DE102018115608A1 - Filling device and method for filling a filling product into a container - Google Patents
Filling device and method for filling a filling product into a container Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018115608A1 DE102018115608A1 DE102018115608.1A DE102018115608A DE102018115608A1 DE 102018115608 A1 DE102018115608 A1 DE 102018115608A1 DE 102018115608 A DE102018115608 A DE 102018115608A DE 102018115608 A1 DE102018115608 A1 DE 102018115608A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filling
- valve
- working cylinder
- control device
- pressure control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C3/2637—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks comprising a liquid valve opened by relative movement between the container and the filling head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B37/00—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged
- B65B37/16—Separating measured quantities from supply
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
- B65B39/001—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers with flow cut-off means, e.g. valves
- B65B39/004—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers with flow cut-off means, e.g. valves moving linearly
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/20—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
- B67C3/206—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups using arrangements of cylinders and pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllorgan (1) zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen von Soße in Flaschen, umfassend ein Ventil (2) zum Beeinflussen eines Füllproduktstroms, und einen über ein Betätigungsfluid schaltbaren Arbeitszylinder (20) zum Vorgeben der Schaltstellungen des Ventils (2), wobei das Betätigungsfluid über eine Druckregelungsvorrichtung (3) aus dem Arbeitszylinder (20) abführbar ist, sowie ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to a filling element (1) for filling a filling product into a container, preferably for filling sauce into bottles, comprising a valve (2) for influencing a filling product flow, and a working cylinder (20) which can be switched via an actuating fluid for specifying the switching positions of the valve (2), the actuating fluid being able to be removed from the working cylinder (20) via a pressure control device (3), and a corresponding method.
Description
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllorgan zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen von Soßen in Flaschen, sowie ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to a filling element for filling a filling product into a container, preferably for filling sauces in bottles, and a corresponding method.
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, zur Abfüllung von Füllprodukten, beispielsweise von Getränken oder fließfähigen Lebensmitteln wie beispielsweise Suppen oder Soßen, insbesondere Grillsoßen oder Ketchup, Rundlauffüller mit pneumatisch betätigten Füllorganen zu verwenden.It is known to use rotary fillers with pneumatically operated filling elements for filling filling products, for example beverages or flowable foods such as soups or sauces, in particular barbecue sauces or ketchup.
Es ist bekannt, zum Öffnen und Schließen der Füllorgane einfach wirkende Pneumatikzylinder vorzusehen, welche etwa druckluftschließend und federkraftöffnend ausgebildet sind - oder auch umgekehrt. In solchen Füllorganen können unter anderem in den Zuleitungen zwischen einem Produkttank und den eigentlichen Füllventilen, welche beispielsweise als Absperrventile oder auch Membranventile mit fester Drosselbohrung im Ventilsitz ausgebildet sein können, Regelventile vorgesehen sein, die durch geeignetes Auf- und Zuschalten den Zuleitungsquerschnitt so verändern, dass ein anwendungsgerechtes Schnell- oder Langsamfüllen bei geöffnetem Füllventil möglich ist. Membranventile können ebenfalls eingesetzt werden, um bei Füllorganen mit einem Füllrohr-Auslauf durch Volumenarbeit, mithin partieller Vergrößerung des Füllrohrquerschnitts oder des Querschnitts in der Produktleitung vor dem Füllrohr durch Schalten zum Beispiel des Membranventils in die geeignete Richtung, Produktreste und Tropfen am Austritt des Füllrohrs zurückzuhalten, oder in das Füllrohr zurück zu saugen, was die Qualität der Abfüllung hinsichtlich des Vermeidens einer Verschmutzung der zu füllenden Behälter erhöht.It is known to provide single-acting pneumatic cylinders for opening and closing the filling elements, which are designed to close compressed air and open spring force - or vice versa. In such filling elements, control valves can be provided, among other things, in the supply lines between a product tank and the actual filling valves, which can be designed, for example, as shut-off valves or also diaphragm valves with a fixed throttle bore in the valve seat, which change the supply line cross section by suitable switching on and off fast or slow filling according to the application is possible with the filling valve open. Diaphragm valves can also be used to hold back filling elements with a filling pipe outlet by volume work, thus partially increasing the filling pipe cross section or the cross section in the product line in front of the filling pipe by switching, for example, the diaphragm valve in the appropriate direction, product residues and drops at the outlet of the filling pipe , or suck back into the filling tube, which increases the quality of the filling in order to avoid contamination of the containers to be filled.
