erfindung beinhaltet, dass eine Speichereinheit (25) vorgesehen ist, in welcher mediums­spezifische Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln hinterlegt sind, und dass die Regeleinheit (20) mindestens aus dem gemessenen Durchfluss und aus den Berechnungs­konstanten und/oder aus den Berechnungsformeln den Grenzwert (G) derartig berechnet, dass die Summe aus Grenzwert (G) und Nachlaufmenge (N) im wesentlichen gleich der Sollmenge (S) ist.

Description

Beschreibung Vorrichtung zur Abfüllung eines Mediums
[001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abfüllung einer vorgebbaren Sollmenge (S) eines Mediums über eine Abfüllleitung aus mindestens einem Reservoir in einen Behälter, mit mindestens einem Durchflussmessgerät zur Messung des Durchflusses des Mediums, mit mindestens einem Ventil zum Verschließen der Abfüllleitung, und mit mindestens einer Regeleinheit zur Regelung der Abfüllung, wobei die Regeleinheit nach dem Abfüllen einer berechenbaren Grenzmenge (G) das Ventil verschließt, und wobei nach dem Erreichen der Grenzmenge (G) eine Nachlaufmenge (N) zur Abfüllung gelangt. Bei dem Medium handelt es sich vorzugsweise um Flüssigkeiten, z.B. karbonisiertes Mineralwasser oder Medien auf Milchbasis oder pharmazeutische Produkte.
[002] Beim Abfüllen eines Mediums wird es üblicherweise angestrebt, dass die vorgebbare Sollmenge möglichst exakt abgefüllt wird. Unterfüllungen sollten auf jeden Fall verhindert werden, doch auch Überfüllungen sind zu vermeiden, um z.B. keine Verschmutzungen zu verursachen.
[003] Bei Abfüllanlagen wird üblicherweise der Durchfluss des Mediums gemessen, woraus sich die abgefüllte Menge berechnen lässt. Da zwischen dem Geben eines Schließbefehls an ein Ventil, dem eigentlichen Schließen und dem Versiegen des Flusses des Mediums eine gewisse Zeit vergeht, da also eine gewisse Nachlaufmenge (N) abgefüllt wird, muss das Ventil bereits verschlossen werden, bevor die Sollmenge (S) abgefüllt worden ist. Eine Überfüllung lässt sich also vermeiden, wenn das Ventil geschlossen wird, sobald ein zu berechnender Grenzwert (G) abgefüllt worden ist. Dieser Grenzwert (G) zuzüglich der Nachlaufmenge (N) sollte dann gleich der Sollmenge (S) sein. Ob der Grenzwert (G) erreicht ist, lässt sich beispielsweise aus dem gemessenen Durchfluss berechnen. Die Nachlaufmenge (N) ist jedoch abhängig von den Schließeigenschaften des Ventils und u.a. auch vom Durchfluss, wobei meist ein größerer Durchfluss auch mit einer größeren Nachlaufmenge (N) einhergeht. Eine entsprechende Berechnung der Nachlaufmenge (N) lässt sich beispielsweise der Offen- legungsschrift DE 19701 001 AI entnehmen.
[004] Problematisch ist jedoch, dass eine solche Berechnung voraussetzt, dass der Fluss des Mediums bereits stabil ist, dass also z.B. keine großen Schwankungen mehr auftreten. Weiterhin sollte die Kompressibilität des Mediums einen im Wesentlichen konstanten Wert erreicht haben. Problem ist also, dass die Berechnung der Nachlaufmenge (N) voraussetzt, dass sie im Wesentlichen nur vom Durchfluss des Mediums abhängt und dass alle anderen Abfülleigenschaften (Fließverhalten, Reaktion des Mediums auf das Schließen des Ventils etc.) im Wesentlichen konstant sind. Bis zum Erreichen eines solchen Gleichgewichts sind jedoch zumeist einige Startabfüllungen notwendig. Ist also z.B. das Medium gewechselt worden oder ist über eine gewisse Zeit nicht abgefüllt worden, so muss sich das Gleichgewicht in der Startphase erst wieder einstellen.
