DE4410515C2 - Level control device - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontrollvorrichtung für Füllstände von im Inneren von Behältern vorhandenem Füll­ gut, mit einer Sendevorrichtung für eine Meßstrahlung und zu­ mindest einem zugeordneten ersten Empfänger, der je nach Füllstand des Füllgutes unterschiedliche Meßsignale ausgibt, wobei die Sendevorrichtung zumindest einen ersten Meßstrahl in einem Licht-Wellenlängenbereich aussendet und wobei der erste Meßstrahl sowie der zugeordnete erste Empfänger räum­ lich so zueinander ausgerichtet sind, daß der Meßstrahl zu­ mindest teilweise auf den Empfänger auftrifft, wenn sich kein Behälter in dem Meßstrahl befindet, wobei der Behälter zur Füllstandskontrolle durch den Meßstrahl hindurchbewegt wird, der bei Abwesenheit von Füllgut in seinem Weg durch das Innere des Behälters ebenfalls zumindest teilweise auf den Empfänger auftrifft.The present invention relates to a control device for filling levels of filling inside containers well, with a transmitter for measuring radiation and too at least one assigned first recipient, depending on Filling level of the filling material outputs different measuring signals, wherein the transmitter device has at least a first measuring beam emits in a light wavelength range and where the first measuring beam and the assigned first receiver space Lich aligned with each other so that the measuring beam at least partially hits the recipient if there is none Container is located in the measuring beam, the container for Level control is moved through the measuring beam, in the absence of filling material in its path through the Interior of the container also at least partially on the Recipient hits.

Eine derartige Kontrollvorrichtung ist aus der DE 39 13 730 A1 bekannt.Such a control device is from the DE 39 13 730 A1 known.

Füllstandskontrollvorrichtungen werden z. B. überall dort be­ nötigt, wo Füllgut in automatischen Abfüllvorrichtungen ohne direkte menschliche Überwachung in Behälter gefüllt werden soll. Bei diesem Füllgut handelt es sich zum Beispiel um Getränke, Milchprodukte, pflanzliche und industrielle Öle etc.. Level control devices are e.g. B. everywhere there where filling in automatic filling devices without direct human surveillance to be filled into containers should. This product is, for example Beverages, dairy products, vegetable and industrial oils Etc..  

Es ist aus der Praxis bereits bekannt, als Meßstrahlung γ- Strahlung zu verwenden und mit einem entsprechenden Detektor die empfangenen Signale auszuwerten. Insbesondere vor dem Hintergrund des Umweltschutzes und des steigenden Gesund­ heitsbewußtseins findet diese Füllstandskontrollvorrichtung jedoch nur noch wenig Akzeptanz. Darüberhinaus gibt es Ent­ sorgungsprobleme der radioaktiv kontaminierten Teile.It is already known from practice to use γ- Use radiation and with an appropriate detector evaluate the received signals. Especially before Background of environmental protection and rising healthy consciousness finds this level control device however only little acceptance. There are also Ent care problems of the radioactively contaminated parts.

Ferner ist es aus der Praxis bekannt, ein Meßverfahren auf Hochfrequenzbasis zu verwenden, bei dem der Effekt ausgenutzt wird, daß Flüssigkeiten durch kapazitive Kopplung zu einer Verschiebung der Frequenz der jeweiligen HF-Strahlung führen können. Hier ist jedoch von Nachteil, daß sich insbesondere in den erwähnten automatischen Abfüllvorrichtungen außen an den Behältern Füllgutreste befinden, die genauso wie die oft hohe Umgebungsfeuchtigkeit zu Störsignalen führen, die die Messung merklich verfälschen können.Furthermore, it is known from practice to use a measuring method To use high frequency base, where the effect is exploited becomes that liquids by capacitive coupling to a Shift the frequency of the respective RF radiation can. The disadvantage here, however, is that in particular in the aforementioned automatic filling devices the containers are filled with residues, which are just like the often high ambient humidity can lead to interference signals which Noticeably falsify the measurement.

Übliche Durchlichtverfahren, wie sie z. B. aus der Frisch­ eikontrolle bekannt sind, scheitern an den Beugungs-, Brechungs- und Reflexionseffekten, denen Licht beim Durchgang durch die Behälter ausgesetzt ist. Automatische Abfüllanlagen verarbeiten nämlich in der Regel sehr unterschiedliche Be­ hälter und das verschiedenste Füllgut, wobei mehrmals am Tage zwischen unterschiedlichen Behältern und/oder unterschied­ lichem Füllgut gewechselt wird.Usual transmitted light processes, as they are e.g. B. from the fresh egg control are known, fail due to diffraction, Refraction and reflection effects, which light when passing through the container is exposed. Automatic filling lines usually process very different Be Containers and the most varied contents, several times a day between different containers and / or difference material is changed.

Wegen der unregelmäßigen Außenkonturen der meisten Behälter im Übergangsbereich zwischen Körper und Deckel des Behälters, also im Bereich der Schulter und des Halses, sowie wegen der unterschiedlichen optischen Eigenschaften der verschiedenen Behälter und Füllgutarten waren Füllgutkontrollen im Durch­ lichtverfahren bisher nicht allgemein anwendbar. Because of the irregular outer contours of most containers in the transition area between the body and the lid of the container, So in the area of the shoulder and neck, as well as because of the different optical properties of the different Containers and product types were product controls in full flow lighting process not yet generally applicable.  

Aus der DE 31 28 094 A1 ist weiterhin ein Verfahren zum Messen des Füllstandes von durchsichtigen oder durchscheinen­ den Behältern bekannt. Hierbei werden die auf einem Förder­ band entlang einer Meßstation bewegten Behälter jeweils mit einer vorbestimmten Anzahl von in zeitlichem Abstand aufein­ ander folgenden Lichtblitzen aus einem Infrarot-Laser beauf­ schlagt. Die in einem vorgegebenen Flächenbereich aus dem Behälter austretenden Lichtblitze gelangen auf die Foto­ kathode eines Fotovervielfachers, dessen einem Behälter zu­ geordnete Ausgangssignale aufintegriert werden. Aus dem erhaltenen Integrationswert soll sich ermitteln lassen, ob die Beaufschlagung mit Lichtblitzen in einem gefüllten oder einem ungefüllten Bereich des Behälters erfolgte. Ausgelöst werden die Infrarot-Blitze durch eine Lichtschranke üblicher Bauart.DE 31 28 094 A1 also describes a method for Measure the level of transparent or show through the containers known. Here are on a funding tied containers moved along a measuring station a predetermined number of times apart other light flashes from an infrared laser strikes. The in a given area from the Flashes of container emerging light come on the photo cathode of a photomultiplier whose one container ordered output signals can be integrated. From the integration value obtained should be able to determine whether the exposure to flashes of light in a filled or an unfilled area of the container. Triggered infrared flashes become more common with a light barrier Design type.

Weiterhin ist aus der DE 24 37 798 C2 eine Vorrichtung zur Prüfung von Flaschen bezüglich ihres Füllstandes bekannt. Die Vorrichtung weist eine erste Lichtquelle und einen ersten Lichtempfänger auf, zwischen denen die zu prüfenden Flaschen hindurchwandern und dabei einen ersten Lichtstrahl schneiden, der senkrecht zur Flaschenachse verläuft. Weiterhin weist die Vorrichtung eine zweite Lichtquelle und einen zweiten Licht­ empfänger auf, zwischen denen die zu prüfenden Flaschen eben­ falls hindurchwandern und dabei einen zweiten Lichtstrahl schneiden. Die erste Lichtquelle und der erste Lichtempfänger sind in Höhe des Flaschenhalses oberhalb des normalen Füll­ standsniveaus angeordnet. Der zweite Lichtstrahl verläuft geneigt zum Füllstandsniveau und trifft auf eine von der Zylinderform abweichende Flaschenwand auf. Ein weiterer Lichtempfänger, der Licht von der ersten Lichtquelle empfängt, ist vorgesehen, um die Flaschenposition für den Signalabruf zu bestimmen, dient also mit anderen Worten zur Triggerung des Meßvorganges.Furthermore, DE 24 37 798 C2 describes a device for Testing of bottles with regard to their fill level is known. The Device has a first light source and a first Light receiver on, between which the bottles to be tested walk through it and cut a first beam of light, which runs perpendicular to the bottle axis. Furthermore, the Device a second light source and a second light receiver, between which the bottles to be tested just if you walk through it and a second beam of light to cut. The first light source and the first light receiver are at the level of the bottle neck above the normal filling level arranged. The second beam of light runs inclined to the level and meets one of the Cylinder shape deviating from the bottle wall. Another Light receiver, the light from the first light source receives, is provided to the bottle position for the  In other words, determining signal retrieval is used for Triggering the measurement process.

