DE102016112369A1

DE102016112369A1 - Verfahren zum Füllen von Behältern

Info

Publication number: DE102016112369A1
Application number: DE102016112369.2A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-11
Also published as: US20200317495A1; US10913646B2; EP3481765B1; WO2018007137A1; EP3481765A1; SI3481765T1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine mit mehreren jeweils an einer Füllstation mit wenigstens einem Füllventil ausgebildeten Füllpositionen. Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine mit mehreren jeweils an einer Füllstation mit wenigstens einem Füllventil ausgebildeten Füllpositionen vorzusehen, bei dem der jeweilige Behälter an einer entsprechenden Füllposition aufgenommen und in Transportrichtung entlang einer Füllstrecke zwischen einem Füllstreckeneinlauf und einem Füllstreckenauslauf mit einer einstellbaren Fördergeschwindigkeit bewegt und zumindest in einer Füllphase mit einem konstanten Volumenstrom an flüssigem Füllgut gefüllt wird, indem das einer Füllposition zugeordnete Flüssigkeitsventil zwischen dem Füllstreckeneinlauf und dem Füllstreckenauslauf zu einem einstellbaren Startzeitpunkt der Füllphase geöffnet und nach Erreichen einer Sollfüllstandshöhe an flüssigem Füllgut wieder geschlossen wird, wobei das Erreichen der Sollfüllstandshöhe in einem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich entlang der Füllstrecke optisch mittels einer Sensoreinrichtung erfasst und der Startzeitpunkt der Füllphase zumindest in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit derart eingestellt wird, dass die Sollfüllstandshöhe an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich erreicht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine mit mehreren jeweils an einem Füllelement mit wenigstens einem Füllventil ausgebildeten Füllpositionen.
Derartige Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführen bekannt, insbesondere auch zum Druckfüllen, wobei bei diesen bekannten Verfahren der eigentlichen Füllphase, die z.B. aus wenigstens zwei Teilphasen in Form einer Schnellfüllphase und wenigstens einer Langsamfüllphase bestehen kann, zeitlich wenigstens eine Spülphase und/oder Vorspannphase vorausgeht, in der der Innenraum der Behälter mit einem Spülgas, d. h. Inertgas, gespült bzw. mit einem Spanngas (Inertgas) vorgespannt wird.
Unter „Freistrahlfüllen“ oder „Freistrahlbefüllung“ 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.
In anderen Worten wird also bei einer „Freistahlfüllung“ unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck der jeweils zu füllende Behälter in Dichtlage gegen das Füllelement anliegend gefüllt und in der Regel vor der eigentlichen Füllphase, d. h. vor dem Öffnen des Flüssigkeitsventils über wenigstens einen gesteuerten, im Füllelement ausgebildeten Gasweg mit einem unter Druck stehenden Spanngas (Inertgas bzw. CO2-Gas) vorgespannt, welches dann während des Füllens von dem dem Behälter zufließenden Füllgut zunehmend als Rückgas aus den Behälterinnenraum verdrängt wird, und zwar ebenfalls über wenigstens einen gesteuerten, im Füllelement ausgebildeten Gasweg. Dieser Vorspannphase gehen weitere Behandlungsphasen voraus, nämlich das Evakuieren und/oder Spülen des jeweiligen Behälterinnenraums mit dem Inertgas, z. B. CO2-Gas, in einer Evakuierungsphase und/oder Spülphase.
Dabei kann bei der Freistahlfüllung von insbesondere karbonisierten Getränken wie beispielweise Bier oder kohlsäurehaltigen Softdrinks in PET- oder Glasflaschen in der Füllphase ein Füllen jedes Behälters mit einem vorgegebenen Volumen an flüssigem Füllgut (Volumenfüllung) erfolgen.
Aus Umwelt-Gesichtspunkten, aber auch aus Kostengründen ist dabei angestrebt, derartige Kunststoffflaschen (PET-Flaschen) mehrfach zu benutzen. Hierfür ist es dann erforderlich, auch diese Flaschen aus Kunststoff in der üblichen Weise in Flaschenreinigungsmaschinen zu reinigen, was allerdings bei Flaschen aus Kunststoff bedingt durch die beim Reinigen notwendige Wärmebehandlung ein Schrumpfen zur Folge hat. Dieser Umstand bereitet u. a. beim Füllen Probleme, und zwar dahingehend, dass bei einem Füllen mit einem vorgegebenen Volumen sich in Abhängigkeit vom Grad der Schrumpfung unterschiedliche Füllhöhen ergeben. Dies kann zu Beanstandungen führen, und zwar wegen einer vermeindlichen Nichteinhaltung vorgeschriebener Mindestfüllmengen.
Hingegen schwanken die Leerflaschenvolumen von Glasflaschen herstellungsbedingt sehr häufig in einem recht großen Bereich, so dass es auch bei der Verwendung von Glasflaschen bei der als Volumenfüllung ausgebildeten Freistrahlfüllung zu unterschiedlichen Füllhöhen kommen kann.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden Druckschrift DE 42 39 954 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Füllen von Behältern bekannt geworden, bei dem während der Füllphase zunächst ein Füllen des jeweiligen Behälters mit einer vorgegebenen Menge bzw. mit einem vorgegebenen Volumen (Volumenfüllung) und anschließend in Abhängigkeit von einem Sensor-Signal ein Nachfüllen erfolgt, so dass in sämtlichen Behältern der Spiegel des flüssigen Füllgutes einer vorgegebenen Füllhöhe entspricht. Das Nachfüllen erfolgt dabei nur dann, wenn nach der Volumenfüllung die vorgegebene Füllhöhe nicht erreicht ist bzw. eine über ein vorgegebenes Maß hinausgehende Abweichung von einer Soll-Füllhöhe besteht. Dabei kann eine Sensoreinrichtung verwendet werden, die ortsfest an einer Bewegungsbahn vorgesehen ist, auf der die Behälter nach der Volumen-Füllung bewegt werden.
Ist die Füllmaschine dabei als eine Füllmaschine mit einem um eine vertikale Achse umlaufenden Rotor und mit einer Vielzahl von an diesem Rotor vorgesehenen Füllpositionen als Bewegungsbahn ausgebildet, so verschiebt sich bezogen auf den 360° Grad Rotor der Endpunkt des Füllprozesses in Abhängigkeit der aktuell gefahrenen Leistung (befüllte Behälter je Stunde) der Füllmaschine. Dabei läuft das flüssige Füllgut stets mit einem konstanten Volumenstrom (Liter je Stunde) in den jeweils zu befüllenden Behälter ein. Dreht der Rotor bei geringerer aktuell gefahrener Leistung der Füllmaschine langsamer, so ist der jeweilige zu befüllende Behälter bereits bei einem kleineren Drehwinkel an der jeweiligen Füllposition gefüllt, während bei einer höheren aktuell gefahrenen Leistung der Füllmaschine der Rotor schneller dreht und ein jeweiliger Behälter vergleichbaren Volumens erst bei einem größeren Drehwinkel gefüllt ist. Damit kann es bei dem vorbekannten Verfahren der DE 42 39 954 A1 ortsfest an einer Bewegungsbahn vorgesehener Sensoreinrichtung passieren, dass das Füllende der Füllphase bei einem Betreiben der Füllmaschine mit Minderleistung außerhalb des Erfassungsbereiches der Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Sollfüllstandhöhe liegt und damit nicht erfasst werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut aufzuzeigen, mit dem diese Nachteile vermieden werden und mit dem die Sollfüllstandshöhe unabhängig von der aktuell gefahrenen Leistung der Füllmaschine zuverlässig erfasst und der jeweilige Behälter mit einer ausreichenden Menge an flüssigem Füllgut gefüllt wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhaft Weiterbildungen der Erfindung.
Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine mit mehreren jeweils an einem Füllelement mit wenigstens einem Füllventil ausgebildeten Füllpositionen vorzusehen, bei dem der jeweilige Behälter an einer entsprechenden Füllposition aufgenommen und in Transportrichtung zumindest entlang einer Füllstrecke zwischen einem Füllstreckeneinlauf und einem Füllstreckenauslauf mit einer einstellbaren Fördergeschwindigkeit bewegt und zumindest in einer Füllphase mit einem konstanten Volumenstrom an flüssigem Füllgut gefüllt wird. Alternativ könnte aber auch ein ein geregelter oder gesteuerter Volumenstrom mit gleichen Füllzeiten vorgesehen werden. Dies erfolgt, indem das einer Füllposition zugeordnete Flüssigkeitsventil zwischen dem Füllstreckeneinlauf und dem Füllstreckenauslauf zu einem einstellbaren Startzeitpunkt der Füllphase geöffnet und nach Erreichen einer Sollfüllstandshöhe an flüssigem Füllgut wieder geschlossen wird, wobei das Erreichen der Sollfüllstandshöhe in einem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich entlang der Füllstrecke optisch mittels einer ersten Sensoreinrichtung erfasst und der Startzeitpunkt der Füllphase zumindest in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit derart eingestellt wird, dass die Sollfüllstandshöhe an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich erreicht wird. Damit findet das Ende der Füllphase unabhängig von der aktuellen Fördergeschwindigkeit und damit der Leistung der Füllmaschine immer im Erfassungsbereich der ersten Sensoreinrichtung statt, so dass damit eine zuverlässige Erfassung der Sollfüllstandshöhe an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter ermöglich wird.
Vorteilhaft wird bei einer maximalen Fördergeschwindigkeit die Füllphase bei Erreichen des Füllstreckeneinlaufs durch die Füllposition gestartet, während bei einer die maximale Fördergeschwindigkeit unterschreitenden Fördergeschwindigkeit der Startzeitpunkt der Füllphase um eine definierte Wartezeit verzögert wird, der in Transportrichtung zeitlich und örtlich nach dem Durchlaufen des Füllstreckeneinlaufs von der Füllposition erreicht wird. Dabei wird besonders vorteilhaft bei einer minimalen Fördergeschwindigkeit der Startzeitpunkt der Füllphase um eine maximale Wartezeit verzögert.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit des konstanten Volumenstroms an flüssigem Füllgut eingestellt.
Bevorzugt kann der Startzeitpunkt der Füllphase auch in Abhängigkeit eines zeitlichen Druckverlaufes in dem jeweiligen Behälter eingestellt werden, den dieser während eines Füllprozesses mit einer der Füllphase zeitlich vorgelagerten Spül- und/oder Evakuierungsphase sowie zeitlich nachgelagerten Entlastungsphase aufweist.
Weiterhin vorteilhaft kann der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit eines zeitlichen Durchflussmengenverlaufs an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter während der eigentlichen Füllphase eingestellt werden.
Auch vorteilhaft kann in Transportrichtung dem Rotor vorgelagert die Geometrie und/oder Größe des jeweiligen Behälters mit einer zweiten Sensoreinrichtung erfasst werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Startzeitpunkt der Füllphase unter Einbeziehung der von der zweiten Sensoreinrichtung erfassten Geometrie und/oder Größe des jeweiligen Behälters eingestellt wird.