[005] Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine vorgegebene Sollmenge auch dann möglichst optimal abzufüllen, wenn stabile Abfüllbedingungen nicht oder zumindest noch nicht gegeben sind.
[006] Die Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass eine Speichereinheit vorgesehen ist, in welcher mediumsspezifische Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln hinterlegt sind, und dass die Regeleinheit mindestens aus dem gemessenen Durchfluss und mit den Berechnungskonstanten und/oder den Berechnungsformeln den Grenzwert (G) derartig berechnet, dass die Summe aus Grenzwert (G) und Nachlaufmenge (N) im Wesentlichen gleich der Sollmenge (S) ist. Die Idee ist also, dass der Grenzwert (G) u.a. aus dem Durchfluss berechnet wird, dass jedoch die Formeln oder Berechnungskonstanten für die spezifische Berechnung hinterlegt sind. Es werden also die Formeln und Berechnungskonstanten passend - z.B. für die entsprechende Abfüllung (die erste, zweite, dritte usw. Abfüllung nach einem Startzeitpunkt, an dem mit der Abfüllung des speziellen Mediums begonnen wird) - aus den hinterlegten Daten ausgewählt oder herangezogen. Dafür sind unterschiedliche Formeln oder Konstanten für die entsprechenden Bedingungen, vorzugsweise auch für unterschiedliche Medien, abgespeichert. Für die einzelnen Medien wird also quasi (stückweise) eine Kennlinie hinterlegt. Durch die Erfindung wird also jeweils auf die optimale Formel zurückgegriffen, bzw. die Formel zur Berechnung des Grenzwerts bzw. umgekehrt zur Abschätzung der Nachlaufmenge wird durch entsprechende Konstanten optimal angepasst. Die Berechnungskonstanten und Berechnungsformeln sind also so bestimmt, dass sie das Abfüllverhalten des Mediums beschreiben. Ändert sich das Medium oder wird ein Medium nach einer Zeit des Stillstands - also des Nicht- Abfüllens - wieder abgefüllt, so ändern sich die Fließeigenschaften mit der Zeit und mit den Abfüllungen, bis ein stabiler und gleichmäßiger Fluss erreicht wird. Somit beschreiben die Formeln und Konstanten das Abfüllverhalten so, dass u.a. über den Durchfluss die Nachlaufmenge bzw. der Grenzwert optimal berechnet werden. Das Abfüllverhalten beschreibt z.B. die Art der Einstellung bis ein konstanter Durchfluss erreicht ist oder sich die Kompressibilität des Mediums, welche auch Auswirkungen auf das Schließverhalten des Ventils und somit auch auf die Nachlaufmenge hat, nicht mehr wesentlich ändert. Das Abfüllverhalten teilt sich meist auf in die Bereiche: Startphase und gleichmäßige Abfüllphase. Die Startphase umfasst z.B. die ersten 10 Abfüllungen, in welchen sich erst ein gleichmäßiger Durchfluss und ein gleichmäßiges Abfüllverhalten einstellt. Während der gleichmäßigen Abfüllphase ändert sich meist nur der Durchfluss, weil z.B. Pumpen oder weitere Zuflussventile keine konstanten Werte erzeugen. In dieser gleichmäßigen Abfüllzeit ist es möglich, die Nachlaufmenge derartig zu berechnen, dass sie nur vom Durchfluss selbst abhängig ist, d.h. es kann eine Formel beibehalten werden, in der die Nachlaufmenge und somit der Grenzwert nur eine Funktion des Durchflusses ist, und es muss beispielsweise nicht die Nummer der Abfüllung herangezogen werden, um die entsprechend adaptierte Formel heranzuziehen.