Allgemein wird angestrebt, die Füllung der Behälter mit einem beliebigen Füllgut auf die Einhaltung gewisser Grenzen, also auf Über- und/oder Unterfüllung zu kontrollieren. Dabei sollen auch Merkmale der Behälter selbst wie z. B. die Außen­ kontur erfaßt und möglicherweise andere Merkmale des Füll­ gutes gemessen und kontrolliert werden. Dieser Vorgang muß berührungslos und mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, um den Füllvorgang in der automatischen Abfüllanlage nicht zu ver­ zögern.The general aim is to fill the container with one any filling material on the observance of certain limits, so check for overfilling and / or underfilling. Here Characteristics of the container itself such. B. the outside contour detected and possibly other features of the fill good things are measured and checked. This process must contactless and at high speed to the Filling process in the automatic filling system not ver hesitate.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontrollvorrichtung der eingangs genannten Art dahin­ gehend weiterzubilden, daß sie bei einem störsicheren und umweltfreundlichen Betrieb für verschiedenste Behälterarten und -formen sowie unterschiedliches Füllgut geeignet ist und bei einfachem Aufbau im Betrieb schnell umgerüstet werden kann.Proceeding from this, it is an object of the present invention a control device of the type mentioned going to continue training that they are in a fail-safe and environmentally friendly operation for various types of containers and shapes and different contents is suitable and can be quickly converted in operation with a simple structure can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Meßstrahl in einem infraroten Wellenlängenbereich aus­ gesendet wird, daß die Sendevorrichtung einen zu dem ersten Meßstrahl versetzten zweiten Meßstrahl in einem infraroten Wellenlängenbereich aussendet, wobei der zweite Meßstrahl zumindest teilweise auf einem zugeordneten zweiten Empfänger auftrifft, wenn sich kein Behälter in dem zweiten Meßstrahl befindet, und daß der erste oder der zweite Meßstrahl zur Triggerung der Auslesung der Empfänger verwendet wird.According to the invention this object is achieved in that the first measuring beam in an infrared wavelength range is sent that the transmitting device one to the first Measuring beam offset second measuring beam in an infrared Emits wavelength range, the second measuring beam at least partially on an assigned second receiver strikes when there is no container in the second measuring beam and that the first or the second measuring beam for Triggering the reading of the receiver is used.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Durch die Verwendung von Licht aus einem infraroten Wellenlängenbereich ist die neue Kontroll­ vorrichtung besonders umweltfreundlich, Rückwirkungen auf das Bedienungspersonal, das einzufüllende Füllgut oder die umgebenden Geräte sind nahezu ausgeschlossen.The object underlying the invention is based on this Way completely solved. By using light off  an infrared wavelength range is the new control device particularly environmentally friendly, repercussions on the Operating personnel, the product to be filled or the surrounding devices are almost impossible.

Der Erfinder hat nämlich erkannt, daß dieser Wellenlängen­ bereich verwendbar ist, da nahezu alle Behälter im Infraroten durchlässig sind, wobei sich weiter auswirkt, daß die Ver­ wendung von Glasbehältern wieder zunimmt.The inventor has recognized that these wavelengths range can be used because almost all containers are in the infrared are permeable, with the further effect that the Ver use of glass containers increases again.

Die neue Kontrollvorrichtung ist auch sehr störsicher, denn zwischen den Messungen erfolgt sozusagen eine Selbst­ kontrolle, bei der das Vorhandensein und die Intensität des Meßstrahles mit dem ersten Empfänger überprüft werden können. Der Strahl muß nämlich zwischen zwei Behältern wieder auf den Empfänger treffen, wobei durch Überwachung der erforderlichen Intensität eine evtl. auftretende Verschmutzung von Filter­ scheiben etc. oder eine elektrische Fehlfunktion festgestellt werden kann.The new control device is also very fail-safe, because between the measurements, so to speak, there is a self control, in which the presence and intensity of the Measuring beam can be checked with the first receiver. The beam must namely between two containers on the Meet recipients by monitoring the required Intensity of a possible contamination of the filter washers etc. or an electrical malfunction detected can be.

Nur dann, wenn sich kein Füllgut im Weg des Meßstrahles durch das Innere des Behälters befindet, trifft der Meßstrahl wieder auf den Empfänger auf, der somit das Fehlen des Füll­ gutes im Bereich des Meßstrahles anzeigt. Andererseits trifft der Meßstrahl dann nicht auf den Empfänger auf, wenn sich in seinem Weg durch den Behälter Füllgut befindet. Auf diese Weise kann die neue Kontrollvorrichtung entweder zum Fest­ stellen einer Überfüllung (Meßstrahl trifft den Empfänger nicht) oder einer Unterfüllung (Meßstrahl trifft den Empfänger) verwendet werden.Only if there is no product in the path of the measuring beam the measuring beam hits the inside of the container back on the receiver, thus the lack of filling indicates good in the area of the measuring beam. On the other hand, hits the measuring beam does not hit the receiver when in its way through the container is filled. To this Wise, the new control device can either go to the festival overfill (measuring beam hits the receiver not) or an underfill (measuring beam hits the Receiver) can be used.

Dies gilt überraschenderweise für alle in Betracht kommenden Behälterformen, denn der Erfinder hat gefunden, daß für die Zwecke der hier erforderlichen Genauigkeit die sphärische Form der Behälterwände am Eintritts- und Austrittsort des Meßstrahles jeweils hinreichend als planparallele Platte an­ gesehen werden kann, so daß der Versatz des Meßstrahles infolge der Brechung an den optischen Grenzflächen bei seinem Eintritt in den Behälter durch den entgegengesetzten Versatz bei seinem Austritt kompensiert wird. Dies gilt dann, wenn das Medium außerhalb des Behälters und das Medium im Weg des Meßstrahles im Inneren des Behälters einen sehr ähnlichen Brechungsindex gegen Vakuum aufweist.Surprisingly, this applies to everyone who is considered Container shapes, because the inventor found that for the  For the purposes of the accuracy required here, the spherical Shape of the container walls at the entry and exit point of the Measuring beams each sufficiently as a plane-parallel plate can be seen so that the offset of the measuring beam due to the refraction at the optical interfaces at his Entry into the container through the opposite offset is compensated when he leaves. This applies if the medium outside the container and the medium in the way of Measuring beam inside the container a very similar Refractive index against vacuum.

Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß der Behälter im Bereich des Meßstrahles spiegelsymmetrisch zu einer quer zu dem Meßstrahl im Inneren des Behälters verlaufenden Ebene ist, was jedoch z. B. von allen rotationssymmetrischen oder auch flachen Behältern erfüllt wird. Hierbei kann weiter aus­ genutzt werden, daß der Meßstrahl, der bei seinem Weg durch den Behälter die Behälterwand zweimal durchquert, in seiner Intensität verändert wird, so daß eine Beurteilung der Eigen­ schaften des Behälters anhand der gemessenen Intensität des Meßstrahles möglich ist.For this it is only necessary that the container in Area of the measuring beam mirror-symmetrical to a transverse to the measuring beam running inside the container is what z. B. of all rotationally symmetrical or flat containers are also fulfilled. This can continue from be used that the measuring beam, which is in its way through the container crosses the container wall twice in its Intensity is changed so that an assessment of the Eigen of the container based on the measured intensity of the Measuring beam is possible.

Befindet sich dagegen Füllgut im Weg des Meßstrahles, so wird dieser so gebrochen, daß er den Empfänger nicht mehr trifft. Damit ist eine digitale Ja/Nein-Entscheidung für alle Behälter möglich, wobei der Wechsel zwischen verschiedenen Füllstandshöhen dadurch erreicht wird, daß die Höhe des Meßstrahles z. B. bezogen auf ein Förderband verstellt werden muß, auf dem die zu kontrollierenden Behälter herantransportiert werden. Die Art des Füllgutes selbst spielt dabei keine Rolle, es muß lediglich einen Brechungsindex aufweisen, der von dem von Luft verschieden ist. Auch ein Querversatz der Behälter auf die Sendevorrichtung zu oder von der Sendevorrichtung weg, also im Verlauf des Weges des Meßstrahles, wirft keine Probleme auf.If, on the other hand, there is filling material in the path of the measuring beam, it is broken in such a way that it does not affect the recipient hits more. This is a digital yes / no decision possible for all containers, the change between different fill levels is achieved in that the Height of the measuring beam z. B. based on a conveyor belt must be adjusted on which to be checked Containers are transported. The type of product  itself doesn't matter, it just has to Have a refractive index different from that of air is. Also a cross offset of the containers on the Transmitting device to or from the transmitting device, that is in the course of the path of the measuring beam, poses no problems on.

