WO2018108575A1 - Füllmaschine sowie verfahren zum befüllen von behältern - Google Patents

Füllmaschine sowie verfahren zum befüllen von behältern Download PDF

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WO2018108575A1
WO2018108575A1 PCT/EP2017/081136 EP2017081136W WO2018108575A1 WO 2018108575 A1 WO2018108575 A1 WO 2018108575A1 EP 2017081136 W EP2017081136 W EP 2017081136W WO 2018108575 A1 WO2018108575 A1 WO 2018108575A1
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filling
container
camera
filling machine
machine according
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PCT/EP2017/081136
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Ludwig Clüsserath
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Khs Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—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
    • B67C3/282—Flow-control devices, e.g. using valves related to filling level control
    • B67C3/284—Flow-control devices, e.g. using valves related to filling level control using non-liquid contact sensing means

Definitions

  • the invention relates to a filling machine and a method for filling containers.
  • Filling machines for filling containers are known in principle. They typically have a revolving around a vertical vertical axis driven
  • a filling element is arranged, by means of which a controlled supply of the filling material to be filled is made possible in the container.
  • filling machines are known which have an output of more than 10,000 containers per hour, in particular more than 50,000 containers per hour.
  • free-jet filling machines are known in which the liquid product flows to the container to be filled in the flow direction after the liquid valve in a free Brownstrahl.
  • volumetric measuring methods and measuring methods directly determining the filling level within the filling container are known.
  • the volume of the filling material is measured before it is fed to the container to be filled, so that independent of the container volume, a defined volume of product is supplied to it.
  • glass bottles are mainly filled with level filling systems that measure the filling level in the container by means of probes or return gas tubes and depending on the liquid valve to control. However, this leads to lower filling performance.
  • the invention relates to a filling machine for filling containers with a liquid product.
  • the level is determined in the container to be filled by optical detection means.
  • a light source is provided for at least partial illumination of the container interior.
  • the filling level is detected either by optical detection means provided laterally next to the container or in the region of the filling element is directly provided a camera or a light guide which is connected to a camera, wherein at least one computer unit is provided with image processing program means by means of processing an image processing program the image information provided by the camera, the level in the container can be determined.
  • the light source is designed to emit light in the direction of the container vertical axis or substantially in the direction of the container vertical axis.
  • the light can be directed from below or from above onto the filling material located in the container, which positively influences the level detection in the container.
  • the light source is provided below the container bottom and / or the light source is in the region of the container mouth
  • the lighting can be from above, from below or else from one or both sides.
  • the underside is
  • lighting may be integrated into a container carrier (e.g., bottle plate). This ensures that the container is advantageously illuminated for the level detection.
  • the light source is provided on the side of the filling element facing the container mouth.
  • Be integrated light source in the valve body of the filling valve contained in the filling element may be provided in the housing of the filling element, in such a way that a radiation of light takes place in the direction of the container interior.
  • the light source has a light guide, which projects into the container interior via the container mouth and by means of which the light emitted by the light source can be fed to the container interior.
  • the light guide can be provided at least in sections in the valve body of the liquid valve.
  • the optical waveguide can project, for example, over the free end of the valve body downwards in the direction of the container interior and, for example, project through the container mouth into the latter.
  • the free end of the light guide can come to rest at the free end of the valve body.
  • the light source is designed to provide light having a wavelength in the visible range, in the infrared range or for providing light in the UV range.
  • the wavelength can be achieved depending on the particular filling material used, the container used (glass, PET, color of the wall) an efficient filling height measurement.
  • the filling machine has a plurality of
  • Filling elements which are provided on a circumferentially driven rotary transport element. Laterally next to the container optical detection means are provided which are formed by at least one non-rotatably co-moving optical sensor or a non-rotatably mitbewegte camera. Preferably, the number of optical sensors or cameras used is smaller than the number of filling elements. As a result, the effort for the level detection can be significantly reduced.
  • the filling machine has a plurality of
  • Filling elements which are provided on a circumferentially driven rotary transport element.
  • at least one optical detection means in the form of an optical sensor or a camera per filling element is provided, which is permanently associated with the filling element and is moved along circumferentially. This allows a continuous, especially at the end of the filling process continuous
  • the light guide comprises a bundle of light-conducting
  • Fibers on and the camera is designed to detect the image information supplied by the bundle of photoconductive fibers.
  • an optical fiber constructed such that the image information can be transmitted through the optical fiber can be used.
  • an endoscope-like detection of the level in the container is possible.
  • the light guide has at least a first one
  • Optical fiber area for supplying light from a light source to Container interior and at least a second optical fiber area for transmitting optical information from the container interior to the camera.
  • the second light guide region can be formed by a fiber bundle containing a plurality of individual fibers.
  • the first and second light guide regions preferably run next to one another, in particular parallel to one another.
  • the light guide extends at least in sections in the filling jet of the filling medium. He stands, for example, on the underside of the valve body and dips, for example, in the container interior.
  • the free end of the light guide facing the container to be filled is provided above and spaced from the height level defining the fill target height, i. after completing the filling process, the free end of the light guide is spaced from the product level.
  • the light source is provided integrated in the filling element, in particular in the movably arranged valve body or in the housing surrounding the valve body of the filling element, and the optical sensor or the camera is provided laterally next to the container to be filled.
  • the optical sensor or the camera can either be moved or fixed. As a result, exact level measurement can be achieved with technically simple means.
  • a plurality of filling elements is provided, which are designed to fill the container in the free jet. This allows a high filling capacity can be achieved with accurate level measurement simultaneously.
  • a plurality of filling elements are provided, which are adapted to fill the container in a method at the filling material is passed before or during the inflow into the container via at least one flow guide to the inner container wall, and thus flows as a thin Gregutfilm to the container bottom. At least one
  • Flow guide may be, for example, a swirl body or a Abstrahltress. This embodiment is possible because cameras with sufficient (interior) illumination can also look through the filling material film located on the inner wall of the container onto the product level and clearly depict it. For such a design can advantageously be provided that the light guide at least partially within the spanned by Greinsky.
  • the invention relates to a method for filling containers with a liquid product. It is the
  • Container interior at least partially illuminated by a light source
  • the filling level is detected by optical detection means provided laterally next to the container;
  • a light guide is provided, which is connected to a camera, and by at least one computer unit is calculated by processing an image processing program based on the image information provided by the camera, the level in the container.
  • Containers according to the invention are in particular bottles, cans, barrels or other containers to be filled with a liquid product.
  • optical sensor any sensor by which
  • Brightness values or light intensity values can be detected.
  • camera is meant a measuring device, by which two-dimensional image information (for example by a matrix-like sensor array) can be detected
  • free-jet filling is understood to mean a filling process in which the liquid product is to be filled from the container to be filled
  • Liquid valve flows in a free filling jet or Medgutstrahl, wherein the flow of the filling material not by guiding elements such. Ableittrane, swirler, short or long filling tubes is influenced or changed. Free jet filling can take place both without pressure and under pressure.
  • the container In the pressureless free jet filling, the container has ambient pressure, the container is usually not applied to the filling element with its container mouth or opening, but is spaced from the filling element or from a designated discharge opening. If the container at the non-pressurized jet filling but with his container mouth on the filling element, so a gas path establishes a connection between the interior of the container and the environment, whereby a non-pressurized filling is made possible.
  • the gas contained in the container and displaced by the beverage flowing into the container escapes into the environment via this gas path. If the free-jet filling under a different pressure from the ambient pressure, the container is pressed with its mouth against the filling element and sealed, the pressure in the interior of the container is adjusted by applying a clamping gas or by applying a vacuum to this, deviating from the ambient pressure , which can be both above and below the ambient pressure.
  • Fig. 1 by way of example a filling element with a container to be filled in a
  • FIG. 2 shows a filling element with a container to be filled in one
  • FIG. 3 shows a filling element with a container to be filled in one
  • FIG. 4 shows an example of a filling element with a container to be filled in a
  • Fig. 5 shows an example of a filling element with a container to be filled in a
  • Circulating filling machines have a transport element on which a plurality of filling stations, each with a filling element 1, are provided.
  • the containers 2 to be filled are fed to the filling machine (container mouth oriented upward) and received at a filling station in such a way that the container 2 is moved through the respective one during the rotation of the transport element
  • Filling element 1 is filled. Subsequently, the filled container of the filling station is removed and suitably to the next processing stations
  • Figure 1 shows schematically a filling element 1 of a filling machine according to a first embodiment.
  • a container 2 is arranged below a filling element 1 shown in section.
  • the filling element 1 consists in a conventional manner of a valve body 1 .1 in the vertical direction axially displaceable in a housing 1 .2 is provided.
  • a valve seat is formed, so that upon contact of the valve body 1 .1 relative to the valve seat, the liquid valve of Filled element 1 and when lifting the valve body 1 .1 of the
  • Valve seat the liquid valve is open so that contents can get into the container 2.
  • the filling element 1 is in particular for free jet filling of the
  • Container 2 is formed.
  • the filling of the container 2 can take place when the container mouth 2.2 bears against a sealing surface formed on the filling element 1 or even when the container mouth 2.2 is spaced apart from the filling element 1.
  • the filling machine is designed to detect the fill level within the container 2 to be filled with optical detection means 4.
  • the optical detection means 4 are provided laterally next to the container 2 to be filled, in particular in such a way that they detect the region in which the nominal filling height FS of the container 2 is to lie.
  • the optical detection means 4 can be formed in particular by at least one optical sensor or by a camera.
  • the optical detection means 4 can be provided either stationary and or with the respective filling element 1 moved. For example, circumferentially around the plurality of filling elements 1 having
  • Transport element distributed one or more optical detection means 4 may be provided, by means of which the level in the container 2 can be determined.
  • a detection means 4 to be assigned to a filling element 1 and be moved with this, so that the level in the container 2 during its movement is measurable.
  • Light source 3 is provided, is emitted by means of the light in the container interior.
  • the light source 3 is integrated in or provided on the valve body 1 .1.
  • the light source 3 can also be provided in the region of the housing 1 .2, in particular on the free end of the housing 1 .2 facing the container 2. This ensures that the level measurement and the illumination of the container interior no protruding into the container interior or similar probe. needed, so that the entire free Cross-section of the container mouth 2.2 is available for introducing the contents.
  • Figure 2 shows a filling element 1 of a filling machine according to a second
  • Embodiment The structure of the filling machine according to the second
  • Embodiment is substantially identical to the structure of the embodiment described above. Therefore, only the differences between the embodiments will be described below. Incidentally, the statements made above with regard to the first exemplary embodiment also apply to the embodiment according to FIG. 2.
  • Embodiment according to Figure 1 is that the light generated by the light source 3 is passed by means of a light guide 3.1 in the container interior.
  • the light guide 3.1 in this case preferably extends at least in sections within the valve body 1 .1.
  • the light guide 3.1 can in this case over the free end of the
  • Valve body 1 .1 project downwards in the direction of the container 2, but still within the housing 2.1 end, i. do not protrude beyond the container mouth 2.2 in the container interior.
  • the light guide at the free end of the valve body 1 .1 ends or on the container mouth 2.2 in the
  • Container interior end of the light guide but preferably above the nominal filling height FS.
  • a bundled light beam can be supplied to the container interior, whereby a higher detection accuracy is achieved.
  • Fig. 3 shows a filling element 1 of a filling machine according to a third
  • Embodiment The structure of the filling machine according to the third
  • Embodiment is identical in essential parts to the structure of the previously described embodiments of FIGS. 1 and 2. Therefore, only the differences between the embodiments will be described below. Incidentally, the statements made above with regard to the first and second exemplary embodiment also apply to the embodiment according to FIG. 3.
  • the essential difference of the embodiment according to FIG. 3 to the embodiments according to FIGS. 1 and 2 is that the at least partial illumination of the container interior is not effected by a light source 3 provided above the container 2 but the light source 3 is provided below the container 2. As a result, the radiated from the light source 3
  • the optical detection means 4 can in turn be provided laterally next to the container 2, either rotationally moved with the filling element 1 or fixed.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a filling element 1 of a filling machine.
  • the illumination of the container interior is analogous to that
  • the optical detection unit 4 is not arranged laterally adjacent to the container but the detection of the filling level FS in the container 2 by means of a light guide 3.1, the first free end 3.1 .3 of the container mouth 2.2 facing or projecting through this container mouth 2.2 in the container interior and is connected to the opposite free end with a camera 6.
  • the first free end 3.1 .3 of the light guide 3.1 can, as shown in FIG. 4, end within the housing 1 .2 of the filling element or protrude beyond the container mouth 2.2 into the interior of the container such that the free end 3.1 .3 is above that of the filling material to reach desired filling level FS ends.
  • the light guide 3.1 forms together with the camera 6 endoscope-like
  • Detection means by means of which the level in the container 2 is optically determinable.
  • the camera 6 is supplied with image information via the light guide 3.1, which is detected by a sensor array provided inside the camera 6 (eg CCD sensor or the like). These recorded by the camera 6 information is then by suitable image processing means, in particular one on a Processing unit provided image processing program processed and based on the level of the contents determined within the container 2.
  • the light guide 3.1 is for transmitting image information from
  • the light guide 3.1 can have a fiber bundle with a plurality of individual fibers or be formed by a single optical fiber containing a glass fiber or a gel or liquid light guide.
  • the camera 6 may also be provided on the container 2 facing the bottom of the valve body 1 .1 or on a probe-like from the valve body 1 .1 downwardly projecting element.
  • the image information does not need to be supplied via an optical fiber 3.1 of the camera 6, but the camera 6 takes the image information directly in the vicinity of the container mouth 2.2.
  • the camera 6 is in this case liquid-protected, in particular provided encapsulated.
  • the light guide 3.1 has a first light guide region 3.1 .1 and a second light guide region 3.1 .2.
  • the first light guide region 3.1 .1 is provided for supplying light from a light source 3 to the container interior, i. Light is at a the container 2
  • the light guide in this case preferably extends at least in sections within the valve body 1 .1.
  • the second light guide region 3.1 .2 may in turn comprise a fiber bundle with a plurality of individual fibers or be formed by a single optical fiber containing a glass fiber or a gel or liquid light guide.
  • the first and second optical waveguide areas 3.1 .1, 3.1 .2 run
  • the light source 3 can emit light in the visible wavelength range, but also light in the infrared range or in the UV wavelength range (eg UV black light) in the embodiments described above depending on the needs and application.
  • the invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that a variety of changes or modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the invention.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine zum Befüllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, wobei der Füllstand im zu befüllenden Behälter (2) durch optische Erfassungsmittel bestimmbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterinnenraum durch eine Lichtquelle (3) zumindest partiell ausgeleuchtet wird, und dass −der Füllstand durch seitlich neben dem Behälter (2) vorgesehene optische Erfassungsmittel (4) erfasst wird; oder −im Bereich des Füllelements (1) eine Kamera (6) oder ein mit einer Kamera (6) verbundener Lichtleiter (5) vorgesehen ist, und dass zumindest eine Rechnereinheit mit Bildverarbeitungsprogrammmitteln vorgesehen ist, mittels der durch Abarbeiten eines Bildverarbeitungsprogramms aus den durch die Kamera (6) bereitgestellten Bildinformationen die Füllhöhe (FS) im Behälter (2) ermittelbar ist.

Description

Füllmaschine sowie Verfahren zum Befüllen von Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine sowie ein Verfahren zum Befüllen von Behältern.
Füllmaschinen zum Befüllen von Behältern sind grundsätzlich bekannt. Sie weisen typischerweise ein um eine vertikale Hochachse umlaufend angetriebenes
Transportelement auf, an dem eine Vielzahl von Füllstationen vorgesehen sind. An einer jeweiligen Füllstation ist ein Füllelement angeordnet, mittels dem eine gesteuerte Zuführung des abzufüllenden Füllgutes in den Behälter ermöglicht wird. Insbesondere sind Füllmaschinen bekannt, die eine Leistung von mehr als 10.000 Behältern pro Stunde, insbesondere mehr als 50.000 Behältern pro Stunde aufweisen. Insbesondere sind Freistrahl-Füllmaschinen bekannt, bei denen das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter in Strömungsrichtung nach dem Flüssigkeitsventils in einem freien Füllgutstrahl zuströmt. Mittels der Freistrahlfüllung können sehr hohe Füllleistungen (Volumen des abgefüllten Füllgutes pro Zeiteinheit) erreicht werden, so dass zunehmend versucht wird, Kunststoffbehälter, insbesondere PET-Flaschen als auch Behälter aus Glas mittels Freistrahlfüllung zu befüllen.
Zur Messung der Füllmenge in dem zu befüllenden Behälter sind volumetrische Messverfahren und direkt die Füllhöhe innerhalb des befüllenden Behälters bestimmende Messverfahren bekannt. Beim volumetrischen Messverfahren wird das Volumen des Füllguts vor der Zuführung zu dem zu befüllenden Behälter gemessen, so dass unabhängig vom Behältervolumen diesem ein definiertes Füllgutvolumen zugeführt wird.
Bei Glasflaschen ist jedoch das volumetrische Messverfahren bzw. volumetrische Füllprinzip nicht geeignet, da das Leerflaschenvolumen bei Glasflaschen
herstellungsbedingt starken Schwankungen unterworfen ist und damit die Einfüllung von gleichen Füllvolumina in Flaschen mit unterschiedlichem Leerflaschenvolumen zu unterschiedlichen Füllhöhen in den Flaschen führt. Dies wird jedoch von den Verbrauchern als qualitätsmindernd empfunden. Aus diesem Grunde werden Glasflaschen hauptsächlich mit Höhenfüllsystemen abgefüllt, die die Füllhöhe im Behälter mittels Sonden oder Rückgasrohren messen und abhängig davon das Flüssigkeitsventil ansteuern. Dies führt jedoch zu geringeren Füllleistungen.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Lösungen bekannt, die die Füllhöhe durch optische Messverfahren bestimmen, beispielsweise die Dokumente DE 44 46 548 B4, DE 39 09 405 A1 und DE 39 09 398 A1 . Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Füllsystem bzw. ein
Füllverfahren anzugeben, das eine Befüllung von Behältern mit einem flüssigen Füllgut mit hoher Füllleistung bei gleichzeitig hoher Füllgenauigkeit ermöglicht.
Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 16.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Füllmaschine zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut. Der Füllstand wird dabei im zu befüllenden Behälter durch optische Erfassungsmittel bestimmt. Zur zumindest partiellen Ausleuchtung des Behälterinnenraums ist eine Lichtquelle vorgesehen. Der Füllstand wird entweder durch seitlich neben dem Behälter vorgesehene optische Erfassungsmittel erfasst oder im Bereich des Füllelements ist direkt eine Kamera oder ein Lichtleiter vorgesehen, der mit einer Kamera verbunden ist, wobei zumindest eine Rechnereinheit mit Bildverarbeitungsprogrammmitteln vorgesehen ist, mittels der durch Abarbeiten eines Bildverarbeitungsprogramms aus den durch die Kamera bereitgestellten Bildinformationen der Füllstand im Behälter ermittelbar ist. Dadurch kann eine effiziente Befüllung des Behälters bei gleichzeitig exakter Füllstandmessung erreicht werden. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle zur Abgabe von Licht in Richtung der Behälterhochachse oder im Wesentlichen in Richtung der Behälterhochachse ausgebildet. Dadurch kann das Licht von unten bzw. von oben auf das im Behälter befindliche Füllgut gelenkt werden, was die Füllstandserfassung im Behälter positiv beeinflusst.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle unterhalb des Behälterbodens vorgesehen und/oder die Lichtquelle ist im Bereich der Behältermündung
vorgesehen. In anderen Worten kann die Beleuchtung von oben, von unten oder aber von einer oder aber auch von beiden Seiten erfolgen. Die unterseitige
Beleuchtung kann beispielsweise in einen Behälterträger (z.B. Flaschenteller) integriert sein. Dadurch wird erreicht, dass der Behälter für die Füllstandserfassung vorteilhaft ausgeleuchtet wird. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle an der, der Behältermündung zugewandten Seite des Füllelements vorgesehen. Beispielsweise kann die
Lichtquelle in den Ventilkörper des im Füllelement enthaltenen Füllventils integriert sein. Alternativ kann es im Gehäuse des Füllelements vorgesehen sein, und zwar derart, dass eine Abstrahlung von Licht in Richtung des Behälterinnenraums erfolgt.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelle einen Lichtleiter auf, der über die Behältermündung in den Behälterinnenraum hineinragt und mittels dem das von der Lichtquelle ausgesandte Licht dem Behälterinnenraum zuführbar ist. Der Lichtleiter kann dabei zumindest abschnittsweise im Ventilkörper des Flüssigkeitsventils vorgesehen sein. Der Lichtleiter kann beispielsweise über das freie Ende des Ventilkörpers nach unten hin in Richtung des Behälterinnenraums vorstehen und beispielsweise durch die Behältermündung in diesen hineinragen. Alternativ kann das freie Ende des Lichtleiters am freien Ende des Ventilkörpers zu liegen kommen. Durch die Verwendung eines Lichtleiters zur Lichtzuführung kann erreicht werden, dass das lichtemittierende Element beabstandet zur Füllöffnung des Füllventils vorgesehen werden kann, was Vorteile hinsichtlich der Wartbarkeit und Konstruktion der Füllmaschine bietet. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle zur Bereitstellung von Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich, im Infrarotbereich oder zur Bereitstellung von Licht im UV-Bereich ausgebildet. Durch die Wahl der Wellenlänge kann abhängig von dem jeweiligen verwendeten Füllgut, dem verwendeten Behälter (Glas, PET, Farbe der Wandung) eine effiziente Füllhöhenmessung erreicht werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Füllmaschine eine Vielzahl von
Füllelementen auf, die an einem umlaufend rotativ angetriebenen Transportelement vorgesehen sind. Seitlich neben dem Behälter sind optische Erfassungsmittel vorgesehen, die durch zumindest einen nicht rotativ mitbewegten optischen Sensor oder eine nicht rotativ mitbewegte Kamera gebildet werden. Vorzugsweise ist die Anzahl der verwendeten optischen Sensoren bzw. Kameras kleiner als die Anzahl der Füllelemente. Dadurch kann der Aufwand für die Füllstandserfassung wesentlich reduziert werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Füllmaschine eine Vielzahl von
Füllelementen auf, die an einem umlaufend rotativ angetriebenen Transportelement vorgesehen sind. Dabei ist jeweils zumindest ein optisches Erfassungsmittel in Form eines optischen Sensors oder einer Kamera pro Füllelement vorgesehen, das dem Füllelement fest zugeordnet ist und umlaufend mitbewegt wird. Dadurch kann eine fortlaufende, insbesondere am Ende des Füllprozesses kontinuierliche
Füllstandsmessung erreicht werden, die unabhängig von der Drehlage des
Transportelements ist. In einem Ausführungsbeispiel weist der Lichtleiter ein Bündel von lichtleitenden
Fasern auf und die Kamera ist zur Erfassung der durch das Bündel von lichtleitenden Fasern zugeführten Bildinformationen ausgebildet. Alternativ kann ein Lichtleiter verwendet werden, der derart konstruiert ist, dass die Bildinformationen durch den Lichtleiter übertragen werden können. Dadurch wird eine Endoskop artige Erfassung des Füllstands im Behälter möglich.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Lichtleiter zumindest einen ersten
Lichtleiterbereich zum Zuführen von Licht von einer Lichtquelle zum Behälterinnenraum und zumindest einen zweiten Lichtleiterbereich zum Übertragen optischer Informationen vom Behälterinnenraum zur Kamera auf. Dadurch können dem Behälterinnenraum Licht zugeführt und gleichzeitig Bildinformationen vom Behälterinnenraum zur Kamera übertragen werden. Der zweite Lichtleiterbereich kann dabei durch ein Faserbündel enthaltend eine Vielzahl von Einzelfasern gebildet werden. Die ersten und zweiten Lichtleiterbereiche verlaufen vorzugsweise nebeneinander, insbesondere parallel zueinander.
In einem Ausführungsbeispiel verläuft der Lichtleiter zumindest abschnittsweise im Füllstrahl des Füllmediums. Er steht beispielsweise unterseitig vom Ventilkörper vor und taucht beispielsweise in den Behälterinnenraum ein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das dem zu befüllenden Behälter zugewandte freie Ende des Lichtleiters oberhalb des die Füllsollhöhe definierenden Höhenniveaus und beabstandet zu diesem vorgesehen, d.h. nach dem Beendigen des Füllvorgangs ist das freie Ende des Lichtleiters beabstandet zu dem Füllgutspiegel. Dadurch kann eine exakte Füllhöhenmessung erreicht werden, da auch bei schäumenden
Füllgütern der Lichtleiter nicht in den Füllgutspiegel bzw. den Schaum eintaucht. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle in das Füllelement, insbesondere in den beweglich angeordneten Ventilkörper oder in das den Ventilkörper umgebende Gehäuse des Füllelements integriert vorgesehen und der optische Sensor oder die Kamera ist seitlich neben dem zu befüllenden Behälter vorgesehen. Der optische Sensor bzw. die Kamera kann entweder mitbewegt oder feststehend vorgesehen sein. Dadurch kann mit technisch einfachen Mitteln eine exakte Füllstandsmessung erreicht werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl von Füllelementen vorgesehen, die zum Füllen des Behälters im Freistrahl ausgebildet sind. Dadurch kann eine hohe Füllleistung bei gleichzeitig exakter Füllstandshöhenmessung erreicht werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl von Füllelementen vorgesehen, die zum Füllen der Behälter in einem Verfahren ausgebildet sind, bei dem das Füllgut vor dem oder bei dem Einströmen in den Behälter über mindestens ein Strömungsleitelement an die innere Behälterwandung geleitet wird, und somit als dünner Füllgutfilm zum Behälterboden strömt. Bei dem mindestens einen
Strömungsleitelement kann es sich beispielsweise um einen Drallkörper oder um einen Abstrahlschirm handeln. Möglich ist diese Ausführungsform, da Kameras bei ausreichender (Innen)Beleuchtung auch durch den auf der Innenwandung des Behälters befindlichen Füllgutfilm auf den Füllgutspiegel schauen und diesen deutlich abbilden können. Für eine solche Ausführung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Lichtleiter zumindest teilweise innerhalb des vom Füllgutfilm umspannten
Raumes verläuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut. Dabei wird der
Behälterinnenraum durch eine Lichtquelle zumindest partiell ausgeleuchtet und
der Füllstand wird durch seitlich neben dem Behälter vorgesehene optische Erfassungsmittel erfasst; oder
im Bereich des Füllelements ist ein Lichtleiter vorgesehen, der mit einer Kamera verbunden ist, und durch zumindest eine Rechnereinheit wird durch Abarbeiten eines Bildverarbeitungsprogramms basierend auf den durch die Kamera bereitgestellten Bildinformationen der Füllstand im Behälter berechnet.
Behälter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Flaschen, Dosen, Fässer oder sonstige mit einem flüssigen Füllgut zu befüllende Behälter.
Unter„optischer Sensor" wird jedweder Sensor verstanden, mittels dem
Helligkeitswerte bzw. Lichtintensitätswerte erfassbar sind.
Unter„Kamera" wird eine Messeinrichtung verstanden, durch die zweidimensionale Bildinformationen (z.B. durch ein matrixartiges Sensorarray) erfassbar sind. Die Bildinformationen können insbesondere Lichtintensitätswerte und/oder
Farbinformationen umfassen. Unter„Freistrahlfüllen" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Füllverfahren verstanden, bei dem das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter ab dem
Flüssigkeitsventil in einem freien Füllstrahl oder Füllgutstrahl zuströmt, wobei die Strömung des Füllgutes nicht durch Leitelemente wie z.B. Ableitschirme, Drallkörper, kurze oder lange Füllrohre beeinflusst oder verändert wird. Freistrahlfüllen kann sowohl drucklos, also auch unter Druck erfolgen. Bei der drucklosen Freistrahlfüllung weist der Behälter Umgebungsdruck auf, wobei der Behälter in der Regel mit seiner Behältermündung oder -Öffnung nicht am Füllelement anliegt, sondern von dem Füllelement bzw. von einer vorgesehenen Abgabeöffnung beabstandet ist. Liegt der Behälter bei der drucklosen Freistrahlfüllung doch mit seiner Behältermündung am Füllelement an, so stellt ein Gasweg eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung her, wodurch eine drucklose Füllung ermöglicht wird. Bevorzugt entweicht über diesen Gasweg auch das im Behälter enthaltene und durch das in den Behälter einströmende Getränk verdrängte Gas in die Umgebung. Erfolgt die Freistrahlfüllung unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck, so wird der Behälter mit seiner Mündung gegen das Füllelement angepresst und abgedichtet, der Druck im Innenraum des Behälters wird durch Beaufschlagung mit einem Spanngas oder durch Beaufschlagung mit einem Unterdruck auf diesen, vom Umgebungsdruck abweichenden Druck eingestellt, welcher sowohl über, als auch unter dem Umgebungsdruck liegen kann.
Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung
Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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
Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft ein Füllelement mit einem zu befüllenden Behälter in einem
ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 beispielhaft ein Füllelement mit einem zu befüllenden Behälter in einem
zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 3 beispielhaft ein Füllelement mit einem zu befüllenden Behälter in einem
dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 beispielhaft ein Füllelement mit einem zu befüllenden Behälter in einem
vierten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 5 beispielhaft ein Füllelement mit einem zu befüllenden Behälter in einem
fünften Ausführungsbeispiel.
Füllmaschinen umlaufender Bauart weisen ein Transportelement auf, an dem eine Vielzahl von Füllstationen mit jeweils einem Füllelement 1 vorgesehen sind. Die zu befüllenden Behälter 2 werden der Füllmaschine stehend (Behältermündung nach oben ausgerichtet) zugeführt und an einer Füllstation derart aufgenommen, dass der Behälter 2 während der Rotation des Transportelements durch das jeweilige
Füllelement 1 befüllt wird. Anschließend wird der befüllte Behälter der Füllstation entnommen und in geeigneter Weise zur nächsten Bearbeitungsstationen
(beispielsweise Verschließer) weitertransportiert.
Figur 1 zeigt schematisch ein Füllelement 1 einer Füllmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei ist ein Behälter 2 unterhalb eines im Schnitt dargestellten Füllelements 1 angeordnet. Das Füllelement 1 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Ventilkörper 1 .1 der in vertikaler Richtung axial verschiebbar in einem Gehäuse 1 .2 vorgesehen ist. Im Gehäuse 2.1 ist ein Ventilsitz ausgebildet, so dass bei Anlage des Ventilkörpers 1 .1 gegenüber dem Ventilsitz das Flüssigkeitsventil des Füllelements 1 geschlossen und bei Abheben des Ventilkörpers 1 .1 von dem
Ventilsitz das Flüssigkeitsventil geöffnet ist, so dass Füllgut in den Behälter 2 gelangen kann. Das Füllelement 1 ist insbesondere zum Freistrahlfüllen des
Behälters 2 ausgebildet. Dabei kann das Füllen des Behälters 2 bei Anlage der Behältermündung 2.2 gegenüber einer am Füllelement 1 gebildeten Dichtfläche oder aber auch bei Beabstandung der Behältermündung 2.2 von dem Füllelement 1 erfolgen.
Die Füllmaschine ist zum Erfassen des Füllstandes innerhalb des zu befüllenden Behälters 2 mit optischen Erfassungsmitteln 4 ausgebildet. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die optischen Erfassungsmittel 4 seitlich neben dem zu befüllenden Behälter 2 vorgesehen, und zwar insbesondere derart, dass diese den Bereich, in dem die Soll-Füllhöhe FS des Behälters 2 liegen soll, erfassen. Die optischen Erfassungsmittel 4 können insbesondere durch zumindest einen optischen Sensor oder durch eine Kamera gebildet werden.
Die optischen Erfassungsmittel 4 können dabei entweder stationär und oder mit dem jeweiligen Füllelement 1 mitbewegt vorgesehen sein. Beispielsweise können umfangsseitig um das die Vielzahl von Füllelementen 1 aufweisende
Transportelement verteilt ein oder mehrere optische Erfassungsmittel 4 vorgesehen sein, mittels denen der Füllstand in dem Behälter 2 ermittelbar ist. Alternativ kann jeweils ein Erfassungsmittel 4 einem Füllelement 1 fest zugeordnet sein und mit diesem mitbewegt werden, so dass der Füllstand im Behälter 2 während dessen Bewegung messbar ist.
Um die Füllstandshöhe im Behälter 2 genauer erfassen zu können, ist eine
Lichtquelle 3 vorgesehen, mittels der Licht in den Behälterinnenraum emittiert wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 3 in den Ventilkörper 1 .1 integriert oder an diesem vorgesehen. Alternativ kann die Lichtquelle 3 auch im Bereich des Gehäuses 1 .2, insbesondere an dem dem Behälter 2 zugewandten freien Ende des Gehäuses 1 .2 vorgesehen sein. Dadurch wird erreicht, dass die Füllstandshöhenmessung und die Beleuchtung des Behälterinnenraums keine in den Behälterinnenraum hineinragende Sonde o.ä. benötigt, so dass der gesamte freie Querschnitt der Behältermündung 2.2 zum Einleiten des Füllguts zur Verfügung steht.
Figur 2 zeigt ein Füllelement 1 einer Füllmaschine gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel. Der Aufbau der Füllmaschine gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist in wesentlichen Teilen identisch zu dem Aufbau des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels. Nachfolgend werden daher lediglich die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen beschrieben. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel getroffenen Ausführungen auch für die Ausführungsform gemäß Figur 2.
Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäß Figur 2 zur
Ausführungsform gemäß Figur 1 besteht darin, dass das von der Lichtquelle 3 erzeugte Licht mittels eines Lichtleiters 3.1 in den Behälterinnenraum geleitet wird. Der Lichtleiter 3.1 verläuft hierbei vorzugsweise zumindest abschnittsweise innerhalb des Ventilkörpers 1 .1 . Der Lichtleiter 3.1 kann dabei über das freie Ende des
Ventilkörpers 1 .1 nach unten hin in Richtung des Behälters 2 abstehen, jedoch noch innerhalb des Gehäuses 2.1 enden, d.h. nicht über die Behältermündung 2.2 in den Behälterinnenraum hineinragen. Alternativ kann der Lichtleiter am freien Ende des Ventilkörpers 1 .1 enden oder über die Behältermündung 2.2 in dem
Behälterinnenraum hineinragen. Bei einem derartigen hineinragen in den
Behälterinnenraum Ende der Lichtleiter aber vorzugsweise oberhalb der Soll- Füllhöhe FS. Dadurch kann ein gebündelter Lichtstrahl dem Behälterinnenraum zugeführt werden, wodurch eine höhere Detektionsgenauigkeit erreicht wird.
Fig. 3 zeigt ein Füllelement 1 einer Füllmaschine gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel. Der Aufbau der Füllmaschine gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel ist in wesentlichen Teilen identisch zu dem Aufbau der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und 2. Nachfolgend werden daher lediglich die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen beschrieben. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf das erste bzw. zweite Ausführungsbeispiel getroffenen Ausführungen auch für die Ausführungsform gemäß Figur 3. Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäß Figur 3 zu den Ausführungsformen gemäß Figur 1 und 2 besteht darin, dass die zumindest partielle Ausleuchtung des Behälterinnenraums nicht durch eine oberhalb des Behälters 2 vorgesehene Lichtquelle 3 erfolgt sondern die Lichtquelle 3 unterhalb des Behälters 2 vorgesehen ist. Dadurch werden die von der Lichtquelle 3 abgestrahlten
Lichtstrahlen von unten her durch den Behälterboden 2.1 hindurch in den
Behälterinnenraum geleitet. Es versteht sich, dass der Behälterboden 2.1 hierzu zumindest teilweise transparent ausgebildet ist. Die optischen Erfassungsmittel 4 können dabei wiederum seitlich neben dem Behälter 2 vorgesehen sein, und zwar entweder rotativ mitbewegt mit dem Füllelement 1 oder feststehend.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Füllelements 1 einer Füllmaschine. Dabei erfolgt die Beleuchtung des Behälterinnenraums analog zu dem
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 von unten mittels einer unterhalb des
Behälterbodens 2.1 angeordneten Lichtquelle 3. Abweichend zu dem in Figur 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jedoch die optische Erfassungseinheit 4 nicht seitlich neben dem Behälter angeordnet sondern die Erfassung der Füllhöhe FS im Behälter 2 erfolgt mittels eines Lichtleiters 3.1 , dessen erstes freies Ende 3.1 .3 der Behältermündung 2.2 zugewandt ist bzw. durch diese Behältermündung 2.2 in den Behälterinnenraum vorsteht und mit dem gegenüberliegenden freien Ende mit einer Kamera 6 verbunden ist. Das erste freie Ende 3.1 .3 des Lichtleiters 3.1 kann dabei, wie in Figur 4 gezeigt innerhalb des Gehäuses 1 .2 des Füllelements enden oder aber über die Behältermündung 2.2 derart in den Behälterinnenraum hineinragen, dass das freie Ende 3.1 .3 oberhalb der vom Füllgut zu erreichenden Soll-Füllhöhe FS endet.
Der Lichtleiter 3.1 bildet zusammen mit der Kamera 6 Endoskop artige
Erfassungsmittel, mittels denen der Füllstand im Behälter 2 optisch bestimmbar ist. Über den Lichtleiter 3.1 werden der Kamera 6 Bildinformationen zugeführt, die durch ein innerhalb der Kamera 6 vorgesehenes Sensorarray (z.B. CCD Sensor o.ä.) erfasst werden. Diese von der Kamera 6 aufgenommenen Informationen werden anschließend durch geeignete Bildverarbeitungsmittel, insbesondere einem auf einer Recheneinheit vorgesehenen Bildbearbeitungsprogramm verarbeitet und basierend darauf der Füllstand des Füllgutes innerhalb des Behälters 2 ermittelt.
Der Lichtleiter 3.1 ist dabei zur Übertragung von Bildinformationen vom
Behälterinnenraum an die Kamera 6 ausgebildet. In anderen Worten wird durch die Kamera 6 nicht nur ein Helligkeitswert bzw. die empfangene Lichtintensität ausgewertet sondern es erfolgt eine ortsaufgelöste Bilderfassung mittels eines flächigen Sensors, der matrixartig angeordnete Empfangseinheiten aufweist, die mittels des Photoeffekts das einfallende Licht in ein elektrisches Signal umsetzen. Der Lichtleiter 3.1 kann dabei ein Faserbündel mit einer Vielzahl von Einzelfasern aufweisen oder durch einen einzigen Lichtleiter enthaltend eine Glasfaser oder einen Gel- oder Flüssigkeitslichtleiter gebildet werden.
Alternativ kann die Kamera 6 auch an der dem Behälter 2 zugewandten Unterseite des Ventilkörpers 1 .1 oder an einem Sonden artig vom Ventilkörper 1 .1 nach unten abstehenden Element vorgesehen sein. Dadurch muss die Bildinformation nicht über einen Lichtleiter 3.1 der Kamera 6 zugeleitet werden, sondern die Kamera 6 nimmt die Bildinformationen direkt in der Nähe der Behältermündung 2.2 auf. Die Kamera 6 ist hierbei flüssigkeitsgeschützt, insbesondere gekapselt vorgesehen.
Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl die Ausleuchtung des Behälterinnenraums als auch die Übertragung von Bildinformationen zur Kamera 6 mittels eines Lichtleiters 3.1 erfolgt. Hierbei weist der Lichtleiter 3.1 einen ersten Lichtleiterbereich 3.1 .1 und einen zweiten Lichtleiterbereich 3.1 .2 auf. Der erste Lichtleiterbereich 3.1 .1 ist dabei zur Zuführung von Licht einer Lichtquelle 3 zum Behälterinnenraum vorgesehen, d.h. Licht wird an einem dem Behälter 2
abgewandten Ende in den ersten Lichtleiterbereich 3.1 .1 eingekoppelt und dem Behälter 2 zugeführt (analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2). Der Lichtleiter verläuft hierbei vorzugsweise zumindest abschnittsweise innerhalb des Ventilkörpers 1 .1 .
Über den zweiten Lichtleiterbereich 3.1 .2 wird aus dem Behälterinnenraum
reflektiertes Licht der Kamera 6 zugeleitet, die am dem Behälter 2 abgewandten Ende in den zweiten Lichtleiterbereichs 3.1 .2 vorgesehen ist. Dadurch kann über den Lichtleiter 3.1 sowohl die Lichtzuführung in den Behälte nnenraum als auch die Übertragung der Bildinformationen vom Behälterinnenraum zur Kamera 6 hin erfolgen. Der zweite Lichtleiterbereich 3.1 .2 kann dabei wiederum ein Faserbündel mit einer Vielzahl von Einzelfasern aufweisen oder durch einen einzigen Lichtleiter enthaltend eine Glasfaser oder einen Gel- oder Flüssigkeitslichtleiter gebildet werden. Die ersten und zweiten Lichtleiterbereiche 3.1 .1 , 3.1 .2 verlaufen
vorzugsweise nebeneinander, insbesondere parallel zueinander. Allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass, nachdem die optischen Erfassungsmittel einen Füllstand innerhalb des Behälters 2 ermittelt haben, der der Soll-Füllhöhe FS entspricht, das Füllventil geschlossen und damit der Füllprozess beendet wird. Die Lichtquelle 3 kann in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen je nach Bedarf und Anwendungsfall Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, aber auch Licht im Infrarotbereich bzw. im UV-Wellenlängenbereich (z.B. UV-Schwarzlicht) emittieren. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 Füllelement
1 .1 Ventilkörper
1 .2 Gehäuse
Behälter
2.1 Behälterboden
2.2 Behältermündung
3 Lichtquelle
3.1 Lichtleiter
3.1 .1 erster Lichtleiterbereich
3.1 .2 zweiter Lichtleiterbereich
3.1 .3 freies Ende
4 Erfassungsmittel
6 Kamera
BHA Behälterhochachse
FS Füllhöhe

Claims

Patentansprüche
Füllmaschine zum Befüllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, wobei der Füllstand im zu befüllenden Behälter (2) durch optische Erfassungsmittel bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterinnenraum durch eine Lichtquelle (3) zumindest partiell ausgeleuchtet wird, und dass
- der Füllstand durch seitlich neben dem Behälter (2) vorgesehene optische Erfassungsmittel (4) erfasst wird; oder
- im Bereich des Füllelements (1 ) eine Kamera (6) oder ein mit einer
Kamera (6) verbundener Lichtleiter (5) vorgesehen ist, und dass
zumindest eine Rechnereinheit mit Bildverarbeitungsprogrammmitteln vorgesehen ist, mittels der durch Abarbeiten eines
Bildverarbeitungsprogramms aus den durch die Kamera (6)
bereitgestellten Bildinformationen die Füllhöhe (FS) im Behälter (2) ermittelbar ist.
Füllmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) zur Abgabe von Licht in Richtung der Behälterhochachse (BHA) oder im Wesentlichen in Richtung der Behälterhochachse (BHA) ausgebildet ist.
Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) unterhalb des Behälterbodens (2.1 ) vorgesehen ist und/oder dass die Lichtquelle (3) im Bereich der Behältermündung (2.2) vorgesehen ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) an der der Behältermündung (2.2) zugewandten Seite des Füllelements (1 ) vorgesehen ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) einen Lichtleiter (3.1 ) aufweist, der über die Behältermündung (2.2) in den Behälterinnenraum hineinragt und mittels dem das von der Lichtquelle (3) ausgesandte Licht dem Behälterinnenraum zuführbar ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) zur Bereitstellung von Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich, im Infrarotbereich oder zur Bereitstellung von Licht im UV-Bereich ausgebildet ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Füllmaschine eine Vielzahl von Füllelementen (1 ) aufweist, die an einem umlaufend rotativ angetriebenen Transportelement vorgesehen sind und dass die seitlich neben dem Behälter (2) vorgesehenen optischen Erfassungsmittel (4) durch zumindest einen nicht rotativ mitbewegten optischen Sensor oder eine nicht rotativ mitbewegte Kamera gebildet wird.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Füllmaschine eine Vielzahl von Füllelementen (1 ) aufweist, die an einem umlaufend rotativ angetriebenen Transportelement vorgesehen sind und dass jeweils zumindest ein optisches Erfassungsmittel (4) in Form eines optischen Sensors oder einer Kamera pro Füllelement (1 ) vorgesehen ist, das dem Füllelement (1 ) fest zugeordnet ist und umlaufend mitbewegt wird.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3.1 ) einen Bündel von lichtleitenden Fasern aufweist, und dass die Kamera (6) zur Erfassung der durch das Bündel von lichtleitenden Fasern zugeführten Bildinformationen ausgebildet ist.
0. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3.1 ) zumindest einen ersten
Lichtleiterbereich zum Zuführen von Licht von einer Lichtquelle (3) zum
Behälterinnenraum und zumindest einen zweiten Lichtleiterbereich zum Übertragen optischer Informationen vom Behälterinnenraum zur Kamera (6) aufweist.
1 1 . Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3.1 ) zumindest abschnittsweise im
Füllstrahl des Füllmediums verläuft.
12. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das dem zu befüllenden Behälter zugewandte freie Ende des Lichtleiters (3.1 ) entweder oberhalb des die Füllsollhöhe definierenden
Höhenniveaus und beabstandet zu diesem oder aber unterhalb von diesem Höhenniveau vorgesehen ist.
13. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 und 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) in das Füllelement (1 ), insbesondere in den beweglich angeordneten Ventilkörper (1 .1 ) oder in das den Ventilkörper (1 .1 ) umgebende Gehäuse (1 .2) des Füllelements (1 ) integriert vorgesehen ist und dass der optische Sensor oder die Kamera (6) seitlich neben dem zu befüllenden Behälter (2) vorgesehen ist.
14. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Füllelementen (1 ) vorgesehen sind, die zum Füllen des Behälters (2) im Freistrahl ausgebildet sind. 15. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3.1 ) zumindest teilweise innerhalb des vom als Füllgutfilm über die Innenwandung des Behälter zum Behälterboden strömenden Füllgutes oder Füllmediums umspannten Raumes verläuft. 16. Verfahren zum Befüllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterinnenraum durch eine Lichtquelle (3) zumindest partiell ausgeleuchtet wird, und dass - der Füllstand durch seitlich neben dem Behälter (2) vorgesehene optische Erfassungsmittel (4) erfasst wird; oder
- im Bereich des Füllelements (1 ) ein Lichtleiter (3.1 ) vorgesehen ist, der mit einer Kamera (6) verbunden ist, und dass durch zumindest eine
Rechnereinheit durch Abarbeiten eines Bildverarbeitungsprogramms basierend auf den durch die Kamera (6) bereitgestellten Bildinformationen der Füllstand im Behälter (2) berechnet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023129449A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 Pepsico, Inc. Managing dispensement of fluid to a receptacle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53119181A (en) * 1977-03-28 1978-10-18 Kikkoman Shoyu Co Ltd Device for quantitatively filling liquid
EP0237823A1 (de) * 1986-02-22 1987-09-23 Seitz Enzinger Noll Maschinenbau Aktiengesellschaft Füllrohrloses Füllelement für Füllmaschinen
DE3909398A1 (de) 1988-05-10 1989-11-16 Seitz Enzinger Noll Masch Fuellelement
DE3909405A1 (de) 1988-05-10 1989-11-16 Seitz Enzinger Noll Masch Fuellelement
DE4343750A1 (de) * 1993-02-27 1994-09-01 Orthmann & Herbst Getränkefüller mit Schaumsteuerung
DE4446548B4 (de) 1994-12-24 2005-09-15 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Verfahren sowie Füllmaschine zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE202005003281U1 (de) * 2005-03-01 2005-10-06 Krones Ag Füllstation
JP2006240658A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co Ltd 回転式充填装置
EP2192076A1 (de) * 2008-12-01 2010-06-02 Newtec Filling Systems Vorrichtung zum Füllen einer Flasche und entsprechendes automatisches System zum Füllen von Flaschen
EP2942322A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-11 Sidel S.p.a. Con Socio Unico Behälterfüllmaschine mit verbesserter Abtastung des Füllstands und entsprechendes Verfahren

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4239954A1 (de) * 1992-11-27 1994-06-01 Khs Masch & Anlagenbau Ag Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen sowie Füllmaschine zum Durchführen dieses Verfahrens

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53119181A (en) * 1977-03-28 1978-10-18 Kikkoman Shoyu Co Ltd Device for quantitatively filling liquid
EP0237823A1 (de) * 1986-02-22 1987-09-23 Seitz Enzinger Noll Maschinenbau Aktiengesellschaft Füllrohrloses Füllelement für Füllmaschinen
DE3909398A1 (de) 1988-05-10 1989-11-16 Seitz Enzinger Noll Masch Fuellelement
DE3909405A1 (de) 1988-05-10 1989-11-16 Seitz Enzinger Noll Masch Fuellelement
DE4343750A1 (de) * 1993-02-27 1994-09-01 Orthmann & Herbst Getränkefüller mit Schaumsteuerung
DE4446548B4 (de) 1994-12-24 2005-09-15 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Verfahren sowie Füllmaschine zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE202005003281U1 (de) * 2005-03-01 2005-10-06 Krones Ag Füllstation
JP2006240658A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co Ltd 回転式充填装置
EP2192076A1 (de) * 2008-12-01 2010-06-02 Newtec Filling Systems Vorrichtung zum Füllen einer Flasche und entsprechendes automatisches System zum Füllen von Flaschen
EP2942322A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-11 Sidel S.p.a. Con Socio Unico Behälterfüllmaschine mit verbesserter Abtastung des Füllstands und entsprechendes Verfahren

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023129449A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 Pepsico, Inc. Managing dispensement of fluid to a receptacle

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DE102016124446A1 (de) 2018-06-21

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