DE9417615U1

DE9417615U1 - Fülleinrichtung für Behälter

Info

Publication number: DE9417615U1
Application number: DE9417615U
Authority: DE
Original assignee: Kugler Julius & Co GmbH
Current assignee: Kugler Julius & Co GmbH
Priority date: 1994-11-03
Filing date: 1994-11-03
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2004-11-04

Description

Fülleinrichtung für Behälter Anwendungsgebiet: und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Fülleinrichtung für die Befüllung von lichtdurchlässigen Behältern mit fluiden Medien, mit einer Fülleitung und Fördermitteln für das Medium.

Viele Produkte, wie Kosmetika etc., werden in durchsichtige Behälter', beispielsweise Glasgebinde, gefüllt. Diese haben oft starke Toleranzen bzgl. ihrer Abmessungen und insbesondere des Volumens. Bei einer konstant dosierten Füllmenge würde der Füllspiegel in den einzelnen Gebinden unterschiedlich hoch sein, was vom Kunden nicht akzeptiert wird. Um einen gleich hohen Füllspiegel zu erreichen, wird daher abweichend von der vorgegebenen Dosiermenge eine Füllung auf gleiche Füllspiegelhöhe vorgenommen. Dazu werden Vakuumfüller eingesetzt, die eine Übermenge absaugen, um Niveaugleichheit zu erzielen.

Es gibt aber Abfüllprodukte, die sehr schonend behandelt werden müssen, besonders in der Kosmetik- und Pharmaindustrie. Hier muß auf jeden Fall vermieden werden, daß sie Duftstoffe verlieren. Durch den Saugvorgang können aber derartige Duftstoffe entzogen werden, was nicht akzeptiert wird.

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Aufgabe und Lösung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fülleinrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, d.h. eine für das Füllmedium besonders schonende zuverlässig niveaugleiche Füllung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch eine Lichtschranke gelöst, deren Uberwachungsstrecke durch den Behälter hindurch gerichtet ist und die zum Ansprechen auf das Mediumsniveau im Behälter und zur Steuerung der Fördermittel ausgebildet ist.

Eine solche Lichtschranke ist dann besonders vorteilhaft einzusetzen, wenn sie mit extrem gebündeltem Licht arbeitet, indem sie beispielsweise eine Laser-Lichtschranke ist.

Obwohl auch mit Reflektions-Lichtschranken gearbeitet werden könnte, sollte sie nach Möglichkeit auf einander gegenüberliegenden Seiten einer Behälteraufnahme angeordnete Lichtsender und -empfänger haben. Sie kann zur Anpassung an die Behältergrößen und -formen höhenverstellbar angeordnet sein.

Obwohl man annehmen sollte, daß wegen der Bewegungen der Mediumsoberfläche die Anordnung einer Lichtschranke zur Niveausteuerung eines Füllvorganges nicht geeignet ist, hat sich gezeigt, daß die beschriebene Fülleinrichtung eine einwandfreie Niveausteuerung ermöglicht. Dies gilt sowohl für den Fall, daß das Füllrohr unter dem Mediumsniveau im Behälter gehalten wird, als auch bei der Befüllung mit einem aus dem Füllrohr kommenden Strahl über dem Niveau. Trotz der beengten Platzverhältnisse im Behälterhals und der Tatsache, daß bei der Befüllung die Mediumsoberfläche sicherlich keine ideale Ebene ist, sondern auch bei flüssigen und pastösen Medien

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gewisse "Schüttkegel" oder Wellen bildet, hat sich gezeigt, daß die optische Abtastung einwandfrei arbeitet. Dies ist um so erstaunlicher, wenn die Lichtschranke vorzugsweise derart angeordnet ist, daß die Überwachungsstrecke gegenüber der Fülleitung und/oder dem Mediumsstrahl aus dieser seitlich versetzt ist. Hier dringt der Lichtstrahl schräg durch die Behälterwandung hindurch, wenn diese z.B., wie üblich, rund ist. Trotz der dabei zu befürchtenden, auch durch Ungenauigkeiten in der Wandungsgestaltung hervorgerufene Lichtbrechungen konnte eine einwandfreie Detektierung gewährleistet werden, selbst bei Behältern aus farbigem Material.

Es kann also mit der Erfindung eine niveaugleiche Befüllung bei allen Behältern sichergestellt werden, bei denen dies erforderlich ist. Wenn der Behälter nicht lichtdurchlässig ist, so ist ohnehin eine volumengleiche Füllung zweckmäßiger, weil dann die unterschiedliche Niveauhöhe nicht zu erkennen ist.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.

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Die einzige Zeichnungsfigur zeigt

schematisch eine Fülleinrichtung und ihre Steuerung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die Zeichnung zeigt eine Fülleinrichtung 11 in schematischer Darstellung. Auf einem Transporteuer 12 werden Behälter 13, z.B. Glasflaschen in die Vorrichtung transportiert, dort durch als Haltebacken symbolisierte Ausrichtmittel 14 positioniert, so daß ein Füllrohr 15 in den Behälterhals 16 von oben her eingeführt werden kann. Das Füllrohr ist, z.B. mit einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder 17 vertikal beweglich.

In der Fülleitung 18, dessen ins Behälterinnere 19 eingeführter Teil das Füllrohr 15 bildet, ist ein Absperrventil 20 vorgesehen, beispielsweise ein Magnetventil. Ein flüssiges oder pastöses Medium 21 wird aus einem Behälter 22, ggf. über geeignete Pumpen oder Kolben zugeführt. Im schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Fördermittel durch Schwerkraft und das Absperrventil 2 0 gebildet.