Hier sei noch bemerkt, daß mögliche Verluste durch Reflexion und Absorption durch genügend hohe Intensität des Meßstrahles bzw. entsprechende Empfindlichkeit des Empfängers ausgeglichen werden können. Die optischen Absorptionseigenschaften der Behälter treten damit in den Hintergrund.It should be noted here that possible losses due to reflection and absorption by a sufficiently high intensity of the measuring beam or corresponding sensitivity of the receiver can be compensated. The optical Absorption properties of the containers occur in the Background.

Zusammengefaßt beruht die Kontrollvorrichtung auf dem Prinzip, daß der Meßstrahl den Empfänger trifft, wenn kein Füllgut in seinem Weg vorhanden ist, und daß er den Empfänger nicht mehr treffen kann, wenn Füllgut vorhanden ist. Dieses Verfahren erlaubt also auch die Messung von für den Meßstrahl undurchlässigen Füllgütern, z. B. die Messung von Feststoffen wie z. B. Brei, Joghurt etc..In summary, the control device is based on the Principle that the measuring beam hits the receiver if none Product in its path is present and that it is the recipient can no longer hit if there is filling material. This The method also allows the measurement of for the measuring beam impermeable fillings, e.g. B. the measurement of solids such as B. porridge, yogurt etc.

Weiterhin ist von Vorteil, daß die neue Kontrollvorrichtung durch die zwei Sender/Empfängerpaare eine erweiterte Meß­ möglichkeit erfährt, statt einer reinen Ja/Nein-Entscheidung kann jetzt eine Überfüllungs- und Unterfüllungskontrolle durchgeführt werden. Der Abstand zwischen den beiden Meß­ strahlen ist dann der Toleranzbereich, der für "gut" gefüllte Behälter vorgegeben wird. Mit anderen Worten, bei einem gut gefüllten Behälter muß der erste Meßstrahl den ersten Empfänger treffen während der zweite Meßstrahl, der tiefer verläuft als der erste Meßstrahl, den zweiten Empfänger nicht treffen darf.Another advantage is that the new control device through the two transmitter / receiver pairs an extended measurement experience opportunity instead of a pure yes / no decision can now do an overfill and underfill control be performed. The distance between the two measuring blasting is then the tolerance range, that for "well" filled  Container is specified. In other words, with a good one filled container, the first measuring beam must pass the first receiver hit during the second measuring beam, which runs deeper than the first measuring beam, the second receiver must not hit.

Dabei ist es bevorzugt, wenn zumindest ein weiterer Empfänger vorgesehen, der räumlich so zu einem Meßstrahl angeordnet ist, daß dieser zumindest teilweise und zeitweise auf den weiteren Empfänger auftrifft, wenn sich Füllgut in dem Weg des Meßstrahles durch das Innere des Behälters befindet.It is preferred if at least one additional recipient provided that is spatially arranged to form a measuring beam, that this at least partially and temporarily on the other Receiver hits when there is product in the path of the measuring beam located inside the container.

Hier ist von Vorteil, daß auch die Art des Füllgutes kontrolliert werden kann. In Abhängigkeit von dem Brechungsindex des Behälters und dem des Füllgutes wird nämlich der Meßstrahl in eine bestimmte Richtung durch Brechung abgelenkt, so daß dort mittels des weiteren Empfängers der jeweilige Meßstrahl aufgenommen werden kann. Der Ort des Empfängers hängt von dem Behälter und von dem Füllgut ab, so daß der entsprechend angeordnete weitere Empfänger den Meßstrahl nur dann sicher aufnimmt, wenn der richtige Behälter mit dem richtigen Füllgut gefüllt wird. Damit ist eine weitere Kontrolle möglich, die insbesondere bei automatischen Abfüllanlagen von Vorteil ist, bei denen häufig die Behälter und das Füllgut gewechselt werden.The advantage here is that the type of filling is also checked can be. Depending on the refractive index of the container and that of the filling material is namely the measuring beam in a certain direction deflected by refraction, so that there by means of the further receiver of the respective measuring beam can be. The location of the recipient depends on the container and from the filling material, so that the correspondingly arranged further Receiver only takes the measuring beam safely if the correct container is filled with the right product. In order to a further check is possible, especially at automatic bottling lines is an advantage where frequent the containers and the contents are changed.

Darüberhinaus kann die Intensität des Meßstrahles mit dem zweiten Empfänger gemessen werden, wodurch weitere Aussagen möglich sind. Dies ist z. B. überall dort hilfreich, wo bei der Abfüllung Schaum entsteht, wie z. B. bei Fruchtsäften oder Bier. Auch dieser Schaum wirkt wie ein Füllgut und lenkt den Meßstrahl von dem zugeordneten Empfänger ab. Wegen der Streueffekte trifft auch dieser abgelenkte Meßstrahl zumindest teilweise oder zeitweise auf den weiteren Empfänger. Bei einer Unterfüllung des Behälters mit Füllgut und einem beträchtlichen Überstand an Schaum kann es somit nicht mehr zu einer Fehlentscheidung kommen, denn der weitere Empfänger entscheidet z. B. anhand der gemessenen Intensität, ob es sich tatsächlich um das gewünschte Füllgut oder um Schaum handelt.In addition, the intensity of the measuring beam with the second Receiver are measured, making further statements possible are. This is e.g. B. helpful wherever bottling Foam arises, such as B. with fruit juices or beer. This one too Foam acts like a filling and directs the measuring beam from it assigned recipient. Because of the scattering effects also hits this deflected measuring beam at least partially or temporarily to the other recipient. If the container is underfilled with filling material and a considerable excess of foam  there is no longer a wrong decision, because the further recipients decide z. B. based on the measured Intensity, whether it is actually the desired product or foam.

Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn zumindest für zwei Meß­ strahlen je ein weiterer Empfänger vorgesehen ist.It is further preferred if at least for two measuring radiate another receiver is provided.

Hier ist von Vorteil, daß der "Schaumeffekt" ganz ausgeblendet wird. Auch die Abfüllung eigentlich nicht störender Schaumüber­ stand über einem "richtigen" Füllstand führt jetzt nicht zu einer Fehlermeldung im Sinne einer Überfüllung, denn der dem oberen Meßstrahl zugeordnete weitere Empfänger erkennt, daß sich in dem Weg des oberen Meßstrahles kein Füllgut sondern Schaum befindet.The advantage here is that the "foam effect" is completely hidden becomes. Even the filling of foam, which is actually not annoying was above a "correct" level now does not lead to an error message in the sense of overcrowding, because of the additional receiver assigned to the upper measuring beam recognizes that there is no filling material in the path of the upper measuring beam Foam is located.

Mit Hilfe zweier Meßstrahlen, zweier zugeordneter Empfänger und zweier weiterer Empfänger kann jetzt jede Art von Fehl­ abfüllung erkannt werden, weil die geometrischen Anordnungen der Meßstrahlen und der Empfänger an die Behälter und das Füllgut anpaßbar sind.With the help of two measuring beams, two assigned receivers and two other recipients can now make any kind of mistake bottling can be recognized because of the geometric arrangements the measuring beams and the receiver to the container and the filling material are customizable.

Ferner ist es bevorzugt, wenn zumindest ein zusätzlicher Empfänger vorgesehen ist, der räumlich so zu einem Meßstrahl angeordnet ist, daß dieser zumindest teilweise und zeitweise auf den zusätzlichen Empfänger auftrifft, wenn er durch einen Wandbereich des Behälters hindurchgeht, ohne in dessen Inneres einzutreten.It is further preferred if at least one additional Receiver is provided, which is spatially a measuring beam is arranged that this is at least partially and temporarily strikes the additional recipient when he is through a Wall area of the container passes without being inside to enter.

Auf diese vorteilhafte Weise ist auch eine Kontrolle der Außenkontur des Behälters möglich. Der Verlauf des Meßstrahles durch den Wandbereich des Behälters hängt nämlich von den geometrischen Bedingungen ab, so daß auch hierdurch erkannt werden kann, ob sich der richtige Behälter im Meßstrahl befindet. Das Signal des zusätzlichen Empfängers kann auch als Trigger- Signal verwendet werden, das die Auswertung der Signale der zugeordneten und weiteren Empfänger startet.In this advantageous way is also a control of Outer contour of the container possible. The course of the measuring beam because of the wall area of the container depends on the  geometric conditions, so that this is also recognized whether the correct container is in the measuring beam. The signal from the additional receiver can also be used as a trigger Signal are used, the evaluation of the signals of the assigned and additional recipients starts.

