DE4342987A1

DE4342987A1 - System for filling a liquid product into bottles, cans or similar containers

Info

Publication number: DE4342987A1
Application number: DE4342987A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Cluesserath; Manfred Haertel; Dieter Krulitsch; Karl Lorenz
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-06-22
Also published as: EP0658511A1; EP0658511B1; DE59400997D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to a system according to the preamble Claim 1.

Ein solches System ist bekannt (DE 16 32 004). Bei dem bekannten System bildet die in Achsrichtung verschiebbare Sonde mit einem unteren ersten Sondenabschnitt, d. h. mit einer unteren Sondenspitze eine erste Elektrode und mit einem darüberliegenden Sondenabschnitt, nämlich mit dem eigentli chen Sondenkörper eine zweite Elektrode, die von der ersten Elektrode durch einen als Isolator ausgebildeten dritten Sondenabschnitt elektrisch bzw. galvanisch getrennt ist.Such a system is known (DE 16 32 004). In which known system forms the displaceable in the axial direction Probe with a lower first probe section, i. H. With a lower probe tip a first electrode and with a overlying probe section, namely with the actual Chen probe body a second electrode by the first Electrode by a third designed as an insulator Probe section is electrically or galvanically isolated.

Beim Füllen eines Behälters reicht die Sonde mit der zwischen der ersten und zweiten Elektrode gebildeten Elektrodenstrecke bis zu einem Niveau in dem zu füllenden Behälter hinein, welches der Ansprechfüllhöhe entspricht, d. h. derjenigen Füllhöhe, bei der ein das Schließen des Flüssigkeitsventils veranlassendes Sondensignal erzeugt werden soll.When filling a container, the probe reaches between the of the first and second electrodes up to a level in the container to be filled, which corresponds to the response fill level, d. H. of those Level at which the liquid valve closes causing probe signal to be generated.

Über eine allenfalls zweiadrige Meßleitung, von denen die erste Ader an die erste Elektrode und die zweite Ader an die zweite Elektrode angeschlossen ist, ist die Sonde mit der Steuer- und Auswert-Elektronik verbunden.Via a possibly two-wire measuring line, of which the first wire to the first electrode and the second wire to the second electrode is connected, the probe is connected to the Control and evaluation electronics connected.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System aufzuzeigen, bei dem unter Beibehaltung einer einfachen Ausbildung der Sonde, insbesondere auch hinsichtlich der elektrischen Anschlüsse, sowie unter Beibehaltung einer einfachen elektrischen Verbindung zwischen der Sonde und der Steuer- und Auswert- Elektronik ein der Ansprechfüllhöhe vorausgehendes Sonden signal möglich ist.The object of the invention is to demonstrate a system in which while maintaining a simple probe design, especially with regard to the electrical connections, as well as maintaining a simple electrical Connection between the probe and the control and evaluation Electronics a probe preceding the response level signal is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet. To solve this problem, a system is according to the characterizing part of claim 1 is formed.

Bei dem erfindungsgemäßen System nimmt die Sonde bereits vor Erreichen der Ansprechfüllhöhe bei einer vorläufigen Füllhöhe einen niederohmigen Zustand ein, der sich von dem nieder ohmigen Zustand bei Erreichen der Ansprechfüllhöhe unter scheidet und durch den elektrischen Widerstand des flüssigen Füllgutes an derjenigen Elektrodenstrecke bestimmt ist, die zwischen der ersten Elektrode und der dritten Elektrode gebildet sind.In the system according to the invention, the probe is already performing Reaching the response level at a provisional level a low-resistance state that differs from that ohmic state when the response fill level is reached below separates and by the electrical resistance of the liquid Filling material is determined on that electrode section that between the first electrode and the third electrode are formed.