[007] Die Idee der Erfindung lässt sich also mit anderen Worten an folgendem Beispiel illustrieren:
[008] Bei Probeabfüllungen werden in einer Startphase so viele Abfüllungen durchgeführt, bis die Nachlaufmenge N im Wesentlichen nur noch vom Durchfluss des Mediums abhängig ist, wenn also die Nachlaufmenge N für die folgenden Abfüllungen durch einen im Wesentlichen proportionalen Zusammenhang zwischen Nachlaufmenge N und Durchfluss kalkuliert werden kann. Aus den einzelnen Abfüllungen werden jeweils Formeln gewonnen, die wiederum abhängig vom jeweiligen Durchfluss sind. Aus einer eigentlich multivarianten Beschreibung der Nachlaufmenge N bzw. aus einer daraus abgeleiteten multivarianten Berechnung des Grenzwertes G wird also eine abschnittsweise Beschreibung bzw. eine abschnittsweise Berechnung, wobei sich die Abschnitt auf die einzelnen Abfüllungen beziehen. Sind z.B. 10 Abfüllungen erforderlich, bis sich die Nachlaufmenge N direkt proportional aus dem Durchfluss ergibt, so sind entsprechend viele Formeln in der Speichereinheit abgelegt. Wird nun dieses Medium abgefüllt, so werden die Formeln entsprechend der Nummer der jeweiligen Abfüllung verwendet.
[009] Eine Ausgestaltung der Vorrichtung beinhaltet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln das Abfüllverhalten des Mediums bei Startabfüllungen beschreiben, wobei es sich bei Startabfüllungen um Abfüllungen handelt, bei denen die Nachlaufmenge (N) des Mediums über den zeitlichen Verlauf der Abfüllungen sich einem Verhalten annährt, bei welchem die Nachlaufmenge (N) im Wesentlichen nur vom Durchfluss des Mediums funktional abhängig ist. Während dieser Startphase werden also die Konstanten und/oder Formeln passend zur Berechnung herangezogen. Beispielsweise sind 10 Sätze von Konstanten und/oder Formeln hinterlegt, wobei bei gleichem Medium immer bei der ersten Abfüllung der erste Konstantensatz / die erste Formel, bei der zweiten Abfüllung der zweite Satz / die zweite Formel usw. herangezogen wird. Eine Abfüllung bezieht sich dabei vorzugsweise auf eine Abfüllung des Mediums in ein Gebinde, ein Gefäß oder bei Flüssigkeiten im Lebensmittelbereich z.B. in eine Flasche. Von daher muss immer die Abfüllung mitgezählt werden und die entsprechende Formel wird sodann herangezogen.
[010] Eine Ausgestaltang beinhaltet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berech- nungsformeln davon abhängig sind, um die wievielte Abfüllung es sich handelt, für welche der Grenzwert (G) zu berechnen ist. Da sich in der Startphase die gleichmäßigen und nur kaum schwankenden Bedingungen erst einstellen müssen, ist beispielsweise die Nummer der Abfüllung ein Maß für die Abfülleigenschaften unter der Voraussetzung, dass die Anlage immer ein ähnliches Anfahrverhalten zeigt und dass die Zeitpunkte der Abfüllungen vergleichbar sind. Somit können aus einer Testabfüllserie mit z.B. 20 Abfüllungen nach einem Startzeitpunkt 20 Formeln oder Konstanten gewonnen werden, die in Abhängigkeit vom Durchfluss den Grenzwert (G) optimal berechenbar machen. Bei solchen Probeserien lässt sich vor allem auch die Nachlaufmenge (N) effektiv messen. Diese 20 Formeln / Konstanten sind dann der ersten, zweiten, dritten bis zwanzigsten Abfüllung zugeordnet. Wird dann das Medium unter gleichen Bedingungen (Temperatur, Druck, Viskosität usw.) abgefüllt, so wird bei der ersten Abfüllung die erste Formel verwendet, bei der zweiten die zweite usw.