Insgesamt ist es bevorzugt, wenn die Sendevorrichtung eine zeilenartige Anordnung von Sendern umfaßt und/oder wenn zumindest einige der Empfänger zeilenartig angeordnet sind.Overall, it is preferred if the transmitting device has a row-like arrangement of transmitters and / or if at least some of the receivers are arranged in rows.

Hier ist von Vorteil, daß zusätzlich oder alternativ zu der mechanischen Verstellung der Sendevorrichtung und/oder der Empfänger eine Art "elektrische" Verstellung möglich ist. Aus den beiden Zeilenarrays werden Sender/Empfänger-Paare je nach den geometrischen Vorgaben ausgewählt. Befinden sich z. B. zehn Sender übereinander angeordnet, so wird durch Auswahl zweier dieser Sender nicht nur die Füllstandshöhe sondern auch der Toleranzbereich ausgewählt. Selbstverständlich müssen die zugeordneten Empfänger entsprechend ausgewählt werden. Je nach Art des Füllgutes und des Behälters können auch die weiteren Empfänger elektronisch eingeschaltet werden. Gleiches gilt für die zusätzlichen Empfänger.The advantage here is that in addition or as an alternative to the mechanical adjustment of the transmission device and / or Receiver a kind of "electrical" adjustment is possible. Out The two line arrays become transmitter / receiver pairs depending on selected the geometric specifications. Are z. B. ten Transmitter arranged one above the other, by selecting two this transmitter not only the level but also the Tolerance range selected. Of course they have to assigned recipients can be selected accordingly. Depending on The type of filling and the container can also be the other Receiver can be switched on electronically. The same applies to the additional recipients.

Dabei ist es bevorzugt, wenn eine flächenartige Anordnung von Empfängern vorgesehen ist.It is preferred if a flat arrangement of Is intended for recipients.

Hier ist von Vorteil, daß aus dem Flächenarray von Empfängern jeweils die Empfänger ausgewählt werden können, die für den gerade laufenden Abfüllvorgang erforderlich sind. Dieses Flächenarray kann entweder eine Anordnung von diskreten Foto­ transistoren etc. sein, es ist aber auch möglich, einen Flächen­ sensor nach Art eines CCD-Arrays zu verwenden und nur bestimmte Pixel dieses Arrays auszulesen und weiterzuverarbeiten. The advantage here is that from the array of receivers the recipients can be selected for the filling process currently in progress is required. This Area array can either be an arrangement of discrete photo transistors etc., but it is also possible to use a surface to use sensor like a CCD array and only certain Read out pixels of this array and process them further.  

Ferner ist es bevorzugt, wenn eine Steuer- und Speichereinheit vorgesehen ist, in der für verschiedene Behältertypen und/oder Füllgutarten die räumlichen Zuordnungen zwischen Meßstrahlen und Empfängern speicherbar sind.It is further preferred if a control and storage unit is provided in the for different types of containers and / or Fill types the spatial assignments between measuring beams and receivers can be stored.

Zum einen ist hier von Vorteil, daß mehrere "Programme" in der Steuer- und Speichereinheit abgelegt werden können, so daß bei einem Wechsel der Abfüllart lediglich auf ein neues Programm umgeschaltet werden muß, das dann automatisch die richtigen Sender und Empfänger auswählt. Hier ist aber weiter von Vorteil, daß die richtigen Sender und Empfänger von dem Anwender nicht vorher berechnet werden müssen, vielmehr ist eine Art "Teach-In" möglich, indem zunächst ein richtig abgefüllter Behälter zwischen die Sender und die Empfänger gebracht wird, woraufhin die Steuer- und Speichereinheit dann selektiv die einzelnen Sender betätigt und die Empfänger identifiziert, die in diesem speziellen Fall als zugeordnete, weitere und zusätzliche Empfänger dienen.On the one hand, it is advantageous that several "programs" in the Control and storage unit can be stored, so that at a change in the type of filling only to a new program must be switched, which then automatically the correct Selects transmitter and receiver. But here is another advantage that the correct transmitter and receiver are not from the user must be calculated beforehand, rather a kind of "teach-in" possible by first filling a correctly filled container between the sender and the receiver is brought, whereupon the tax and the storage unit then selectively actuates the individual transmitters and identified the recipient in that particular case serve as assigned, additional and additional recipients.

Dabei ist es dann bevorzugt, wenn die Sendevorrichtung und die Empfänger je in Gehäusen untergebracht sind, die mit Filter­ scheiben verschlossen sind, die nur Licht in dem infraroten Wellenlängenbereich durchlassen und für einen hermetischen Abschluß zur Umgebung sorgen.It is then preferred if the transmitting device and the Receivers are each housed in housings that have filters slices are closed that only light in the infrared Pass the wavelength range and for a hermetic Ensure closure to the environment.

Hier ist von Vorteil, daß die neue Kontrollvorrichtung gegen herumspritzendes Spritzgut etc. geschützt ist, so daß die Schutzklasse IP 67 eingehalten wird.The advantage here is that the new control device against spraying around spraying is protected, so that the Protection class IP 67 is maintained.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die Steuer- und Speichereinheit ein Eingangssignal empfängt, das die Position des aktuell zu kontrollierenden Behälters repräsentiert. It is further preferred if the control and storage unit receives an input signal that indicates the position of the current controlling container represents.  

Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise z. B. eine Synchronisation mit der Geschwindigkeit des Förderbandes erreicht, so daß auf die zusätzlichen Empfänger verzichtet werden kann, die, wie oben erwähnt, ebenfalls zur Synchronisierung und Triggerung verwendbar sind.As a result, z. B. a synchronization reached at the speed of the conveyor belt so that on the additional recipient can be dispensed with, like mentioned above, also for synchronization and triggering are usable.

Zusammenfassend bietet die neue Kontrollvorrichtung also mehrere Vorteile, einmal kann sie sozusagen als integrierte Eigenschaft den Behälter erkennen, zum anderen arbeitet sie unabhängig von dem Füllgut, der Behälterform und weiteren Behältereigenschaften, wobei sie auch unempfindlich gegen einen Querversatz des Behälters ist. Es können nicht nur die Außenkonturen der Behälter ohne zusätzliche Sensoren gemessen werden, die Kontrollvor­ richtung überwacht sich über die Lücken zwischen den einzelnen Behältern auch selbst, so daß mit nur einer Sendevorrichtung und einem oder wenigen Empfängern verschiedene Überwachungs­ funktionen erfüllt werden können. Da die Messung sozusagen on­ line erfolgt, jeder im Einsatz befindliche Empfänger muß im einfachsten Falle lediglich eine Ja/Nein-Entscheidung ausgeben, ist die neue Kontrollvorrichtung auch für hohe Meßgeschwindig­ keiten besonders gut geeignet.In summary, the new control device offers several Advantages, once it can be said to be an integrated property recognize the container, on the other hand it works independently of the contents, the shape of the container and other container properties, being insensitive to a transverse offset of the Container. Not only the outer contours of the containers can be measured without additional sensors, the control pre Direction monitors itself over the gaps between the individual Containers themselves, so that with only one transmitter and one or a few receivers different surveillance functions can be fulfilled. Since the measurement is on line takes place, each receiver in use must be in the in the simplest case just issue a yes / no decision, the new control device is also for high measuring speeds particularly well suited.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. Show it:

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Prinzipdar­ stellung der neuen Kontrollvorrichtung mit einem geschnittenen und teilweise weggebrochenen Behälter im vertikalen Schnitt; Figure 1 is a schematic side view of a Prinzipdar position of the new control device with a cut and partially broken container in vertical section.

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt längs der Linie 2-2 aus Fig. 1; FIG. 2 shows a horizontal section along the line 2-2 from FIG. 1;

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt längs der Linie 3-3 aus Fig. 1; und Fig. 3 is a horizontal section taken along the line 3-3 of FIG. 1; and

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Empfängerfeldes, wie es bei der Kontrollvorrichtung aus Fig. 1 ver­ wendet werden kann. Fig. 4 is a schematic representation of a receiver field, as it can be used ver in the control device of Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Kontrollvorrichtung bezeichnet, die zur Messung von Füllständen von Füllgut 12 vorgesehen ist, das in das Innere 14 eines mit 15 bezeichneten Behälters eingefüllt ist. Der Behälter 15 ist in Fig. 1 im vertikalen Schnitt sowie teilweise weggebrochen gezeigt.In FIG. 1, 10 denotes a control device which is provided for measuring fill levels of filling material 12 which is filled into the interior 14 of a container denoted by 15 . The container 15 is shown in Fig. 1 in vertical section and partially broken away.

