WO2017174281A1 - Vorrichtung zur abfüllung eines produkts - Google Patents

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WO2017174281A1
WO2017174281A1 PCT/EP2017/055310 EP2017055310W WO2017174281A1 WO 2017174281 A1 WO2017174281 A1 WO 2017174281A1 EP 2017055310 W EP2017055310 W EP 2017055310W WO 2017174281 A1 WO2017174281 A1 WO 2017174281A1
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WO
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metering
product
sensor
metering device
sensor device
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PCT/EP2017/055310
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French (fr)
Inventor
Felix KRUPPA
Christoph Hammer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
    • B65B9/20—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling a product.
  • EP 2791010 B1 relates to a tubular bag filling machine for filling a product, comprising a vertical filling tube, a transverse sealing unit, a control unit for controlling the bagging machine, and a
  • Sensor device for detecting the product in the filling tube, which is designed to detect the product falling through the filling tube, wherein the sensor device comprises a sensor for emitting electromagnetic waves, which is connected to the control unit, which emitted by the sensor
  • the device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that in the metering device itself, the density and / or the mass and / or the volume and thus the amount of
  • the metering device can be regulated or controlled online, ie during the metering process. This increases the dosing accuracy. This avoids a rejection of incorrectly filled bags or packages in which the filled quantity deviates significantly from the target quantity. this will
  • Dosing screw to be able to determine. If a dosage is carried out without product, namely, for example, the metering screw abuts the sides of the metering tube and causes vibrations. As product is added, the metering device stabilizes and causes less vibration. The vibrations appear to be dependent on the amount of product in the metering device. The more product that is in the metering device, the less vibration is caused by metering. Thus, if the vibration is measured at a dosage, the quantity or the mass of delivered product can be determined with the aid of a characteristic diagram. Even with a rather time-consuming evaluation of a small dead time of a bag higher control quality can be achieved, which reduces the waste. In an expedient development, the sensor device as
  • Acceleration sensor and / or microphone and / or piezoceramic formed are already successfully used for a wide variety of applications and are also suitable for vibration analysis to detect product filling.
  • the metering device is activated as a function of an output signal of the sensor device.
  • the metering device is activated during the current metering process in the sense of a change in the desired quantity.
  • Readjustment in the current dosing operation minimizes incorrect filling. For example, the signal of the sensor unit is recorded, analyzed and possibly influenced in the next step of the dosing.
  • the sensor device is at one
  • the sensor unit does not come into mechanical contact with the product to be filled, which reduces the susceptibility to failure. Vibrations are detected safely.
  • At least one recess is provided in the metering tube, in which the sensor device is at least partially arranged.
  • the sensor device is protected, yet arranged close to the metering device.
  • a particularly compact design without compromising the performance and sensitivity of the sensor is achieved.
  • the sensor can be easily replaced without much installation effort.
  • the molding device preferably a forming shoulder and / or a forming tube, at least partially surrounds the metering device. This allows the sensor unit between
  • Forming device and metering device are protected from environmental influences.
  • At least one further signal is supplied, preferably a signal of the drive, for determining the characteristic size of the product.
  • the Accuracy of the density and filling degree determination can be made plausible and thus further improved by combining the evaluation with another size. This further increases the control accuracy.
  • the figure shows a schematic sectional view of an apparatus for filling a product according to a preferred embodiment of the invention.
  • the device comprises a funnel 14, into which a product to be filled is supplied.
  • a preferably vertical metering tube 22 is attached.
  • the metering tube 22 surrounds a metering screw 19 which supplies in portions the product to be filled.
  • Metering tube 22 and metering screw 19 form a metering device 19.
  • packaging material 12 is rolled up.
  • the packaging material 12 is unrolled from the packaging material roll 10 and a
  • Forming device 16 for example, a forming shoulder of a
  • the supplied packaging material 12 is formed into a tube and a further forming device 24, for example, a forming tube to an elongated
  • Molded fabric tube which is not shown here by a
  • the metering device 18 is surrounded by the molding device 24.
  • the device for example a tubular bag machine, further comprises a not-shown transverse sealing unit with horizontal first and second sealing jaws, which can be arranged at an opposite end of the hopper 14 of the metering tube 22.
  • the transverse sealing unit seals on the shaped and cyclically supplied packaging tube first a hindered silicates, which can be arranged at an opposite end of the hopper 14 of the metering tube 22.
  • Hose section is moved further down, the packaging tube is sealed by a top seal to a closed bag, at the same time the bottom seam of the subsequent packaging is sealed.
  • Sensor device 20 is provided which detects the characteristic properties, in particular a mass and / or a density and / or a volume of the conveyed by the metering device 18 product.
  • the sensor device 20 serves to detect vibrations.
  • the vibrations to be detected can be in the ultrasonic range, structure-borne noise as well as in the acoustic range.
  • sensors of the sensor device 20 for example
  • Acceleration sensors and / or a microphone and / or a piezoceramic be used.
  • the output signals of the sensor device 20 can be supplied to a controller 28.
  • a controller 28 an incorrectly filled metering device 18 and / or caused by the product fluctuations in the characteristic properties can be detected. Due to the fact that the product is conveyed through the metering device 18 and its characteristic properties are determined directly via a vibration analysis, the amount of product currently being delivered can be determined during a product delivery process. Due to the difference determined online between the already metered quantity and the target quantity, the metering device 18 can be regulated online.
  • the signal, in particular the time course, of the sensor device 20 could be recorded during a metering and evaluated thereafter, in order then to be used in the next metering
  • the controller 28 for example. If the metering device 18 is filled with no product, ie it runs empty, then the metering screw 19 touches the metering tube inner wall during startup and the sensor device 20 receives vibrations or strikes off. The more product is in the metering device 18, the more stable does the metering screw 19 and oscillates less or causes less vibration.
  • the standard deviation and the mean value of the power spectrum are greater for an empty metering device 18 than for a full metering device 18.
  • the accuracy of the density and / or mass and / or volume and / or degree of filling can be determined by a combination of the evaluation
  • Control accuracy can be increased.
  • the inclusion of additional parameters makes the control process less susceptible to interference and more stable.
  • the load bearing of the drives 26 depends on the physical properties of the product used, for example on the degree of filling of the metering device 18 and thus on the density. These dependencies can be stored in a map. At any time, this information, e.g. the load bearing of the drives 26, the physical size, e.g. the metered mass, are determined on the basis of the map. This value can be used to check the plausibility of the sensor device 20.
  • the sensor device 20 may be attached to the metering tube 22,
  • the sensor device 20 over the entire length of
  • Dosing 18 are placed in a convenient location to the
  • the sensor unit 20 could also be attached to the metering screw 19.
  • a drive 26 is provided, which moves the metering device 18 during the dosing process.
  • the drive 26 could act on a rotatably mounted holder 17, to which, for example, the metering screw 19 of the metering device 18 is attached.
  • the drive 26 can be controlled by the controller 28.
  • the controller 28 may optionally receive from the drive 26 characteristic information about the load, speed, position, etc. With this information, the controller 28 can further enhance the plausibility of the vibration signals of the sensor device 20 for determining the physical quantities of the metered product. If, for example, the load of the product to be dosed falls
  • the controller 28 controls the metering device 18 so that a desired target amount of the product to be dosed is filled into the ready-to-use packaging, such as a packaging material hose.
  • the controller 28 determines whether the thus determined actual amount deviates from the target amount of the product to be filled. If this is the case, the controller 28 changes the manipulated variables for the metering device 18. This can, for example, in a change of
  • Control variables for the drive 26 take place. This change could be in the form of control, for example via simple standard controllers such as P, PI, PID controllers or other (robust) controllers or statistical methods.
  • a metering screw 19 is used as metering device 18, for example, a metering screw 19 is used
  • the product to be dosed is fed via appropriate threads of the packaged packaging in the desired amount as described above.
  • the sensor device 20 is arranged adjacent to the metering device 18 so that vibrations of the metering device 18 are reliably detected.
  • the metering device 18 is controlled or regulated in dependence on an output signal of the sensor device 20.
  • the metering device 18 can among other things for filling bags of a vertical
  • Flow wrapper can be used, but can also be used in horizontal bagging machines.
  • the filling of bags used in a chain is possible by the metering device 18.
  • prefabricated bags could also be filled and the filled quantity determined by the sensor unit 20.
  • the molding device 16, 24 does not necessarily have to be part of the device.
  • the sensor device 20 determines the physical quantities of the product to be filled during the metering process, so that a corresponding influence on the current metering process, possibly delayed, becomes possible.
  • the metering device 18 can thus be regulated during the dosing to the desired amount or the target weight.
  • the product is, for example, a free-flowing or

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen eines Produkts, umfassend - zumindest eine Dosiereinrichtung (18) zur Dosierung einer bestimmten Menge des in den Packstoffschlauch abzufüllenden Produkts, - eine Sensoreinrichtung (20) zur Erfassung charakteristischer Eigenschaften, insbesondere eine Masse und/oder eine Dichte und/oder ein Volumen des Produkts, wobei die Sensoreinrichtung (20)Vibrationen der Dosiereinrichtung (18) ermittelt.

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung zur Abfüllung eines Produkts Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abfüllung eines Produkts.
Vertikale Schlauchbeutelmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Hierbei werden Produktelemente eines abzufüllenden Produkts mittels einer Sensoreinrichtung erfasst, um die in den Schlauchbeutel abgefüllte Produktmenge zu ermitteln. Eine derartige Schlauchbeutelmaschine ist z. B. aus der DE 10 2006 013 663 A1 bekannt. Der Sensor detektiert nur Objekte außerhalb des Füllrohrs. Der Abstand zwischen Sender und Empfänger des Mengenmesssystems ist zwar konstant, jedoch kann das Schlauchende, in dem sich die zu detektierende Menge befindet, in der Positionierung um einige Millimeter oder Zentimeter schwanken. Aufgrund dieser Schwankungen kann es zu erheblichen Fehldetektionen kommen. Zudem werden Produktabgabeeinrichtungen gesteuert. Ergibt sich eine Abweichung zwischen der Sollmenge und der aktuell gemessenen Menge, dann wird die Produktabgabeeinrichtung nachgesteuert und damit die abzugebende Menge verändert.
Die EP 2791010 B1 betrifft eine Schlauchbeutelmaschine zur Abfüllung eines Produkts, umfassend ein vertikales Füllrohr, eine Quersiegeleinheit, eine Steuereinheit zur Steuerung der Schlauchbeutelmaschine, und eine
Sensoreinrichtung zur Erfassung des Produkts im Füllrohr, welche ausgelegt ist, das durch das Füllrohr fallende Produkt zu erfassen, wobei die Sensoreinrichtung einen Sensor zum Emittieren von elektromagnetischen Wellen umfasst, der mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei die vom Sensor emittierten
elektromagnetischen Wellen in einem Erfassungsraum verbleiben, welcher auf einen Bereich am Füllrohr begrenzt ist. Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass in der Dosiereinrichtung selbst die Dichte und/oder die Masse und/oder das Volumen und damit die Menge des
abzufüllenden Produkts bestimmt werden können. Mit dieser Information kann die Dosiereinrichtung online, also während des Dosierprozesses, geregelt bzw. gesteuert werden. Dies erhöht die Dosiergenauigkeit. Damit wird ein Ausschuss von nicht korrekt gefüllten Beuteln bzw. Verpackungen, bei denen die abgefüllte Menge signifikant von der Sollmenge abweicht, vermieden. Dies wird
erfindungsgemäß durch eine bestimmte Anordnung und Einrichtung der
Sensoreinrichtung erreicht, so dass die Sensoreinrichtung über eine
Vibrationsanalyse die charakteristischen Eigenschaften des in der
Dosiereinrichtung befindlichen Produkts ermittelt. Anhand der Vibrationsanalyse lassen sich unterschiedliche Füllgrade und Verdichtungen der Dosiereinrichtung, insbesondere Dosierschnecke, unterscheiden. Über eine Kalibrierung oder Kalibrierungskurve kann auf die Dichte und damit das abgefüllte Volumen geschlossen werden. Sensoreinheiten zur Aufzeichnung von Vibrationen sind in der Regel recht robust ausgeführt und eignen sich somit besonders für die genannten Anwendungen. Mit der Vibrationsanalyse ist es überraschender Weise möglich, den Füllungsgrad der Dosiereinrichtung, insbesondere
Dosierschnecke, bestimmen zu können. Wird eine Dosierung ohne Produkt durchgeführt, schlägt nämlich beispielsweise die Dosierschnecke an den Seiten des Dosierrohrs an und verursacht Vibrationen. Wird Produkt hinzugefügt, stabilisiert sich die Dosiereinrichtung und verursacht weniger Vibrationen. Die Vibrationen scheinen von der Menge des Produkts in der Dosiereinrichtung abhängig zu sein Je mehr Produkt sich in der Dosiereinrichtung befindet, desto weniger Vibrationen werden bei einer Dosierung verursacht. Wird also bei einer Dosierung die Vibration gemessen, kann mit Hilfe eines Kennfelds die Menge bzw. die Masse an abgegebenem Produkt bestimmt werden. Selbst bei einer recht zeitaufwendigen Auswertung kann bei einer geringen Totzeit von einem Beutel eine höhere Regelgüte erreicht werden, was den Ausschuss vermindert. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Sensoreinrichtung als
Beschleunigungssensor und/oder Mikrofon und/oder Piezokeramik ausgebildet. Diese Sensoren werden bereits erfolgreich für unterschiedlichste Anwendungen eingesetzt und eignen sich auch für die Vibrationsanalyse zur Erkennung der Produktbefüllung.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Sensoreinrichtung angesteuert. Besonders zweckmäßig wird die Dosiereinrichtung während des laufenden Dosiervorgangs im Sinne einer Veränderung der Sollmenge angesteuert. Durch die
Nachjustierung im laufenden Dosierbetrieb wird eine fehlerhafte Befüllung minimiert. Beispielsweise wird das Signal der Sensoreinheit aufgezeichnet, analysiert und ggf. im nächsten Schritt der Dosiervorgang beeinflusst.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Sensoreinrichtung an einem
Dosierrohr der Dosiereinrichtung, insbesondere an der Außenseite, angeordnet. Damit kommt die Sensoreinheit nicht mit dem abzufüllenden Produkt mechanisch in Berührung, was die Störanfälligkeit reduziert. Vibrationen werden sicher erfasst.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in dem Dosierrohr zumindest eine Aussparung vorgesehen, in der die Sensoreinrichtung zumindest teilweise angeordnet ist. Damit ist die Sensoreinrichtung geschützt, aber dennoch nahe an der Dosiereinrichtung angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform ohne Beeinträchtigung der Leistung und Sensitivität des Sensors erreicht. Ferner kann der Sensor ohne großen Montageaufwand auf einfache Weise ausgetauscht werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Formeinrichtung, vorzugsweise eine Formschulter und/oder ein Formrohr, die Dosiereinrichtung zumindest teilweise umgibt. Damit kann die Sensoreinheit zwischen
Formeinrichtung und Dosiereinrichtung vor Umwelteinflüssen geschützt angeordnet werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist einer Steuerung neben dem Signal der Sensoreinheit zumindest ein weiteres Signal zugeführt, vorzugsweise ein Signal des Antriebs, zur Ermittlung der charakteristischen Größe des Produkts. Die Genauigkeit der Dichte und Füllgradbestimmung kann durch die Kombination der Auswertung mithilfe einer weiteren Größe plausibilisiert und damit weiter verbessert werden. Damit erhöht sich die Regelgenauigkeit weiter. Die
Einbeziehung weiterer Messgrößen macht den Regelprozess weniger störanfällig und damit stabiler.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: die Figur eine schematische Schnittdarstellung einer
Schlauchbeutelmaschine gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figur eine Vorrichtung zur Abfüllung eines Produkts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben.
Die Figur zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Abfüllung eines Produkts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Vorrichtung umfasst einen Trichter 14, in den ein abzufüllendes Produkt zugeführt wird. An dem Trichter 14 ist ein vorzugsweise vertikales Dosierrohr 22 befestigt. Das Dosierrohr 22 umgibt eine Dosierschnecke 19, die portionsweise das abzufüllende Produkt zuführt. Dosierrohr 22 und Dosierschnecke 19 bilden eine Dosiereinrichtung 19. Auf einer Packstoffrolle 10 ist Packstoff 12 aufgerollt. Der Packstoff 12 wird von der Packstoffrolle 10 abgerollt und einer
Formeinrichtung 16, beispielsweise eine Formschulter einer
Schlauchbeutelmaschine, zugeführt. Über die Formeinrichtung 16 wird der zugeführte Packstoff 12 zu einem Schlauch geformt und über eine weitere Formeinrichtung 24, beispielsweise ein Formrohr, zu einem länglichen
Packstoffschlauch geformt, der durch eine hier nicht dargestellte
Längssiegeleinheit mittels einer Längssiegelnaht in Längsrichtung verschweißt wird. Die Dosiereinrichtung 18 wird von der Formeinrichtung 24 umgeben. Die Vorrichtung, beispielsweise eine Schlauchbeutelmaschine, umfasst ferner eine nicht eigens dargestellte Quersiegeleinheit mit horizontalen ersten und zweiten Siegelbacken, die an einem dem Trichter 14 entgegengesetzten Ende des Dosierrohrs 22 angeordnet sein kann. Die Quersiegeleinheit siegelt am geformten und zyklisch zugeführten Packstoffschlauch zuerst eine Fußnaht und, nachdem eine Produktportion hineingefallen ist und der gefüllte
Schlauchabschnitt weiter nach unten bewegt wurde, wird der Packstoffschlauch mittels einer Kopfnaht zu einem geschlossenen Beutel versiegelt, wobei gleichzeitig auch die Fußnaht der nachfolgenden Verpackung gesiegelt wird.
Ferner ist eine in bzw. an der Dosiereinrichtung 18 angeordnete
Sensoreinrichtung 20 vorgesehen, die charakteristische Eigenschaften, insbesondere eine Masse und/oder eine Dichte und/oder ein Volumen des durch die Dosiereinrichtung 18 geförderten Produkts erfasst. Die Sensoreinrichtung 20 dient der Erfassung von Vibrationen. Die zu erfassenden Vibrationen können im Ultraschallbereich, Körperschallbereich als auch im akustischen Bereich liegen. Als Sensoren der Sensoreinrichtung 20 können beispielsweise
Beschleunigungssensoren und/oder ein Mikrofon und/oder eine Piezokeramik verwendet werden.
Die Ausgangssignale der Sensoreinrichtung 20 können einer Steuerung 28 zugeführt werden. So können eine nicht korrekt gefüllte Dosiereinrichtung 18 und/oder durch das Produkt verursachte Schwankungen der charakteristischen Eigenschaften erkannt werden. Aufgrund der Tatsache, dass das Produkt durch die Dosiereinrichtung 18 gefördert und dessen charakteristische Eigenschaften unmittelbar über eine Vibrationsanalyse ermittelt werden, kann die aktuell bereits abgegebene Produktmenge während eines Produktabgabevorgangs ermittelt werden. Durch die online ermittelte Differenz zwischen der bereits dosierten Menge und der Sollmenge kann die Dosiereinrichtung 18 online geregelt werden.
Aufgrund der Auswertungsdauer könnte das Signal, insbesondere der zeitliche Verlauf, der Sensoreinrichtung 20 während einer Dosierung aufgenommen und danach ausgewertet werden, um dann bei der nächsten Dosierung
gegenzusteuern. Anhand der erfassten Vibrationswerte der Dosiereinrichtung 18 kann auf das Volumen/Dichte/Masse bzw. die Verdichtung des Produkts und somit die abgegebene Menge geschlossen werden. Die Vibrationswerte werden als Zeitsignal aufgenommen, in den Frequenzbereich transformiert und dort z.B. „
über das Leistungsspektrum, deren Mittelwertbildung und Standardabweichung analysiert. Dies könnte beispielsweise durch die Steuerung 28 vorgenommen werden. Ist die Dosiereinrichtung 18 mit keinem Produkt gefüllt, läuft also leer, dann berührt die Dosierschnecke 19 beim Anfahren die Dosierrohrinnenwand und die Sensoreinrichtung 20 empfängt Vibrationen bzw. schlägt aus. Je mehr Produkt in der Dosiereinrichtung 18 ist, desto stabiler läuft die Dosierschnecke 19 und schwingt weniger bzw. verursacht weniger Vibrationen. Beispielsweise sind die Standardabweichung sowie der Mittelwert des Leistungsspektrums bei einer leeren Dosiereinrichtung 18 größer als bei einer vollen Dosiereinrichtung 18.
Die Genauigkeit der Dichte und/oder Masse und/oder Volumen und/oder Füllgradbestimmung kann durch eine Kombination der Auswertung
verschiedener weiterer Größen verbessert werden. Im Ablauf einer Dosierung können parallel zu der Ermittlung der Dichte und/oder Masse und/oder Volumen auch andere physikalische Größen erfasst werden wie beispielsweise die Lastaufnahme der Antriebe 26. Durch die Kombination der Werte kann mit Hilfe einer Auswertelogik (beispielsweise neuronale Netze) oder eines
Erfahrungskennfeldes die Dichte genauer bestimmt und somit die
Regelgenauigkeit erhöht werden. Die Einbeziehung weiterer Messgrößen macht den Regelprozess weniger störanfällig und stabiler. Beispielsweise hängt die Lastaufnahme der Antriebe 26 von den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Produkts, beispielsweise vom Füllungsgrad der Dosiereinrichtung 18 und damit von der Dichte ab. Diese Abhängigkeiten können in einem Kennfeld hinterlegt sein. Zu jedem Zeitpunkt kann über diese Informationen, z.B. der Lastaufnahme der Antriebe 26, die physikalische Größe, z.B. die dosierte Masse, anhand des Kennfeldes ermittelt werden. Dieser Wert kann zur Plausibilisierung des Sensorwerts der Sensoreinrichtung 20 verwendet werden.
Die Sensoreinrichtung 20 kann am Dosierrohr 22 angebracht sein,
beispielsweise am Anfang oder auch Ende des Dosierrohrs 22.
Prinzipiell kann die Sensoreinrichtung 20 über die gesamte Länge der
Dosiereinrichtung 18 an einer günstigen Stelle platziert werden, um die
Vibrationen der Dosiereinrichtung 18 sicher zu erfassen. Die Sensoreinheit 20 könnte auch an der Dosierschnecke 19 angebracht werden. Außerdem ist ein Antrieb 26 vorgesehen, der die Dosiereinrichtung 18 beim Dosiervorgang bewegt. Hierzu könnte der Antrieb 26 auf eine drehbar gelagerte Halterung 17 einwirken, an der beispielsweise die Dosierschnecke 19 der Dosiereinrichtung 18 befestigt ist. Der Antrieb 26 kann durch die Steuerung 28 angesteuert werden. Die Steuerung 28 kann optional von dem Antrieb 26 charakteristische Informationen beispielsweise über die Belastung, Drehzahl, Position etc. erhalten. Mit diesen Informationen kann die Steuerung 28 die Vibrationssignale der Sensoreinrichtung 20 zur Ermittlung der physikalischen Größen des dosierten Produkts weiter verbessern bzw. plausibilisieren. Sinkt bei einem zu dosierenden Produkt beispielsweise die Belastung der
Dosiereinrichtung 18, so müssen sich auch bei gleichbleibenden Parametern die physikalischen Werte der Sensoreinheit 20 verändern, das heißt der
Füllungsgrad und somit die Dichte/Masse/Volumen verändern sich. Die
Belastung und die physikalischen Werte verhalten sich abhängig voneinander, das heißt diese korrelieren. Über solche weiteren Informationen ist es möglich, die Signale der Sensoreinrichtung 20 zu plausibilisieren.
Die Steuerung 28 steuert die Dosiereinrichtung 18 so an, dass eine gewünschte Sollmenge des zu dosierenden Produkts in die bereitstehende Verpackung wie beispielsweise ein Packstoffschlauch abgefüllt wird. Abhängig von der aus dem
Ausgangssignal der Sensoreinheit 20 in Verbindung mit einer Vibrationsanalyse ermittelten charakteristischen Größe des Produkts bestimmt die Steuerung 28, ob die so ermittelte Istmenge von der Sollmenge des abzufüllenden Produkts abweicht. Ist dies der Fall, so verändert die Steuerung 28 die Stellgrößen für die Dosiereinrichtung 18. Dies kann beispielsweise in einer Veränderung der
Ansteuergrößen für den Antrieb 26 erfolgen. Diese Veränderung könnte in Form einer Regelung, beispielsweise über einfache Standard-Regler wie P, PI, PID Regler oder sonstige (robuste) Regler oder statistische Verfahren erfolgen. Als Dosiereinrichtung 18 kommt beispielsweise eine Dosierschnecke 19 zum
Einsatz. Das zu dosierende Produkt wird über entsprechende Gewindegänge der abzufüllenden Verpackung zugeführt in der gewünschten Menge wie oben beschrieben. Die Sensoreinrichtung 20 wird benachbart zur Dosiereinrichtung 18 so angeordnet, dass Vibrationen der Dosiereinrichtung 18 sicher erfasst werden.
Zudem wird die Dosiereinrichtung 18 gesteuert bzw. geregelt in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Sensoreinrichtung 20. Die Dosiereinrichtung 18 kann unter anderem zum Befüllen von Beuteln einer vertikalen
Schlauchbeutelmaschine verwendet werden, kann jedoch auch bei horizontalen Schlauchbeutelmaschinen eingesetzt werden. Jedoch auch das Befüllen von in einer Kette eingesetzten Beuteln ist durch die Dosiereinrichtung 18 möglich. Alternativ könnten auch vorgefertigte Beutel befüllt und die abgefüllte Menge durch die Sensoreinheit 20 ermittelt werden. Die Formeinrichtung 16, 24 muss nicht notwendiger Weise Bestandteil der Vorrichtung sein. Weiterhin wesentlich ist ebenfalls, dass die Sensoreinrichtung 20 während des Dosiervorgangs die physikalischen Größen des abzufüllenden Produkts ermittelt, so dass eine entsprechende Einflussnahme auf den laufenden Dosierprozess, gegebenenfalls verzögert, möglich wird. Die Dosiereinrichtung 18 kann somit während des Dosiervorgangs auf die Sollmenge bzw. das Sollgewicht geregelt werden. Bei dem Produkt handelt es sich beispielsweise um einen rieselfähiges bzw.
fließfähiges Produkt.

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung zum Abfüllen eines Produkts, umfassend
- zumindest eine Dosiereinrichtung (18) zur Dosierung einer bestimmten Menge des in einen Packstoffschlauch abzufüllenden Produkts,
- eine Sensoreinrichtung (20) zur Erfassung charakteristischer Eigenschaften, insbesondere eine Masse und/oder eine Dichte und/oder ein Volumen des Produkts,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) eingerichtet ist, die charakteristischen Eigenschaften anhand von Vibrationen der Dosiereinrichtung (18) zu erfassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) Vibrationen erfasst, die im Ultraschallbereich, Körperschallbereich oder im akustischen Bereich liegen.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (18) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Sensoreinrichtung (20) angesteuert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (18) während des laufenden Dosiervorgangs, gegebenenfalls zeitverzögert, im Sinne einer Veränderung der Sollmenge angesteuert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoreinrichtung (20) zumindest ein Beschleunigungssensor und/oder zumindest ein Mikrofon und/oder zumindest eine Piezokeramik verwendet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) an einem Dosierrohr (22) der Dosiereinrichtung (18), insbesondere an der Außenseite, angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) an einer Dosierschnecke (19) der Dosiereinrichtung (18) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, die
Sensoreinrichtung (20) einen zeitlichen Verlauf der Vibration der Dosiereinrichtung (18) erfasst.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Größe in Abhängigkeit von einem Leistungsspektrum der Vibration ermittelt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (28) zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung (18),
insbesondere eines Antriebs (26), vorgesehen ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Antrieb (26) zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung (18) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerung (28) zumindest ein weiteres Signal zugeführt ist, vorzugsweise ein Signal des Antriebs (26), zur Ermittlung der charakteristischen Größe des Produkts.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Formeinrichtung (16, 24) zur Formung eines
Packstoffschlauchs vorgesehen ist.
H. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Formeinrichtung (16,22), vorzugsweise eine Formschulter (16) und/oder ein Formrohr (22), die Dosiereinrichtung (18) zumindest teilweise umgibt.
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