WO2011044972A2 - Verfahren und vorrichtung zum befüllen von behältern mit einem füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen komponente in einem vorgegebenen mengenverhältnis - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum befüllen von behältern mit einem füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen komponente in einem vorgegebenen mengenverhältnis Download PDF

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measuring unit
flow measuring
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to an apparatus according to the preamble of claim 10.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for filling containers with a filling consisting of at least two components, which allows sufficiently accurate mixing of at least two liquid components, in particular if one of the liquid components has solid constituents or viscous or pasty.
  • a method according to claim 1 is provided.
  • An apparatus for filling containers with a filling material consisting of at least two components is the subject of claim 10.
  • the essential aspect of the method according to the invention can be seen in that the second liquid component is supplied to the filling material line filled at least partially with the first liquid component and that for determining the supplied amount of the second liquid component generated by the supplied second liquid component in the Golfgut effet Movement is detected at least a subset of the first liquid component using the at least one flow measuring unit.
  • an indirect detection of the supplied amount of a second liquid component with solid constituents or pasty or viscous structure is possible in an especially advantageous manner, namely via the quantity of first liquid component displaced by the supply of the second liquid component from the fill material line closed at least on one side. Due to its pure liquid structure, this is easily detectable electronically via conventional flowmeters, in particular so-called magnetically inductive flowmeters.
  • the measurement signal obtained in this way can be evaluated by an appropriate control unit to evaluate the current mixing ratio.
  • the displaced amount of the first liquid component can be at least partially returned to the first boiler or at least partially guided in a buffer and / or in a return line.
  • the first liquid component contained in the product line is moved in a first or second flow direction, or displaced from the product line in a first or second flow direction, wherein the first flow direction is opposite to the second flow direction.
  • a mixing chamber is provided between the flow measuring unit and the first filling valve unit, which is in fluid communication with the Gregut effet.
  • the essential aspect of the device according to the invention is to be seen in that for supplying the second liquid component, the Golfgut Arthur is connected via a second filling valve and a further Golfgut effet with the second boiler, wherein the at least one flow measuring unit for detecting the second liquid supplied from the component in the Golfgut effet generated movement is formed at least a subset of the first liquid component.
  • the flow measuring unit is designed to detect the flow rate in a first and second flow direction, preferably as a magnetically inductive flow meter.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a first embodiment of a device for filling containers with a filling material
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a second embodiment with additional mixing space
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a third embodiment with a buffer
  • Fig. 4 is a schematic block diagram of a fourth embodiment with check valve in the supply line and separate return line with filling valve unit and .
  • Fig. 5 shows a schematic block diagram of a fifth embodiment with a return line and a further filling valve unit in the feed line.
  • FIGS. 1-5 different embodiments of the devices 1 according to the invention for filling containers 2 with a filling material consisting of at least one first and one second liquid component 3, 4 are illustrated by way of schematic block diagrams.
  • the device or filling device 1 may for example be part of a bottle treatment plant, via which different process steps are realized in the context of the filling of filling material.
  • inventions are each designed to carry out the method according to the invention for filling containers 2 with the filling material consisting of at least one first and second liquid component 3, 4.
  • inventive method is preferably used in the beverage industry, namely for filling mixed drinks in containers, in particular bottles 2, which consist at least of the first and second liquid component 3, 4.
  • the filling device 1 comprises for each separate receiving the first and second liquid component 3, 4, a first and second boiler 5 and 6, in the present embodiment, the first liquid component 3 in the first boiler 5 and the second liquid component in the second boiler. 6 added.
  • the first component 3 is preferably purely liquid, ie has no solid constituents, whereas the second liquid component comprises at least partially solid constituents or is pasty or highly viscous.
  • the second liquid component 4 may thus include solids such as fruit pieces, pulp or the like, which impede the measurement of the flow rate with the required accuracy by means of non-contact measurement techniques known per se.
  • the first liquid component 3 receiving first boiler 5 is connected via a first Greinborg 7 with a first filling valve unit 8, which is preferably disposed on the first boiler 5 opposite free end of the first Artguttechnisch 7, wherein the remaining free end of the first Artgut effet. 7 is preferably connected to the first boiler 5.
  • the second liquid component 4 receiving second boiler 6 is connected via a second Drgut effet 10 with a second filling valve unit 11 via which a fluid connection to the first Artgut effet 7 can be produced.
  • the one free end of the second Gregut effet 10 with the second boiler 6 and the other, opposite free end to the second filling valve unit 11 is connected, which in turn is connected to the first Gregut effet 7, in the area between the first filling valve unit 8 and The first boiler 5 via the second filling valve 11 thus the supply of the second liquid contained in the second boiler 6 liquid component 4 in the first Artgut effet 7 is controllable.
  • overpressure prevails in the second vessel 6, so that it is possible to supply the second liquid component 4 under pressure and thus without mechanical pumps which could impair or damage the solid constituents contained.
  • the first and second liquid components 3, 4 are supplied to the container 2 in a predetermined quantity ratio M1 / M2.
  • the first and second liquid component 3, 4 in the first Gregut effet 7 are initially provided that the first Gregut effet 7 is completely filled with the liquid component 3.
  • the first filling valve unit 8 is closed, the second liquid component 4 is conveyed into the first filling material line 7 in a first step.
  • a flow measuring unit 9 is provided which is in operative connection with the first filling material line 7.
  • the flow measuring unit 9 is at For example, the funded by a measuring point liquid volume of the first liquid component 3 preferably detectable without contact.
  • the second filling valve unit 11 and open first filling valve unit 8 are filled with the entire desired quantity of filling material in the container 2, the entire desired quantity of product being conveyed by means of the flow meter unit 9 is detected.
  • the flow measuring unit 9 is designed, for example, as a magnetically inductive flow meter, MID for short, i. E. as a non-contact, magnetically inductive flow meter, which generates a magnetic field in a known manner in a flowed through by the filling channel, which induces an electrical voltage through the measuring channel flowing through the electrically conductive filling material, which is proportional to the flow rate and as the flow rate determining measurement signal is evaluated.
  • the flow measuring unit 9 is designed to detect the flow rate in a first flow direction FR1 and a second, oriented opposite to the first flow direction FR1 flow direction FR2.
  • the first quantity M1 of the first liquid component 3 supplied to the first filling material line 7 from the first vessel 5 is first detected via the at least one flow measuring unit 9 and then the first filling valve unit 8 is closed.
  • the flow of the first liquid component 3 through the flow measuring unit 9 or the first Greguttechnisch 7 takes place here in the first flow direction FR1.
  • the second filling valve unit 11 is opened and the second liquid component 4 is introduced from the second boiler 6 via the second Golfguttechnisch 10 in the first Artgut admir 7, wherein in a preferred embodiment, the second liquid component 4 is pressurized and thus the in of the the first Artgut effet 7 existing second liquid component 4 pushed back at least, however, moves, preferably in the second flow direction FR2.
  • the quantity M3 of the first liquid component 3 displaced by the supplied second liquid component 4 from the first filling material line 7 is determined via the at least one flow measuring unit 9, in accordance with FIG the embodiment shown in Figure 1 in the second flow direction FR2.
  • the displaced quantity M3 of the first liquid component 3 corresponds at least approximately to the second quantity M2 of the second liquid component 4 fed into the first fill material line 7.
  • the current quantity ratio M1 / M2 can be detected and thus a predetermined quantity ratio or mixing ratio M1 / M2 can be set by means of a suitable control unit (not shown in the figures).
  • a suitable control unit By means of the control unit, depending on the flow rates determined by the flow measuring unit 9, the first and second filling valve units 8, 11 are opened or closed in order to set a predetermined mixing ratio M1 / M2.
  • the first filling material line 7 comprises a mixing space 12, which is arranged between the flow measuring unit 9 and the first filling valve unit 8.
  • the second filling valve unit is connected to the mixing chamber 12, so that after opening the second filling valve unit, the second liquid component 4 is introduced into the mixing chamber 12 filled with the first liquid component 3.
  • an intermediate store 14 is provided between the flow-measuring unit 9 and the first boiler 5 and is in fluid communication with the first filling-material line 7.
  • a check valve 13 is preferably provided between the connection point of the intermediate store 14 and the first vessel 5, which in particular prevents a return of the displaced first liquid component 3 into the first vessel 5. Instead, the displaced first liquid component 3 is guided into the buffer 14, which is dimensioned accordingly.
  • the flow rate measuring unit 9 is used to measure the flow rate M1, M3 in the first and second flow directions FR1, FR2.
  • a flow measuring unit 9 is provided which is designed only for detecting the flow rate in the first flow direction FR1.
  • a check valve 13 which in particular prevents a return of the displaced first liquid component 3 via the first Artgut effet 7 in the second flow direction FR2 in the first boiler 5 is in turn the first boiler 5.
  • a separate return line 15 is additionally provided, which extends from the first filling valve unit 8 facing the free end of the first Artgut effet 7 in the first vessel 5.