[011] Eine Ausgestaltang sieht vor, dass mindestens ein weiteres Messgerät vorgesehen ist, das mindestens eine zusätzliche Prozessgröße des Mediums misst. Bei der zusätzlichen Prozessgröße (zusätzlich zum Durchfluss) kann es sich beispielsweise die Temperatur, die Viskosität, mindestens eine rheologische Eigenschaft und/oder den Druck der Mediums handeln. Entsprechend der Prozessgröße berechnet die Regeleinheit den Grenzwert (G) mindestens in Abhängigkeit von der gemessenen Messgröße des Messgerätes.
[012] Damit verbunden ist eine Ausgestaltung, die beinhaltet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln mindestens von der vom weiteren Messgerät (30) gemessenen zusätzlichen Prozessgröße des Mediums abhängig sind. Die Formeln / Konstanten sind also nicht nur beispielsweise auf die Nummer der Abfüllung und/ oder den Zeitpunkt der Abfüllung nach z.B. einem Startpunkt bezogen, sondern sie erlauben auch eine Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Mediums, die ebenfalls Änderungen unterliegen'können. Ist beispielsweise die Viskosität unterschiedlich, so lassen sich die Formeln anpassen, da auch die Nachlaufmenge unterschiedlich ist. Die Formeln können dabei für diskrete Werte bzw. Wertebereiche abgelegt sein, sie können aber auch einen kontinuierlichen Zusammenhang herstellen. Die Formeln lassen sich dabei aufgrund von Modellen bestimmen oder aufgrund von Probeabfüllungen und daraus geschlussfolgerten funktioneilen Zusammenhängen. Ein solches zusätzliches Messgerät erlaubt es auch, neben der Nummer der Abfüllung ein weiteres Kriterium für die Auswahl der zu verwendenden Formel oder der optimal zu benutzenden Konstanten bereitzustellen. Wenn also beispielsweise die Viskosität durch das zusätzliche Messgerät gemessen wird, so können zum einen die Formeln/ Konstanten entsprechend der Nummer der Abfüllung, aber auch - sozusagen in der „zweiten Dimension" - entsprechend der gemessenen Viskosität von der Regeleinheit entsprechend herangezogen werden. Ändert sich beispielsweise bei dem abzufüllenden Medium nur die Viskosität in der Startphase bis zum erreichen eines konstanten Werts, so kann auch nur die gemessene Viskosität zum Auswählen der Formeln/Konstanten verwendet werden. Die Formeln/Konstanten werden also in der Speichereinheit mit der entsprechenden Abfüllnummer oder der gemessenen Viskosität abgelegt. Ist die vom zusätzlichen Messgerät gemessene Größe im Wesentlichen konstant, so kann für die folgenden Abfüllungen der Grenzwert (G) vorzugsweise mit einer Formel berechnet werden, d.h. ein Wechsel der Formeln/Konstanten ist nicht mehr nötig, insoweit sich die Messgröße nicht ändert. Weiterhin kann somit diese Messgröße auch dazu dienen, dass das Wechseln der Formeln/Konstanten wieder aktiviert wird. Das zusätzliche Messgerät kann beispielsweise auch die Zeit messen, so dass nicht in Abhängigkeit von der Nummer der Abfüllung (einem Wert, der stark davon abhängig ist, ob das Timing der Anlage gleich ist), sondern vom Zeitpunkt der Abfüllung die Formeln/ Konstanten herangezogen werden.
[013] Ein zusätzliches Messgerät erlaubt es nicht nur festzustellen, wann die Formeln Konstanten für die aktuelle Abfüllung nicht mehr „gewechselt" werden müssen, sondern es kann auch festgestellt werden, ob dieses „Anpassen" der Berechnung wieder erforderlich wird, wenn z.B. eine längere Zeit zwischen den Abfüllungen verstrichen ist, oder wenn die Eigenschaften des Mediums sich geändert haben, d.h. wenn bedingt durch das Medium sich öfters Startphasen wieder einstellen.
[014] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass das Durchflussmessgerät und das Messgerät in einem Gerät integriert sind. Das Durchflussmessgerät kann z.B. gleichzeitig die Temperatur und/oder die Viskosität messen.