Die Pneumatikzylinder werden üblicher Weise bei konstanten Arbeitsluftdrücken jeweils immer mit gleicher Geschwindigkeit geöffnet und geschlossen. Je nach den rheologischen Eigenschaften der abzufüllenden fließfähigen Füllprodukte kann ein langsames Schließen des Absperrorgans, etwa bei einem vorwärtsschließenden Ventil, und ein langsames Umschalten von Schnell- auf Langsamfüllung, etwa bei einem Membranventil in einer Produktleitung, bei niedrigviskosen Produkten vorteilhaft sein, um ein zu starkes Beschleunigen des Füllprodukts während des Schaltvorgangs zu vermeiden. Andererseits kann ein schnelles (Vorwärts-)Schließen bei hochviskosen Füllprodukten günstig sein, um ein Abreißen des Produktstrahls am Auslauf der Füllorgane zu optimieren. Zur anwendungsabhängigen Anpassung der Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit von Absperrventilen oder anderen über einen pneumatischen Arbeitszylinder angesteuerten Funktionseinheiten im Füllorgan werden deshalb in der Regel feste Zuluft- und/oder Abluftblenden in den Zuleitungen und Abluftführungen eingebaut, um die Zuluft bzw. die Abluft zu dem Arbeitszylinder derart zu drosseln, dass die Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit anwendungsfallspezifisch eingestellt werden kann. Damit wird eine für individuelle Anwendungsfälle hinreichende Ansteuerdynamik der pneumatischen Komponenten in den Füllorganen erreicht, z.B. für eine abzufüllende Produktgruppe mit annähernd identischen rheologischen Eigenschaften.The pneumatic cylinders are usually always opened and closed at the same speed at constant working air pressures. Depending on the rheological properties of the flowable filling products to be filled, a slow closing of the shut-off device, for example in the case of a forward-closing valve, and a slow switchover from rapid to slow filling, for example in the case of a diaphragm valve in a product line, can be advantageous for low-viscosity products, in order to avoid too much Avoid accelerating the filling product during the switching process. On the other hand, rapid (forward) closing can be beneficial in the case of highly viscous filling products in order to optimize tearing off the product jet at the outlet of the filling elements. For application-dependent adaptation of the opening or closing speed of shut-off valves or other functional units in the filling element controlled by a pneumatic working cylinder, fixed supply air and / or exhaust air orifices are therefore usually installed in the supply lines and exhaust air ducts in order to supply or remove the supply air to the working cylinder throttling so that the opening or closing speed can be set to suit the application. This achieves sufficient control dynamics of the pneumatic components in the filling elements for individual applications, e.g. for a product group to be filled with almost identical rheological properties.
Da die beschriebenen Füllorgane mit festen Zuluft- bzw. Abluftdrosseln zur Steuerung der Pneumatikzylinder ausgestattet sind, können bei Abfüllung eines Produktspektrums mit stark variierenden rheologischen Eigenschaften auf einer Füllmaschine, etwa Füllprodukte mit stark abweichenden Viskositäten, Füllprodukte mit und ohne feste Bestandteile und/oder Partikel, Newton'sche sowie nicht-Newton'sche Fluide, Fäden ziehende Füllprodukte, und/oder Füllprodukte mit rheologischer Fließgrenze einen erhöhten Umrüstaufwand zur jeweiligen Anpassung nach sich ziehen. Insbesondere müssen zum Umrüsten von einer Produktgruppe auf eine andere Produktgruppe die Zuluft- und/oder Abluftblenden getauscht werden.Since the filling elements described are equipped with fixed supply air or exhaust air throttles for controlling the pneumatic cylinders, when filling a product range with widely varying rheological properties on a filling machine, such as filling products with widely differing viscosities, filling products with and without solid components and / or particles, Newtonian as well as non-Newtonian fluids, stringy filling products, and / or filling products with rheological yield point entail an increased conversion effort for the respective adaptation. In particular, to convert from one product group to another product group, the supply air and / or exhaust air screens must be replaced.
Bei niedrigviskosen Füllprodukten wirkt sich beispielsweise ein zu schnelles Schließen des Pneumatikzylinders zum Umschalten von Schnellfüllen auf Langsamfüllen und ein zu schnelles Schließen der Kegel der Absperrventile negativ aus. Durch den Schließimpuls wird das niederviskose Füllprodukt stark beschleunigt, wodurch es am Austritt des Absperrventils zum Oszillieren des Füllstrahls kommen kann. Da die vorwärts schließenden Ventilkegel der Absperrventile das Füllprodukt über die eigentliche Austrittsgeschwindigkeit des Füllstrahls hinaus beschleunigen, wird der Strahl gestaucht und verdickt sich oder gerät ebenfalls ins Oszillieren. Bei den häufig engen Mündungsquerschnitten der zu füllenden Behälter können diese Erscheinungen dazu führen, dass der Füllstrahl nicht mehr richtig in die Behältermündung treffen kann, Produktverlust, verschmutzte Behälteraußenseiten und Mündungen bzw. Gewinde, starkes Schäumen oder sogar Überschäumen aus den Behältern, sowie Produktspritzer aus den Behältern heraus sind mögliche Folgen.In the case of low-viscosity filling products, for example, closing the pneumatic cylinder too quickly to switch from quick filling to slow filling and closing the cone of the shut-off valves too quickly has a negative effect. The low-viscosity filling product is greatly accelerated by the closing pulse, which can cause the filling jet to oscillate at the outlet of the shut-off valve. Since the forward-closing valve cones of the shut-off valves accelerate the filling product beyond the actual exit velocity of the filling jet, the jet is compressed and thickens or also starts to oscillate. With the often narrow mouth cross-sections of the containers to be filled, these phenomena can result in the filling jet no longer being able to hit the container mouth properly, product loss, dirty container outer sides and openings or threads, strong foaming or even foaming from the containers, as well as product splashes from the Containers out are possible consequences.