Überdies bevorzugt kann mittels der ersten Sensoreinrichtung im ortsfesten Erfassungsbereich eine Istfüllstandshöhe des jeweiligen Behälters erfasst und mit einer Sollfüllstandshöhe verglichen werden und aus einer eventuellen Abweichung zwischen der Ist- und der Sollfüllstandshöhe ein erforderliches Füllen des jeweiligen Behälters bis zum Erreichen seiner Sollfüllstandshöhe veranlasst werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann von der ersten Sensoreinrichtung die Sollfüllstandshöhe von mehreren Behältern gleichzeitig erfasst werden.
Schließlich kann in einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass im ortsfesten Erfassungsbereich der ersten Sensoreinrichtung Bilddaten zumindest der Sollfüllstandhöhe von wenigstens einem Behälter erfasst werden.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von 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 einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Füllmaschine zum Füllen von Behälter mit einem flüssigen Füllgut,
2 in vereinfachter seitlicher Schnittdarstellung eine beispielhafte Ausführungsvarianter eines Füllelementes einer erfindungsgemäßen Füllmaschine
3 ein beispielhaftes Diagramm des Druckverlaufs über die Zeit während eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Füllen von Behältern.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine dient insbesondere zum Freistahlfüllen von Behältern 2 in Form von PET- oder Glasflaschen mit einem flüssigen Füllgut, insbesondere karbonisierten Getränken wie beispielweise Bier oder kohlsäurehaltigen Softdrinks, unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck. Die in den Figuren dargestellte Füllmaschine 1 ist beispielhafterweise eine solche umlaufender Bauart, wobei die Füllmaschine 1 gemäß der Erfindung natürlich ebenfalls als eine Füllmaschine linearer Bauart ausgebildet sein kann.
Die Füllmaschine 1 umlaufender Bauart weist einen Rotor 3 auf, der während des Füllbetriebes um eine vertikale Maschinenachse MA mit einer einstellbaren Fördergeschwindigkeit umlaufend mittels einer nur schematisch andeuteten, steuerbaren Antriebseinrichtung 3.1 angetrieben ist, welche über eine Steuerleitung 3.2 mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 elektrisch verbunden und mittels dieser steuer- und/oder regelbar ist. An dem Umfang des Rotors 3 sind eine Vielzahl von Füllpositionen FP ausbildet, denen die zu füllenden Behälter 2 über einen Behältereinlauf 5 zugeführt und denen die gefüllten Behälter 2 an einem Behälterauslauf 6 entnommen werden. Auf dem Winkelbereich der Drehbewegung (Pfeil A) des Rotors 3 zwischen dem Behältereinlauf 5 und dem Behälterauslauf 6 erfolgt zumindest das Füllen während einer Füllphase der Behälter 2 in Transportrichtung TR, die hierfür mit ihrer Behälterachse parallel zur Maschinenachse MA und achsgleich oder im wesentlichen achsgleich mit jeweils einer Achse FA der jeweiligen Füllposition FP angeordnet sind. Dieser Prozess ist nachstehend für rotative Füllmaschinen 1 beschrieben, funktioniert aber analog bei Linearfüllern.
Insbesondere ist die Füllmaschine 1 zum Gegendruck-Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut ausgebildet, wobei die Flaschen aus einem lichtdurchlässigen Material, nämlich eingefärbten oder uneingefärbten Glas und/oder Kunststoff gebildet sein können.
Am Umfang des Rotors 3 bzw. am Umfang des dort vorgesehenen Ringkessels 20 weist die Füllmaschine 1 ein Vielzahl von Füllpositionen FP bzw. Füllstellen auf, die in an sich bekannter Weise aus einem Füllelement 4 mit zumindest einem steuerbaren Flüssigkeitsventil 11 gebildet sind. Jedem Füllelement 4 ist ein Behälterträger 21 zugeordnet, der zusammen mit dem Füllelement 4 eine Füllposition FP bildet und an dem bei der dargestellten Ausführungsform die Behälter 2 mit einem unterhalb der Behälteröffnung vorgesehenen Flansch (Neckring) hängend gehalten sind.
Die zu füllenden Behälter 2 werden der Füllmaschine 1 dabei über eine Förderstrecke 5.1 in Transportrichtung TR dem Behältereinlauf 5 zugeführt. An der Förderstrecke 5.1, auf der die Behälter 2 bereits einen vorgegebenen Maschinenabstand aufweisen, der dem Abstand der Füllpositionen FP bzw. der Füllelemente 4 am Umfang des Rotors 3 sowie auch dem Abstand der Taschen des als Einlaufstern ausgebildeten Behältereinlaufs 5 entspricht, kann in Transportrichtung TR eine zweite Sensoreinrichtung 22 vorgesehen sein. Die zweite Sensoreinrichtung 22 ist bevorzugt an einer fest vorgegebenen Position vorgesehen, so dass damit auch festgelegt ist, welche Position am Rotor 3 bzw. welche Füllposition FP ein jeder Behälter 2, der die zweite Sensoreinrichtung 22 passiert hat und von dieser zweiten Sensoreinrichtung 22 erfasst wurde, einnimmt.
Die zweite Sensoreinrichtung 22 ist dabei derart ausgebildet, dass mit dieser die Geometrie und/oder Größe und damit insbesondere das Innenvolumen der jeweiligen, diese zweite Sensoreinrichtung 22 passierenden Behälter 2 erfasst werden kann und die zweite Sensoreinrichtung 22 ein diese Daten der jeweiligen Behälter 2 repräsentierendes Signal über eine Signalleitung 22.1 an die elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 liefert.
Die zweite Sensoreinrichtung 22 kann insbesondere als optische Erfassungseinrichtung, beispielweise als Video-Kamera, ausgebildet sein. Hierbei kann die zweite Sensoreinrichtung 22 dann aufgrund des erzeugten Bildes des Behälters 2 in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 ein die Geometrie und/oder Größe des jeweiligen Behälters 2 definierendes Signal oder einen entsprechenden Datensatz erzeugen. Die Auswerteelektronik kann beispielsweise Bestandteil der zweiten Sensoreinrichtung 22 oder bevorzugt Teil oder Bestandteil der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 sein.
Erfindungsgemäß ist zudem eine erste Sensoreinrichtung 26 vorgesehen, die ortsfest am Umfang des Rotors 3, jedoch mit diesem nicht umlaufend, angeordnet ist. Die erste Sensoreinrichtung 26 ist dabei entlang einer Füllstrecke FS zwischen einem Füllstreckeneinlauf 24 und einem Füllstreckenauslauf 25 im Bereich des Füllstreckenauslaufs 25, ortsfest am Umfang des Rotors 3 angeordnet.
Die erste Sensoreinrichtung 26 ist dabei als optische Sensoreinrichtung, beispielweise Video-Kamera, ausbildet und über eine Signalleitung 26.1 ebenfalls elektrisch mit der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 verbunden. Dabei weist die erste Sensoreinrichtung 26 einen ortsfesten Erfassungsbereich EB, vorzugsweise einen ortsfesten Bilderfassungsbereich, auf, mittels dem das Erreichen einer Sollfüllstandshöhe SH entlang der Füllstrecke FS, insbesondere die Sollfüllstandshöhe SH an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter 2 im Bereich des Füllstreckenauslaufs 25, erfasst werden kann. Vorzugsweise ist dabei der Erfassungsbereich EB derart eingestellt, dass die Sollfüllstandshöhe SH von mehreren, beispielsweise vier, Behältern 2 gleichzeitig erfasst werden kann.
Insbesondere kann die erste Sensoreinrichtung 26 dazu ausgebildet sein, im ortsfesten Erfassungsbereich EB eine Istfüllstandhöhe IH des jeweiligen Behälters 2 zu erfassen und mittels einer in der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 hinterlegten Auswertelektronik mit einer dort gespeicherten Sollfüllstandshöhe SH zu vergleichen und aus einer eventuellen Abweichung ein Signal zu erzeugen, welches die elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 über eine Steuerleitung 4.1 der betreffenden Füllposition FP zuführt, um ein an die Abweichung zwischen der Istfüllstandhöhe IH und der Sollfüllstandhöhe SH erforderliches Füllen des jeweiligen Behälters 2 bis zum Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH zu veranlassen. Das Auswertesignal der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 ist beispielweise ein Signal, welches die Zeitdauer und/oder Intensität des Füllens des jeweiligen Behälters 2 bestimmt. Erfindungsgemäß wird dabei wenigstens das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem ortsfesten Erfassungsbereich EB entlang der Füllstrecke FS optisch mittels einer ersten Sensoreinrichtung 26 erfasst.
Mit der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 wird jedes Füllelement 4 bzw. jede Füllposition FP individuell angesteuert, und zwar unter Berücksichtigung derjenigen Signale, die erste und/oder zweite Sensoreinrichtung 22, 26 für den jeweiligen Behälter 2 bzw. die jeweilige Füllposition FP erfasst haben. Das jeweilige Füllelement 4 umfasst u. a. ein Füllelementgehäuse 7, in welchem ein Flüssigkeitskanal 8 für das Füllgut ausgebildet ist, der an seinem oberen Ende über einen Produktkanal 9 mit dem Ringkessel 20 verbunden ist. In dem Produktkanal 9, der bei der dargestellten Ausführungsform mit seiner Achse achsgleich mit einer vertikalen Füllelementachse FA orientiert ist und am Boden des Ringkessels 20 in den Innenraum dieses Kessels mündet, ist ein Durchflussmesser 10 vorgesehen, der beispielsweise als magnetisch induktiver Durchflussmesser (MID) ausgebildet ist und über eine Signalleitung 10.1 mit der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 sein kann. An der Unterseite des Füllelementgehäuses 7 ist ein Flüssigkeitsventil 11 vorgesehen, welches im geöffneten Zustand (2) eine Abgabe des Füllgutes an einer unteren Füllgutabgabeöffnung 12 freigibt, über die während einer jeden Füllphase das flüssige Füllgut in einem freien Strahl 13 durch die oben liegenden Behälteröffnungen in den Innenraum der Behälter 2 strömt. Im geschlossenen Zustand des Flüssigkeitsventils 11 ist die Füllgutabgabe über die Füllgutabgabeöffnung 12 gesperrt. Hierfür weist das Flüssigkeitsventil 11 ein gesteuertes Ventil- oder Verschließelement in Form einer Schließmembrane 14 auf, die trichterartig ausgebildet aus einem produktverträglichen elastischen Material, beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, z. B. PTFE besteht, und die mit einem achsgleich mit der Füllelementachse FA im Inneren des Flüssigkeitskanals 8 stationär angeordneten und von dem flüssigen Füllgut umströmbaren stabförmigen Ventilkörper 15 zusammenwirkt. Dieser stabförmige Ventilkörper 15, der im Bereich seines oberen Endes durch einen seitlich wegstehenden Ansatz 15.1 mit dem Füllelementgehäuse 7 verbunden und im Flüssigkeitskanal 8 gehalten ist, ist am oberen und am unteren Ende jeweils sich verjüngend ausgebildet. Das untere, sich kegelförmig verjüngende Ende bildet mit seiner Mantelfläche eine mit der Schließmembrane 14 zusammenwirkende Ventilfläche 15.2, gegen die die Schließmembrane 14 bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 11 mit einer Innenfläche anliegt.
Insgesamt ist das beschriebene Flüssigkeitsventil 11 nur eine Ausgestaltungsform eines Freistrahlfüllsystems für die das Füllhöhenmessung einsetzbar ist, weitere Varianten unter Anwendung der beschriebenen Füllhöhenmessung sind denkbar.
Mit 16 ist allgemein ein Hohlkolben bezeichnet, der als Betätigungselement für die Schließmembrane 14 dient und einen kappen- oder napfartigen Kolbenkörper 17 aufweist. Dieser umschließt mit einem ringförmigen Kolbenkörperabschnitt 17.1 das Füllelementgehäuse 7 und die Füllelementachse FA konzentrisch. Unterhalb des unteren Endes des Füllelementgehäuses 7 geht der Kolbenkörperabschnitt 17.1 in einen Bodenabschnitt 17.2 über, der im Bereich der Füllelementachse FA mit einer Öffnung versehen ist, die der Füllgutabgabeöffnung 12 entspricht. Mit dem Kolbenkörperabschnitt 17.1 ist der Kolbenkörper 17 in Richtung der Füllelementachse FA am Füllelementgehäuse 7 verschiebbar geführt.
Zwischen der Außenfläche des Füllelementgehäuses 7 und der Innenfläche des Kolbenkörperabschnitts 17.1 sind in Richtung der Füllelementachse FA gegeneinander versetzt zwei über Dichtungen gegeneinander und auch nach außen hin abgedichtete Steuerkammern 18 und 19 gebildet, die jeweils gesteuert mit einem Druckmedium (z. B. Druckluft) beaufschlagbar sind, so dass der Hohlkolben 16 bzw. dessen Kolbenkörper 17 zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 11 in der Füllelementachse FA gesteuert auf- und ab bewegbar ist.
Zudem kann an dem Kolbenkörper 17 ein nur schematisch angedeuteter Drucksensor 28 vorgesehen sein, der über eine Signalleitung 28.1 mit der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 elektrisch verbunden ist. Der Drucksensor 28 ist dabei dazu ausgebildet, einen Innendruck des jeweils an dem Füllelement 4 angeordneten Behälters 2 in Dichtlage, also einer an dem Füllelement 4 angepressten Füllposition, zu erfassen.
Wie insbesondere in der 1 dargestellt, durchläuft eine jeweilige Füllposition FP auf dem Drehwinkelbereich des Rotors 3 zwischen dem Behältereinlauf 5 und dem Behälterauslaufs 6 abhängig von der jeweiligen aktuellen Drehwinkelposition des Rotors 3 verschiedene, in Transportrichtung TR aufeinander folgende Streckenabschnitte und damit verschiedene Phasen des Füllprozesses, der wenigstens die eigentliche Füllphase umfasst. Insbesondere sind in der 1 am Umfang des Rotors 3 zwischen dem Behältereinlauf 5 und dem Behälterauslauf 6 verschiedene Positionen I–V angegeben, die eine jede Füllposition FP bzw. ein jedes Füllelement 4 bei einem Umlauf des Drehwinkelbereichs am Rotor 3 einnimmt. Dabei können der eigentlichen Füllphase zeitlich sowie in Transportrichtung TR am Rotor 3 örtlich vorgelagert auch eine Spülphase und/oder Vorspannphase und/oder der eigentlichen Füllphase zeitlich sowie in Transportrichtung TR am Rotor 3 örtlich nachgelagert eine Entlastungsphase vorgesehen sein. Diese Position bedeuten:

Pos. I: Beginn des Spülens und /oder Vorspannens des jeweiligen in Dichtlage mit einem Füllelement 4 befindlichen Behälters 2.
Pos. II: Ende des Spülens und/oder Vorspannens und Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase entlang der Füllstrecke FS bei maximaler Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, also Füllleistung (befüllte Behälter 2 pro Stunde) der Füllmaschine 1, wobei die Pos. II dabei insbesondere den Füllstreckeneinlauf 24 bildet. Gleichzeitig kann die Pos. II auch den Beginn einer Wartezeit zwischen dem Spülen und/oder Vorspannen und dem Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase entlang der Füllstrecke FS bei minimaler Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, also Füllleistung (befüllte Behälter 2 pro Stunde) der Füllmaschine 1 ausbilden.
Pos. III Ende der Wartezeit und Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase entlang der Füllstrecke FS bei minimaler Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, also Füllleistung (befüllte Behälter 2 pro Stunde) der Füllmaschine 1.
Pos. IV Ende der Füllphase sowohl bei maximaler als auch bei minimaler Fördergeschwindigkeit des Rotos 3 im ortsfesten Erfassungsbereich EB einer ersten Sensoreinrichtung 26 und Beginn einer Entlastung der gefüllten Behälter 2 auf Atmosphärendruck.
Pos. V Ende der Entlastung der gefüllten Behälter 2. Erfindungsgemäß wird der jeweilige Behälter 2 an einer entsprechenden Füllposition FP aufgenommen und in Transportrichtung TR zumindest entlang einer Füllstrecke FS zwischen einem Füllstreckeneinlauf 24 und einem Füllstreckenauslauf 25 mit einer einstellbaren Fördergeschwindigkeit bewegt und zumindest in einer Füllphase mit einem konstanten Volumenstrom an flüssigem Füllgut gefüllt, indem das einer Füllposition FP zugeordnete Flüssigkeitsventil 11 zwischen dem Füllstreckeneinlauf 24 und dem Füllstreckenauslauf 25 zu einem einstellbaren Startzeitpunkt der Füllphase geöffnet und nach Erreichen einer Sollfüllstandshöhe SH an flüssigem Füllgut wieder geschlossen wird. Dabei wird das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in einem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB entlang der Füllstrecke FS optisch mittels der ersten Sensoreinrichtung 26 erfasst und der Startzeitpunkt der Füllphase zumindest in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit derart eingestellt, dass die Sollfüllstandshöhe SH an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter 2 im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB erreicht wird. Wie vorstehend bereits angemerkt, könnte der Volumenstrom auch geregelt oder gesteuert verlaufen.

Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zu nutzte, dass sich bei der Füllmaschine 1 mit einem um eine vertikale Achse umlaufenden Rotor 3 und mit einer Vielzahl von an diesem Rotor 3 vorgesehenen Füllpositionen FP der Endpunkt der eigentlichen Füllphase in Abhängigkeit der aktuell gefahrenen Leistung (befüllte Behälter je Stunde) der Füllmaschine1, und dabei insbesondere der Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, bei einem ortsfesten, also immer gleichen, Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase entlang des durchlaufenen Drehwinkels des Rotors verschiebt. Dreht der Rotor 3 bei geringerer aktuell gefahrener Leistung, also insbesondere Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, der Füllmaschine 1 langsamer, so ist der jeweilige zu befüllende Behälter 2 bereits bei einem kleineren relativen Drehwinkel an der jeweiligen Füllposition FP gefüllt, während bei einer höheren aktuell gefahrenen Leistung der Füllmaschine 1 der Rotor 3 im Vergleich dazu schneller dreht und ein jeweiliger Behälter 2 vergleichbaren Volumens erst bei einem größeren relativen Drehwinkel gefüllt ist. Erfindungsgemäß wird daher der Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase nicht mehr, wie im Stand der Technik ortsfest gewählt, sondern zumindest in Abhängigkeit der aktuellen Fördergeschwindigkeit des Rotors 3 derart gewählt, bzw. eingestellt, dass das Ende der Füllphase stets im ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung, nämlich am Ende der Füllstrecke FS im Bereich des Füllstreckenauslaufs 25, erfolgt. Damit kann das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB entlang der Füllstrecke FS optisch mittels der ersten Sensoreinrichtung 26 unabhängig von der aktuell gefahrenen Fördergeschwindigkeit des Rotors 3 der Füllmaschine 1 erfasst werden.
Weiterhin bevorzugt wird der Startzeitpunkt der Füllphase zudem in Abhängigkeit des konstanten Volumenstroms an flüssigem Füllgut derart eingestellt, dass die Sollfüllstandshöhe SH an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter 2 im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB erreicht wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass bei einer maximalen Fördergeschwindigkeit das einer Füllposition FP zugeordnete Flüssigkeitsventil 11 bei Erreichen des Füllstreckeneinlaufs 24, also der Position II, geöffnet wird. In anderen Worten bildet also der Füllstreckeneinlauf 24 bei maximaler Fördergeschwindigkeit den Startzeitpunkt der Füllphase, zu dem das Flüssigkeitsventil 11 geöffnet wird. Der Startzeitpunkt der Füllphase ist dabei an die maximale Fördergeschwindigkeit des Rotors 3, also Füllleistung (befüllte Behälter 2 pro Stunde) der Füllmaschine 1, derart angepasst gewählt, dass der jeweils der Füllposition FP zugeordnete Behälter 2 bei überstreichen des Drehwinkels zwischen der Position II und IV vollständig, also bis zu seiner Sollfüllstandshöhe SH, gefüllt ist, und zwar in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26.
Weiterhin wird bei einem Betreiben der Füllmaschine 1 mit einer minimalen Fördergeschwindigkeit das einer Füllposition FP zugeordnete Flüssigkeitsventil 11 erst bei Erreichen der Position III geöffnet und der an der Füllposition FP aufgenommene Behälter 2 beim Überstreichen des Rotors 3 zwischen den Positionen III und IV vollständig gefüllt. Der Startzeitpunkt der Füllphase ist hier also an die Position III und damit in Transportrichtung TR gesehen an eine entlang der Füllstrecke FS im Vergleich dazu zeitlich und örtlich nachgelagerte Position verschoben, da der jeweilige Behälter 2 bei konstantem Volumenstrom (Liter pro Zeit) an flüssigem Füllgut bereits bei Durchlaufen eines kleineren relativen Drehwinkels des im Vergleich dazu langsameren Rotors 3 gefüllt ist.
Um das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB entlang der Füllstrecke FS optisch mittels der ersten Sensoreinrichtung 26 erfassen zu können, kann dabei vorgesehen sein, dass bei einem Betreiben der Füllmaschine 1 mit einer von der maximalen Fördergeschwindigkeit abweichenden Fördergeschwindigkeit, insbesondere einer im Vergleich dazu geringeren Fördergeschwindigkeit, der Startzeitpunkt der Füllphase um eine definierte Wartezeit auf eine Drehwinkelposition des Rotors 3 verschoben wird, die in Transportrichtung TR zeitlich und örtlich nach dem Durchlaufen des Füllstreckeneinlaufs 24 von der Füllposition FP erreicht wird. Vorzugsweise wird die Wartezeit bis zum Erreichen des Startzeitpunktes derart eingestellt, dass die Sollfüllstandshöhe SH an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter 2 im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB erreicht wird. Bei minimaler Fördergeschwindigkeit beträgt die Wartezeit dabei die gesamte Wegstrecke der Füllposition FP zwischen der Position II und III, und ist damit maximal lang ausbildet.
3 zeigt dabei in einem Diagramm den Druckverlauf p in bar über die Zeit t während der einzelnen Phasen eines Füllprozesses mit der Füllphase zeitlich vorgelagerter Spül- und/oder Evakuierungsphase sowie zeitlich nachgelagerter Entlastungsphase. Ebenfalls kenntlich gemacht sind in dem Diagramm der 3 die Positionen I–V am Rotor 3 der Füllmaschine 1, an denen die einzelnen Phasen des Füllprozesses örtlich stattfinden.
Insbesondere kann der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit eines zeitlichen Druckverlaufes p in dem jeweiligen Behälter 2 während des Füllprozesses mit der Füllphase zeitlich vorgelagerter Spül- und/oder Evakuierungsphase sowie zeitlich nachgelagerter Entlastungsphase die Fördergeschwindigkeit des Rotors 3 mittels der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 derart eingestellt werden, dass das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 stattfindet. Dabei erfolgt die Erfassung des Druckverlaufes p insbesondere über den Drucksensor 28, der über eine Signalleitung 28.1 mit der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 elektrisch verbunden ist.
Bei einem drucklosen Füllen der Behälter 2 mit flüssigem Füllgut, bei dem der Füllprozess nur aus der eigentlichen Füllphase besteht, kann der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit der erforderlichen Fülldauer und der Fördergeschwindigkeit des Rotors 3 mittels der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 derart eingestellt werden, dass das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 stattfindet.
Alternativ oder kumulativ kann der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit eines Zeitverlaufs der eigentlichen Füllphase über den Durchflussmesser 10 erfolgen, also die eigentliche Füllzeit ermittelt werden, und die Fördergeschwindigkeit mittels der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 derart eingestellt werden, dass das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 stattfindet.
Bevorzugt ermittelt die elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 die Füllzeit zumindest für die eigentliche Füllphase für den jeweiligen Behälter 2 unter Einbeziehung der von der zweiten Sensoreinrichtung 22 für diesen Behälter 2 erfassten Geometrie und/oder Größe und damit dem Innenvolumen des jeweiligen Behälters 2 und stellt die Fördergeschwindigkeit derart ein, dass das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 stattfindet.
Beispielsweise kann in der Füllphase eine Volumen-Füllung des Behälters 2 an flüssigem Füllgut erfolgen. Hierfür wird das Flüssigkeitsventil 11 zum Startzeitpunkt der Füllphase geöffnet und dann durch ein Schließen des Flüssigkeitsventils 11 beendet, wenn in den an der jeweiligen Füllposition FP aufgenommen Behälter 2 ein vorgegebenes Volumen an flüssigen Füllgut gelangt ist. Die Volumen-Füllung kann aufgrund des von Durchflussmesser 10 gelieferten Mengen-Signals mittels der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 gesteuert werden. Insbesondere kann hierfür vorgesehen sein, dass im ortsfesten Erfassungsbereich EB eine Istfüllstandhöhe IH des jeweiligen Behälters 2 erfasst und mittels einer in der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 hinterlegten Auswertelektronik mit einer dort gespeicherten Sollfüllstandshöhe SH verglichen und aus einer eventuellen Abweichung ein Signal erzeugt wird, welches die elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 über eine Steuerleitung 4.1 der betreffenden Füllposition FP zuführt, um ein an die Abweichung zwischen der Istfüllstandhöhe IH und der Sollfüllstandhöhe SH erforderliches Nachfüllen des jeweiligen Behälters 2 bis zum Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH zu veranlassen. Das Auswertesignal der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 ist beispielweise ein Signal, welches die Zeitdauer und/oder Intensität des Nachfüllens des jeweiligen Behälters 2 bestimmt.
Bevorzugt ermittelt jedoch die elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 die erforderliche Füllmenge bis zum Erreichen der Sollfüllstandhöhe SH für den jeweiligen Behälter 2 und dabei insbesondere den Startzeitpunkt der eigentlichen Füllphase unter Einbeziehung der von der zweiten Sensoreinrichtung 22 für diesen Behälter 2 erfassten Geometrie und/oder Größe und damit dem Innenvolumen des jeweiligen Behälters 2 und stellt die Fördergeschwindigkeit derart ein, dass das Erreichen der Sollfüllstandshöhe SH in dem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 stattfindet.
Für eine Kalibrierung der Füllmaschine 1 beispielsweise zum Produktionsstart mit einem anderweitigen Behälterinnenvolumen der zu füllenden Behälter 2 oder alternativen flüssigen Füllgut kann zur Ermittlung eines Zeitprofils der Füllphase vorgesehen sein, dass vorzugsweise mehrere noch ungefüllte Behälter 2 in den Erfassungsbereich EB der ersten Sensoreinrichtung 26 gefahren werden, dort die Behälter 2 dieser Füllpositionen FP bei stillstehendem, also nicht angetriebenen Rotor 3 mit flüssigem Füllgut gefüllt werden und Verlauf der Füllphase über den Drucksensor 28 und/oder über den Durchflussmesser 10 unter Einbeziehung der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 erfasst wird. Die elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 23 kann diese Daten für die spätere leistungsbezogene Steuerung des Füllprozesses nutzen. Diese Vorgehensweise ist auch dann von Nutzen, wenn eine an Getränk und Behälter 2 angepasste kontinuierlicher Regelung der Füllgeschwindigkeit erfolgt.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Füllmaschine
2: Behälter
3: Rotor
3.1: Antriebseinrichtung
3.2: Steuerleitung
4: Füllelement
5: Behältereinlauf
5.1: Förderstrecke
6: Behälterauslauf
7: Füllelementgehäuse
8: Flüssigkeitskanal
9: Produktleitung
10: Durchflussmesser
10.1: Signalleitung
11: Flüssigkeitsventil
12: Füllgutabgabeöffnung
13: Füllgutstrahl
14: Schließmembran
15: Ventilkörper
16: Hohlkolben
17: Kolbenkörper
18, 19: Steuerkammer
20: Ringkessel
21: Behälterträger
22: zweite Sensoreinrichtung
22.1: Signalleitung
23: Steuer- und Auswerteeinrichtung
24: Füllstreckeneinlauf
25: Füllstreckenauslauf
26: erste Sensoreinrichtung
26.1: Signalleitung
28: Drucksensor
28.1: Signalleitung
MA: Mittelachse
EB: Erfassungsbreich
FP: Füllposition
TR: Transportrichtung
FS: Füllstrecke
FA: Achse
SH: Sollfüllstandshöhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4239954 A1 [0010, 0011]

Claims

Verfahren zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine (1) mit mehreren jeweils an einem Füllelement (4) mit wenigstens einem Flüssigkeitsventil (11) ausgebildeten Füllpositionen (FP), bei dem der jeweilige Behälter (2) an einer entsprechenden Füllposition (FP) aufgenommen und in Transportrichtung (TR) zumindest entlang einer Füllstrecke (FS) zwischen einem Füllstreckeneinlauf (24) und einem Füllstreckenauslauf (25) mit einer einstellbaren Fördergeschwindigkeit bewegt und zumindest in einer Füllphase mit einem konstanten Volumenstrom an flüssigem Füllgut gefüllt wird, indem das einer Füllposition (FP) zugeordnete Flüssigkeitsventil (11) zwischen dem Füllstreckeneinlauf (24) und dem Füllstreckenauslauf (25) zu einem einstellbaren Startzeitpunkt der Füllphase geöffnet und nach Erreichen einer Sollfüllstandshöhe (SH) an flüssigem Füllgut wieder geschlossen wird, wobei das Erreichen der Sollfüllstandshöhe (SH) in einem auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich (EB) entlang der Füllstrecke (FS) mittels zumindest einer ersten Sensoreinrichtung (26) optisch erfasst und der Startzeitpunkt der Füllphase zumindest in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit derart eingestellt wird, dass die Sollfüllstandshöhe (SH) an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter (2) im auslaufseitigen ortsfesten Erfassungsbereich (EB) erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer maximalen Fördergeschwindigkeit die Füllphase bei Erreichen des Füllstreckeneinlaufs (24) durch die Füllposition (FP) gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer die maximale Fördergeschwindigkeit unterschreitenden Fördergeschwindigkeit der Startzeitpunkt der Füllphase und/oder der Startzeitpunkt der Evakuierung und/oder Vorspannung um eine definierte Wartezeit verzögert wird, der in Transportrichtung (TR) zeitlich und örtlich nach dem Durchlaufen des Füllstreckeneinlaufs (24) von der Füllposition (FP) erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer minimalen Fördergeschwindigkeit der Startzeitpunkt der Füllphase um eine maximale Wartezeit verzögert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit des konstanten Volumenstroms an flüssigem Füllgut eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit eines zeitlichen Druckverlaufes (p) in dem jeweiligen Behälter (2) eingestellt wird, den dieser während eines Füllprozesses mit einer der Füllphase zeitlich vorgelagerten Spül- und/oder Evakuierungsphase sowie zeitlich nachgelagerten Entlastungsphase aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Füllphase in Abhängigkeit eines zeitlichen Durchflussmengenverlaufs an flüssigem Füllgut in dem jeweiligen Behälter (2) während der eigentlichen Füllphase eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (TR) dem Rotor (3) vorgelagert die Geometrie und/oder Größe des jeweiligen Behälters (2) mit einer zweiten Sensoreinrichtung (22) erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Füllphase unter Einbeziehung der von der zweiten Sensoreinrichtung (22) erfassten Geometrie und/oder Größe des jeweiligen Behälters (2) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Sensoreinrichtung (26) im ortsfesten Erfassungsbereich (EB) eine Istfüllstandshöhe (IH) des jeweiligen Behälters (2) erfasst und mit einer Sollfüllstandshöhe (SH) verglichen wird und aus einer eventuellen Abweichung zwischen der Ist- und der Sollfüllstandshöhe (IH; SH) ein erforderliches Füllen des jeweiligen Behälters (2) bis zum Erreichen seiner Sollfüllstandshöhe (SH) veranlasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der ersten Sensoreinrichtung (26) die Sollfüllstandshöhe (SH) von mehreren Behältern (2) gleichzeitig erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im ortsfesten Erfassungsbereich (EB) der ersten Sensoreinrichtung (26) Bilddaten zumindest der Sollfüllstandhöhe (SH) von wenigstens einem Behälter (2) erfasst werden.