Dadurch, daß beide Elektrodenstrecken eine Elektroden streckenanordnung bilden, in der diese Elektrodenstrecken parallel geschaltet sind und auch parallel zum Eingang der Steuer- und Auswert-Elektronik liegen, und außerdem die dritte Elektrode derart angeordnet ist, daß sie ständig und bereits am Beginn der Füllphase im Flüssigkeitsweg des den Behälter zufließenden Füllgutes liegt, wird der der vorläufi gen Füllhöhe entsprechende Zustand der Sonde dann erreicht, wenn die erste Elektrode bzw. der diese Elektrode bildende erste Sondenabschnitt von dem flüssigen Füllgut im Behälter belegt ist. Die dritte Elektrode, die bevorzugt von einem die Sonde umschließenden Rückgasrohr gebildet ist, befindet sich in deutlichem Abstand oberhalb der zweiten Elektrode oder des Ansprechbereichs dieser Elektrode. Bevorzugt ist dieses Rückgasrohr dann so ausgebildet, daß es beim Füllen eines Behälters ebenfalls in diesen Behälter hineinreicht, aller dings mit einer im Vergleich zur Sonde sehr viel kürzeren Länge.The fact that both electrode sections are one electrodes line arrangement form in which these electrode lines are connected in parallel and also parallel to the input of the Control and evaluation electronics are, and also the third electrode is arranged such that it is constantly and already at the beginning of the filling phase in the liquid path of the Filling material flowing to the container is the provisional one the corresponding state of the probe is then reached if the first electrode or the one forming this electrode first probe section of the liquid filling material in the container is occupied. The third electrode, which is preferred from a die Probe enclosing return gas pipe is located at a clear distance above the second electrode or the Response range of this electrode. This is preferred Back gas pipe then designed so that when filling a Container also extends into this container, all ding with a much shorter compared to the probe Length.

Mit einem Steuersignal, welches von dem der vorläufigen Füllhöhe entsprechenden Zustand der Sonde abgeleitet wird, können unterschiedlichste Funktionen gesteuert werden, beispielsweise eine Füllpause oder vorübergehende Unterbre chung des Füllvorgang oder eine Reduzierung der Füllgeschwin digkeit usw.With a control signal that differs from that of the preliminary Filling level corresponding state of the probe is derived different functions can be controlled, for example a filling break or a temporary break filling process or reducing the filling speed skill etc.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.Further developments of the invention are the subject of the Unteran claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below on the basis of the figures Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement mit einer erfindungsgemäßen Sondenein richtung; Figure 1 in a simplified representation and in section a filling element with a Sondenein device according to the invention.

Fig. 2 und 3 das Füllelement in einer Darstellung ent sprechend der Fig. 1, jedoch bei Erreichen der vorläufigen Füllhöhe bzw. der Ansprechfüllhöhe; Figures 2 and 3, the filling element in a representation accordingly to Figure 1, but when reaching the preliminary level or the response level.

Fig. 4 das elektrische Satzschaltbiid der Sondeneinrich tung; Fig. 4, the electrical sentence switching device of the Sondeneinrich device;

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Spannung beim Ansprechen der Elektroden. Fig. 5 shows the time course of the voltage when the electrodes respond.

In den Figuren ist 1 ein Füllelement, welches in einer Vielzahl weiterer Füllelemente an einem umlaufenden Teil oder Rotor einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut vorgesehen ist.In the figures, 1 is a filling element which is provided in a large number of further filling elements on a rotating part or rotor of a filling machine for filling bottles 2 with a liquid filling material.

Das Füllelement 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 3 mit dem üblichen Flüssigkeitskanal 4, in dem das Flüssig keitsventil 5 vorgesehen ist und der an der Unterseite des Gehäuses 3 die ein Rückgasrohr 6 umschließende Abgabeöffnung 7 bildet, über die bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 5 das flüssige Füllgut der in Dichtlage mit dem Füllelement bzw. mit einem Dichtungselement 8 angeordneten Flasche 2 zufließt.The filling member 1 essentially comprises a housing 3 with the usual liquid passage 4 in which the liquid is keitsventil provided 5 and constituting 6 enclosing discharge port 7 on the underside of the housing 3, a return gas pipe via the open, liquid valve 5, the liquid product which flows in the sealing position with the filling element or with a sealing element 8 arranged bottle 2 .

Das Rückgasrohr 6 ist an einem Ventilkörper 9 des Flüssig keitsventils 5 vorgesehen, der (Ventilkörper) zusammen mit dem Rückgasrohr 6 zwischen einer angehobenen Offen-Stellung und einer abgesenkten Schließ-Stellung in Richtung der vertikalen Füllelementachse FA bewegbar ist.The return gas pipe 6 is provided on a valve body 9 of the liquid speed valve 5 , which (valve body) can be moved together with the return gas pipe 6 between a raised open position and a lowered closed position in the direction of the vertical filling element axis FA.

Im Rückgasrohr 6 ist achsgleich mit der Füllelementachse FA eine die Füllhöhe bestimmende elektrische Sonde 10 angeord net, die über das untere, offene Ende des Rückgasrohres 6 vorsteht. Zwischen der Außenfläche dieser Sonde und der Innenfläche des Rückgasrohres 6 ist der Rückgaskanal gebil det.In the return gas pipe 6 is coaxial with the filling element axis FA, a fill level determining electrical probe 10 is angeord net, which protrudes beyond the lower, open end of the return gas pipe 6 . Between the outer surface of this probe and the inner surface of the return gas tube 6 , the return gas channel is gebil det.

Die stabförmige und bei der dargestellten Ausführungsform über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden kreiszylinder förmigen Außenquerschnitt aufweisende Sonde 10 besitzt einen unteren, das untere Ende bzw. die Sondenspitze bildenden Sondenabschnitt 11, der in Richtung der Achse FA eine vorgegebene axiale Länge aufweist und an seiner Außenfläche eine freiliegende elektrisch leitende Fläche bzw. Elektrode E1 bildet. An den Sondenabschnitt 11 schließt sich nach oben ein Sondenabschnitt 12 an, der als Isolator ausgebildet ist und den Abschnitt 11 von einem sich an der Oberseite des Abschnittes 12 anschließenden stabförmigen Abschnitt 13 elektrisch trennt, welcher den größten Teil der Länge der Sonde 10 ausmacht, d. h. den eigentlichen Sondenkörper bildet und an seiner Außenfläche wiederum als freiliegende, elek trisch leitende Elektrode E2 ausgebildet ist.The rod-shaped probe 10 , which in the illustrated embodiment has a constant circular cylindrical outer cross section over its entire length, has a lower, the lower end or the probe tip forming probe section 11 , which has a predetermined axial length in the direction of the axis FA and has an outer surface Exposing electrically conductive surface or electrode E1 forms. The probe section 11 is adjoined at the top by a probe section 12 which is designed as an insulator and which electrically separates the section 11 from a rod-shaped section 13 which adjoins the upper side of the section 12 and which makes up most of the length of the probe 10 , ie forms the actual probe body and is in turn formed on its outer surface as an exposed, electrically conductive electrode E2.

Der Sondenabschnitt 13 steht über die offene Unterseite des Rückgasrohres 6 vor und erstreckt sich auch durch das Rückgasrohr im Inneren des Füllelementes 1 an einen oberen Bereich dieses Füllelementes, an dem auch die in den Fig. 1-3 nicht dargestellten elektrischen Anschlüsse für die Sonde 10 vorgesehen sind.The probe section 13 projects beyond the open underside of the return gas tube 6 and also extends through the return gas tube in the interior of the filling element 1 to an upper region of this filling element, on which the electrical connections for the probe 10, which are not shown in FIGS. 1-3 are provided.

Bei dem Füllelement 1 bildet auch das Rückgasrohr 6 zumindest an seinem unteren, offenen Ende eine freiliegende Elektrode E3. Bei der dargestellten Ausführungsform ist für diesen Zweck das Rückgasrohr 6 insgesamt aus einem elektrisch leitenden Material (Metall) hergestellt.In the case of the filling element 1 , the return gas tube 6 also forms an exposed electrode E3 at least at its lower, open end. In the embodiment shown, the return gas tube 6 is made entirely of an electrically conductive material (metal) for this purpose.

Die Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild der die Sonde aufweisen den Schaltungsanordnung bzw. Sondensteuerung. Wie dargestellt ist, sind das Rückgasrohr 6 sowie der Sondenabschnitt 13 bzw. die von diesen Elementen gebildeten Elektroden jeweils mit der elektrischen Masse (Ground) der Füllmaschine verbunden, an die (Masse) auch der eine Anschluß einer Meßspannungs quelle 14 eine Auswert- und Meßelektronik 15 angeschlossen ist. Fig. 4 shows the block diagram of the probe having the circuit arrangement or probe control. As shown, the return gas tube 6 and the probe section 13 or the electrodes formed by these elements are each connected to the electrical ground (ground) of the filling machine, to which (ground) also a connection of a measuring voltage source 14 an evaluation and measuring electronics 15 is connected.

Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der die Auswert- und Meßelektronik 15 für jedes Füllelement 1 jeweils geson dert vorgesehen ist, ist die eine konstante Meßspannung liefernde Spannungsquelle 14 ein Festspannungsregler, der mit seinem Eingang an eine nicht dargestellte, für sämtliche Füllelemente 1 gemeinsame Gleichspannungsversorgung ange schlossen ist und an seinem Ausgang die Meßspannung liefert. Der Ausgang der Spannungsquelle 14 ist über einen einstell baren Meßwiderstand 16′ und eine elektrische Verbindungs leitung 17 mit dem die untere Sondenspitze bildenden Sonden abschnitt 11 elektrisch verbunden, wobei die elektrische Verbindung 17 innerhalb der Sonde 10 von einem Leiter 18 gebildet ist, der sich im Inneren der Sonde 10 ausgehend vom Sondenabschnitt 11 durch die Sondenabschnitte 12 und 13 nach oben erstreckt und an den dann ein die elektrische Verbindung 17 außerhalb der Sonde 10 bildendes Kabel angeschlossen ist. Für den Sondenabschnitt 13 und das Rückgasrohr 6 bzw. für die von diesen Komponenten gebildeten Elektroden sind besondere Anschlüsse dann nicht erforderlich, wenn diese Komponenten an elektrisch leitenden Teilen des Füllelementes 1 gehalten sind und diese Teile mit der elektrischen Masse der Füllmaschine in Verbindung stehen.In the embodiment shown, in which the evaluation and measuring electronics 15 are provided separately for each filling element 1 , the voltage source 14 which supplies a constant measuring voltage is a fixed voltage regulator which, with its input to a DC voltage supply which is not shown, is common to all filling elements 1 is closed and provides the measuring voltage at its output. The output of the voltage source 14 is via an adjustable measuring resistor 16 'and an electrical connection line 17 with the lower probe tip forming probe section 11 electrically connected, the electrical connection 17 within the probe 10 being formed by a conductor 18 which is in the Inside the probe 10, starting from the probe section 11, extends upward through the probe sections 12 and 13 and to which a cable forming the electrical connection 17 outside the probe 10 is then connected. Special connections are not required for the probe section 13 and the return gas tube 6 or for the electrodes formed by these components if these components are held on electrically conductive parts of the filling element 1 and these parts are connected to the electrical mass of the filling machine.

Die Auswert- und Meßelektronik 15 weist weiterhin einen Meßschaltkreis 16 auf, der mit seinen beiden Anschlüssen parallel zur Serienschaltung des Ausgangs der Spannungsquelle 14 und des Meßwiderstandes 16′ liegt, d. h. mit ihrem einen Anschluß über die elektrische Verbindung 17 ebenfalls an den Sondenabschnitt 11 bzw. an die dortige Elektrode E1 ange schlossen und mit ihrem anderen Anschluß mit der Schaltungs masse verbunden ist.The evaluation and measuring electronics 15 also has a measuring circuit 16 , which is parallel with its two connections to the series connection of the output of the voltage source 14 and the measuring resistor 16 ', that is, with its one connection via the electrical connection 17 also to the probe section 11 or connected to the local electrode E1 and is connected to the other ground with the circuit ground.

Grundsätzlich ist es auch möglich, anstelle einer Gleich spannung für die Meßspannung eine Wechsel- oder Impulsspan nung vorzusehen, wobei auch hier wiederum durch einen Schaltkreis oder Regler gewährleistet ist, daß am Ausgang einer Meßspannungsquelle die betreffende Meßspannung mit einer konstanten Amplitude zur Verfügung steht.Basically, it is also possible to use an equal instead of an equal voltage for the measuring voltage an AC or pulse voltage provide provision, here again by a Circuit or regulator ensures that at the output the measuring voltage in question with a measuring voltage source a constant amplitude is available.

In den Fig. 1-3 ist jeweils links von der Achse FA der geschlossene Zustand und rechts von dieser Achse der ge öffnete Zustand des Flüssigkeitsventils 5 dargestellt.In FIGS. 1-3, the closed state and the right of this axis of the ge opened state of the liquid valve 5 is respectively shown on the left of the axis FA.

Die Fig. 2 und 3 zeigen das Füllen der Flasche 2, die mit ihrer Flaschenmündung 2′ gegen eine Dichtung 19 einer Zentriertulpe 20 angepreßt ist, wobei die Dichtung 19 ihrerseits dicht gegen das an der Unterseite des Gehäuses 3 vorgesehene Dichtungselement anliegt, sich die Flasche 2 also in Dichtlage mit dem Füllelement 1 befindet. Figs. 2 and 3 show the filling of the bottle 2, which is pressed with its bottle mouth 2 'against a seal 19 of a centering bell 20, the seal 19 rests in turn tightly against the provided on the underside of the housing 3 sealing member, the bottle 2 is thus in the sealing position with the filling element 1 .

Wie die Fig. 2 und 3 weiterhin zeigen, bildet das der Flasche 2 bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 5 über die Abgabeöffnung 7 zufließende Füllgut eine Strömung, die im wesentlichen entlang der Innenfläche der Flasche 2 bzw. des Flaschenhalses verläuft und in den Fig. 2 und 3 mit 22 bezeichnet ist. Diese Strömung 22 berührt zwangsläufig auch das Rückgasrohr 6 bzw. die von diesem Rückgasrohr gebildete Elektrode E3.As further shown in FIGS . 2 and 3, the filling material flowing into the bottle 2 when the liquid valve 5 is open via the discharge opening 7 forms a flow which essentially runs along the inner surface of the bottle 2 or the bottle neck and in FIGS. 2 and 3 is designated by 22 . This flow 22 also necessarily touches the return gas tube 6 or the electrode E3 formed by this return gas tube.

Befindet sich der Spiegel S des flüssigen Füllgutes 21 in der Flasche 2 unterhalb des Sondenabschnittes 11 bzw. der Elektrode E1, so liegt an den Eingängen des Meßschaltkreises 16 eine Spannung an, die bei hochohmigem Eingang des Meß schaltkreises 16 im wesentlichen der Leerlaufspannung der Spannungsquelle 14 entspricht und in der Fig. 5 mit U1 bezeichnet ist.The mirror S is the liquid product 21 in the bottle 2 below the probe portion 11 and the electrode E1, so is at the inputs of the measuring circuit 16 applies a voltage to the circuit at high-impedance input of the measurement 16 is substantially the open circuit voltage of the voltage source 14 corresponds and is designated by U1 in FIG. 5.

Erreicht beim weiteren Füllen der Flasche 2 der Spiegel S des Füllgutes 21 zum Zeitpunkt t1 die Elektrode E1, d. h. taucht der Sondenabschnitt 11 zunehmend in das Füllgut 21 ein, so bildet der Meßwiderstand 16′ und der Widerstand, den das flüssige Füllgut 21 im Bereich der Strömung 22 bzw. zwischen den Elektroden E1 und E3 aufweist, einen Spannungsteiler mit der Folge, daß die Spannung am Eingang des Meßschaltkreises absinkt und schließlich bei ausreichender Belegung der vom Sondenabschnitt 11 gebildeten Elektrode El einen Spannungs wert aufweist, der in der Fig. 5 mit U2 bezeichnet ist. Der vom Füllgut gebildete elektrische Widerstand des vorgenannten Spannungsteilers ist dann im wesentlichen von dem Abstand bestimmt, den die Elektroden E1 und E2 aufweisen, sowie auch von der spezifischen Leitfähigkeit des flüssigen Füllgutes und der Intensität der Strömung 22.Reaches the further filling of the bottle 2 of the mirror S of the filling material 21 at the time t1, the electrode E1, ie the probe section 11 increasingly immerses in the filling material 21 , so the measuring resistor 16 'and the resistance that the liquid filling material 21 in the area of Flow 22 or between the electrodes E1 and E3 has a voltage divider with the result that the voltage at the input of the measuring circuit drops and finally, with sufficient occupancy of the electrode El formed by the probe section 11 , has a voltage value, which in FIG. 5 with U2 is designated. The electrical resistance of the aforementioned voltage divider formed by the filling material is then essentially determined by the distance between the electrodes E1 and E2, and also by the specific conductivity of the liquid filling material and the intensity of the flow 22 .

Die vorläufige Füllhöhe, bei der der Spiegel S den unteren Sondenabschnitt 11 erreicht und bei der der stufenförmige Abfall DU 1-2 der Spannung an den Eingängen des Meßschalt kreises 16 von U1 auf U2 eintritt, ist in der Fig. 2 mit L1 bezeichnet.The provisional filling level at which the mirror S reaches the lower probe section 11 and at which the step-shaped drop DU 1-2 of the voltage at the inputs of the measuring circuit 16 from U1 to U2 occurs is designated in FIG. 2 by L1.

Erreicht der Spiegel S schließlich den unteren Bereich des Sonnenabschnittes 13 bzw. die Elektrode E2, so reduziert sich hierdurch der von dem flüssigen Füllgut 21 gebildete und zwischen dem Sondenabschnitt 11 und der Maschinenmasse liegende Widerstand, und zwar insbesondere dadurch, daß der für diesen Flüssigkeitswiderstand maßgebliche effektive Abstand zwischen dem Sondenabschnitt 11 und dem Sondenab schnitt 13 bzw. zwischen den Elektroden E1 und E2 nur noch durch die relativ kurze Länge des Sondenabschnittes 12 bestimmt ist und darüberhinaus auch der für den elektrischen Flüssigkeitswiderstand maßgebliche Querschnitt im wesent lichen durch den gesamten Innenquerschnitt bestimmt ist, den die Flasche 2 dort aufweist, wo sich der untere Bereich des Sondenabschnitt 13 befindet. Durch die Reduzierung des elektrischen Flüssigkeitswiderstandes ergibt sich beim Ansprechen des Sondenabschnittes 13 zum Zeitpunkt t2 ein nochmaliger stufenförmiger Abfall DU 2-3 der an den Eingängen des Meßschaltkreises 16 anliegenden Spannung von der Spannung U2 auf den Spannungswert U3.When the mirror S finally reaches the lower region of the sun section 13 or the electrode E2, the resistance formed by the liquid filling material 21 and lying between the probe section 11 and the machine mass is reduced, in particular by the fact that the one which is decisive for this liquid resistance effective distance between the probe section 11 and the Sondenab section 13 or between the electrodes E1 and E2 is only determined by the relatively short length of the probe section 12 and, moreover, the cross-section relevant for the electrical fluid resistance is essentially determined by the entire inner cross-section which the bottle 2 has where the lower region of the probe section 13 is located. By reducing the electrical fluid resistance, when the probe section 13 responds at time t2, there is a further step-like drop DU 2-3 of the voltage applied to the inputs of the measuring circuit 16 from the voltage U2 to the voltage value U3.

Durch entsprechende Einstellung des Meßwiderstandes 16′ kann bei entsprechender Wahl auch der axialen Länge des Sonden abschnittes 12 erreicht werden, daß die beiden Spannungs abfälle DU 1-2 und DU 2-3 in etwa gleich groß sind, auf jeden Fall so deutlich ausgeprägt sind, daß in Abhängigkeit von diesen Spannungsabfällen der Meßschaltkreis 16 an Meßlei tungen 23 spezielle Steuersignale liefern kann.By appropriate adjustment of the measuring resistor 16 'can also be achieved with an appropriate choice of the axial length of the probe section 12 that the two voltage drops DU 1-2 and DU 2-3 are approximately the same size, are definitely so pronounced, that depending on these voltage drops, the measuring circuit 16 to 23 Meßlei lines can deliver special control signals.

Die Füllhöhe, bei der am Zeit t2 der Sondenabschnitt 13 anspricht und die an dem Meßschaltkreis 16 anliegende Spannung auf U3 abgefallen ist, ist in der Fig. 3 mit L2 bezeichnet und entspricht einer Ansprechfüllhöhe, bei der dann das Schließen des Flüssigkeitsventils 5 eingeleitet wird.The fill level at which the probe section 13 responds at time t2 and the voltage applied to the measuring circuit 16 has dropped to U3 is designated by L2 in FIG. 3 and corresponds to a fill level at which the closing of the liquid valve 5 is then initiated.

Mit der Sondensteuerung ist beispielsweise folgende Steuerung des Füllelementes 1 möglich. So kann beispielsweise dann, wenn zum Zeitpunkt t1 die Spannung vom Wert U1 auf den Wert U2 abgefallen ist, eine Füllpause eingelegt werden, d. h. hierfür das Flüssigkeitsventil für eine bestimmte, beispielsweise von einem Zeitglied oder Timer vorgegebene Zeitdauer geschlossen werden, oder aber es kann von einer höheren auf eine nied rigere Füllgeschwindigkeit umgeschaltet werden.The following control of the filling element 1 is possible with the probe control, for example. For example, when the voltage has dropped from the value U1 to the value U2 at the time t1, a filling pause can be made, that is to say the liquid valve can be closed for a certain period of time, for example predetermined by a timer or timer, or it can be from a higher to a lower filling speed can be switched.

Weiterhin ist es auch möglich, diese Vorgänge (Füllpause oder Umschalten von einer höheren Füllgeschwindigkeit auf eine niedrigere Füllgeschwindigkeit) zeitverzögert einzuleiten, um so eine zusätzliche Anpassung an unterschiedliche Produkte, Flaschen, Formen usw. zu ermöglichen.Furthermore, it is also possible to carry out these processes (filling pause or Switch from a higher filling speed to one lower filling speed) with a delay such an additional adjustment to different products, Allow bottles, molds, etc.

Beim Ansprechen des Sondenabschnittes 13, d. h. beim weiteren Abfall der Spannung U auf den Wert U3 zum Zeitpunkt t2, wird dann mit dem vom Meßschaltkreis 16 gelieferten Steuersignal das Schließen des Flüssigkeitsventils 5 veranlaßt. Auch dies kann wiederum zur Korrektur der Füllhöhe zeitlich verzögert erfolgen.When the probe section 13 responds, ie when the voltage U drops further to the value U3 at the time t2, the control valve supplied by the measuring circuit 16 then causes the liquid valve 5 to close. Again, this can be delayed in order to correct the fill level.

Die Meßspannung ist bevorzugt eine Wechsel- oder Impuls spannung. Hierbei ergibt sich die gleiche, in der Fig. 5 wiedergegebene Abhängigkeit der Spannung am Eingang des Meßschaltkreises 16, wobei die Spannungen U1-U3 jeweils die Amplituden der anliegenden Spannung sind. Der Meßschaltkreis 16 besitzt eine Gleichrichterschaltung, die die jeweils anliegende Spannung für die weitere Verarbeitung und Auswer tung gleichrichtet.The measuring voltage is preferably an AC or pulse voltage. This results in the same dependency of the voltage at the input of the measuring circuit 16 shown in FIG. 5, the voltages U1-U3 being the amplitudes of the applied voltage. The measuring circuit 16 has a rectifier circuit which rectifies the voltage present for further processing and evaluation.

Die Länge L2, mit der der untere Bereich des Sondenabschnit tes 11 beim Füllen der Flasche 2 in diese hineinreicht, ist für die jeweilige Flaschenform möglichst optimal gewählt und kann beispielsweise durch Austausch der Sonde 10 und/oder durch axiale Verstellung dieser Sonde optimal eingestellt werden.The length L2, with which the lower region of the probe section 11 extends into the bottle 2 when it is filled, is optimally chosen for the respective bottle shape and can be optimally adjusted, for example, by exchanging the probe 10 and / or by axially adjusting this probe.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Sonde 10 so auszubilden, daß für die Herstellung von Sonden unterschied licher Länge standardisierte Sondenteile sowie Sondenteile unterschiedlicher Länge verwendet werden. Hierfür ist beispielsweise der Sondenabschnitt 13 so ausgeführt, daß er aus einem oberen, längeren Sondenteilabschnitt 13′ besteht, an dem dann ein Sondenteil 10′ beispielsweise durch An schrauben befestigt werden kann, welches neben einem unmit telbar mit dem Teilabschnitt 13′ befestigbaren und dem Sondenabschnitt 13 zuzurechnenden Teil 13′′ auch die Sonden abschnitte 11 und 12 aufweist, wobei die wahlweise verwend baren Sondenteile 10′ dann eine unterschiedliche axiale Länge für das Teil 13′′ und/oder den Sondenabschnitt 11 und/oder den Sondenabschnitt 12 aufweisen.In principle, there is also the possibility of designing the probe 10 in such a way that standardized probe parts and probe parts of different lengths are used for the production of probes of different lengths. For this purpose, for example, the probe section 13 is designed so that it consists of an upper, longer probe section 13 ', to which then a probe part 10 ' can be fastened, for example by screwing, which in addition to a directly with the section 13 'attachable and the probe section 13 attributable part 13 '' also has the probe sections 11 and 12 , the optionally usable probe parts 10 'then having a different axial length for the part 13 ''and / or the probe section 11 and / or the probe section 12 .

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde davon ausgegangen, daß jedem Füllelement 1 eine eigene Auswert- und Meßelektronik 15 zugeordnet ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß jeweils für eine Gruppe, die eine vorge gebene Anzahl von Füllelementen 1 umfaßt, eine gemeinsame Auswert- und Meßelektronik 15 vorgesehen ist.In the embodiment described above, it was assumed that each filling element 1 is assigned its own evaluation and measurement electronics 15 . Basically, it is also possible that a common evaluation and measuring electronics 15 is provided for each group, which comprises a predetermined number of filling elements 1 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Füllelement
2 Flasche
2′ Flaschenmündung
3 Gehäuse
4 Flüssigkeitskanal
5 Flüssigkeitsventil
6 Rückgasrohr
7 Abgabeöffnung
8 Dichtungselement
9 Ventilkörper
10 Sonde
10′ Sondenteil
11, 12, 13 Sondenabschnitt
13′, 13′′ Teilabschnitt
14 Spannungsquelle
15 Auswert- und Meßelektronik
16 Meßschaltkreis
16′ Meßwiderstand
17 elektrische Verbindung
18 Leiter
19 Dichtung
20 Zentriertulpe
21 Füllgut
22 Füllgutströmung
23 Steuerleitung 1 filling element
2 bottle
2 ′ bottle mouth
3 housing
4 liquid channel
5 liquid valve
6 return gas pipe
7 delivery opening
8 sealing element
9 valve body
10 probe
10 ′ probe part
11 , 12 , 13 probe section
13 ′ , 13 ′ ′ section
14 voltage source
15 Evaluation and measuring electronics
16 measuring circuit
16 ' measuring resistor
17 electrical connection
18 conductors
19 seal
20 centering tulip
21 filling material
22 Product flow
23 control line

Claims

1. Filling system for filling a liquid filling material into bottles ( 2 ), cans or similar containers, with at least one filling element ( 1 ) which has at least one liquid valve ( 5 ) which controls the filling material inflow during a filling phase and is arranged in a liquid path and at least one probe ( 10 ), which protrudes at least during the filling phase with a predetermined length over the underside of the filling element ( 1 ) and extends into the interior of the container ( 2 ), the probe ( 10 ) having a lower, the probe tip and a first electrode ( E1) forming first probe section ( 11 ) and a second, in the axial direction (FA) of the probe ( 10 ) overlying probe section ( 13 ), which forms a second electrode (E2) and by a third, designed as an insulator section ( 12 ) of the first probe section ( 11 ) is separated, as well as with evaluation and control electronics ( 15 ), which with one, at least two i Connections measuring or signal input is parallel to an electrode path formed between the first and second electrodes (E1, E2) and delivers a signal causing the liquid supply to stop when the electrode path between the first and second electrodes (at a fill level in the container) E1, E2) is bridged by the liquid product and thus the probe (10) determined by a highly resistive first state to a by the electrical resistance of the filling material between the first and second electrodes (E1, E2) low-impedance second state is passed, characterized characterized in that at least one third electrode (E3) is provided on the filling element ( 1 ), which is arranged in the liquid path of the liquid filling material and lies with the second electrode (E2) on a common connection of the control evaluation electronics ( 15 ), so that parallel to that of the second electrode (E2) and the first electrode (E1) formed electrode path is arranged an electrode path formed by the third electrode (E3) and the first electrode (E1) and then, if the first electrode (E1) is occupied by the liquid filling material at a preliminary filling level before reaching the response filling height, the probe ( 10 ) assumes a third low-ohmic state, determined by the electrical resistance of the filling material between the third and first electrodes (E3, E1), which corresponds to the provisional filling level and is different from the first and second states, and that the control and evaluation electronics ( 15 ) has a measuring or evaluation circuit ( 16 ) which detects the different probe resistances corresponding to the provisional filling level and the response filling level and delivers a control signal corresponding to the provisional filling level and a control signal corresponding to the response level.

2. System according to claim 1, characterized in that the parallel connection of the electrode sections is part of a voltage divider arrangement acted upon by a measuring voltage, which at its output has a different voltage or amplitude for each state of the probe ( 10 ) output signal (U1, U2, U3) delivers.

3. System according to claim 2, characterized in that the Measuring voltage is a DC voltage.

4. System according to claim 1 or 2, characterized in that that the measuring voltage is an AC voltage or a Pulse voltage is.

5. System according to any one of claims 2-4, characterized in that the parallel connection of the electrodes stretch preferably over at least one series impedance ( 15 ) is connected to the terminals of a voltage source ( 14 ) supplying the measuring voltage, and that the measurement - And evaluation circuit ( 16 ) with two connections forming a measuring input is parallel to the electric den routes.

6. System according to any one of claims 1-5, characterized in that the second and third electrodes (E2, E3) are connected to the electrical ground of the system, which also a connection of the control and evaluation electronics ( 15 ) forms.

7. System according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that they have the electrode sections de voltage divider arrangement is designed such that a first output voltage in the high-resistance first state (U1), after reaching the preliminary filling level (L1) one second output voltage, lower than the first (U2) and after reaching the response level (L2) one third, compared to the second smaller output voltage (U3).

8. System according to any one of claims 1-7, characterized in that with several filling elements for each filling element ( 1 ) or for a group of filling elements, control and evaluation electronics are provided.