Bei hochviskosen Füllprodukten hingegen, die zum Anhaften oder Fädenziehen neigen oder eine rheologische Fließgrenze aufweisen, wirkt sich eine schnelle Schließgeschwindigkeit der Absperrventile positiv aus. Bei zu geringer Schließgeschwindigkeit hingegen kann es dazu kommen, dass beim Schließen Füllprodukt an den Ausläufen der Absperrventile haften bleibt, sich aufbaut, unkontrolliert abtropft und somit die zu füllenden Behälter an kritischen Stellen verschmutzt oder Fäden zieht, die ebenfalls die Behälter verschmutzen können. Füllprodukte mit rheologischer Fließgrenze müssen bei der Freistrahlabfüllung außerdem bei Füllende stark beschleunigt werden, um den Füllstrahl komplett in den Füllspiegel eintauchen zu lassen, da sich andererseits Produktkegel auf der Füllgut-Oberfläche bilden können, welche unter Umständen über die Behältermündung hinausragen und somit Behältermündung und Verschluss beschmutzen können.In the case of highly viscous filling products, on the other hand, which tend to stick or string, or have a rheological flow limit, a fast closing speed of the shut-off valves has a positive effect. If the closing speed is too low, on the other hand, filling product may adhere to the outlets of the shut-off valves when it closes, build up, drip uncontrollably and thus contaminates the containers to be filled at critical points or pulls threads that can also contaminate the containers. Filling products with a rheological flow limit must also be greatly accelerated at free-end filling to allow the filling jet to be completely immersed in the filling level, since on the other hand product cones can form on the product surface, which may protrude beyond the container mouth and thus the container mouth and closure can spot.
Beim Einsatz von mit einem pneumatischen Arbeitszylinder betätigten Funktionseinheiten, z.B. Membranventilen in Füllorganen mit Füllrohr-Auslauf zur Tropfenrückhaltung, kann durch zu schnelles Vergrößern des durch die Membranventile dargestellten Querschnitts und Volumens ferner das rückzuhaltende Füllprodukt zu schnell angesaugt werden, woraus sich die Gefahr des Einsaugens von Luft ergibt. Falls Luft eingesaugt wurde, kann das Füllrohr aber leerlaufen, wodurch ein negativer Effekt entsteht, insofern als dass Behälter überfüllt oder durch abtropfendes Produkt verschmutzt werden. Je nach rheologischen Eigenschaften der zu füllenden Medien in Kombination mit den Querschnitten des Füllrohrs ist die Anpassung der Schaltgeschwidigkeit der eingesetzten pneumatischen Funktionseinheiten sinnvoll.When using functional units operated with a pneumatic cylinder, e.g. Diaphragm valves in filling elements with filling tube outlet for droplet retention, the filling product to be retained can also be sucked in too quickly by increasing the cross-section and volume represented by the membrane valves, which results in the risk of air being sucked in. If air has been sucked in, the filling pipe can run empty, which creates a negative effect, in that containers are overfilled or contaminated by dripping product. Depending on the rheological properties of the media to be filled in combination with the cross-sections of the filling pipe, it is useful to adjust the switching speed of the pneumatic functional units used.
Für die Abfüllung eines breiten Produktspektrums ist eine Kompromiss-Auslegung von Zuluft- bzw. Abluftdrosseln für die Absperrventile der Füllorgane sowie der anderen eingesetzten pneumatischen Funktionseinheiten nur schwer zu realisieren. Meist resultiert daraus für die stark unterschiedlichen Füllprodukte eine signifikante Verschlechterung der Abfüllung für jedes der Produkte. Um ein weitgefächertes Produktspektrum optimal abfüllen zu können, ist bei der bestehenden Füllorgan- und Ansteuertechnik nur das zeit- und arbeitsintensive Austauschen von Zuluft- oder Abluftdrosseln möglich, um für Füllprodukte mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften die jeweilige optimale Ansteuerdynamik der Ventile beziehungsweise pneumatischen Funktionseinheiten darzustellen.For the filling of a wide range of products, a compromise design of supply air or exhaust air restrictors for the shut-off valves of the filling elements and the other pneumatic functional units used is difficult to implement. This usually results in a significant deterioration in the filling of each of the products for the widely differing filling products. In order to be able to optimally fill a wide range of products, with the existing filler and control technology only the time and labor-intensive exchange of supply air or exhaust air restrictors is possible in order to display the respective optimal control dynamics of the valves or pneumatic functional units for fill products with different rheological properties.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Füllorgan zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen von Soßen in Flaschen, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide an improved filling element for filling a filling product into a container, preferably for filling sauces in bottles, and a corresponding method.