  • the return line 15 may comprise a third filling valve unit 16.
  • FIG. 5 shows, for example, Example, a variant in which the check valve 13 is replaced in Figure 4 by a third filling valve unit 16.
  • a second flow measuring unit is provided, which is likewise provided only for detecting the flow rate in a flow direction, namely flow direction FR2.
  • this second flow measuring unit the movement of at least a subset of the first liquid component generated by the displacement of the first liquid component is detected.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Befüllen von Behältern (2) mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen Komponente (3, 4) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis, bei dem zum Befüllen des Behälters (2) die erste flüssige Komponente (3) aus einem ersten Kessel (5) über zumindest einer Füllgutleitung (7) dem Behälter (2) zugeführt wird, die über zumindest eine erste Füllventileinheit (8) verschließbar ist, wobei zur Ermittlung der durch die zumindest eine Füllgutleitung (7) geführten Menge (M1) der ersten flüssigen Komponente (3) zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) vorgesehen ist. Besonders vorteilhaft wird die zweite flüssige Komponente (4) der zumindest teilweise mit der ersten flüssigen Komponente (3) gefüllten Füllgutleitung (8) zugeführt und zur Bestimmung der zugeführten Menge (M2) der zweiten flüssigen Komponente (4) die von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente (4) in der Füllgutleitung (7) erzeugten Bewegung der ersten flüssigen Komponente (3) über die zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) erfasst.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen Komponente in einem vorgegebenen Mengenverhältnis
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.
Verfahren und Vorrichtungen zum Befüllen von Behältern mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens zwei Komponenten sind grundsätzlich bekannt. Derartige Verfahren und Vorrichtungen finden insbesondere Einsatz in der Getränke- und Verpackungsindustrie.
Zur Befüllung mit einem Füllgut bestehend aus zumindest zwei flüssigen Komponenten werden häufig elektronische Durchflussmesseinheiten verwendet, über welche berührungslos das dem Behälter zugeführte Flüssigkeitsvolumen zumindest einer der flüssigen Komponenten erfasst wird und durch entsprechende Steuerung der zugeführten Menge der zumindest zwei flüssigen Komponenten ein vorgegebenes Mengen- bzw. Mischungsverhältnis einstellbar ist. Damit können aus mehreren flüssigen Komponenten bestehende Mischgetränke mit nahezu beliebigen Mischungsverhältnissen hergestellt werden. Nachteilig weisen derartige Verfahren und Vorrichtungen eine unzureichende Genauigkeit auf, sofern zumindest eine der flüssigen Komponenten feste Bestandteile bzw. Feststoffe wie Pulpe oder Fasern aufweist. Auch sind derartig Verfahren und Vorrichtungen zum Befüllen von hoch viskosen oder pastösen Komponenten keinesfalls geeignet.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens zwei Komponenten anzugeben, welches ein ausreichend genaues Mischen zumindest zweier flüssiger Komponenten ermöglicht, insbesondere dann, wenn eine der flüssigen Komponenten feste Bestandteile aufweist oder viskos oder pastös ausgebildet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 vorgesehen. Eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens zwei Komponenten ist Gegenstand des Patentanspruches 10.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die zweite flüssige Komponente der zumindest teilweise mit der ersten flüssigen Komponente gefüllten Füllgutleitung zugeführt wird und dass zur Bestimmung der zugeführten Menge der zweiten flüssigen Komponente die von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente in der Füllgutleitung erzeugten Bewegung zumindest einer Teilmenge der ersten flüssigen Komponente unter Verwendung der zumindest einen Durchflussmesseinheit erfasst wird. Besonders vorteilhaft wird hierdurch eine indirekte Erfassung der zugeführten Menge einer zweiten flüssigen Komponente mit festen Bestandteilen oder pastöser oder viskoser Struktur möglich, und zwar über die durch die Zuführung der zweiten flüssigen Komponente aus der zumindest einseitig verschlossenen Füllgutleitung verdrängten Menge an erster flüssiger Komponente möglich. Diese ist aufgrund ihrer reinen flüssigen Struktur problemlos über herkömmliche Durchflussmesser, insbesondere so genannte magnetisch Induktive Durchflussmesser elektronisch erfassbar. Das hierdurch erhaltene Messsignal kann zur Auswertung des aktuellen Mischungsverhältnisses durch eine geeignete Steuereinheit ausgewertet werden.