[015] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei den Startabfüllungen um die Abfüllungen handelt, welche einer Änderung der vom Messgerät gemessenen Prozessgröße folgen. Das Messgerät misst beispielsweise die Dichte, die Viskosität oder die Temperatur des Mediums. Ändert sich diese Prozessgröße, so handelt es sich bei den anschließenden Abfüllungen um die Startabfüllungen, d.h. um die Abfüllungen, bei dem die Nachlaufmenge sich einem solchen Verhalten nähert, dass die Nachlaufmenge im Wesentlichen nur noch funktional vom Durchfluss abhängig ist. Die gemessene Prozessgröße ist dabei vorzugsweise eine solche Größe, deren Änderung eine Änderung der Nachlaufmenge mit sich bringt. Die Erfindung bedeutet somit, dass immer dann, wenn die Nachlaufmenge nicht mehr im Wesentlichen allein vom Durchfluss abhängig ist, Startabfüllungen vorliegen und dass für diese Startab- füllungen zugehörige Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln hinterlegt sind, welche zusätzlich zum Durchfluss zumindest auch von der Prozessgröße und ggf. auch von der Nummer der Abfüllung nach dem Start abhängen.
[016] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: [017] Fig. 1: eine schematische Darstellung einer
[018] erfindungsgemäßen Abfüllanlage.
[019] Fig. 1 zeigt eine Abfüllanlage. Das Medium - hier nicht dargestellt - fließt dabei aus dem Reservoir 35 durch die Abfüllleitung 1 in den Behälter 5. Der Durchfluss wird durch das Durchflussmessgerät 15 gemessen. Die Regeleinheit 20 berechnet aus dem Durchfluss mit den Formeln oder Konstanten, die in der Speichereinheit 25 abgelegt sind, den Grenzwert G bzw. die Nachlaufmenge N. Aus dem Durchfluss wird von der Regeleinheit 20 ebenfalls berechnet, welche Menge des Mediums abgefüllt worden ist. Ist der Grenzwert G erreicht, so gibt die Regeleinheit 20 an das Ventil 10 einen Schließbefehl. Durch die Schließeigenschaften des Ventils 10 und auch durch die Länge des Abschnitts der Abfüllleitung 1 zum Behälter 5 bedingt, wird noch die Nachlaufmenge N abgefüllt. Ist der Grenzwert G optimal berechnet, bzw. ist die Nachlaufmenge N optimal abgeschätzt worden, so ergibt sich aus der Summe des Grenzwertes G bzw. der entsprechenden abgefüllten Menge und der Nachlaufmenge N die Sollmenge S, die die Menge ist, die abgefüllt werden soll, d.h. G + N ~ S. Die Formeln und Konstanten werden z.B. dadurch gewonnen, dass in einem Probeablauf in einer Startphase die ersten zehn Abfüllungen derartig aufgezeichnet werden, dass aus dem Durchfluss, dem Zeitpunkt der Gabe des Schließbefehls und der gemessenen Nachlaufmenge N der Grenzwert G berechnet wird. Weiterhin ist noch ein zusätzliches Messgerät 30 vorgesehen, das z.B. die Temperatur des Mediums misst. Offensichtlich ist die Nachlaufmenge N in den meisten Fällen abhängig von der Temperatur des Mediums, so dass es wichtig ist, die Berechnung des Grenzwerts G daran anzupassen. Die Regeleinheit 20 kann so aufgebaut sein, dass sie die Abfüllungen mitzählt und die Formeln/Konstanten entsprechend zur Berechnung des Grenzwertes G heranzieht. Dafür sind die Formeln/Konstanten mit einer entsprechenden Zuordnung, z.B. mit einer Nummer abgelegt. Die Nummern entsprechen dann der Nummer bei den Probeoder Kalibrierabfüllungen. Es sind also beispielsweise 11 Formeln/Konstanten hinterlegt. Für die ersten zehn Abfüllungen werden die Formeln Konstanten 1 bis 10 verwendet und die 11. Formel/Konstantensatz wird dann für alle folgenden Abfüllungen