Die Aufgabe wird durch ein Füllorgan zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen von Soße in Flaschen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.The object is achieved by a filling element for filling a filling product into a container, preferably for filling sauce into bottles with the features of
Entsprechend wird ein Füllorgan zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, bevorzugt zum Abfüllen von Soßen in Flaschen vorgeschlagen, umfassend ein Ventil zum Beeinflussen eines Füllproduktstroms, und einen über ein Betätigungsfluid schaltbaren Arbeitszylinder zum Vorgeben der Schaltstellungen des Ventils. Erfindungsgemäß ist eine Druckregelungsvorrichtung vorgesehen, über die das Betätigungsfluid aus dem Arbeitszylinder geregelt abführbar ist.Accordingly, a filling element for filling a filling product into a container, preferably for filling sauces into bottles, is proposed, comprising a valve for influencing a filling product flow, and a working cylinder which can be switched via an actuating fluid for specifying the switching positions of the valve. According to the invention, a pressure control device is provided, via which the actuating fluid can be removed from the working cylinder in a controlled manner.
Dadurch, dass das Betätigungsfluid über eine Druckregelungsvorrichtung geregelt aus dem Arbeitszylinder abführbar ist, können verschiedene Füllprodukte mit demselben Füllorgan abgefüllt werden, wobei die Füllprodukte stark abweichende rheologische Eigenschaften aufweisen können, etwa stark abweichende Viskositäten, Gehalt an festen Bestandteilen und/oder Partikeln, sowie Newton'sche und nicht-Newton'sche Fluide, Fäden ziehende Produkt und Produkte mit rheologischer Fließgrenze, ohne dabei mechanische Änderungen an dem Füllorgan vornehmen zu müssen beziehungsweise das Füllorgan umrüsten zu müssen, beispielsweise in Form von Auswechseln von Blenden oder einem Ventilkegel.Due to the fact that the actuating fluid can be removed from the working cylinder in a controlled manner via a pressure control device, different filling products can be filled with the same filling element, whereby the filling products can have widely differing rheological properties, such as widely differing viscosities, content of solid components and / or particles, and Newton 'Sche and non-Newtonian fluids, stringing product and products with rheological yield point, without having to make mechanical changes to the filler or change the filler, for example in the form of replacing orifices or a valve cone.
Mit anderen Worten kann die Schaltgeschwindigkeit, mithin die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit, des Ventils ohne mechanische Eingriffe, beispielsweise einem Austausch von Abluftdrosseln, an die jeweiligen Produkteigenschaften angepasst beziehungsweise optimiert werden. Dadurch wird auf einer Füllmaschine ermöglicht, Füllprodukte verschiedenster rheologischer Eigenschaften über dasselbe Füllorgan mit auf das jeweilige Füllprodukt angepassten Parametern abzufüllen. Bevorzugt werden niedrigviskose Füllprodukte mit langsamer Schließgeschwindigkeit des Ventils und/oder hochviskose Füllprodukte mit schneller Schließgeschwindigkeit abgefüllt.In other words, the switching speed, and consequently the opening and closing speed, of the valve can be adapted or optimized to the respective product properties without mechanical intervention, for example an exchange of exhaust air throttles. This enables filling products of various rheological properties to be filled on a filling machine using the same filling element with parameters adapted to the respective filling product. Low-viscosity filling products with a slow closing speed of the valve and / or high-viscosity filling products with a fast closing speed are preferably filled.
Bevorzugt ist eine Schaltgeschwindigkeit, bevorzugt eine Öffnungsgeschwindigkeit und/oder eine Schließgeschwindigkeit, des Ventils durch die Druckregelungsvorrichtung individuell steuerbar/regelbar.Preferably, a switching speed, preferably an opening speed and / or a closing speed, of the valve can be individually controlled / regulated by the pressure control device.
Die Schaltgeschwindigkeit des Ventils kann mittels einer entsprechenden Gegendruckeinstellung in der Druckregelvorrichtung vorgegeben und entsprechend angepasst werden. Je höher die Einstellung des Gegendrucks in der Druckregelvorrichtung, desto langsamer ist die resultierende Schaltgeschwidigkeit.The switching speed of the valve can be specified by means of a corresponding back pressure setting in the pressure control device and adapted accordingly. The higher the setting of the back pressure in the pressure control device, the slower the resulting switching speed.
Unter Betätigungsfluid wird vorliegend ein Fluid verstanden, welches dem Arbeitszylinder zum Betätigen eines Kolbens des Arbeitszylinders auf zumindest einer Seite des Arbeitszylinders mit Bezug auf den Kolben, welcher den Innenraum des Arbeitszylinders in zwei Kammern unterteilt, zugeführt wird und welches dadurch auf den Kolben wirkt. Bevorzugt ist das Arbeitsfluid gasförmig, besonders bevorzugt ein Gas, ein Gasgemisch, Druckluft, oder flüssig, besonders bevorzugt eine Hydraulikflüssigkeit, bevorzugt ein Hydrauliköl.In the present case, actuating fluid is understood to be a fluid which is used for the working cylinder Actuation of a piston of the working cylinder on at least one side of the working cylinder with respect to the piston, which divides the interior of the working cylinder into two chambers, and which thereby acts on the piston. The working fluid is preferably gaseous, particularly preferably a gas, a gas mixture, compressed air, or liquid, particularly preferably a hydraulic fluid, preferably a hydraulic oil.
In einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist der Druck in der Druckregelvorrichtung in Bezug auf die Schaltstellung beziehungsweise in Bezug auf eine Position eines Kolbens des Arbeitszylinders veränderbar, mithin anpassbar beziehungsweise einstellbar. So kann die Schaltgeschwindigkeit entlang des Wegs des Kolbens in dem Arbeitszylinder eingestellt werden. Insbesondere, wenn der Arbeitszylinder einfachwirkend ausgebildet ist und die der Druckluftseite gegenüberliegende Kammer des Arbeitszylinders federbeaufschlagt ist, kann durch eine Änderung des Drucks auf der Druckseite durch die Druckregelungsvorrichtung auf eine auf den Kolben wirkende Federkraft, welche sich mit zunehmendem Weg des Kolbens in dem Arbeitszylinder entsprechend der geringer werdenden Stauchung der Feder verringert, ausgeglichen werden.In a preferred further embodiment, the pressure in the pressure regulating device can be changed with respect to the switching position or with respect to a position of a piston of the working cylinder, and can therefore be adjusted or adjusted. In this way the switching speed can be adjusted along the path of the piston in the working cylinder. In particular, if the working cylinder is of single-acting design and the chamber of the working cylinder opposite the compressed air side is spring-loaded, a change in the pressure on the pressure side by the pressure control device can result in a spring force acting on the piston, which correspondingly increases with increasing travel of the piston in the working cylinder the decreasing compression of the spring can be reduced.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Zufuhr von zu dem Arbeitszylinder zugeführten Betätigungsfluid ungedrosselt. Dadurch erfolgt eine Geschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung einzig über die Druckregelungsvorrichtung bei der Abfuhr von Betätigungsfluid. Ein derart ausgebildetes Füllorgan weist entsprechend einen einfachen und gleichzeitig robusten Aufbau auf.According to a further preferred embodiment, actuating fluid supplied to the working cylinder is supplied unthrottled. As a result, speed control and / or regulation takes place solely via the pressure control device when discharging actuating fluid. A filling element designed in this way correspondingly has a simple and at the same time robust construction.
Eine Regelung des Drucks kann besonders präzise erfolgen, wenn die Druckregelungsvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Regelventil, bevorzugt ein Proportional-Regelventil, aufweist.The pressure can be controlled particularly precisely if, according to a further preferred embodiment, the pressure control device has a control valve, preferably a proportional control valve.
Um die Druckregelung durch die Druckregelungsvorrichtung zu unterstützen, kann die Druckregelungsvorrichtung einen Pufferspeicher zum Puffern von Betätigungsfluid aufweisen, wobei der Pufferspeicher bevorzugt zwischen dem Arbeitszylinder und dem Regelventil angeordnet ist.In order to support the pressure control by the pressure control device, the pressure control device can have a buffer store for buffering actuating fluid, the buffer store preferably being arranged between the working cylinder and the control valve.
In einer weiteren bevorzugen Ausführungsform kann die Druckregelungsvorrichtung ein Oder-Ventil beziehungsweise ein Wechselventil aufweisen. Dadurch ist es möglich, zuströmendes Betätigungsfluid beim Druckbeaufschlagen des Arbeitszylinders an denjenigen Teilen der Druckregelungsvorrichtung vorbeizuführen, welche den Residualdruck des Betätigungsfluids beim Abführen des Betätigungsfluids regeln. Damit kann zum Zuführen des Betätigungsfluids ein eigener Kanal bereitgestellt werden. Zum Abführen des Betätigungsfluids kann ein weiterer Kanal bereitgestellt werden, über welchen der Residualdruck beim Abführen regelbar ist. Die beiden Kanäle können dabei durch das Oder-Ventil abwechselnd mit dem Arbeitszylinder beziehungsweise einer Verbindungsleitung zu einer Seite des Arbeitszylinders verbunden werden.Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Arbeitszylinder als Pneumatikzylinder ausgebildet, wobei das Betätigungsfluid bevorzugt Druckluft ist. Dadurch kann das Füllorgan in gängigen Abfüllanlagen eingesetzt werden, welche in der Regel mit Druckluft betrieben werden, ohne dass große Änderungen an der Abfüllanlage notwendig sind.In a further preferred embodiment, the pressure control device can have an OR valve or a shuttle valve. This makes it possible to guide inflowing actuating fluid when pressurizing the working cylinder to those parts of the pressure regulating device which regulate the residual pressure of the actuating fluid when the actuating fluid is discharged. A separate channel can thus be provided for supplying the actuating fluid. A further channel can be provided to discharge the actuating fluid, via which the residual pressure during the discharge can be regulated. The two channels can be alternately connected to the working cylinder or a connecting line to one side of the working cylinder by the OR valve. According to a particularly preferred embodiment, the working cylinder is designed as a pneumatic cylinder, the actuating fluid preferably being compressed air. As a result, the filling element can be used in common filling systems, which are usually operated with compressed air, without major changes to the filling system being necessary.