Die Kontrollvorrichtung 10 umfaßt eine zumindest einen ersten Sender 16 für infrarote Strahlung aufweisende Sendevorrichtung 17 auf der einen Seite des Behälters 15 sowie eine Anordnung 18 mit zumindest einem ersten Empfänger 19 auf der anderen Seite des Behälters 15. The control device 10 comprises at least one first transmitter 16 for infrared radiation transmitting device 17 on one side of the container 15 and an arrangement 18 with at least one first receiver 19 on the other side of the container 15 .

Die Sendevorrichtung 17 ist in einem Gehäuse 21 angeordnet, das über ein Filterglas 22 hermetisch gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist. Gleichfalls ist die Anordnung 18 in einem Gehäuse 23 untergebracht, das über ein Filterglas 24 hermetisch abgeschlossen ist. Die Filtergläser 22, 24 sind so gewählt, daß sie nur für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig sind, der von der Sendevorrichtung 17 abgestrahlt wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß Fremdlicht die Messung stört.The transmission device 17 is arranged in a housing 21 , which is hermetically sealed from the surroundings by a filter glass 22 . Likewise, the arrangement 18 is accommodated in a housing 23 which is hermetically sealed via a filter glass 24 . The filter glasses 22 , 24 are selected so that they are only permeable to the infrared wavelength range which is emitted by the transmitter device 17 . This prevents extraneous light from interfering with the measurement.

Der Sender 16 erzeugt einen ersten Meßstrahl 26 in dem infraroten Wellenlängenbereich, der in Fig. 1 auf den zugeordneten Empfänger 19 trifft. Es ist zu erkennen, daß sich in dem Weg des ersten Meßstrahles 26 in dem Inneren 14 des Behälters 15 kein Füllgut befindet, so daß der erste Meßstrahl 26 trotz vierfacher Brechung an optischen Grenzflächen auf den zugeordneten Empfänger 19 trifft, den der erste Meßstrahl 26 auch dann trifft, wenn sich kein Behälter 15 im Weg des Meßstrahles 26 befindet.The transmitter 16 generates a first measuring beam 26 in the infrared wavelength range, which strikes the assigned receiver 19 in FIG. 1. It can be seen that there is no filling material in the path 14 of the first measuring beam 26 in the interior 14 of the container 15 , so that the first measuring beam 26 hits the assigned receiver 19 , which the first measuring beam 26 also, despite fourfold refraction at optical interfaces then hits when there is no container 15 in the path of the measuring beam 26 .

Um einen vertikalen Abstand 27 unterhalb des ersten Senders 16 befindet sich in der Darstellung nach Fig. 1 ein zweiter Sender 28, dem auf der Empfängerseite ein zweiter Empfänger 29 zugeordnet ist. Auch der zweite Empfänger 29 befindet sich um den vertikalen Abstand 27 unterhalb des ersten Empfängers 19. Ferner ist ein weiterer Empfänger 30 vorgesehen, der um einen vertikalen Abstand 32 unterhalb des zweiten Empfängers 29 angeordnet ist. Auf diesen weiteren Empfänger 30 trifft ein zweiter Meßstrahl 33 auf, der von dem zweiten Sender 28 ausge­ strahlt wird.1 by a vertical distance 27 is below the first transmitter 16 in the illustration of FIG. 28, a second transmitter, which is assigned on the receiver side a second receiver 29. The second receiver 29 is also located below the first receiver 19 by the vertical distance 27 . Furthermore, a further receiver 30 is provided, which is arranged at a vertical distance 32 below the second receiver 29 . A second measuring beam 33 strikes this further receiver 30 and is emitted by the second transmitter 28 .

Wenn sich kein Behälter 15 in dem Weg des zweiten Meßstrahles 33 befindet, so trifft dieser auf den zweiten Empfänger 29 auf. Gleiches gilt, wenn sich kein Füllgut 12 in dem Weg des zweiten Meßstrahles 33 in dem Inneren 14 des Behälters 15 befindet, der Strahlenverlauf ist dann ähnlich wie der in Fig. 1 für den ersten Meßstrahl 26 gezeigte.If there is no container 15 in the path of the second measuring beam 33 , it strikes the second receiver 29 . The same applies if there is no filling material 12 in the path of the second measuring beam 33 in the interior 14 of the container 15 , the beam path is then similar to that shown for the first measuring beam 26 in FIG. 1.

Die gezeigten Strahlenverläufe des ersten und zweiten Meßstrahles 26, 33 lassen sich mit Hilfe des Brechungsgesetzes erklären. Zu diesem Zweck sei angenommen, daß der Behälter 15 eine Wand 34 aufweist, die z. B. aus Glas besteht und für Licht in dem infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Wenn ein Meßstrahl 16, 33 in die Wand 34 eintritt, so wird der Meßstrahl zum Lot zu der Wand 34 an dem Auftreffpunkt hin gebrochen, da der Brechungsindex der Wand 34 größer ist als der Brechungsindex von Luft (immer gegenüber Vakuum gemessen). Beim Austritt aus der Wand 34 wird der erste Meßstrahl 26 wieder zurückgebrochen, so daß sich lediglich ein Parallelversatz ergibt. Ein umgekehrter Versatz ergibt sich bei dem erneuten Eintritt des Meßstrahles 26 in die Wand 34, so daß der Meßstrahl 26 im Ergebnis auf der gleichen Höhe aus dem Behälter 15 wieder austritt, auf der er auch in ihn eingetreten ist. Dies gilt für sämtliche Behälter, bei denen die Wand näherungsweise planparallele Oberflächen aufweist und bei denen weiter die Eintritts- und die Austritts­ wand spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen, was jedoch bei allen rotationssymmetrischen und fast allen flachen Behältern 15 zwangsläufig der Fall ist. Auf diese Weise wird der erste Meßstrahl 26 unabhängig von der Behälterform immer dann auf den zugeordneten Empfänger 19 treffen, wenn sich in seinem Weg im Inneren 14 des Behälters 15 Luft befindet.The beam profiles shown of the first and second measuring beams 26 , 33 can be explained with the help of the law of refraction. For this purpose it is assumed that the container 15 has a wall 34 which, for. B. consists of glass and is transparent to light in the infrared wavelength range. When a measuring beam 16 , 33 enters the wall 34 , the measuring beam is refracted to the solder towards the wall 34 at the point of impact, since the refractive index of the wall 34 is greater than the refractive index of air (always measured against vacuum). When emerging from the wall 34 , the first measuring beam 26 is refracted again, so that there is only a parallel offset. A reverse offset occurs when the measuring beam 26 enters the wall 34 again , so that the measuring beam 26 emerges at the same height from the container 15 at which it also entered it. This applies to all containers in which the wall has approximately plane-parallel surfaces and in which the entrance and the exit wall are mirror-symmetrical to one another, but this is inevitably the case with all rotationally symmetrical and almost all flat containers 15 . In this way, the first measuring beam 26 is always meet regardless of the container shape to the associated receiver 19 when the container 15 is air in its path inside the fourteenth

Trifft der Meßstrahl 26, 33 dagegen auf Füllgut, das einen größeren Brechungsindex als Luft aufweist, so wird der Meßstrahl 26, 33 nicht so stark zurückgebrochen, wie es in Fig. 1 für den ersten Meßstrahl 26 gezeigt ist. Der zweite Meßstrahl 33 läuft dementsprechend in Fig. 1 nach rechts unten weg und trifft je nach den optischen Eigenschaften des Füllgutes 12 z. B. auf den weiteren Empfänger 30 oder den weiteren Empfänger 30'. Der Ort des weiteren Empfängers 30, 30' hängt somit zum einen von der Geometrie des Behälters 15 und zum anderen von den optischen Eigenschaften des Füllgutes 12 ab.If, on the other hand, the measuring beam 26 , 33 strikes filling material which has a larger refractive index than air, the measuring beam 26 , 33 is not broken back as much as is shown in FIG. 1 for the first measuring beam 26 . The second measuring beam 33 accordingly runs away to the bottom right in FIG. 1 and, depending on the optical properties of the filling material 12 , strikes z. B. on the further receiver 30 or the further receiver 30 '. The location of the further receiver 30 , 30 'thus depends on the one hand on the geometry of the container 15 and on the other hand on the optical properties of the filling material 12 .

Für einen richtig gefüllten Behälter 15, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wird also erwartet, daß der erste Meßstrahl 26 auf den ersten zugeordneten Empfänger 19 trifft. Ist dies nicht der Fall, so liegt eine Überfüllung des Behälters 15 vor. Für den zweiten Meßstrahl 33 wird erwartet, daß er auf den weiteren Empfänger 30, 30' trifft. Trifft er dagegen auf den zweiten zugeordneten Empfänger 29, so liegt Unterfüllung vor. Trifft der zweite Meßstrahl dagegen weder den zugeordneten Empfänger 29 noch den weiteren Empfänger 30, 30', so liegt ein Abfüllfehler vor, entweder der Behälter 15 ist falsch oder aber das eingefüll­ te Füllgut 12.For a correctly filled container 15 , as shown in FIG. 1, it is therefore expected that the first measuring beam 26 hits the first assigned receiver 19 . If this is not the case, the container 15 is overfilled. The second measuring beam 33 is expected to strike the further receiver 30 , 30 '. If, however, he encounters the second assigned receiver 29 , there is underfill. If, on the other hand, the second measuring beam neither hits the assigned receiver 29 nor the further receiver 30 , 30 ', there is a filling error, either the container 15 is incorrect or the filled product 12 .

Aus all dem ergibt sich, daß die Empfänger 19, 29, 30, 30' lediglich Ja/Nein-Entscheidungen ausgeben. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich Intensitäten zu messen, so daß Aussagen über das Maß der Absorption möglich sind, die der Meßstrahl 26, 33 auf seinem Weg durch den Behälter 15 erfahren hat. Damit lassen sich Aussagen über die Qualität des Behälters 15 gewinnen, wenn man die Meßsignale des Empfängers 19, 29 verarbeitet. Ferner können weitere Aussagen über das Füllgut 12 getroffen werden, wenn die Intensitäten mit den weiteren Empfängers 30, 30' gemessen werden. It follows from all of this that the recipients 19 , 29 , 30 , 30 'only issue yes / no decisions. However, it is also possible to measure additional intensities, so that statements can be made about the degree of absorption that the measuring beam 26 , 33 experienced on its way through the container 15 . In this way, statements about the quality of the container 15 can be obtained when the measurement signals of the receiver 19 , 29 are processed. Furthermore, further statements can be made about the filling material 12 if the intensities are measured with the further receivers 30 , 30 '.

Die Meßergebnisse der Sendevorrichtung 17 werden über eine mehrpolige Verbindung 35 in eine Steuer- und Speichereinheit 36 gegeben, die ebenfalls ein Eingangssignal 37 empfängt, über das z. B. eine Synchronisation mit der Transportgeschwindigkeit des Behälters 15 beispielsweise aus einem Förderband ermöglicht wird. Die Steuer- und Speichereinheit 36 gibt ein Bewertungs­ signal 38 aus, das den Füllstand des Füllgutes 12 in dem Behälter 15 als unterfüllt, überfüllt oder richtig gefüllt qualifiziert.The measurement results of the transmission device 17 are given via a multi-pole connection 35 in a control and storage unit 36 , which also receives an input signal 37 via which, for. B. synchronization with the transport speed of the container 15 is made possible, for example, from a conveyor belt. The control and storage unit 36 outputs an evaluation signal 38 which qualifies the filling level of the filling material 12 in the container 15 as underfilled, overfilled or correctly filled.

Die Steuer- und Speichereinheit 36 ist ferner über eine weitere Leitung 39 mit der Sendevorrichtung 17 verbunden. Über die Leitungen 35, 39 bestimmt die Steuer- und Speichereinheit 36 welche Sender 16, 28 und welche Empfänger 19, 29, 30, 30' für den jeweiligen Abfüllvorgang benötigt werden. Diese Information kann entweder vorher von dem Anwender festgelegt und in der Steuer- und Speichereinheit 36 eingespeichert sein, es ist aber auch möglich, nach Art eines Teach-In-Verfahrens zunächst einige richtig gefüllte Behälter 15 zu vermessen und die Ergebnisse dieser Vermessung dann dazu zu verwenden, die richtigen Sender 16, 28 und Empfänger 19, 29, 30, 30' auszuwählen. Das Umschalten der Kontrollvorrichtung 10 auf neue Behälter 15 und/oder neues Füllgut 12 kann damit sehr schnell erfolgen, die Steuer- und Speichereinheit 36 wählt lediglich über ein neues Programm neue Sender 16, 28 und Empfänger 19, 29, 30, 30' aus.The control and storage unit 36 is also connected to the transmission device 17 via a further line 39 . Via the lines 35 , 39 , the control and storage unit 36 determines which transmitters 16 , 28 and which receivers 19 , 29 , 30 , 30 'are required for the respective filling process. This information can either be determined beforehand by the user and stored in the control and storage unit 36 , but it is also possible to first measure some correctly filled containers 15 in the manner of a teach-in method and then to add the results of this measurement use to select the correct transmitters 16 , 28 and receivers 19 , 29 , 30 , 30 '. Switching the control device 10 to new containers 15 and / or new contents 12 can thus take place very quickly; the control and storage unit 36 only selects new transmitters 16 , 28 and receivers 19 , 29 , 30 , 30 'via a new program.

Bisher wurde unter Bezugnahme auf Fig. 1 lediglich der vertikale Versatz der Meßstrahlen 26, 33 besprochen, ein derartiger Versatz findet jedoch auch in der horizontalen Ebene statt, wie es nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert werden soll. So far, only the vertical offset of the measuring beams 26 , 33 has been discussed with reference to FIG. 1, but such an offset also takes place in the horizontal plane, as will now be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

Fig. 2 zeigt den ersten Meßstrahl 26 in den verschiedenen Bedingungen, die er je nach Stellung des Behälters 15 bei dem Durchlauf dieses Behälters 15 erfährt. Fig. 2 shows the first measuring beam 26 in the various conditions which it experiences depending on the position of the container 15 during the passage of this container 15 .

Wenn sich der Behälter 15 noch nicht in dem Meßstrahl 26 befindet, trifft dieser als Luftstrahl 41 unmittelbar auf den zugeordneten Empfänger 19 auf. Diese Situation in den Lücken zwischen den einzelnen Behältern 15 kann dazu verwendet werden, die Intensität des Meßstrahles 26 nachzuregeln und ggf. Fehler festzustellen. Wenn sich der Behälter 15 weiter bewegt, so trifft der Meßstrahl 26 schließlich auf den Behälter 15 auf und läuft als Randstrahl 42 durch die Wand 34 hindurch und trifft auf einen zusätzlichen Empfänger 43 auf, der ebenfalls in Fig. 1 bezeichnet ist. Der zusätzliche Empfänger 43 weist einen horizon­ talen Versatz 44 zu dem zugeordneten Empfänger 19 auf, wobei dieser Versatz 44 von den geometrischen Bedingungen des Behälters 15 abhängt. Auf diese Weise ist zusätzlich eine Identifizierung der Außenkontur des Behälters 15 möglich. Ein Signal an dem zusätzlichen Empfänger 43 kann somit zur Triggerung der Auslesung der folgenden Empfänger 19, 29, 30, 30' verwendet werden. Alternativ kann auch das Signal des Empfängers 19 zur Triggerung/Konturerkennung verwendet werden.If the container 15 is not yet in the measuring beam 26 , it hits the assigned receiver 19 directly as an air jet 41 . This situation in the gaps between the individual containers 15 can be used to readjust the intensity of the measuring beam 26 and, if necessary, to determine errors. If the container 15 moves further, the measuring beam 26 finally strikes the container 15 and runs as an edge beam 42 through the wall 34 and strikes an additional receiver 43 , which is also designated in FIG. 1. The additional receiver 43 has a horizontal offset 44 to the associated receiver 19 , which offset 44 depends on the geometric conditions of the container 15 . In this way, an identification of the outer contour of the container 15 is also possible. A signal at the additional receiver 43 can thus be used to trigger the reading of the following receivers 19 , 29 , 30 , 30 '. Alternatively, the signal of the receiver 19 can also be used for triggering / contour detection.

Wenn der Meßstrahl 26 nun in das Innere 14 des Behälters 15 eingedrungen ist, so läuft er als Luftstrahl 45 oder als Mittenstrahl 46 durch den Behälter 15 durch und trifft wegen des bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten sich kom­ pensierenden Versatzes auf den zugeordneten Empfänger 19 auf.If the measuring beam 26 has now penetrated into the interior 14 of the container 15 , it passes through the container 15 as an air jet 45 or as a central jet 46 and hits the associated receiver because of the compensating offset already explained in connection with FIG. 1 19 on.

Diese Situation ändert sich, wenn sich in dem Weg des Meßstrahles 26, 33 Füllgut befindet, wie es in Fig. 3 für den zweiten Meßstrahl 33 dargestellt ist. Zunächst ist in Fig. 3 noch einmal ein Luftstrahl 47 gezeigt, als der der Meßstrahl 33 unmittelbar auf den zugeordneten Empfänger 29 auftrifft. Tritt der Meßstrahl 33 jetzt als Füllgutstrahl 48 in das Innere 14 des Behälters 15 ein, so ergibt sich ein horizontaler Versatz 49 und der Meßstrahl 33 trifft auf den weiteren Empfänger 30. Dieser Versatz 49 ist ein Maß für die optischen und geometrischen Eigenschaften des Behälters 15 und des Füllgutes 12, wie dies bereits ausführ­ lich erläutert wurde.This situation changes when there is filling material in the path of the measuring beam 26 , 33 , as is shown in FIG. 3 for the second measuring beam 33 . First, an air jet 47 is shown again in FIG. 3, when the measuring jet 33 strikes the assigned receiver 29 directly. If the measuring beam 33 now enters the interior 14 of the container 15 as a filling material beam 48 , there is a horizontal offset 49 and the measuring beam 33 strikes the further receiver 30 . This offset 49 is a measure of the optical and geometric properties of the container 15 and the contents 12 , as has already been explained Lich.

In Fig. 3 ist ferner zu erkennen, daß ein Mittenstrahl 50 auch hier den zugeordneten Empfänger 29 erreicht, dies jedoch nur kurzfristig beim Durchgang durch die Mitte des Behälters 15.In FIG. 3 it can also be seen that a center beam 50 also reaches the assigned receiver 29 here, but only for a short time when passing through the center of the container 15 .

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß sich die Meßstrahlen verändern, wenn sich die Behälter weiter durch die jeweiligen Meßstrahlen hindurchschieben, so daß die in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Strahlenverläufe immer nur zeitweise vorherrschen. Mit anderen Worten, die Meßstrahlen 26, 33 treffen die genannten Empfänger immer nur teilweise und zeitweise. Dadurch, daß sowohl die Sendevorrichtung einen gewissen Sendekegel als auch die Empfänger einen gewissen Empfangskegel aufweisen, führt dieses teilweise und zeitweise Auftreffen jedoch nicht zu starken Intensitätsverlusten.In this context, it should be noted that the measuring beams change when the containers push further through the respective measuring beams, so that the beam profiles shown in FIGS. 1, 2 and 3 always only predominate at times. In other words, the measuring beams 26 , 33 only partially and temporarily hit the named receivers. Because both the transmitting device has a certain transmission cone and the receivers have a certain reception cone, this partial and temporary impact does not lead to severe loss of intensity.

Anhand von Fig. 4 soll nun erläutert werden, wie ein Flächenarray 51 von Empfängern verwendet werden kann. In Fig. 4 ist ein sich in horizontaler Richtung H und vertikaler Richtung V (siehe auch Fig. 1, 2 und 3) erstreckendes Feld von Empfängern gezeigt, zu denen die zugeordneten Empfänger 19 und 29 für den ersten bzw. zweiten Meßstrahl 26 bzw. 33 zählen sowie die weiteren Empfänger 30, 30' und der zusätzliche Empfänger 43. Es ist zu sehen, daß diese Empfänger nicht nur vertikal sondern auch horizontal gestaffelt angeordnet sind. Ferner ist ein weiterer Empfänger 52 für den ersten Meßstrahl 26 vorgesehen, auf den dieser auftrifft, wenn er bei seinem Weg durch das Innere 14 des Behälters 15 auf Füllgut trifft. Da dieses Füllgut 12 nicht vorhanden sein dürfte, ist ein Signal des weiteren Empfängers 52 ein Indiz für Überfüllung oder aber für überstehenden Schaum, was jedoch an der Intensität des Meßsignales des weiteren Empfängers 52 erkannt wird.Based on Fig. 4 as a surface array 51 can be used by receivers will now be explained. FIG. 4 shows a field of receivers extending in the horizontal direction H and vertical direction V (see also FIGS. 1, 2 and 3), to which the assigned receivers 19 and 29 for the first and second measuring beam 26 and 33 count as well as the further receivers 30 , 30 'and the additional receiver 43 . It can be seen that these receivers are staggered not only vertically but also horizontally. Furthermore, a further receiver 52 is provided for the first measuring beam 26 , which strikes it when it encounters filling material on its way through the interior 14 of the container 15 . Since this filling material 12 should not be present, a signal from the further receiver 52 is an indication of overfilling or of excess foam, which is however recognized by the intensity of the measurement signal from the further receiver 52 .

Schließlich ist noch ein zusätzlicher Empfänger 53 für den zweiten Meßstrahl 33 vorgesehen. Auf diesen zusätzlichen Empfänger 53 trifft der weitere Meßstrahl 33, wenn er als Randstrahl durch die Wand 34 durchgeht.Finally, an additional receiver 53 is provided for the second measuring beam 33 . The further measuring beam 33 strikes this additional receiver 53 when it passes through the wall 34 as an edge beam.

Allgemein sind in Fig. 4 Kreuzungspunkte 54 von horizontalen und vertikalen Linien als Empfänger gedacht, die von der Steuer- und Speichereinheit 36 je nach Abfüllvorgang ausgewählt werden.Generally 4 points of intersection are designed 54 of horizontal and vertical lines as a receiver, which are selected by the control and storage unit 36 depending on the filling process in Fig..

Anhand von Fig. 4 soll jetzt noch einmal kurz erläutert werden, wie der gesamte Meßvorgang für den in Fig. 1 gezeigten Behälter 15 vonstatten geht. Wenn sich der Behälter 15 auf die Kontroll­ vorrichtung 10 zu bewegt, so gelangt als erstes der zweite Meßstrahl 33 in den Bereich der Wand 34, was zu einem Meßsignal des zusätzlichen Empfängers 53 führt. Dann tritt der erste Meßstrahl 26 in die Wand 34 ein und bewirkt ein Signal in dem zusätzlichen Empfänger 43. Aus der Abfolge der Signale der Empfänger 19, 29 sowie ggf. der zusätzlichen Empfänger 53 und 43 kann die Steuer- und Speichereinheit 36 Rückschlüsse über die Kontur des Behälters 15 ziehen. Beim weiteren Vorbewegen gelangt jetzt der zweite Meßstrahl 33 in das Innere 14 des Behälters 15 und wird über das Füllgut 12 so gebrochen, daß er auf den weiteren Empfänger 30, 30' auftrifft. Schließlich gelangt auch der erste Meßstrahl 26 in das Innere 14 des Behälters 15. Da sich der erste Meßstrahl 26 oberhalb des Füllstandes befindet, trifft er wieder auf den zugeordneten Empfänger 19. Sollte sich oberhalb des Füllstandes Schaum befinden, so trifft der erste Meßstrahl 26 stattdessen teilweise und abgeschwächt auf den weiteren Empfänger 52, der ein geringes Signal ausgibt, so daß die Steuer- und Speichereinheit 36 das Vorhandensein von Schaum erkennt.Referring to FIG. 4 will now once again be briefly explained how the entire measuring process for the case shown in Fig. 1 container 15 proceeds more. When the container 15 moves towards the control device 10 , the second measuring beam 33 arrives first in the region of the wall 34 , which leads to a measuring signal from the additional receiver 53 . The first measuring beam 26 then enters the wall 34 and causes a signal in the additional receiver 43 . The control and storage unit 36 can draw conclusions about the contour of the container 15 from the sequence of the signals from the receivers 19 , 29 and, if appropriate, the additional receivers 53 and 43 . When moving forward, the second measuring beam 33 now enters the interior 14 of the container 15 and is broken over the filling material 12 so that it strikes the further receiver 30 , 30 '. Finally, the first measuring beam 26 also reaches the interior 14 of the container 15 . Since the first measuring beam 26 is above the fill level, it hits the assigned receiver 19 again . If there is foam above the fill level, the first measuring beam 26 instead hits the additional receiver 52 , which emits a low signal so that the control and storage unit 36 detects the presence of foam.

Beim Austritt der einzelnen Meßstrahlen 26, 33 aus dem Behälter 15 verläuft der soeben geschilderte Vorgang rückwärts, wobei ggf. nicht gezeigte Empfänger zum Einsatz kommen. Wenn eine der geschilderten Bedingungen nicht eintritt, so erkennt die Steuer- und Speichereinheit 36, daß es sich um einen Fehler handelt, der entsprechend auf der Leitung 38 ausgegeben wird.When the individual measuring beams 26 , 33 emerge from the container 15 , the process just described runs backwards, with receivers (not shown) possibly being used. If one of the conditions described does not occur, the control and storage unit 36 recognizes that it is an error which is correspondingly output on the line 38 .

Zusammengefaßt basiert die neue Kontrollvorrichtung 10 also auf einem Verfahren, bei dem ein Meßstrahl im infraroten Wellenlängenbereich durch das Innere eines Behälters gelenkt wird, um dann nach dem Austritt des Meßstrahles aus dem Behälter an einem oder auch an zwei Meßorten zum Überprüfen, wo der Meßstrahl ausgetreten ist. Der jeweils getroffene Meßort ermöglicht eine Aussage darüber, ob der Meßstrahl auf seinem Weg durch das Innere 14 des Behälters 15 auf Füllgut 12 getroffen ist oder nicht. Wenn zwei derartige Meßstrahlen verwendet werden, ist eine Qualifizierung bezüglich Überfüllung/Unterfüllung möglich, wobei der vertikale Abstand zwischen den beiden Meßstrahlen den Toleranzbereich für die Ungenauigkeit des Füllstandes wiedergibt.In summary, the new control device 10 is based on a method in which a measuring beam in the infrared wavelength range is directed through the interior of a container, and then after the measuring beam has emerged from the container at one or two measuring locations to check where the measuring beam emerged is. The measurement location in each case enables a statement to be made as to whether or not the measurement beam has hit filling material 12 on its way through the interior 14 of the container 15 . If two such measuring beams are used, a qualification with regard to overfilling / underfilling is possible, the vertical distance between the two measuring beams representing the tolerance range for the inaccuracy of the filling level.

Claims (9)

1. Kontrollvorrichtung (10) für Füllstände von im Inneren (14) von Behältern (15) vorhandenem Füllgut (12), mit einer Sendevorrichtung (17) für eine Meßstrahlung und zumindest einem zugeordneten ersten Empfänger (19), der je nach Füllstand des Füllgutes (12) unterschiedliche Meßsignale ausgibt, wobei die Sendevorrichtung (17) zu­ mindest einen ersten Meßstrahl (26) in einem Licht- Wellenlängenbereich aussendet und wobei der erste Meß­ strahl (26) sowie der zugeordnete erste Empfänger (19) räumlich so zueinander ausgerichtet sind, daß der Meß­ strahl (26) zumindest teilweise auf den Empfänger (19) auftrifft, wenn sich kein Behälter (15) in dem Meßstrahl (26) befindet, wobei der Behälter (15) zur Füllstands­ kontrolle durch den Meßstrahl (26) hindurchbewegt wird, der bei Abwesenheit von Füllgut (12) in seinem Weg durch das Innere (14) des Behälter (15) ebenfalls zumindest teilweise auf den zugeordneten Empfänger (19) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßstrahl (26) in einem infraroten Wellenlängenbereich ausgesendet wird, daß die Sendevor­ richtung (17) einen zu dem ersten Meßstrahl (26) ver­ setzten zweiten Meßstrahl (33) in dem infraroten Wellen­ längenbereich aussendet, wobei der zweite Meßstrahl (33) zumindest teilweise auf einen zugeordneten zweiten Empfänger (29) auftrifft, wenn sich kein Behälter (15) in dem zweiten Meßstrahl (33) befindet, und daß der erste oder der zweite Meßstrahl (26, 33) zur Triggerung der Auslesung der Empfänger (19, 29) verwendet wird.1. Control device ( 10 ) for fill levels of contents ( 12 ) present in the interior ( 14 ) of containers ( 15 ), with a transmitter ( 17 ) for measuring radiation and at least one assigned first receiver ( 19 ), which, depending on the fill level of the fill material ( 12 ) outputs different measurement signals, the transmission device ( 17 ) emitting at least one first measurement beam ( 26 ) in a light wavelength range and the first measurement beam ( 26 ) and the associated first receiver ( 19 ) being spatially aligned with one another, that the measuring beam ( 26 ) at least partially strikes the receiver ( 19 ) when there is no container ( 15 ) in the measuring beam ( 26 ), the container ( 15 ) being moved through the measuring beam ( 26 ) for filling level control, which, in the absence of filling material ( 12 ), also at least partially appears on the associated receiver ( 19 ) in its path through the interior ( 14 ) of the container ( 15 ) fft, characterized in that the first measuring beam ( 26 ) is emitted in an infrared wavelength range, that the Sendevor direction ( 17 ) to the first measuring beam ( 26 ) ver set second measuring beam ( 33 ) emits in the infrared wavelength range, the second measuring beam ( 33 ) at least partially strikes an assigned second receiver ( 29 ) when there is no container ( 15 ) in the second measuring beam ( 33 ) and that the first or second measuring beam ( 26 , 33 ) is used to trigger the reading the receiver ( 19 , 29 ) is used. 2. Kontrollvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest ein weiterer Empfänger (30, 30', 52) vorgesehen ist, der räumlich so zu einem Meß­ strahl (26, 33) angeordnet ist, daß dieser zumindest teilweise und zeitweise auf den weiteren Empfänger (30, 30', 52) auftrifft, wenn sich Füllgut (12) in dem Weg des Meßstrahles (26, 33) durch das Innere (14) des Be­ hälters (15) befindet.2. Control device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least one further receiver ( 30 , 30 ', 52 ) is provided, which is spatially arranged to a measuring beam ( 26 , 33 ) that this at least partially and intermittently on the other receiver ( 30 , 30 ', 52 ) when the product ( 12 ) is in the path of the measuring beam ( 26 , 33 ) through the interior ( 14 ) of the container ( 15 ). 3. Kontrollvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest für zwei Meßstrahlen (26, 33) je ein weiterer Empfänger (30, 30', 52) vorgesehen ist.3. Control device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that at least for two measuring beams ( 26 , 33 ) each have a further receiver ( 30 , 30 ', 52 ) is provided. 4. Kontrollvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein zusätz­ licher Empfänger (43, 53) vorgesehen ist, der räumlich so zu einem Meßstrahl (26, 33) angeordnet ist, daß dieser zumindest teilweise und zeitweise auf den zusätz­ lichen Empfänger (43, 53) auftrifft, wenn er durch einen Wandbereich (34) des Behälters (15) hindurchgeht, ohne in dessen Inneres (14) einzutreten. 4. Control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one additional Licher receiver ( 43 , 53 ) is provided, which is arranged spatially to form a measuring beam ( 26 , 33 ) that this at least partially and intermittently strikes the additional receiver ( 43 , 53 ) when it passes through a wall area ( 34 ) of the container ( 15 ) without entering its interior ( 14 ). 5. Kontrollvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung (17) eine zeilenartige Anordnung von Sendern (16, 28) umfaßt und/oder daß zumindest einige der Empfänger (19, 29; 43, 53) zeilenartig angeordnet sind.5. Control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmitting device ( 17 ) comprises a line-like arrangement of transmitters ( 16 , 28 ) and / or that at least some of the receivers ( 19 , 29 ; 43 , 53 ) are arranged in rows. 6. Kontrollvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine flächenartige An­ ordnung (51) von Empfängern (54) vorgesehen ist.6. Control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a flat arrangement ( 51 ) of receivers ( 54 ) is provided. 7. Kontrollvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- und Speichereinheit (36) vorgesehen ist, in der für ver­ schiedene Behältertypen (15) und/oder Füllgutarten (12) die räumlichen Zuordnungen zwischen Meßstrahlen (26, 33) und Empfängern (54) speicherbar sind.7. Control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a control and storage unit ( 36 ) is provided, in the ver for different types of containers ( 15 ) and / or product types ( 12 ), the spatial assignments between measuring beams ( 26 , 33 ) and receivers ( 54 ) can be stored. 8. Kontrollvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung (17) und die Empfänger (19, 29, 43, 53, 52, 30, 30') je in Gehäusen (21, 23) untergebracht sind, die mit Filter­ scheiben (22, 24) verschlossen sind, die nur Licht in dem infraroten Wellenlängenbereich durchlassen und für einen hermetischen Abschluß zur Umgebung sorgen.8. Control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitting device ( 17 ) and the receiver ( 19 , 29 , 43 , 53 , 52 , 30 , 30 ') each in housings ( 21 , 23 ) are housed, which are closed with filter discs ( 22 , 24 ), which only let light in the infrared wavelength range and provide a hermetic seal to the environment. 9. Kontrollvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuer- und Speichereinheit (36) ein Eingangssignal (37) empfängt, das die Position des aktuell zu kontrollierenden Behälters (15) repräsentiert.9. Control device ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the control and storage unit ( 36 ) receives an input signal ( 37 ) which represents the position of the container ( 15 ) currently to be checked.