Besonders vorteilhaft wird zumindest vor der Zuführung der zweiten flüssigen Komponente in die zumindest eine Füllgutleitung die erste Füllventileinheit verschlossen, wobei die zweite flüssigen Komponente aus einem zweiten Kessel über eine weitere Füllgutleitung und eine mit dieser verbundenen zweiten Füllventileinheit der Füllgutleitung zugeführt wird, und zwar vorzugsweise unter Druck. Hierzu wird im zweiten Kessel ein Überdruck aufgebaut, so dass bei geöffneter zweiter Füllventileinheit die zweite flüssige Komponente in die Füllgutleitung gepresst wird.
Weiterhin vorteilhaft wird durch die Zuführung der zweiten flüssigen Komponente die in der Füllgutleitung befindliche erste flüssige Komponente zumindest teilweise aus dieser verdrängt und die verdrängte Menge der ersten flüssigen Komponente über die zumindest eine Durchflussmesseinheit erfasst. Hierbei kann die verdrängte Menge der ersten flüssigen Komponente zumindest teilweise in den ersten Kessel zurückgeführt werden oder zumindest teilweise in einem Zwischenspeicher und/oder in eine Rückführungsleitung geführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird die, in der Füllgutleitung enthaltene erste flüssige Komponente in einer ersten oder zweiten Flussrichtung bewegt, oder aus der Füllgutleitung in einer ersten oder zweiten Flussrichtung verdrängt, wobei die erste Flussrichtung entgegengesetzt zur zweiten Flussrichtung verläuft. Zusätzlich ist zwischen der Durchflussmesseinheit und der ersten Füllventileinheit ein Mischraum vorgesehen, der mit der Füllgutleitung in Fluidverbindung steht.
Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass zur Zuführung der zweiten flüssige Komponente die Füllgutleitung über eine zweite Füllventileinheit und eine weitere Füllgutleitung mit dem zweiten Kessel verbunden ist, wobei die zumindest eine Durchflussmesseinheit zur Erfassung der von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente in der Füllgutleitung erzeugten Bewegung zumindest einer Teilmenge der ersten flüssigen Komponente ausgebildet ist.
Hierbei besteht auch die Möglichkeit, dass wischen der Durchflussmesseinheit und der ersten Füllventileinheit ein mit der Füllgutleitung in Fluidverbindung stehender Mischraum vorgesehen ist.
Auch kann zwischen der Durchflussmesseinheit und dem ersten Kessel ein mit der Füllgutleitung in Fluidverbindung stehender Zwischenspeicher vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit einer Rückführungsleitung, durch die zwischen dem der ersten Füllventileinheit zugewandten freien Ende der Füllgutleitung und dem ersten Kessel eine Fluidverbindung hergestellt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist dem ersten Kessel eine dritte Füllventileinheit oder ein Rückschlagventil nachgeschaltet.
Bevorzugt ist die Durchflussmesseinheit zur Erfassung der Durchflussmenge in einer ersten und zweiten Flussrichtung ausgebildet, und zwar vorzugsweise als Magnetisch Induktiver Durchflussmesser.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe- ziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllgut;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform mit zusätzlichem Mischraum;
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform mit einem Zwischenspeicher,
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform mit Rückschlagventil in der Zuführungsleitung und separater Rückführungsleitung mit Füllventileinheit und .Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform mit einer Rückführungsleitung und einer weiteren Füllventileinheit in der Zuführungsleitung.
In den Fig. 1 - 5 sind beispielhaft unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 zum Befüllen von Behältern 2 mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und einer zweiten flüssigen Komponente 3, 4 anhand schematischer Blockschaltbilder dargestellt. Die Vorrichtung bzw. Füllvorrichtung 1 kann beispielsweise Teil einer Flaschenbehandlungsanlage sein, über welche unterschiedliche Prozessschritte im Rahmen der Abfüllung von Füllgut realisiert werden.
Diese Ausführungsformen sind jeweils zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Befüllen von Behältern 2 mit dem aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen Komponente 3, 4 bestehenden Füllgut ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt in der Getränkeindustrie Verwendung, und zwar zum Abfüllen von Mischgetränken in Behälter, insbesondere Flaschen 2, welche zumindest aus der ersten und zweiten flüssigen Komponente 3, 4 bestehen.
Die Füllvorrichtung 1 umfasst zur jeweils getrennten Aufnahme der ersten und zweiten flüssigen Komponente 3, 4 einen ersten und zweiten Kessel 5 und 6, und zwar ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste flüssige Komponente 3 im ersten Kessel 5 und die zweite flüssige Komponente im zweiten Kessel 6 aufgenommen.
Die erste Komponente 3 ist vorzugsweise rein flüssig, d.h. weist keine feste Bestandteile auf, wohingegen die zweite flüssige Komponente zumindest teilweise feste Bestandteile umfasst oder pastös oder hoch viskos ausgebildet ist. Die zweite flüssige Komponente 4 kann somit Feststoffe wie beispielsweise Fruchtstücke, Pulpe oder dergl. aufweisen, die eine Messung der Durchflussmenge mit an sich bekannten berührungslosen Messtechniken mit der erforderlichen Genauigkeit behindern. Der die erste flüssige Komponente 3 aufnehmende erste Kessel 5 ist über eine erste Füllgutleitung 7 mit einer ersten Füllventileinheit 8 verbunden, welche vorzugsweise am dem ersten Kessel 5 gegenüber liegenden freien Ende der ersten Füllgutleitung 7 angeordnet ist, wobei das verbleibende freie Ende der ersten Füllgutleitung 7 vorzugsweise mit dem ersten Kessel 5 verbunden ist.
Ferner ist der die zweite flüssige Komponente 4 aufnehmende zweite Kessel 6 über eine zweite Füllgutleitung 10 mit einer zweiten Füllventileinheit 11 verbunden, über die eine Fluidverbindung zur ersten Füllgutleitung 7 herstellbar ist. Vorzugsweise ist das eine freie Ende der zweiten Füllgutleitung 10 mit dem zweiten Kessel 6 und das andere, gegenüberliegende freie Ende an die zweite Füllventileinheit 11 angeschlossen, welche ihrerseits mit der ersten Füllgutleitung 7 verbunden ist, und zwar im Bereich zwischen der ersten Füllventileinheit 8 und dem ersten Kessel 5. Über die zweite Füllventileinheit 11 ist somit die Zuführung der im zweiten Kessel 6 enthaltenen zweiten flüssigen Komponente 4 in die ersten Füllgutleitung 7 steuerbar. In einer bevorzugten Ausführungsform herrscht im zweiten Kessel 6 Überdruck, so dass eine Zuführung der zweiten flüssigen Komponente 4 unter Druck und somit ohne mechanische Pumpen, welche die enthaltenen festen Bestandteile beeinträchtigen oder schädigen könnten, möglich ist.
Zur Erzeugung eines Mischgetränkes werden die erste und zweite flüssige Komponente 3, 4 in einem vorgegebenen Mengenverhältnis M1/M2 dem Behälter 2 zugeführt.
Vorzugsweise erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Mischen der ersten und zweiten flüssigen Komponente 3, 4 in der ersten Füllgutleitung 7. Hierzu ist zunächst vorgesehen, dass die erste Füllgutleitung 7 vollständig mit der flüssigen Komponente 3 gefüllt ist. Bei geschlossener erster Füllventileinheit 8 wird in einem ersten Schritt die zweite flüssige Komponente 4 in die erste Füllgutleitung 7 gefördert.
Zur Ermittlung der der ersten Füllgutleitung 7 zugeführten Menge der zweiten flüssigen Komponente 4 ist eine Durchflussmesseinheit 9 vorgesehen, die mit der ersten Füllgutleitung 7 in Wirkverbindung steht. Mittels der Durchflussmesseinheit 9 ist bei- spielsweise das durch einen Messpunkt geförderte Flüssigkeitsvolumen der ersten flüssigen Komponente 3 vorzugsweise berührungslos erfassbar.
Befindet sich die gewünschte Menge der zweiten flüssigen Komponente 4 in der ersten Füllgutleitung 7, so erfolgt nun die bei geschlossener zweiter Füllventileinheit 11 und geöffneter erster Füllventileinheit 8 die Abfüllung der gesamten gewünschten Füllgutmenge in den Behälter 2, wobei die gesamte gewünschte Füllgutmenge mittels der Durchflussmessereinheit 9 erfasst wird.
Die Durchflussmesseinheit 9 ist beispielsweise als Magnetisch Induktiver Durchflussmesser, kurz MID, ausgebildet, d.h. als berührungslos arbeitender, magnetisch induktiver Durchflussmesser, der in an sich bekannter Weise in einem von dem Füllgut durchströmten Messkanal ein Magnetfeld erzeugt, welches durch das den Messkanal durchströmende elektrisch leitende Füllgut eine elektrische Spannung induziert, die proportional zur Durchflussmenge ist und die als ein die Durchflussmenge bestimmendes Messsignal ausgewertet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Durchflussmesseinheit 9 zur Erfassung der Durchflussmenge in einer ersten Flussrichtung FR1 und einer zweiten, gegenläufig zu ersten Flussrichtung FR1 orientierten Flussrichtung FR2 ausgebildet.
Alternativ wird beispielsweise zunächst die der ersten Füllgutleitung 7 aus dem ersten Kessel 5 zugeführte erste Menge M1 der ersten flüssigen Komponente 3 über die zumindest eine Durchflussmesseinheit 9 erfasst und anschließend die erste Füllventileinheit 8 verschlossen. Der Durchfluss der ersten flüssigen Komponente 3 durch die Durchflussmesseinheit 9 bzw. die erste Füllgutleitung 7 erfolgt hierbei in erster Flussrichtung FR1.
Im Anschluss daran wird die zweite Füllventileinheit 11 geöffnet und die zweite flüssige Komponente 4 aus dem zweiten Kessel 6 über die zweite Füllgutleitung 10 in die erste Füllgutleitung 7 eingeleitet, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite flüssige Komponente 4 mit Druck beaufschlagt ist und somit die in der ersten Füllgutleitung 7 vorhandene zweite flüssige Komponente 4 zurückdrängt zumindest jedoch bewegt, und zwar vorzugsweise in zweiter Flussrichtung FR2.
Zur Bestimmung der zugeführten zweiten Menge M2 der zweiten flüssigen Komponente 4 in die erste Füllgutleitung 7 wird die von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente 4 aus der ersten Füllgutleitung 7 verdrängte Menge M3 der ersten flüssigen Komponente 3 über die zumindest eine Durchflussmesseinheit 9 bestimmt, und zwar gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in zweiter Flussrichtung FR2.
Die verdrängte Menge M3 der ersten flüssigen Komponente 3 entspricht zumindest näherungsweise der in die erste Füllgutleitung 7 zugeführten zweiten Menge M2 der zweiten flüssigen Komponente 4. Ausgehend von der Kenntnis der zugeführten ersten Menge M1 der ersten flüssigen Komponente 3 und der verdrängten Menge M3 der ersten flüssigen Komponente 3 bzw. der davon abgeleiteten zweiten Menge M2 der zweiten flüssigen Komponente 4 kann das aktuelle Mengenverhältnis M1/M2 erfasst werden und somit ein vorgegebenes Mengenverhältnis bzw. Mischungsverhältnis M1/M2 mittels einer geeigneten Steuereinheit (nicht in den Figuren dargestellt) eingestellt werden. Mittels der Steuereinheit werden abhängig von den von der Durchflussmesseinheit 9 ermittelten Durchflussmengen die erste und zweite Füllventileinheit 8, 11 zur Einstellung eines vorgegebenen Mischungsverhältnis M1/M2 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen.
In einer alternativen Ausführungsform gemäß Figur 2 umfasst die erste Füllgutleitung 7 einen Mischraum 12, welcher zwischen der Durchflussmesseinheit 9 und der ersten Füllventileinheit 8 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die zweite Füllventileinheit mit dem Mischraum 12 verbunden, so dass nach öffnen der zweiten Füllventileinheit die zweite flüssige Komponente 4 in den mit der ersten flüssigen Komponente 3 gefüllten Mischraum 12 eingeleitet wird. Vorteilhaft kann hierdurch das Aufnahmevolumen der ersten Füllgutleitung 7 vergrößert werden. Gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante ist zwischen der Durch- flussmesseinheit 9 und dem ersten Kessel 5 ein Zwischenspeicher 14 vorgesehen, die mit der ersten Füllgutleitung 7 in Fluidverbindung steht. Zur Verhinderung eines Rückflusses in den ersten Kessel 5 ist bevorzugt zwischen der Anschlussstelle des Zwischenspeichers 14 und dem ersten Kessel 5 ein Rückschlagventil 13 vorgesehen, welches insbesondere eine Rückführung der verdrängten ersten flüssigen Komponente 3 in den ersten Kessel 5 verhindert. Stattdessen wird die verdrängte erste flüssige Komponente 3 in den Zwischenspeicher 14 geführt, welcher entsprechend dimensioniert ist. Über die Durchflussmesseinheit 9 wird jeweils die Durchflussmenge M1 , M3 in erster und zweiter Flussrichtung FR1 , FR2 gemessen.
Gemäß den in Figur 4 und 5 dargestellten Ausführungsvarianten ist eine Durchflussmesseinheit 9 vorgesehen, welche lediglich zur Erfassung der Durchflussmenge in erster Flussrichtung FR1 ausgebildet ist. Dem ersten Kessel 5 ist hierbei wiederum ein Rückschlagventil 13 nachgeschaltet, welches insbesondere eine Rückführung der verdrängten ersten flüssigen Komponente 3 über die erste Füllgutleitung 7 in zweiter Flussrichtung FR2 in den ersten Kessel 5 verhindert. Um jedoch einen Rückfluss der verdrängten ersten flüssigen Komponente 4 in den ersten Kessel 5 zu ermöglichen, ist zusätzlich eine separate Rückführungsleitung 15 vorgesehen, welche sich vom der ersten Füllventileinheit 8 zugewandeten freien Ende der ersten Füllgutleitung 7 in den ersten Kessel 5 erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Rückführungsleitung 15 eine dritte Füllventileinheit 16 umfassen. Bei Zuführung der zweiten flüssigen Komponente 4, d.h. bei geschlossenem erster Füllventileinheit 8 und offener zweiter Füllventileinheit 11 , wird die erste flüssige Komponente 3 aus der ersten Füllgutleitung 7 in die separate Rückführungsleitung 5 und ggf. in den ersten Kessel 5 verdrängt. Bei Zuführung der zweiten flüssigen Komponente 4 wird die dritte Füllventileinheit 16 - sofern vorgesehen - annähernd gleichzeitig mit der zweiten Füllventileinheit 11 geöffnet und somit eine Rückführung über die Rückführungsleitung 15 der verdrängten Menge M3 der ersten flüssigen Komponente 3 in dem ersten Kessel 5 oder ggf. einen vorgesehenen Zwischenspeicher 14 (nicht in Figur 4 dargestellt) ermöglicht. Figur 5 zeigt beispiels- weise eine Ausführungsvariante, bei der das Rückschlagventil 13 in Figur 4 durch eine dritte Füllventileinheit 16 ersetzt ist.
Bei den in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsvarianten ist eine zweite Durchflussmesseinheit vorgesehen, welche ebenfalls lediglich zur Erfassung der Durchflussmenge in eine Flussrichtung, nämlich Flussrichtung FR2 vorgesehen ist. Durch diese zweite Durchflussmesseinheit wird die, durch die Verdrängung der ersten flüssigen Komponente erzeugte Bewegung zumindest einer Teilmenge der ersten flüssigen Komponente erfasst.
Besonders vorteilhaft wird durch die getrennte Zuführung der ersten und zweiten flüssigen Komponente 3, 4 zum einen die Möglichkeit der Einstellung beliebiger Mischungsverhältnisse ermöglicht und zum anderen sicher gestellt, dass immer das gleiche Mischungsverhältnis in dem jeweiligen Behälter 2 vorliegt. Bei Bereitstellung des bereits gemischten Füllgutes in Tanks, Füllerkessel, etc. kann nachteilig ein Aufschwimmen oder Absetzen von festen Bestandteilen der mit der ersten flüssigen Komponente 3 vermischten zweiten flüssigen Komponente 4 erfolgen. Dies ist beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtung nicht der Fall, und zwar kann somit besonders vorteilhaft der Einsatz von aufwendigen Rührwerken vermieden werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurde jeweils nur eine Durchflussmesseinheit 9 beschrieben. Es versteht sich, dass zur Ermittlung der Durchflussmengen M1 bis M3 auch mehrere, getrennt voneinander angeordnete Durchflussmesseinheit 9 vorgesehen sein können, und zwar beispielsweise auch in der Rückflussleitung 15 und/oder in der Zuführung zum Zwischenspeicher 14. Diese können sowohl zur Erfassung einer ersten und/oder zweiten Flussrichtung FR1 , FR2 ausgebildet sein. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung bzw. Füllvorrichtung
2 Behälter
3 erste flüssige Komponente
4 zweite flüssige Komponente
5 erster Kessel
6 zweiter Kessel
7 erste Füllgutleitung
8 erste Füllventileinheit
9 Durchflussmesseinheit
10 zweite Füllgutleitung
11 zweite Füllventileinheit
12 Mischraum
13 Rückschlagventil
14 Zwischenspeicher
15 Rückführungsleitung
16 dritte Füllventileinheit
FR1 erste Flussrichtung
FR2 zweite Flussrichtung
M1 ersten Menge
M2 zweite Menge
M3 verdrängte Menge

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Befüllen von Behältern (2) mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen Komponente (3, 4) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis, bei dem zum Befüllen des Behälters (2) die erste flüssige Komponente (3) aus einem ersten Kessel über zumindest einer Füllgutleitung (7) dem Behälter (2) zugeführt wird, die über zumindest eine erste Füllventileinheit (8) verschließbar ist, wobei zur Ermittlung der durch die zumindest eine Füllgutleitung (7) geführten Menge (M1) der ersten flüssigen Komponente (3) zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite flüssige Komponente (4) der zumindest teilweise mit der ersten flüssigen Komponente (3) gefüllten Füllgutleitung (8) zugeführt wird und dass zur Bestimmung der zugeführten Menge (M2) der zweiten flüssigen Komponente (4) die von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente (4) in der Füllgutleitung (7) erzeugten Bewegung der ersten flüssigen Komponente (3) über die zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) erfasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vor der Zuführung der zweiten flüssigen Komponente (4) in die zumindest eine Füllgutleitung (7) die erste Füllventileinheit (8) verschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite flüssigen Komponente (4) aus einem zweiten Kessel (6) über eine weitere Füllgutleitung (10) und eine mit dieser verbundenen zweiten Füllventileinheit (11) der Füllgutleitung (7) zugeführt wird, und zwar vorzugsweise unter Druck, wobei die zweite flüssige Komponente (4) feste Bestandteile umfasst oder pastös oder viskos ausgebildet ist
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zuführung der zweite flüssigen Komponente (4) die in der Füllgutleitung (7) befindliche erste flüssige Komponente (3) zumindest teilweise aus die- ser verdrängt wird und die verdrängte Menge (M3) der ersten flüssigen Komponente (3) über die zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) erfasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verdrängte Menge (M3) der ersten flüssigen Komponente (3) zumindest teilweise in den ersten Kessel (6) zurückgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verdrängte Menge (M3) der ersten flüssigen Komponente (3) zumindest teilweise in einem Zwischenspeicher (14) und/oder in eine Rückführungsleitung (16) geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite flüssige Komponente (4) zwischen der zumindest einen Durchflussmesseinheit (9) und der Füllventileinheit (8) der Füllgutleitung (7) zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste flüssige Komponente (3) aus der Füllgutleitung (7) in einer ersten oder zweiten Flussrichtung (FR1 , FR2) verdrängt wird, wobei die erste Flussrichtung (FR1) entgegengesetzt zur zweiten Flussrichtung (FR2) verläuft.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite flüssige Komponente (4) einem mit der Füllgutleitung (7) in Fluidverbin- dung stehendem Mischraum (12) zugeführt wird, der zwischen der Durchflussmesseinheit (9) und der ersten Füllventileinheit (8) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung zum Befüllen von Behältern (2) mit einem Füllgut bestehend aus wenigstens einer ersten und zweiten flüssigen Komponente (3, 4) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis, bestehend aus zumindest einem ersten, die erste flüssige Komponente (3) aufnehmenden Kessel (5) und zumindest einem zweiten, die zweite flüssige Komponente (4) aufnehmenden Kessel (6), wobei der ersten Kessel (5) über zumindest eine Füllgutleitung (7) mit einer ersten Füllven- tileinheit (8) verbunden ist und bei der zur Ermittlung der durch die zumindest eine Füllgutleitung (7) geführten Menge (M1) der ersten flüssigen Komponente (3) zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) mit der Füllgutleitung (7) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung der zweiten flüssige Komponente (4) die Füllgutleitung (7) über zweite Füllventileinheit (8) und eine weitere Füllgutleitung (11) mit dem zweiten Kessel (6) verbunden ist, wobei die zumindest eine Durchflussmesseinheit (9) zur Erfassung der von der zugeführten zweiten flüssigen Komponente (4) in der Füllgutleitung (7) erzeugten Bewegung der ersten flüssigen Komponente (3) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Durchflussmesseinheit (9) und der ersten Füllventileinheit (8) ein mit der Füllgutleitung (7) in Fluidverbindung stehender Mischraum (12) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Durchflussmesseinheit (9) und dem ersten Kessel (5) ein mit der Füllgutleitung (7) in Fluidverbindung stehender Zwischenspeicher (14) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführungsleitung (16) vorgesehen ist, durch die zwischen dem der ersten Füllventileinheit (8) zugewandten freien Ende der Füllgutleitung (7) und dem ersten Kessel (5) eine Fluidverbindung herstellt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Kessel (5) eine dritte Füllventileinheit (8) oder ein Rückschlagventil (13) nachgeschaltet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Durchflussmesseinheit (9) zur Erfassung der Durchflussmenge in einer ersten und zweiten Flussrichtung (FR1 , Fr2) ausgebildet ist, und zwar vorzugsweise als Magnetisch Induktiver Durchflussmesser.
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