verwendet, bis entweder die Abfüllungen gänzlich gestoppt werden oder bis sich die Messgröße des zusätzlichen Messgeräts 30 ändert. Das zusätzliche Messgerät 30 macht es auch möglich, dass die Formeln/Konstanten nicht nur mit der Nummer der Abfüllung, sondern auch mit der entsprechenden zusätzlichen Prozessgröße abgelegt werden. Diese Prozessgröße kann quasi auch zum An- und Abschalten des Wechseins der Formeln/Konstanten verwendet werden. Die Formeln/Konstanten werden also beispielsweise immer in Abhängigkeit von der zusätzlichen Prozessgröße ausgewählt. Es kann auch z.B. ein Hinweis oder ein Alarm gegeben werden, wenn die zusätzliche Prozessgröße außerhalb eines Wertebereichs liegt, für die die Formeln/Konstanten festgelegt worden sind. Mit dem zusätzlichen Messgerät 30 ergibt sich also folgendes Schema:
[020] 1. Bei einer Probemessung werden eine bestimmte Anzahl von Abfüllungen vorgenommen. Vom Medium werden der Durchfluss und die zusätzliche Prozessgröße - z.B. die Viskosität - gemessen. Gleichzeitig wird jeweils die Nachlaufmenge bestimmt (z.B. durch eine Waage, die den mit dem Medium gefüllten Behälter und ggf. auch eine Auffangeinheit für Überfüllung misst).
[021] 2. Aus den gemessenen Daten wird in Abhängigkeit vom Durchfluss für jede einzelne Abfüllung eine Formel oder ein Konstantensatz - Konstanten sind dann sinnvoll, wenn eine allgemeine Formel für die jeweilige Abfüllung angepasst wird, ist diese Formulierung der Formel nicht möglich oder nur sehr umständlich zu erreichen, so empfiehlt sich das Abspeichern von ganzen Formeln - für die optimale Berechnung des Grenzwertes G bestimmt. D.h. G ist eine Funktion vom Durchfluss und von der Nummer der Abfüllung - dies als einfachstes Maß dafür, um die wievielte Abfüllung es sich handelt - und/oder von der gemessenen zusätzlichen Prozessgröße.
[022] 3. Bei den eigentlichen Abfüllungen wird von der Regeleinheit 20 jeweils die zur Nummer der Abfüllung oder zur gemessenen zusätzlichen Prozessgröße passende Formel/Konstantensatz herangezogen. Hat die zusätzliche Prozessgröße einen bestimmten Wert erreicht oder ist die Prozessgröße im Wesentlichen konstant oder ist eine bestemmte Anzahl von Abfüllungen durchgeführt worden, so kann mit einer Formel oder mit einem Konstantensatz weitergerechnet werden. Ändert sich die Prozessgröße, so kann wiederum die passende Formel oder der passende Konstantensatz herangezogen werden.

Claims

Ansprüche
[001] Vorrichtung zur Abfüllung einer vorgebbaren Sollmenge (S) eines Mediums über eine Abfullleitung (1) aus mindestens einem Reservoir (35) in einen Behälter (5), mit mindestens einem Durchflussmessgerät (15) zur Messung des Durchflusses des Mediums, mit mindestens einem Ventil (10) zum Verschließen der Abfüllleitung (1), und mit mindestens einer Regeleinheit (20) zur Regelung der Abfüllung, wobei die Regeleinheit (20) nach dem Abfüllen einer berechenbaren Grenzmenge (G) das Ventil (10) verschließt, und wobei nach dem Erreichen der Grenzmenge (G) eine Nachlaufmenge (N) zur Abfüllung gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit (25) vorgesehen ist, in welcher mediumsspezifische Berechnungskonstanten und oder Berechnungsformeln hinterlegt sind, und dass die Regeleinheit (20) mindestens aus dem gemessenen Durchfluss und mit den Berechnungskonstanten und/oder den Berechnungsformeln den Grenzwert (G) derartig berechnet, dass die Summe aus Grenzwert (G) und Nachlaufmenge (N) im Wesentlichen gleich der Sollmenge (S) ist.