Wenn der Behälter 13 seine dargestellte Füllposition einnimmt, befindet er sich innerhalb einer Lichtschranke 23, die einen Lichtsender 24 und einen Lichtempfänger 25 enthält. Es handelt sich um eine Laser-Lichtschranke, deren Sender also einen extrem gebündelten Laserstrahl aussendet. Empfänger und Geber sind, ggf. auch miteinander gekoppelt, so höheneinstellbar, daß sie auf eine genaue Niveauhöhe im Behälter eingestellt werden können. Auch eine seitliche Verstellbarkeit kann vorteilhaft vorgesehen sein. Durch im Flaschenhals auf-

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tretende Brechungserscheinungen kann es auch notwendig sein, Lichtsender und -empfänger 24, 25 unter einem Winkel zueinander anzuordnen.

Zur Lichtschranke gehört ein Steuergerät 26, das die Signale der Lichtschranke auswertet- Es erzeugt Ausgangssignale, die zur Schaltung des Absperrventils 2 0 dienen und ggf. auch zur Steuerung des Füllrohrantriebes 17 eingesetzt werden können.

Funktion

Lichtsender- und empfänger 24, 25 werden an der Fülleinrichtung so eingestellt, daß unter Berücksichtigung der Lichtbrechungsverhältnissse die Überwachungsstrecke 27, die beispielsweise durch einen Laserstrahl gebildet wird, im Behälterhals so verläuft, daß sie den Spalt zwischen dem Füllrohr 15 bzw. einem aus dem Füllrohr kommenden Mediumsstrahl und der Behälterwandung 2 8 durchquert und zwar möglichst horizontal. Nach entsprechendem Abgleich der Lichtschranke bzw. ihrer Empfindlichkeit, der auch automatisch erfolgen kann, kann die Fülleinrichtung in Betrieb gesetzt werden.

Auf dem Förderer 12 laufen nacheinander Behälter 13 in die Füllposition, werden dort positioniert. Danach wird durch den Füllrohrantrieb 17 das Füllrohr 15 durch den Behälterhals 16 in den Behälter eingeführt und die Füllung beginnt durch Öffnung des Ventiles 20. Dabei wird das Füllrohr vertikal mit nach oben geführt, und zwar so, daß die Füllrohrmündung 29 entweder stets über oder stets unter dem sich bildenden Mediumsniveau im Behälter befindet.

Wenn das Mediumsniveau 3 0 die Überwachungsstrecke 27 der Lichtschranke 2 3 erreicht hat, so ändert sich das vom Licht-

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empfänger 25 aufgenommene Signal so, daß das Steuergerät 26 ein Abschaltsignal an das Absperrventil 20 gibt und die Füllung aufhört. Falls erforderlich, kann dieses Signal auch als Auslöser für die Beendigung der Füllrohrbewegung verwendet werden, jedoch mit entsprechendem Nachlauf, um das Füllrohr aus dem Behälterhals 16 herauszuziehen. Der gefüllte Behälter wird dann vom Transporteur 12 zu einer Verschließstation gefördert.

Im Rahmen der Erfindung sind von der nur schematisch dargestellten Ausführung zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise die Füllrohrbewegung auch durch mechanischen Antrieb bewirkt werden und, insbesondere bei komplizierten Flaschenformen, die Geschwindigkeit der Füllrohrbewegung der Geschwindigkeit des Anstiegs des Mediumniveaus angepaßt werden, um die Füllöffnung stets in der vorgegebenen Lage zu diesem Niveau zu halten. Bei Medien mit einer bestimmten Lichtdurchlässigkeit könnte die Überwachungsstrecke ggf. auch durch den Füllstrahl· hindurch veriaufen, weil bei Erreichen des Niveaus eine bedeutende Änderung der Lichtübertragung auftritt. Auch Reflektionserscheinungen an der Oberfläche des Mediums können ausgenutzt werden. In einem solchen Fall· kann auch eine ieicht geneigte Anordnung der Überwachungsstrecke zweckmäßig sein.

Claims

Ansprüche

Fülleinrichtung für Behälter

Fülleinrichtung für die Befüllung von lichtdurchlässigen Behältern (13) mit fluiden Medien (21), mit einer Füllleitung (18) und Fördermitteln für das Medium (21) , gekennzeichnet durch eine Lichtschranke (23), deren Überwachungsstrecke (27) durch den Behälter (13) hindurch gerichtet ist und die zum Ansprechen auf das Mediumsniveau (30) im Behälter und zur Steuerung der Fördermittel (20) ausgebildet ist.

Fülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke (23) mit extrem gebündeltem Licht arbeitet, vorzugsweise eine Laser-Lichtschranke ist.

Fülleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke (23) auf einander gegenüberliegenden Seiten einer Behälteraufnahme angeordnete Lichtsender (24) und -empfänger (25) aufweist.

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4. Fülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke (23) höhenverstellbar und ggf. seitenverstellbar und/oder winkelmäßig einstellbar angeordnet ist.

5. Fülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Lichtschranke (23) derart angeordnet ist, daß die Überwachungsstrecke (27) im Behälterinneren gegenüber der Fülleitung (15) und/oder einem Mediumsstrahl aus dieser seitlich versetzt ist.