Ein besonders einfacher Aufbau des Füllorgans kann erzielt werden, wenn der Arbeitszylinder gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein einfachwirkender Arbeitszylinder, bevorzugt ein einfachwirkender Pneumatikzylinder, ist. Bevorzugt ist der Arbeitszylinder druckluftschließend und federkraftöffnend oder druckluftöffnend und federkraftschließend ausgebildet.A particularly simple construction of the filling element can be achieved if, according to a further preferred embodiment, the working cylinder is a single-acting working cylinder, preferably a single-acting pneumatic cylinder. The working cylinder is preferably designed to close compressed air and spring force or to open compressed air and close spring force.
Wenn der Arbeitszylinder als doppeltwirkender Arbeitszylinder, bevorzugt als doppeltwirkender Pneumatikzylinder, ausgebildet ist, ist es möglich, die Druckregelungsvorrichtung auf beide Kammern des Arbeitszylinders Einfluss ausüben zu lassen. Mit andern Worten kann mindestens eine Druckregelungsvorrichtung derart mit dem Arbeitszylinder verschaltet werden, dass eine Druckregelungsvorrichtung jeweils dann mit einer der beiden Kammern des Zylinders verbunden ist, wenn aus dieser Betätigungsfluid, bevorzugt Druckluft, abgeführt werden soll beziehungsweise wird. Dadurch kann beidseitig alternierend eine Abluft-Druckluftregelung erfolgen, so dass die Schaltgeschwindigkeit in beide Schaltrichtungen individuell einstellbar ist. Der bereitgestellte Gegendruck kann für beide Schaltrichtungen unterschiedlich sein, was in unterschiedlichen Schaltgeschwindigkeiten resultiert. In die jeweils andere Kammer, welche alternierend entsprechend nicht mit einer Druckregelungsvorrichtung verbunden ist und auf welcher dem Arbeitszylinder entsprechend unter Druck, welcher höher ist als der durch die Druckregelungsvorrichtung vorgegebene Druck, stehendes Betätigungsfluid zugeführt wird, kann die Zufuhr jeweils ungedrosselt erfolgen. Es müssen folglich auch auf der Zufuhrseite keine Drosselblenden vorgesehen werden.If the working cylinder is designed as a double-acting working cylinder, preferably as a double-acting pneumatic cylinder, it is possible to have the pressure control device exert an influence on both chambers of the working cylinder. In other words, at least one pressure control device can be connected to the working cylinder in such a way that a pressure control device is connected to one of the two chambers of the cylinder when this actuating fluid, preferably compressed air, is or is to be discharged. This allows alternating exhaust air and compressed air control to take place on both sides, so that the switching speed can be set individually in both switching directions. The back pressure provided can be different for both switching directions, which results in different switching speeds. In the other chamber, which is alternately not connected to a pressure control device and on which the working cylinder is supplied with pressure corresponding to the working cylinder under pressure, which is higher than the pressure specified by the pressure control device, the supply can take place without throttling. It is therefore not necessary to provide throttle orifices on the feed side either.
Ein besonders robustes und einfach zu verschaltendes Füllorgan kann realisiert werden, indem der doppeltwirkende Arbeitszylinder zwei Anschlüsse aufweist, wobei jeder der Anschlüsse mit einer separaten, eine Druckregelungsvorrichtung aufweisenden Ablaufführung verbindbar ist, oder die beiden Anschlüsse, bevorzugt über ein Ventil, besonders bevorzugt ein 5-2-Wege-Schaltventil, abwechselnd mit einer gemeinsamen, die Druckregelungsvorrichtung aufweisenden Ablaufführung verbindbar sind.A particularly robust and easy-to-connect filling element can be realized in that the double-acting working cylinder has two connections, each of the connections being connectable with a separate drain guide having a pressure control device, or the two connections, preferably via a valve, particularly preferably a 5- 2-way switching valve, alternating with a common drain guide having the pressure control device can be connected.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventil als Füllventil zur Bereitstellung und zum Unterbrechen eines Füllproduktstroms aus dem Füllorgan ausgebildet. Dadurch kann ein Füllprodukt aus dem Füllorgan an einen zu befüllenden Behälter bereitgestellt, gesteuert/geregelt und unterbrochen werden.According to a further preferred embodiment, the valve is designed as a filling valve for providing and interrupting a filling product flow from the filling element. As a result, a filling product can be provided, controlled / regulated and interrupted from the filling element to a container to be filled.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventil als Membranventil oder Drosselventil zum Einstellen eines Durchlassquerschnitts einer Füllproduktleitung des Füllorgans ausgebildet. Dadurch kann ein Volumenstrom von Füllprodukt im Füllorgan gesteuert/geregelt werden.According to a further preferred embodiment, the valve is designed as a diaphragm valve or throttle valve for setting a passage cross section of a filling product line of the filling element. A volume flow of filling product in the filling element can thereby be controlled / regulated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der durch die Druckregelungsvorrichtung eingestellte Residualdruck bezogen auf die Position des Kolbens im Arbeitszylinder entlang dessen Längsachse verändert, so dass beispielsweise nahe der End-Schaltstellungen der Differenzdruck zwischen der Druckzufuhrseite und der Seite, aus welcher Betätigungsfluid über die Druckregelungsvorrichtung abgeführt wird, gering ist, und zwischen diesen Endlagen ein höherer Druckunterschied eingestellt wird und sich der Kolben entsprechend schneller bewegt. Auf diese Weise kann beispielsweise auch eine Art „Anschlagsdämpfung“ für die Endlagen bereitgestellt werden.In a further preferred embodiment, the residual pressure set by the pressure control device is changed in relation to the position of the piston in the working cylinder along its longitudinal axis, so that, for example, near the end switch positions, the differential pressure between the pressure supply side and the side from which actuating fluid is discharged via the pressure control device , is low, and a higher pressure difference is set between these end positions and the piston moves correspondingly faster. In this way, for example, a kind of "stop damping" can be provided for the end positions.