[002] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln das Abfüllverhalten des Mediums bei Startabfüllungen beschreiben, wobei es sich bei Startabfüllungen um Abfüllungen handelt, bei denen die Nachlaufmenge (N) des Mediums über den zeitlichen Verlauf der Abfüllungen sich einem Verhalten annährt, bei welchem die Nachlaufmenge (N) im Wesentlichen nur vom Durchfluss des Mediums funktional abhängig ist.
[003] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln davon abhängig sind, um die wievielte Abfüllung es sich handelt, für welche der Grenzwert (G) zu berechnen ist.
[004] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Messgerät (30) vorgesehen ist, das mindestens eine zusätzliche Prozessgröße des Mediums misst.
[005] Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungskonstanten und/oder Berechnungsformeln mindestens von der vom weiteren Messgerät (30) gemessenen zusätzlichen Prozessgröße des Mediums abhängig sind.
[006] Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflussmessgerät (15) und das Messgerät (30) in einem Gerät integriert sind.
[007] Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Startabfüllungen um die Abfüllungen handelt, welche einer Änderung der vom Messgerät (30) gemessenen Pro- zessgröße folgen.
PCT/EP2005/052057 2004-05-05 2005-05-04 Vorrichtung zur abfüllung eines mediums WO2005108277A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004022519.2A DE102004022519B4 (de) 2004-05-05 2004-05-05 Vorrichtung zur Abfüllung eines Mediums
DE102004022519.2 2004-05-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005108277A1 true WO2005108277A1 (de) 2005-11-17

Family

ID=34967789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/052057 WO2005108277A1 (de) 2004-05-05 2005-05-04 Vorrichtung zur abfüllung eines mediums

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004022519B4 (de)
WO (1) WO2005108277A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010042624A1 (de) * 2010-10-19 2012-04-19 Krones Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Abfüllanlage
CN103935943A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 广德县中银化工有限责任公司 一种用于电泳涂料的自动计量灌装机

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005035264B4 (de) * 2005-07-25 2018-04-12 Endress + Hauser Flowtec Ag Steuerung einer Abfüllung eines Mediums
EP1947427A1 (de) 2007-01-19 2008-07-23 Mettler-Toledo AG Verfahren zur Optimierung von Dosiervorgängen und Dosiervorrichtung
DE102022102669A1 (de) * 2022-02-04 2023-08-10 Krohne Messtechnik Gmbh Verfahren zur Abfüllung eines Zielvolumens in einen Behälter, Messanordnung und Durchflussmessgerät

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431302A (en) * 1993-12-13 1995-07-11 August Systems, Inc. Dispensed liquid volume control system
DE19612797A1 (de) * 1995-03-31 1996-10-02 Wb Will Bake Gmbh Dosiersystem
DE29702188U1 (de) * 1996-11-18 1998-03-19 Tecalemit Gmbh Deutsche Vorrichtung zum Zumessen einer vorgebbaren Sollmenge eines Fluids
FR2785598A1 (fr) * 1998-11-09 2000-05-12 Sidel Sa Procede pour remplir avec precision un recipient avec un liquide et dispositif pour la mise en oeuvre
EP1132722A2 (de) * 2000-02-11 2001-09-12 Danfoss A/S Vorrichtung zur portionenweisen Abgabe von Fluiden
DE10149473A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-17 Flowtec Ag Verfahren zum Abfüllen einer definierten Menge eines Mediums in ein Behältnis
WO2004018346A1 (en) * 2002-08-26 2004-03-04 Yalhi Oemer Liquid batching system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831624A1 (de) * 1978-07-19 1980-01-31 Eckardt Ag Verfahren zum dosieren von stroemenden medien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE19701001A1 (de) * 1997-01-14 1998-07-23 Bailey Fischer & Porter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeitsmengen
DE10307672A1 (de) * 2003-02-21 2004-09-09 Krohne Meßtechnik GmbH & Co KG Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen oder schüttbaren Mediums in ein Behältnis

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431302A (en) * 1993-12-13 1995-07-11 August Systems, Inc. Dispensed liquid volume control system
DE19612797A1 (de) * 1995-03-31 1996-10-02 Wb Will Bake Gmbh Dosiersystem
DE29702188U1 (de) * 1996-11-18 1998-03-19 Tecalemit Gmbh Deutsche Vorrichtung zum Zumessen einer vorgebbaren Sollmenge eines Fluids
FR2785598A1 (fr) * 1998-11-09 2000-05-12 Sidel Sa Procede pour remplir avec precision un recipient avec un liquide et dispositif pour la mise en oeuvre
EP1132722A2 (de) * 2000-02-11 2001-09-12 Danfoss A/S Vorrichtung zur portionenweisen Abgabe von Fluiden
DE10149473A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-17 Flowtec Ag Verfahren zum Abfüllen einer definierten Menge eines Mediums in ein Behältnis
WO2004018346A1 (en) * 2002-08-26 2004-03-04 Yalhi Oemer Liquid batching system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010042624A1 (de) * 2010-10-19 2012-04-19 Krones Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Abfüllanlage
US9126701B2 (en) 2010-10-19 2015-09-08 Krones Ag Method of operating a bottling plant
CN103935943A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 广德县中银化工有限责任公司 一种用于电泳涂料的自动计量灌装机

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004022519B4 (de) 2021-02-18
DE102004022519A1 (de) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3137195A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchführung einer integritätsprüfung eines filterelements
EP2696175B1 (de) Verfahren zum Erfassen der Durchflussmenge einer Kreiselpumpe
EP3217157B1 (de) Heizkostenverteiler und verfahren zur erfassung der durch einen heizkörper abgegebenen wärmemenge
WO2005108277A1 (de) Vorrichtung zur abfüllung eines mediums
DE102010053201A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältnissen
EP2748565B1 (de) Durchflusssensor
WO2015181024A1 (de) Verfahren zum ventilgesteuerten abfüllen
DE102020129074A1 (de) Durchflussmessgerät, Verfahren zum Betreiben eines Durchflussmessgeräts, Anlage und Verfahren zum Betreiben einer Anlage
WO2005064167A1 (de) Mengenmessung
DE2926863C2 (de) Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes
DE102008016296A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Menge eines strömenden Mediums
DE4419415C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitsgemisches aus wenigstens zwei unterschiedlichen Komponenten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10306751B4 (de) Vorrichtung zum Abfüllen eines Mediums
DE2922483A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur volumetrischen messung von fluessigkeiten
WO2014067591A1 (de) Messvorrichtung, messanordnung und verfahren zur bestimmung einer messgrösse
DE1907906C3 (de) Verfahren zum Aufrechterhalten eines gleichen und dauernden Flüssigkeitsstromes zu und von einem mit Unterbrechung arbeitenden Gerät und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
WO2006029947A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur einer prozessgrösse
DE102016124405B3 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Verkalkung eines Gargeräts
EP0447791A2 (de) Verfahren zum Einhalten eines vorgebbaren Druck-Sollwertes und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
EP1567837B1 (de) Verfahren zur nachlaufmengenregelung bei abfüllanlagen
DE102014216843A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln zumindest einer Größe bezüglich eines Zustands einer Bremsflüssigkeit in einem Bremssystem eines Fahrzeugs
EP1764159B1 (de) Beschichtungsanlage und zugehöriges Beschichtungsverfahren
AT524422B1 (de) Vorrichtung zur Dosierung kleiner Volumenströme eines viskosen Mediums aus einer Hochdruckleitung
EP0221367A1 (de) Verfahren zum Betreiben von Dosiervorrichtungen
DE2915931C3 (de) Einrichtung zur Entnahme einer Fluidprobe aus einer Fluidleitung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase