Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Drücke bei Gegendruck-Füllmaschinen
für Flaschen und dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln der Drücke bei Gegendruck-Füllmaschinen für Flaschen und dgl. mit völlig
oder weitgehend getrennten Wegen für Gas und Flüssigheit, wobei der Vorspanndruck
gewählt und selbsttätig konstant gehalten und der Flüssigkeitsdruck selbsttätig
dem Vorspanndruck nachgeführt wird.Method and device for regulating the pressures in counter-pressure filling machines
for bottles and the like. The invention relates to a method and an apparatus
for regulating the pressures in counter-pressure filling machines for bottles and the like. With completely
or largely separate paths for gas and liquid, with the preload pressure
selected and automatically kept constant and the liquid pressure automatically
the preload pressure is tracked.
Solche Regelverrahren und dazugehörige Vorrichtungen sind bereits
bekannt. Sie dienen dazu, um bei Gegendruck-Flaschenfüllmaschinen mit getrennten
Wegen und Kammern für die Bevorratung von Spanngas und Flüssigkeit die Drücke des
Spanngases und der Flüssigeit aufeinander abzustimmen.Such rule procedures and associated devices are already in place
known. They are used to separate the counter pressure bottle filling machines with
Paths and chambers for the storage of tensioning gas and liquid, the pressures of the
Adjust the tension gas and the liquid.
Es ist bereits bekannt, Regelventile für das Vorspanngas vorzusehen
und den jeweiligen Druck des Vorspanngases an den Druck der Flüssigkeit anzupassen.
Die von Hand vorein2tellbaren filembran7entile sind jedoch zu ungenau und d_.rüberhinaus
dauert die Artpassung des Vorspanndruckes an den Flüssigkeitsdruck zu lange. Es
ist weiter bereits bekannt, den FlüssiEk(Atsdruck an den herrschenden Vorsparindruck
anzupassen und den Flüs:;it"iei tsdruck denn VorE;panndruck nachzuführen. Es hat
sich jedoch ergeben, da13
bei Hochleistungsf,üllern eine Druckdifferenz
zwischen der _ Flüssigkeit und dem Vorspanngas bestehen sollte, damit die Einlaufgeschwindigkeit
in die Gefäße gegenüber derjenigen durch reines Flüssigkeitsgefälle erhöht werden
kann. Zu diesem Zweck ist bereits vorgeschlagen worden, zunächst den Flüssigkeitsdruck
dem Vorspanndruck nachzuführen und anzugleichen. und dann, ausgehend vom konstanten
Flüssigkeitsdruck, in einer weiteren Regelstufe den Vorspanndruck weiter abzusenken,
um dadurch die Druckdifferenz zu erzielen. Diese Regelung ist kompliziert, weil
sie in zwei Stufen hintereinander vor sich geht und au;J;erdem wird die Druckdifferenz
durch Absenken des Vorspanndruckes erreicht, was wegen des vorhandenen Gaspolsters
in den Zuleitungen zum Füller und in den Verteilerleitungen die An::prechzeit verzögert
und zu Ungenauigkeiten führt.It is already known to provide control valves for the pretensioning gas
and to adapt the respective pressure of the pretensioning gas to the pressure of the liquid.
However, the manually presettable membrane valves are too imprecise and over the top
it takes too long to adapt the preload pressure to the fluid pressure. It
is also already known, the liquid ek (atsdruck to the prevailing savings pressure
adapt and the flow:; it "iei tsdruck than VorE; panndruck to follow up. It has
it turns out, however, that13
in the case of high-performance fills, there is a pressure difference
between the _ liquid and the pre-stressing gas should exist so that the inlet speed
in the vessels are increased compared to that by pure liquid gradient
can. For this purpose it has already been proposed to start with the liquid pressure
to track and adjust the preload pressure. and then, starting from the constant
Liquid pressure, in a further control stage to lower the preload pressure further,
to thereby achieve the pressure difference. This scheme is complicated because
it goes on in two stages one after the other and also the pressure difference
achieved by lowering the preload pressure, which is because of the existing gas cushion
The response time is delayed in the feed lines to the filler and in the distribution lines
and leads to inaccuracies.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und die dazugehörige Regeleinrichtung
um diese Nachteile zu vermeiden und eine Druckdifferenz zwischen Flüssigkeitsdruck
und Vorspanndruck ohne komplizierte, hintereinandergeschaltete vermschte Regelung
zu erzielen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäider Erfindung vorgc.schlawen, daij
der Flüssigkeitsdruck dem Vorspanndruck mit einer voreinstellb:,ren und konstanten
haltbaren Druckdifferenz nachgeführt Aird. Durch dieses Verfahren wird über die
Lösung der ;;stellten Aufgabe hinaus auch eine feinfühlige Regelung für kleinste
und groWe Differenzdrücke erzielt, v.obei durch die Nachführung des F1Lissie-l;Eitsdruckrs
unter Berücksichtung des eingestellten Diffzienzdruckes eine sehr rasche Ansprechge-'
schwindigkeit und hohe Genau?-L:keit erzielt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung zum Regeln
der Drücke bei Gegendruck-Flaschenfüllmaschinen und dgl. mit
völlig oder veitgehend getrennten regen für Gas und Flüssig.eit
und Regeleinrichtungen zum honstanthalten des gewählten Vor-
spanndruckes und Anpassen des FlüssiLkeitsdruckes an den Vor-
spanndruck vorZeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein
in
der zum Füller führenden Vorspann gasletunL vorgesehenes Gas-
druck-rieduzierventil mit Einstellgriff, ein in der zum Füller
führenden FlüssiLhcitsleitung vorgesehenes Regelventil und
einen
das Rcgelventil betdtiUenden Differenzäruckregler mit Feinein-
stellung, wobei eine erste T,eßleitung hinter dem Reduzierventil
mit der Vorspannlasie-i tune, und eine zweite iaeßleitung hinter
dem Regelventil mit der Flüssigteitsleitung Tfertunden ist.
Durch Frostellen des Vorspanndruckes und Einstellen des Diffe-
enzdruckes wird selbsttätig der Druck der ilüssi_reit in der
zum Füller führenden Leitung dem Vorspunadruca unter konstanter
EinMtung des eingestellten Differenzaruches nachgeführt. Die
Veränäerun g des Druc-es in der FlüssiKeitsleitung vollzieht
sich sehr rasch, so Cß jr3ere Abweichungen vom eingestellten
Differenzdruck praktisch nicht vorkommen. Eine eigene Einstellung
des FlUssi`keitsüruckes ist nicht erforderlich. Dieser Druck
stellt sich, falls nur eine Pumpe ausreichender Leistung vor-
MM ist, hinter dem Gegelz,entil selbsttätig derart ein, da..
die eingestellte Druckdifferenz zum voreingestellten Vorluft-
druck stets ein Teiwlten wird,
sie 2rfindunU ist weiter gekennzeichnet durch eine pneumatisch
betüti jte Regeleinrichtung, die einen deßwertumformer, einen
PI-Regler mit Sollwerteinstellung, sowie ein Membran-Stell-oder
Schließventil aufweist, und der Meßwertumformer mit dem Regler ver;.inigt sein kann.
' Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung
einer Plaschenfüllmasehine beispielsweise und schematisch erläutert. Die Flaschenfüllmaschine
1 weist einen Vorratskessel 2 für Flüssigkeit und eine Kammer 3 für die Aufnahme
und Verteilung des Spanngases auf. Daneben kann die Füllmaschine 1 einen nicht gezeichneten,
weiteren Raum zur Aufnahme von Rückgas aufweisen. Das Rückgas kann aber auch mittelbar
ins Freie abgelassen werden. Hierfür sind sowohl für Flaschen - als auch für Fassfüller
Steuerungen bekannt. An den Füllerkesseln 2 und 3 sind die Füllorgane 4 angeordnet,
von denen aus die Flaschen bzw. Gefäße im.Gegendruckverfahren gefüllt werden. Der
Spanngasbehälter wird über die Spanngaszuleitung 5, 5a mit Spanngas versorgt, dessen
Druck am Druckminderventil 6 einstellbar ist. Die Zeitung 5 ist unmittelbar mit
der Spanngasquelle verbunden und der Druck in der Zeitung 5 muß auf jeden Fall so
hoch oder höher sein, als derjenige Druck, der in Leitung 5a und Kamrer 3 zwecks
einwandfreier Abfüllung der Flüssigkeit herrschen muß. Durch die Stellschraube 6a
wird also der Druck in Zeitung 5a eingestellt und durch das Druckminderventil 6
im we-
sentlichen konstant gehalten. Die Flüssigkeitsleitung ist mit ? und
7a bezeichnet. In ihr ist eine Druckerhöhungepumpe 8 :-owie ein Regelventil 9 vorgesehen.
Letzteres kann als Stell- oder als Schließventil ausgebildet sein. Von der Flüssigkeitsleitung
7a
aus ist eine iyleßleitung 7b abgez4veigt; ebenso ist von der
Zeitung 5a eine Meßleitung 5b ab#zezweigt. Seide Meßleitunmen
5b und 7b sind zu einem ivleBwertumformer 10 geführt, der die
Druckdifferenz feststellt ur,d dessen Wert dem Re,--"1(:r 1
1 zuge-
führt ist. Dieser Regler beaufschlagt seinerseits über die
Im-
pulsleitung 11a das Verstellorgan 11b des Regelventiles
9. Der
`"'..'wünschte Differenzdruck kann mit Einstellgriff 11 c,e;rr.i@@lt
weruen.
Wird durch den Einstellgriff 6a des Gasdruckreduzierventils
6
ein bestimmter Gasdruck in der Zeitung 5a und in der Kammer
3
einJ:estellt und aufrecht erbalten, darin wird dieser Uasdrucli#
übr-:r die T5eßleitung 5b dem iv.eßwertuLiformer 10 zugeleitet.
Gleich-
zeiti -J@ -,rird über die i#iIei#"leitung 7b der in der E lüssi:=-keitslei-
tun@; 7a. herrschende Flüssi, heitsdruck dem Ivießwertumformer
10
übermittelt, der nun nach Größe und Richtung die Druckdifferenz
ermittelt und an aen 'Regler 11 weitergibt. Dort wird der so
er-
ziittr-lte tl'ert mit derri durch Einstellschraube 11c ein_@estellten
Difei-enzdruck ver;lichen und je nachdem eine weitere äflilung
oder Schliei.zung des Regelventiles 9 bewirkt. Ist der herrschende
Differenzdruck größer als der mit Einstel_j.:J-riff 11c eingestellte
Differenzdruck, wird das Regelventil 9 weiter ,;eschlossen,
da-
durch eine erhöhte Drosselung verursacht, so adß der Druck
in
der Leitung 7a entsprechend ;_:bfdllt bis der .gewünschte Diif'erenz-
druc- erreicht ist. Ist die Druckdifferenz jedoeY., unrin
be,jirxt der Vergleich mit dem einü;#estellten Diffel°c:rLzdruct-=
eine
..,ffl@anr, des Ventiles 9 und damit eine Zunahrne des
Dr :«es in der
Leituri;; 7a und in der flüssi; keitskammer bzw. iin FIEä ts-
ringbehälter 2 der füllrriaschine 1. Die Verstellung dc..tt@@r@@ltren-
tiles 9 wirkt sich unmittelbar in einer Veränderunf, i@ Druckes
in der Zeitung 7a und im Rinckes:;el 2 aus, weil üie Kompressi-
bilität der FlUssis_jeit insc-esant vern-zchlässigbar ist.
Auftre-
tende S türungen werden rasch c:urch entsprechende Glegenregelung
ausbeL;licüen, so u.a.@ die Druckdifferenz, aeibst @=:ei@ri
nur ganz
gerine Druckdiff erenzer eingestellt sind, unter allen Umständen
eingehalten werden Kann. Wird am Einstellgriff 11c die Druck-
differenz 0 eingestellt, dann wird der Druck in der Leitung
7a
Genau dem Druck in der Zeitung 5a nachgeführt. Diese :iachfüiirung
-k-"leibt an sich auch bei eingestellter Druckdiffca-enz bestehen,
jedoch ist das Druckniveau dann in .Leitung 7a gegenüber der
Lei-
tung 7a entsprechend verändert, ri-,eist vergrößert, so daß
als ;irk-
su.l:er Druck beim Füllen der Gefäße zusätzlich zura natürlichen
Ge-
fälle der Flüssigräeit auch roch der ein::st@1lte @if="erenzdruck
zv,:ischen der Flüssi;_.Z:eit im Flüssigkeitskanal 2 und äera
Druck im
VorUpannkanal 3 einwirkt. Durch Einsteliun,; der Druckdifferenz
am
Einstellgriff 11c kann also der Druck, unter de2sen EiiiAir.uLg
die
K!_1ssi;skeit in die 2lasche einströmt, insgesamt stufenlos
und sehr
feinfühlig verändert werden. Dabei jerden sowohl Scnwankungen
in
den Leitungen 7, 7a als auch Schwankungen in den Leitungen
5, Da
selbsttätig so berücksic:_tigt, daß im Endeffekt der für die
Ab-
füllung allein maßgebliche Differenzdruck entsprechend -cer
Ein-
stellung der Einstellschraube 11d am Füller 1 stets konst-unt
bleibt. Je nach Ausbildung des Regelventiles 9 und des Steilappa-
rates 11b kann auch bei einer mit Handgriff 71c am Regler 1.1
vor-
eirigest--llten Druckdifferenz das Ventil in e.nem Zug sclilie-,.@en,
so
ciaß das i@egelv-ntil als Schließventil -#iirkt . DS.s RGgelv;intil
kann
auch als DYeiwegeventil o. d-1. Umsteuermittei uusgehiluet
sein
und die 2lussl,#:keit wieder in die Leitung 7 vor der Pumpe
8 zu-
rückführen. Besonders bei der Regelung im Zusammenhang mit
Er-
hitzungseinricntungen für die in der Zeitung 7 strömende rlüssi.j-
l_eit korn eine solche iorrientung von Vorteil sein.
The subject of the invention is a method and the associated control device to avoid these disadvantages and to achieve a pressure difference between the liquid pressure and the preload pressure without complicated, successively connected, mixed control. To solve this problem, according to the invention, it is proposed that the fluid pressure follows the preload pressure with a presettable, constant, sustainable pressure difference. In addition to solving the problem posed, this procedure also achieves a sensitive control for the smallest and large differential pressures, especially a very rapid and high response speed by tracking the F1Lissie-l; Eitsdruckrs taking into account the set differential pressure Exactly? -L: speed is achieved. A device for regulating is used to carry out the method
the pressures in counter-pressure bottle filling machines and the like. With
completely or largely separate rain for gas and liquid
and control devices to maintain the selected
clamping pressure and adapting the liquid pressure to the
clamping pressure is suggested, which is marked by an in
the gasletunL header leading to the filler
Pressure reducing valve with adjustment handle, one in the filler
leading liquid line provided control valve and a
the regulating valve actuating differential pressure regulator with fine adjustment
position, with a first T, eßleitung behind the reducing valve
with the pre-tensioning lassie-i tune, and a second iaeßleitung behind
the control valve with the liquid side line is Tfertunden.
By freezing the preload pressure and adjusting the differential
enzdruckes is automatically the print of the ilüssi_reit in the
to the filler line leading to the Vorspunadruca under constant
Compliance with the set differential smoke is tracked. the
Change in the pressure in the liquid line takes place
very quickly, so Cßere deviations from the set
Differential pressure practically do not occur. A mindset of its own
the fluid return is not required. This pressure
arises if only one pump with sufficient performance
MM is, behind the gel, part of its own accord in such a way that ..
the set pressure difference to the preset pre-air
pressure is always a part,
it is further characterized by a pneumatic system
betüti jte control device that has a deßwertumformer, a
PI controller with setpoint adjustment, as well as a diaphragm control or closing valve, and the transducer can be combined with the controller. The method according to the invention and the associated device of a plasma filling machine are explained schematically and by way of example with the aid of the drawing. The bottle filling machine 1 has a storage tank 2 for liquid and a chamber 3 for receiving and distributing the tension gas. In addition, the filling machine 1 can have a further space, not shown, for receiving return gas. The return gas can also be released indirectly into the open. For this purpose, controls are known for both bottle and keg fillers. On the filler kettles 2 and 3, the filling organs 4 are arranged, from which the bottles or vessels are filled in the counter-pressure process. The tensioning gas container is supplied with tensioning gas via the tensioning gas feed line 5, 5a, the pressure of which can be set at the pressure reducing valve 6. The newspaper 5 is directly connected to the tension gas source and the pressure in the newspaper 5 must in any case be as high or higher than the pressure that must prevail in line 5a and chamber 3 for the purpose of proper filling of the liquid. Through the adjustment screw 6a that is, the pressure is adjusted in newspaper 5a and by the pressure reducing valve 6 in the GR sentlichen kept constant. The liquid line is with? and 7a. A pressure increasing pump 8 and a control valve 9 are provided in it. The latter can be designed as a control valve or a closing valve. From the liquid line 7a an outlet line 7b is branched off from it; likewise is of the
Newspaper 5a branches off a measuring line 5b. Silk measuring lines
5b and 7b are led to an ivleBwertumformer 10, the
Pressure difference determines ur, d whose value is assigned to Re, - "1 (: r 1 1
leads is. This controller acts in turn via the im-
pulse line 11a the adjusting element 11b of the control valve 9. The
`"'..' desired differential pressure can be adjusted with adjustment handle 11 c, e; rr.i @@ lt
weruen.
Is controlled by the adjustment handle 6a of the gas pressure reducing valve 6
a certain gas pressure in the newspaper 5a and in the chamber 3
aJ: established and built upright, this Uasdrucli #
Otherwise, the T5eßleitung 5b is fed to the iv.eßwertuLiformer 10. Same-
zeiti -J @ -, rird via the i # iIei # "line 7b in the E lüssi: = - keitslei-
to do@; 7a. The prevailing liquid pressure to the flow converter 10
transmitted, which now determines the pressure difference according to size and direction
determined and passed on to aen 'controller 11. There the so
Set the speed with the adjustment screw 11c
Differential pressure lapse and, depending on the case, a further reduction
or closing of the control valve 9 causes. Is the ruling one
Differential pressure greater than that set with setting_j.:J-riff 11c
Differential pressure, the control valve 9 is closed further, so that
caused by increased throttling, the pressure in
the line 7a accordingly; _: bfdllt until the .desired difference-
pressure is reached. If the pressure difference is jedoeY., Inrin
be, jirxt the comparison with the inserted Diffel ° c: rLzdruct- = one
.., ffl @ anr, of the valve 9 and thus an increase in the Dr: «es in the
Leituri ;; 7a and in the liquid; Chamber of Commerce or in FIEä ts-
ring container 2 of the filling machine 1. The adjustment dc..tt @@ r @@ ltren-
tiles 9 has an immediate effect in a change, i @ pressure
in the newspaper 7a and in the Rinckes:; el 2 from, because üie compression
bility of flUssis_jeit is insc-esant negligible. Occurrence
Tending faults are quickly c: ized by appropriate regulation of the position
Ausbe L ; licüen, so among other things @ the pressure difference, aeibst @ =: ei @ ri only completely
low pressure differentials are set, under all circumstances
Can be complied with. If the adjustment handle 11c is used to
difference is set to 0, then the pressure in line 7a
Followed exactly the pressure in the newspaper 5a. This: implementation
-k- "persists even if the pressure difference is set,
however, the pressure level is then in line 7a compared to the line
device 7a changed accordingly, ri-, eist enlarged, so that as; irk-
su.l: he pressure when filling the vessels in addition to the natural
Cases of liquid also smelled of a :: st @ 1lte @ if = "erenzdruck
zv,: ical of the liquids; _. time in the liquid channel 2 and äera pressure in the
VorUpannkanal 3 acts. By setting; the pressure difference at
Adjustment handle 11c can adjust the pressure under which EiiiAir.uLg the
K! _1ssi; sness flows into the 2 tab, overall continuously and very
can be sensitively changed. Both fluctuations in
the lines 7, 7a as well as fluctuations in the lines 5, Da
automatically so taken into account: _takes that, in the end, the
filling only relevant differential pressure according to -cer filling
The setting of the adjusting screw 11d on the filler 1 is always constant
remain. Depending on the design of the control valve 9 and the Steilappa-
rates 11b can also be used on controller 1.1 with a handle 71c.
eirigest - llten pressure difference the valve in e.nem train close - ,. @ en, so
The i @ egelv-ntil acts as a closing valve - # i acts. DS.s RGgelv; intil can
also as a di-way valve or d-1. Be sure to help you change direction
and the 2lussl, #: speed again into the line 7 before the pump 8
return. Especially with the regulation in connection with
heating equipment for the rlüssi.j- flowing in the newspaper 7
l_eit korn such an orientation would be an advantage.