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Füllorgans zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den Figuren.The above object is further achieved by a method for controlling a filling element for filling a filling product into a container with the features of claim 11. Advantageous further developments of the method result from the present description, the subclaims and the figures.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Füllorgans zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter vorgeschlagen, umfassend die Schritte des Beaufschlagens einer ersten Kammer eines Arbeitszylinders eines Ventils des Füllorgans mit einem Betätigungsfluid zum Erreichen einer ersten Schaltstellung des Ventils, und des Abführens des Betätigungsfluids über eine Druckregelungsvorrichtung zum Erreichen einer zweiten Schaltstellung des Ventils.Accordingly, a method for controlling a filling element for filling a filling product into a container is proposed, comprising the steps of applying an actuating fluid to a first chamber of a working cylinder of a valve of the filling element to achieve a first switching position of the valve, and draining the actuating fluid via a pressure control device for reaching a second switching position of the valve.
Bevorzugt kann eine Schaltgeschwindigkeit des Ventils durch eine Einstellung eines Drucks durch die Druckregelungsvorrichtung individuell gesteuert/geregelt werden.A switching speed of the valve can preferably be controlled / regulated individually by setting a pressure using the pressure regulating device.
Durch das Verfahren werden die hinsichtlich des Füllorgans beschriebenen Vorteile und Wirkungen analog erzielt.The advantages and effects described with regard to the filling element are achieved analogously by the method.
Figurenlistelist of figures
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 schematisch ein Ventil mitsamt Arbeitszylinder eines Füllorgans; -
2 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
4 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer dritten Ausführungsform; -
5 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer vierten Ausführungsform; -
6 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer fünften Ausführungsform; und -
7 schematisch einen Schaltplan eines Füllorgans gemäß einer sechsten Ausführungsform.
-
1 schematically a valve together with the cylinder of a filling element; -
2 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a first embodiment; -
3 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a second embodiment; -
4 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a third embodiment; -
5 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a fourth embodiment; -
6 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a fifth embodiment; and -
7 schematically shows a circuit diagram of a filling element according to a sixth embodiment.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.Preferred exemplary embodiments are described below with reference to the figures. Identical, similar or equivalent elements in the different figures are provided with identical reference numerals, and a repeated description of these elements is partially omitted in order to avoid redundancies.
In
Das Füllorgan
Das Ventil
Die Schaltstellungen des Ventils
Beide Kammern
Das Oder-Ventil
Über das Oder-Ventil
In
Um den Arbeitszylinder
Der Druck in der Versorgungsleitung
Die Steuerung der Schaltgeschwindigkeit, mit welcher sich der Kolben
Die Abluft aus der zweiten Kammer
Um den Arbeitszylinder
In
In dieser zweiten Ausführungsform versorgt ein 5/2-Wegeventil
Bei dieser dritten Ausführungsform wird eine Abluftführung beider Kammern
Da zwei Druckregelungsvorrichtungen
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist der Arbeitszylinder
Vorliegend ist der durch das Proportional-Regelventil
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.As far as applicable, all individual features that are shown in the exemplary embodiments can be combined with one another and / or exchanged without leaving the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FüllorganFilling head
- 22
- VentilValve
- 2020
- Arbeitszylinderworking cylinder
- 2121
- Kolbenpiston
- 2222
- Kolbenstangepiston rod
- 2323
- Erste KammerFirst chamber
- 2424
- Zweite KammerSecond chamber
- 2525
- Ventilkegelshuttle
- 2626
- Ventilsitzvalve seat
- 2727
- Verbindungsleitungconnecting line
- 2828
- Verbindungsleitungconnecting line
- 33
- DruckregelungsvorrichtungPressure control device
- 3030
- Oder-VentilOr valve
- 3131
- Proportional-RegelventilProportional control valve
- 3232
- Pufferbuffer
- 44
- DruckluftzufuhrCompressed air supply
- 55
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 66
- 5/2-Wegeventil5/2-way valve
- 77
- Abluftleitungexhaust duct
- 88th
- Federfeather
Claims (12)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018115608.1A DE102018115608A1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Filling device and method for filling a filling product into a container |
JP2019115424A JP7365149B2 (en) | 2018-06-28 | 2019-06-21 | Filling mechanism and method for transferring filled products into containers |
CN201910568027.3A CN110655025B (en) | 2018-06-28 | 2019-06-27 | Filling member and method for filling a filling product into a container |
SI201930058T SI3587341T1 (en) | 2018-06-28 | 2019-06-28 | Filling station and method for filling a product in a container |
EP19183234.4A EP3587341B1 (en) | 2018-06-28 | 2019-06-28 | Filling station and method for filling a product in a container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018115608.1A DE102018115608A1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Filling device and method for filling a filling product into a container |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018115608A1 true DE102018115608A1 (en) | 2020-01-02 |
Family
ID=67137631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018115608.1A Pending DE102018115608A1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Filling device and method for filling a filling product into a container |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3587341B1 (en) |
JP (1) | JP7365149B2 (en) |
CN (1) | CN110655025B (en) |
DE (1) | DE102018115608A1 (en) |
SI (1) | SI3587341T1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022234472A1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-11-10 | Filkraft Pty Ltd | Rotary piston filler arrangement |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1059491A (en) * | 1996-08-23 | 1998-03-03 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Filling device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5137187A (en) * | 1991-02-20 | 1992-08-11 | H.G. Kalish | Anti-spray fluid dispensing nozzle |
JPH0577891A (en) * | 1991-09-11 | 1993-03-30 | Japan Tobacco Inc | Preventing mechanism for dripping of liquid in filling machine for liquid |
US5287997A (en) * | 1992-10-13 | 1994-02-22 | Tetra Laval Holdings & Finance Sa | Carton filling system |
JPH06286703A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-11 | Osaka Kiko Co Ltd | Filling device for liquid |
FR2791033B1 (en) * | 1999-03-17 | 2001-04-27 | Pierre Guillon | CONTAINER FILLING SYSTEM |
JP4250450B2 (en) | 2002-05-10 | 2009-04-08 | 日清フーズ株式会社 | Filling and packaging apparatus and filling and packaging method |
DE102010007152B4 (en) * | 2010-02-05 | 2017-03-30 | Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding Gmbh | Fluid operated actuator on a valve |
CN202302200U (en) * | 2011-08-15 | 2012-07-04 | 博思特能源装备(天津)股份有限公司 | Electric/pneumatic controller used for fuel gas pressure control system |
DE102014117831A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Krones Ag | Device for filling a container with a filling product |
-
2018
- 2018-06-28 DE DE102018115608.1A patent/DE102018115608A1/en active Pending
-
2019
- 2019-06-21 JP JP2019115424A patent/JP7365149B2/en active Active
- 2019-06-27 CN CN201910568027.3A patent/CN110655025B/en active Active
- 2019-06-28 EP EP19183234.4A patent/EP3587341B1/en active Active
- 2019-06-28 SI SI201930058T patent/SI3587341T1/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1059491A (en) * | 1996-08-23 | 1998-03-03 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Filling device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP H10- 59491 A (1998) (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [ abgerufen am 28.02.2019 ] * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7365149B2 (en) | 2023-10-19 |
SI3587341T1 (en) | 2021-08-31 |
JP2020023356A (en) | 2020-02-13 |
CN110655025A (en) | 2020-01-07 |
EP3587341B1 (en) | 2021-04-14 |
EP3587341A1 (en) | 2020-01-01 |
CN110655025B (en) | 2021-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69715936T2 (en) | Hot glue applicator and nozzle therefor | |
EP2669243B1 (en) | Device for lifting containers | |
DE3730837C2 (en) | Venting device for use in a casting machine | |
DE102018127592B4 (en) | Filling element, filling system and method for filling containers | |
EP3902635B1 (en) | Jet dosing valve | |
EP3031774B1 (en) | Filling valve for filling a container with a filling product | |
DE102015105352A1 (en) | Device for varying the volume flow of a filling product in a filling plant | |
DE102015000630B3 (en) | Applicator for applying a medium to a substrate and assembly method of an applicator | |
WO2005019090A1 (en) | Counter-pressure filling device and method for counter-pressure filling | |
EP3587341B1 (en) | Filling station and method for filling a product in a container | |
EP3498659B1 (en) | Method and device for filling a fill product | |
DE102005003222A1 (en) | Device for filling containers has filler pipe with standpipe with valve body on outside and gas pipe on inside which are vertically movable independent of one another to form ring chamber opening downwards | |
DE102014015589A1 (en) | Fluid delivery device, injection device, ground milling machine and method | |
DE102019103095A1 (en) | Device for treating a container | |
DE19640673A1 (en) | Bottle filling equipment | |
EP2248599B1 (en) | Device with multiple high pressure nozzles and protection chamber and method for discharging an adhesive | |
DE3710830C2 (en) | ||
DE102016105552A1 (en) | Filling valve for filling a container with a filling product | |
DE2137804C3 (en) | Device for controlling the operation of a spray gun | |
DE2032717A1 (en) | Machine for portioning and filling liquid or pasty masses | |
DE19914343A1 (en) | Method for application of heated liquid or paste sealant to container closures uses nozzle head with sealant feed and return pipes for constant sealant flow, and throttle unit | |
EP2876340B1 (en) | Shut-off valve, in particular for a painting system | |
DE651302C (en) | Bottle capping machine | |
EP3896026A1 (en) | Filling device with changeover from free jet to sieve flow | |
LU100730B1 (en) | Device for applying a material to a substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |