Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem

Füllprodukt, insbesondere zum Befüllen eines Glasbehälters mit einem karbonisierten Getränk in einer Getränkeabfüllanlage. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt.

Technischer Hintergrund

In Getränkeabfüllanlagen ist es bekannt, zu befüllende Behälter in einer Abfüllvorrichtung, beispielweise in einem Füller in Rundläufer-Bauweise, mit einem Füllprodukt zu befüllen. Dabei wird der Strom des in den zu befüllenden Behälter strömenden Füllprodukts über ein Füllventil gesteuert. Um das Starten und Beenden des Füllproduktstroms zu steuern oder zu regeln und um einen gewünschten End-Füllstand in dem zu befüllenden Behälter zu erreichen, sind verschiedene Arten der Ermittlung des Füllendes bekannt.

Um beispielsweise eine vorgegebene Füllhöhe zu erhalten und damit ein einheitliches

Erscheinungsbild der befüllten Behälter zu erreichen, ist es bekannt, den Füllstand mit einem in den Behälter eintauchenden Rückgasrohr oder einer Füllstandssonde zu ermitteln und bei Erreichen des gewünschten Soll-Füllstands das Füllventil zu schließen.

Es ist weiterhin bekannt, in Getränkeabfüllanlagen Glasflaschen und andere Behälter mit karbonisierten Füllprodukten zu befüllen. Um beim eigentlichen Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt ein übermäßiges Entbinden des in dem karbonisierten Füllprodukt gebundenen C0 ₂ zu reduzieren und um ein übermäßiges Aufschäumen des Füllprodukts zu reduzieren oder zu verhindern, welches zu einer Reduktion der Füllgeschwindigkeit führen könnte, ist es bekannt, die Behälter vor dem Befüllen mit einem Vorspanngas, bevorzugt C0 ₂ , vorzuspannen und das karbonisierte Füllprodukt dann in den vorgespannten Behälter einzufüllen. Bevor die mit dem karbonisierten Füllprodukt befüllten Behälter über eine Auslaufvorrichtung, beispielsweise einen Auslaufstern, an eine nachfolgende Verarbeitungsstation übergeben werden, beispielsweise an einen Verschließer, findet noch ein kontrolliertes Entlasten des Vorspanndruckes aus dem Innenraum des dann befüllten Behälters auf Umgebungsdruck statt, so dass die Behälter unbelastet an die nachfolgende Auslaufvorrichtung übergeben werden können.

Nicht alle Behälter, welche dem Füller zugeführt werden, sind vollständig intakt. Es kann insbesondere bei Glasbehältern vorkommen, dass kleine Risse oder Lecks in den zu befüllenden Behältern vorhanden sind. Entsprechend kann es bei solchen nicht intakten Behältern während des Vorspannens des Behälters beziehungsweise während des Befüllens des Behälters mit dem karbonisierten Füllprodukt vorkommen, dass aufgrund des sich dann im Behälterinnenraum befindlichen hohen Druckes der gesamte Behälter platzt. Ist der Behälter bereits stark

vorgeschädigt, so findet dieses Platzen weit überwiegend bereits während des Vorspannens mit dem Vorspanngas statt.

Es ist bekannt, die beim Platzen eines Behälters auftretenden Scherben beziehungsweise Behälterreste von dem jeweiligen Füllventil zu entfernen, beispielsweise durch Abspritzen mit einer Abspritzvorrichtung. Weiterhin ist es in diesem Zusammenhang bekannt, das Füllventil und die das Füllprodukt führenden Wege des Füllventils ebenfalls von möglichen Scherben oder Splittern des geplatzten Behälters zu reinigen, beispielsweise indem die das Füllprodukt führenden Wege mit Füllprodukt gespült werden.

Beim vollständigen Zerplatzen beziehungsweise Zerbrechen des Behälters kann dies mechanisch detektiert werden. Diese mechanische Detektion kann beispielsweise darüber stattfinden, dass die Anpressvorrichtung, mittels welcher der Behälter an das eigentliche Füllventil abdichtend angepresst wird, entsprechend auf das Zerbrechen des Behälters reagiert. Beispielsweise kann auch durch ein Herunterfallen beziehungsweise Absinken einer Zentrierglocke das Zerbrechen des Behälters detektiert werden. Es kann auch durch das plötzliche Absinken einer Anpresskraft des Behälters an das Füllventil das Platzen detektiert werden.

Das mechanische Detektieren eines kompletten Behälterbruchs ist beispielsweise aus der DE 21 07 226 C3 bekannt, in welcher die Integrität des Behälters über eine mechanische Abtastung überprüft wird. Es kommt jedoch bei einem defekten Behälter in einigen Fällen nicht zu einem vollständigen Kollabieren beziehungsweise Zerplatzen des Behälters, sondern der Behälter bleibt in seinen äußeren Dimensionen im Wesentlichen intakt - auch wenn das Vorspanngas unter Druck eingefüllt wird. Der defekte Behälter ist jedoch undicht, weil er beispielsweise ein kleineres oder größeres Loch beziehungsweise einen kleineren oder größeren Riss beziehungsweise mehrere Risse derart aufweist, dass Medien aus dem Behälterinnenraum auf die Außenseite austreten können. Zerbricht ein solcher defekter Behälter während des Vorspannvorganges nicht, wird er innerhalb des Füllers regulär befüllt. Zerbricht er auch während des Füllvorganges nicht, wird der Behälter in

herkömmlichen Füllvorrichtungen nachfolgend der Auslaufvorrichtung übergeben. Er kann dann zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt während der weiteren Verarbeitung zerbrechen - beispielsweise im nachfolgenden Verschließer, welcher seinerseits hohe Kräfte auf den Behälter zum Aufbringen des Verschlusses aufbringt. Der Behälter kann auch in einem noch späteren Verfahrensstadium, beispielsweise beim Etikettieren, Palettieren oder gar beim Transport zerbrechen. Dies kann zu hohen Zusatzkosten führen, weil beispielsweise ein ganzes Gebinde entsorgt werden muss.

Aus der DE 42 03 786 A1 ist eine Füllvorrichtung bekannt, bei welcher das Auftreten eines Behälterbruchs durch eine auf Flüssigkeit ansprechende Messsonde detektiert wird, welche das unzulässig aus dem Behälter austretende Füllprodukt aufgrund der Zerstörung des Behälters aber auch aufgrund eines Loches oder eines Risses im Behälter detektieren kann. Hierzu ist es jedoch notwendig, dass entsprechende auf Flüssigkeit ansprechende Detektoren im Bereich der Behälter vorhanden sind.

Aus der WO02/079036 A1 sind Vorrichtungen zum Abfüllen von Füllprodukten in

Verbundverpackungen bekannt, bei welchen sich mittels optischer, elektrischer/elektronischer oder mechanischer Detektoren oder Wiegevorrichtungen Fehler im Packstoff detektieren lassen.

Darstellung der Erfindung Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Abfüllen von Füllprodukten in zu befüllende Behälter anzugeben, welche eine einfache Detektion von Behälterfehlern ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren. Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, bevorzugt zum Befüllen eines Glasbehälters mit einem karbonisierten Getränk in einer Getränkeabfüllanlage. Die Vorrichtung umfasst ein Füllventil zum Einbringen des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter, eine Steuervorrichtung zum Ansteuern des Füllventils und einen mit der Steuervorrichtung kommunizierenden Füllhöhensensor zum Erkennen des Vorliegens einer Soll-Füllhöhe des Füllprodukts in dem Behälter, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, das Füllventil bei Erkennen der Soll-Füllhöhe zu schließen. Erfindungsgemäß ist die

Steuervorrichtung dazu eingerichtet, nach dem Schließen des Füllventils mittels des

Füllhöhensensors das Vorliegen der Soll-Füllhöhe erneut zu ermitteln und bei Erkennen eines Unterschreitens der Soll-Füllhöhe einen Ausschleusvorgang für den Behälter zu initiieren.

Dadurch, dass die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, nach dem Schließen des Füllventils die Füllhöhe des Füllprodukts in dem Behälter mittels des Füllhöhensensors erneut zu detektieren und bei Unterschreiten der Soll-Füllhöhe den Behälter einen Ausschleusvorgang zu initiieren, kann ohne den Einsatz weiterer Sensoren eine Detektion von Behälterfehlern erreicht werden. Insbesondere ist es auf diese Weise nicht notwendig, jedem Füllventil einen weiteren Sensor zuzuordnen, mittels welchem möglicherweise ausgetretenes Füllprodukt detektiert werden kann. Eine mechanische Abtastung des Vorhandenseins beziehungsweise Nichtvorhandenseins des zu befüllenden Behälters ist ebenfalls nicht zwingend notwendig. Vielmehr kann darüber, dass der

Füllhöhensensor nach dem Schließen des Füllventils erneut detektiert, ob die Soll-Füllhöhe (noch) vorliegt, überprüft werden, ob der befüllte Behälter die an ihn gerichteten Anforderungen erfüllt.

Auf die vorgeschlagene Weise kann beispielsweise detektiert werden, wenn ein Behälter eine kleine Undichtheit beziehungsweise einen Riss aufweist, über welchen Füllprodukt austritt, der Behälter an sich jedoch noch mechanisch intakt erscheint und noch nicht zerbrochen ist.

Insbesondere endet der Füllvorgang dadurch, dass das Füllventil auf Grundlage des Sensorsignals des Füllstandsensors geschlossen wird, welcher das Erreichen des Soll-Füllstands signalisiert. Zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nach Abschluss einer Beruhigungsphase für das Füllprodukt, wird dann mittels des gleichen Füllhöhensensors die Füllhöhe erneut gemessen, die dann aber, aufgrund des fehlerhaften Behälters und des auf diese Weise austretenden Füllprodukts, abgesunken ist. Das Füllproduktniveau innerhalb des Behälters entspricht aufgrund des ausgelaufenen Füllprodukts daher nicht mehr der vorgegebenen Soll-Füllhöhe, was durch den Füllhöhensensor ermittelt werden kann. Damit kann aus dem Absinken der Füllhöhe darauf geschlossen werden, dass der Behälter defekt ist.

Die Steuervorrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, das Füllventil nach Ablauf einer normalen Füllzeit zu schließen, auch wenn die Soll-Füllhöhe noch nicht erreicht wurde. Auch dann wird zu einem späteren Zeitpunkt nach dem Schließen des Füllventils mittels des Füllhöhensensors festgestellt, dass die Soll-Füllhöhe (überhaupt) nicht erreicht wurde. Auch hieraus kann auf einen defekten Behälter geschlossen werden. Auf diese Weise kann sogar das vollständige Fehlen eines Behälters detektiert werden, da das Füllprodukt dann durch das Füllventil ausfließt, bis die normale Füllzeit abgelaufen ist und dann das Füllventil automatisch geschlossen wird. Der Füllstandsensor kann dann nach Schließen des Füllventils entsprechend keinen Füllstand detektieren, da kein Behälter vorhanden ist.

Der Füllhöhensensor kann eine in den Innenraum des zu befüllenden Behälters einzuführende Füllhöhensonde mit einem die Soll-Füllhöhe definierenden Sensorbereich sein, wobei der

Sensorbereich bevorzugt ein Kurzschlusssensor, ein kapazitiver Sensor und/oder ein

Widerstandssensor ist.

Dadurch, dass die ohnehin in einem Sondenfüller vorgesehenen Füllhöhensensoren auch dazu verwendet werden, zu detektieren, ob der Behälter möglicherweise nicht den

Dichtigkeitsanforderungen entspricht, kann ein besonders effizienter Aufbau der Vorrichtung erreicht werden. Entsprechend ist das Vorsehen von weiteren Sensoren oder anderen

Steuervorrichtungen als den ohnehin für den eigentlichen Füllvorgang vorgesehenen Vorrichtungen nicht notwendig.

Über die Steuervorrichtung und den Füllhöhensensor wird vielmehr nach dem eigentlichen

Schließen des Füllventils und damit nach dem Beenden der Zufuhr des Füllprodukts in den Behälter die dann vorliegende Füllhöhe erneut gemessen. Auf diese Weise kann überprüft werden, ob die vorgegebene Soll-Füllhöhe im Behälter gehalten wird oder ob der Füllproduktspiegel absinkt. Wird bei der Bestimmung des Füllproduktniveaus nach dem Schließen des Füllventils die Soll-Füllhöhe nicht (mehr) erreicht, so kann darauf geschlossen werden, dass der Behälter undicht ist und entsprechend Füllprodukt ausgetreten ist. Bevorzugt kann der Füllhöhensensor auch durch eine optische Füllhöhenbestimmung ausgebildet sein und insbesondere durch eine außerhalb des zu befüllenden Behälters angeordnete optische Füllhöhenbestimmung ausgebildet sein, besonders bevorzugt in Form einer Kamera und/oder einer optischen Abtastung.

Die Füllhöhe des Füllprodukts in dem zu befüllenden Behälter kann damit beispielsweise durch das Bereitstellen von optischen Sensoren oder beispielsweise einer Kamera, mittels welcher das Füllproduktniveau in dem zu befüllenden Behälter während des Füllvorgangs bestimmt wird, ermittelt werden. Das Signal eines solchen Füllhöhensensors wird zunächst dafür verwendet, den Füllvorgang dann zu beenden, wenn eine vorgegebene Soll-Füllhöhe erreicht ist, um dann das Füllventil entsprechend zu schließen.

Nach dem Schließen des Füllventils wird dann zu einem späteren Zeitpunkt mittels dieses

Füllhöhensensors noch einmal die dann vorliegende Füllhöhe in dem befüllten Behälter bestimmt. Liegt diese unterhalb der Soll-Füllhöhe, so wird darauf geschlossen, dass der Behälter undicht ist und entsprechend Füllprodukt ausgetreten ist.

Die Messung nach dem Schließen des Füllventils findet bevorzugt zu einem Zeitpunkt statt, nachdem sich das eingefüllte Füllprodukt beruhigt hat und ein eventueller Nachlauf aus dem Füllventil, welcher nach dem Schließen des Füllventils eventuell noch nachtropft, beruhigt hat. Je nach Aufbau der Füllvorrichtung kann die erneute Bestimmung der Füllhöhe beispielsweise 100ms bis 200ms nach dem Schließen des Füllventils stattfinden.

Die Steuervorrichtung initiiert bevorzugt bei der Detektion eines nicht ordnungsgemäß befüllten Behälters einen Ausschleusvorgang, so dass der nicht ordnungsgemäß befüllte Behälter, von dem angenommen wird, dass er fehlerhaft ist, den nachfolgenden Bearbeitungsstationen nicht zugeführt wird. Insbesondere kann auf diese Weise verhindert werden, dass der befüllte aber defekte Behälter an einer nachfolgenden Bearbeitungsstation durch die dort aufgebrachten mechanischen Belastungen doch zerbricht und diese nachfolgenden Bereiche entsprechend mit Scherben und mit Füllprodukt kontaminiert.

Bevorzugt ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, den Ausschleusvorgang durch die

Kennzeichnung des Behälters in einem Schieberegister als defekt zu initiieren. Entsprechend kann die Initiierung des Ausschleusvorganges beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in dem entsprechenden Schieberegister, in welchem die jeweiligen Behälter während ihres Durchlaufs durch die Abfüllvorrichtung vermerkt sind, ein Hinweis dahingehend eingetragen wird, dass der Behälter fehlerhaft ist und entsprechend nachfolgend ausgeschleust werden muss. Bevorzugt ist dann nach der Füllvorrichtung eine entsprechende Ausschleusweiche vorgesehen, mittels welcher der Behälter dann aufgrund seiner Markierung im Schieberegister ausgeschleust werden kann.

Bevorzugt ist eine Behältertransportvorrichtung zum Transportieren des zu befüllenden Behälters während des Einbringens des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter vorgesehen und die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, den Ausschleusvorgang durch das Anhalten der

Behältertransportvorrichtung zu initiieren, wobei die Steuervorrichtung bevorzugt dazu eingerichtet ist, die Behältertransportvorrichtung über eine dynamische Stopprampe zum Anhalten zu steuern und besonders bevorzugt den auszuschleusenden Behälter in einer sicheren Serviceposition anzuhalten. Damit initiiert die Steuervorrichtung einen Ausschleusvorgang dadurch, dass der Transport der Behälter durch die Füllvorrichtung hindurch angehalten wird, beispielsweise dadurch, dass eine dynamische Stopprampe für einen Rundläuferfüller abgefahren wird und die Transportvorrichtung entsprechend definiert angehalten wird . Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung bei der Feststellung, dass ein bestimmter Behälter unterfüllt ist und von dem entsprechend angenommen wird, dass er das fehlende Füllprodukt durch eine Leckage verloren hat, den Ausschleusvorgang dadurch initiieren, dass das Füllerkarussell so angehalten wird, dass der als fehlerhaft detektierte Behälter in einer sicheren Serviceposition zu stehen kommt. In dieser sicheren Serviceposition kann der fehlerhafte Behälter durch einen Bedienereingriff entfernt werden. In der sicheren Serviceposition kann der fehlerhafte Behälter auch durch eine entsprechende automatisierte Vorrichtung, beispielsweise durch einen Serviceroboter, entnommen werden. Anschließend kann eine Reinigung beziehungsweise Säuberung des entsprechenden Füllventils vorgenommen werden. Die sichere Serviceposition ist besonders bevorzugt in einem Bereich vorgesehen, in welchem der defekte Behälter noch nicht an eine nachfolgende Transportvorrichtung oder gar an eine nachfolgende Verarbeitungs- beziehungsweise Bearbeitungsvorrichtung übergeben wurde.

Bevorzugt hält die Steuervorrichtung daher die Transportvorrichtung definiert so an , dass der Behälter in der sicheren Serviceposition vor der Übergabe an eine Auslauftransportvorrichtung und insbesondere vor der Übergabe einen Auslaufstern zu stehen kommt, um dort entnommen zu werden. Damit sinkt das Risiko, dass der nicht intakte Behälter bereits aufgrund der mechanischen Belastungen bei der Übergabe an die Auslauftransportvorrichtung zerbricht. Bevorzugt ist eine optische Anzeige vorgesehen, über welche der als fehlerhaft detektierte Behälter markiert werden kann, um es einem Bediener einfach zu machen, den Behälter zielgerichtet zu entfernen.

Auf diese Weise kann erreicht werden, dass in nachfolgende Verarbeitungsabschnitte der defekte Behälter nicht eingetragen wird und entsprechend in nachfolgende Verarbeitungsbereiche auch keine Splitterfracht durch einen möglicherweise zerberstenden Behälter eingetragen wird.

Bevorzugt ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, das Füllventil nach Ablauf einer normalen Füllzeit zu schließen, auch wenn die Soll-Füllhöhe (noch) nicht erreicht wurde. Damit ergibt sich ein Schließen des Füllventils im Normalfall darüber, dass die Soll-Füllhöhe erreicht wird. Reicht die normale maximale Füllzeit jedoch nicht dazu aus, die Soll-Füllhöhe zu erreichen, so schließt das Füllventil nach Ablauf der normalen Füllzeit. Der Behälter ist dann bereits zu diesem Zeitpunkt unterfüllt. Die nachfolgende erneute Bestimmung, ob die Soll-Füllhöhe (noch) vorliegt, resultiert entsprechend in der Feststellung, dass der Behälter nicht vorschriftsmäßig ist und daher ausgeschleust werden muss.

Die Steuervorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, das Vorliegen der Soll-Füllhöhe erst nach Ablauf einer Beruhigungsphase erneut zu ermitteln, bevorzugt nach Ablauf einer Beruhigungsphase von 50ms bis 500ms, bevorzugt von 100ms bis 200ms nach dem Schließen des Füllventils. Die Beruhigungsphase wird üblicherweise zwischen den Abschluss des Füllvorgangs und den Beginn eines Entlastungsvorgangs geschaltet, um das ungewünschte Ausleiten von Füllprodukt zusammen mit dem Entlastungsgas zu verringern. In der Beruhigungsphase kann auch eventuell aufgetretener Schaum zumindest teilweise zusammenfallen. Durch die erneute Bestimmung der Füllhöhe erst nach Ablauf der Beruhigungsphase kann beim Vorliegen eines Defekts im Behälter ein

entsprechender Effekt des Absinkens des Füllspiegels deutlich detektiert werden.

Die oben gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Glasbehälters mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, wobei ein Füllventil zum Einbringen des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter, eine

Steuervorrichtung zum Ansteuern des Füllventils und ein mit der Steuervorrichtung

kommunizierender Füllhöhensensor zum Erkennen des Vorliegens einer Soll-Füllhöhe des Füllprodukts in dem Behälter vorgesehen ist und wobei die Steuervorrichtung das Füllventil bei Erkennen der Soll-Füllhöhe schließt. Erfindungsgemäß ermittelt die Steuervorrichtung nach dem Schließen des Füllventils mittels des Füllhöhensensors das Vorliegen der Soll-Füllhöhe erneut und initiiert bei Erkennen eines Unterschreitens der Soll-Füllhöhe einen Ausschleusvorgang für den Behälter.

Es ergeben sich auf diese Weise die oben bereits für die Vorrichtung ausgeführten Vorteile. Kurze Beschreibung der Figuren

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälter mit einem Füllprodukt, bei welchem ein zu befüllender Behälter gerade im Begriff ist, einem Füllventil zugeführt zu werden,

Figur 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus Figur 1 , wobei der Behälter an das Füllventil angepresst ist, der Behälter mit Füllprodukt gefüllt ist und das Einströmen von Füllprodukt abgeschlossen ist,

Figur 3 eine schematische Darstellung des Verlaufs der Füllhöhe in einen intakten zu befüllenden Behälter über die Zeit hinweg,

Figur 4 eine schematische Darstellung des Verlaufs der Füllhöhe in zwei unterschiedlichen, nicht intakten zu befüllenden Behältern über die Zeit hinweg,

Figur 5 eine schematische Darstellung des Sensorsignals des Füllhöhensensors bei der Befüllung eines intakten Behälters, Figur 6 eine schematische Darstellung des Sensorsignals des Füllhöhensensors bei der Befüllung der zwei nicht intakten Behälter aus Figur 4, und

Figur 7 eine schematische Darstellung eines Füllerkarussells.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

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.

Figur 1 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung durch einen Abschnitt einer Vorrichtung 1 zum Befüllen eines schematisch in Form einer Glasflasche dargestellten Behälters 100 mit einem Füllprodukt. Das Füllprodukt liegt in einem Füllproduktreservoir 10 der Vorrichtung 1 vor und kann über ein Füllventil 12 durch die Mündung 1 10 des Behälters 100 in diesen eingefüllt werden.

In Figur 1 ist ein zu befüllender Behälter 100 gerade im Begriff, über eine

Behältertransportvorrichtung in Form eines Transporttellers 14 dem Füllventil 12 zugeführt zu werden. Eine Zentrierung der Mündung 1 10 des Behälters 100 bezüglich des Füllventils 12 wird über eine Zentrierglocke 16 erreicht, in welche die Mündung 1 10 des zu befüllenden Behälters 100 eingeführt wird. Durch die Aufwärtsbewegung des Behälters 100 in Richtung des Füllventils 12 durch das Anheben des Transporttellers 14 wird auch die Zentrierglocke 16 durch die Mündung 1 10 des Behälters 100 mitgenommen.

In der Zentrierglocke 16 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dichtung 160 vorgesehen, welche durch die Aufwärtsbewegung des Behälters 100 mit der Mündung 1 10 des Behälters 100 in dichtenden Kontakt gebracht wird. Die Zentrierglocke 16 wird weiterhin gemeinsam mit dem Behälter 100 mittels des Transporttellers 14 soweit angehoben, dass die Dichtung 160 auch mit dem Füllventil 12 dichtenden Kontakt gebracht wird und entsprechend zwischen der Mündung 1 10 und dem Füllventil 12 eine fluid- und insbesondere gasdichte Verbindung hergestellt wird, so wie sie beispielsweise in Figur 2 zu erkennen ist. In einer Getränkeabfüllanlage ist üblicherweise eine Vielzahl von Füllventilen 12 vorhanden, die um den Umfang eines Füllerkarussells herum angeordnet sind und mit dem Füllerkarussell gemeinsam umlaufen, um die zu befüllenden Behälter 100 in einem kontinuierlichen Verfahren zu befüllen . Jeweils ein zu befüllender Behälter 100 wird dabei unterhalb jeweils eines Füllventils 12 durch die Behältertransportvorrichtung in Form des Transporttellers 14 gehalten und transportiert. Das Füllerkarussell ermöglicht entsprechend die Produktion eines Stroms von mit dem Füllprodukt befüllten Behältern.

Das Füllproduktreservoir 10 ist in dem schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Ringkessels ausgeführt, welcher ebenfalls mit dem Füllerkarussell verbunden ist und mit diesem gemeinsam umläuft. Der Aufbau der Vorrichtung 1 und insbesondere des Füllerkarussells kann jedoch auch anderen bekannten Strukturen folgen, beispielsweise durch die Verwendung eines rotierenden oder stationären Zentralkessels und der Anbindung der Füllventile 12 mittels einer Ringleitung.

Während der Aufwärtsbewegung des Behälters 100 wird ein Füllhöhensensor 2 durch die Mündung 1 10 hindurch in den Innenraum des Behälters 100 eingeführt. Der Füllhöhensensor 2 umfasst in an sich bekannter Weise einen Sensorbereich 20, welcher das Füllproduktniveau innerhalb des Behälters 100 ermitteln kann. Insbesondere kann der Sensorbereich 20 des Füllhöhensensors 2 so ausgebildet sein, dass er detektiert, wenn das Füllproduktniveau innerhalb des Behälters 100 den Sensorbereich 20 erreicht. Dann wird durch den Füllhöhensensor 2 ein entsprechendes

Abschaltsignal an eine nicht gezeigte Steuervorrichtung ausgegeben. Der Sensorbereich 20 des Füllhöhensensors 2 kann beispielsweise als kapazitiver Sensor, als Kurzschlusssensor und/oder als Widerstandssensor ausgebildet sein.

Um eine zuverlässige Befüllung des Behälters 100 mit dem Füllprodukt zu erreichen, wird das Füllventil 12 geschlossen, wenn der Füllhöhensensor 2 der Steuervorrichtung entsprechend über das Abschaltsignal signalisiert, dass das Füllprodukt den Sensorbereich 20 erreicht hat. Durch die feste geometrische Beziehung des Füllhöhensensors 2 und besonders des Sensorbereichs 20 zu der Mündung 1 10 des Behälters 100 kann so erreicht werden, dass die mittels der Vorrichtung 1 befüllten Behälter 100 im Wesentlichen die gleiche Füllhöhe erhalten und so entsprechend ein besonders gleichmäßiges Füllbild erreicht werden kann. Die Füllhöhe des Füllprodukts im Behälter 100 entspricht dabei aber üblicher Weise nicht genau der Eintauchtiefe des Sensorbereichs 20 in den Behälter 100, da beim Erzeugen des Abschaltsignals durch das den Sensorbereich 20 erreichende Füllproduktniveau eine Verzögerung des

Verschließens des Füllventils 12 durch dessen Trägheit auftritt. Weiterhin kann das sich bereits unterhalb des Füllventils 12 befindliche Füllprodukt durch das Füllventil 12 nicht mehr beeinflusst werden, so dass hier ein entsprechender Nachlauf auftritt. Unter der Annahme, dass sowohl Trägheit als auch Nachlauf für alle Füllventile 12 einer Abfüllvorrichtung im Wesentlichen gleich sind, wird dann dennoch ein gleichmäßiges Füllbild der befüllten Behälter 100 erreicht. In Figur 2 ist der Behälter 100 in einer an das Füllventil 12 angepressten Stellung gezeigt und der Füllvorgang ist bereits abgeschlossen. Der Füllhöhensensor 2 ist immer noch in den Innenraum des Behälters 100 eingeführt und hat die Steuervorrichtung durch die entsprechende Signalisierung dazu bewegt, das Füllventil 12 zu schließen, da das Füllproduktniveau den Sensorbereich 20 erreicht hat. Aufgrund der Trägheit des Füllventils 12 und aufgrund des Nachlaufs liegt das Füllniveau entsprechend nach Abschluss des Füllvorgangs oberhalb des Sensorbereichs 20.

Figur 2 zeigt damit den Zustand, in welchem sich der Behälter 100 nach dem Schließen des Füllventils 12 befindet, wenn das Füllventil 12 durch eine entsprechende Signalisierung des Füllhöhensensors 2 geschlossen wurde und der Behälter 100 intakt ist. Das in Figur 2 gezeigte Füllniveau wird entsprechend beibehalten.

In Figur 3 ist schematisch der Verlauf einer Kurve A der Füllhöhe eines solchen Füllvorgangs im Zeitverlauf gezeigt, wobei hier ein intakter Behälter 100 vorliegt. Es ist zu erkennen, dass über den Zeitverlauf hinweg die Befüllung so lange stattfindet, bis die durch den Sensorbereich 20 vorgegebene Soll-Füllhöhe H _s bei der ersten Sensormessung S-i erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt, der der Normalfüllzeit T _N entspricht, wird auf Grundlage des von dem Füllhöhensensor 2 vorgegebenen Abschaltsignals das Füllventil 12 geschlossen. Es ergibt sich, dass die Füllhöhe noch weiter leicht ansteigt, da noch ein Nachlauf an Füllprodukt stattfindet, und das Schließen des Füllventils 12 aufgrund von dessen Trägheit nach dem Erreichen der Füllhöhe H _s eine endliche Zeit benötigt. Es findet entsprechend zwischen dem Schalten des Füllventils 12 und dem tatsächlichen Erreichen der Maximalfüllhöhe ein leichter Nachlauf statt, welcher in der Ist-Füllhöhe H, resultiert. Nach dem Schließen des Füllventils 12 liegt bei einem intakten Behälter 100, so wie durch die Füllkurve A gezeigt, entsprechend das resultierende Füllniveau H| oberhalb der Soll-Füllhöhe H _s , so dass der Füllhöhensensor 2 bei einer späteren, zweiten Sensormessung S ₂ immer noch ein Signal ausgibt, welches auf ein Erreichen des Sensorbereichs 20 schließen lässt. Mit anderen Worten wird bei einem intakten Behälter 100 die Soll-Füllhöhe H _s auch bei einer späteren Messung nach einiger Zeit nicht unterschritten.

Die zweite Sensormessung S ₂ wird bevorzugt durchgeführt, nachdem eine Beruhigungsphase ΔΤ _Β abgeschlossen ist. Die Beruhigungsphase ΔΤ _Β beträgt üblicher weise zwischen 100ms und 200ms. An die Beruhigungsphase schließt sich dann der Entlastungsvorgang an, um den im Behälter vorliegenden Druck kontrolliert auf normalen Umgebungsdruck zu entlasten, um ein

Herausschießen des karbonisierten Füllprodukts aus dem befüllten Behälter 100 beim Lösen vom Füllventil 12 zu vermeiden. Entsprechend verhält sich das Sensorsignal bei einem Füllhöhensensor 2, welcher lediglich einen einzelnen Sensorbereich 20 aufweist, so wie schematisch in Figur 5 gezeigt. Das Sensorsignal des Sensorbereichs 20 liegt entsprechend stets vor, nachdem die durch die Sensorbereich 20 vorgegebene Soll-Füllhöhe einmal erreicht ist. In Figur 4 sind zwei unterschiedliche Füllkurven B und C gezeigt, welche sich beim Vorliegen nicht intakter Behälter ergeben können.

In der Füllkurve B ist ein nicht intakter Behälter gezeigt, der nur ein relativ kleines Leck aufweist, so dass die Füllzeit im Wesentlichen der Füllzeit eines intakten Behälters entspricht. Durch das kleine Leck findet ein Austreten des Füllproduktes statt, so dass nach dem Schließen des Füllventils 12, welches durch die Sensormessung S-ι zum Zeitpunkt T _N ausgelöst wird, zu einem späteren Zeitpunkt die Soll-Füllhöhe H _s nicht mehr vorliegt. Mit anderen Worten kann bei der zweiten Sensormessung S ₂ der Füllhöhensensor 2 kein positives Sensorsignal mehr ausgeben. Es ergibt sich damit schematisch die in Figur 6 gezeigte Sensorschaltkurve B. Bei der zweiten Sensormessung S ₂ liefert der Füllhöhensensor 2 entsprechend kein positives Sensorsignal mehr.

In der Figur 4 ist noch eine weitere beispielhafte Füllkurve C gezeigt, bei welcher ein besonders schnelles Befüllen des Behälters 100 stattfindet, da ein Gegendruck in dem Behälter 100 aufgrund eines größeren Lecks nicht aufgebaut werden kann und das Füllprodukt entsprechend schnell einfließen kann. Das Füllventil 12 wird entsprechend zu einem früheren Zeitpunkt bei der

Sensormessung S-ι zum Schließen bewegt. Bei der späteren Sensormessung S ₂ wird hingegen kein positives Signal des Füllhöhensensors 2 mehr festgestellt.

Es ergibt sich damit schematisch die in Figur 6 gezeigte Sensorschaltkurve C. Bei der zweiten Sensormessung S ₂ liefert der Füllhöhensensor 2 entsprechend kein positives Sensorsignal mehr.

Entsprechend kann auf Grundlage des Verhaltens des Füllhöhensensors 2 nach dem Schließen des Füllventils 12 bestimmt werden, ob der befüllte Behälter 100 intakt ist, oder ob er ein Leck aufweist, durch welches hindurch Füllprodukt aus dem Behälter 100 austritt, wodurch bei der zweiten Sensormessung S ₂ entsprechend eine Unterfüllung detektiert wird.

Wird von der Steuervorrichtung ein solches Verhalten des Füllproduktsensors 2 nach dem

Schließen des Füllventils 12 detektiert, so wird darauf geschlossen, dass der Behälter 100 fehlerhaft ist. Die Steuervorrichtung initiiert entsprechend für diesen als fehlerhaft erkannten Behälter 100 eine Ausschleusaktion, um den fehlerhaften Behälter 100 aus dem

Produktionsprozess zu entfernen. Zum Ausschleusen kann der Behälter 100 durch die Steuervorrichtung beispielsweise in einem Schieberegister als fehlerhaft markiert werden, damit dieser dann in einer nachfolgenden

Einrichtung ausgestoßen werden kann. Beispielsweise kann mittels des Schieberegisters erreicht werden, dass der Behälter mittels einer nachfolgenden Ausschleusweiche einer nachgelagerten Transportvorrichtung aus dem Produktionsprozess entfernt wird.

Es kann auch beim Erreichen einer bestimmten Schieberegisterposition oder bereits beim

Detektieren des fehlerhaften Behälters durch die Steuervorrichtung ein Stoppvorgang einer Transportvorrichtung - beispielsweise eines Füllerkarussells - der Vorrichtung zum Befüllen des Behälters initiiert werden. Der Stoppvorgang der Transportvorrichtung wird bevorzugt so gesteuert, dass der fehlerhafte Behälter in einer sicheren Serviceposition zum Stehen gebracht wird, so dass ein Bediener der Vorrichtung den fehlerhaften Behälter sicher entnehmen kann und gegebenenfalls das Füllventil reinigen und hygienisch behandeln kann. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung als Ausschleusaktion eine entsprechende Stopprampe initiieren, welche das Rundläuferkarussell oder eine andere Behältertransportvorrichtung derart zum Halten bringt, dass der fehlerhafte Behälter in dem sicheren Servicebereich zum Halten kommt. Durch das Abfahren der dynamischen Stopprampe kommt es zu einem sanften Anhalten der Transportvorrichtung, welche in einem sicheren und für die anderen Behälter produktschonenden Stopp resultiert.

In einer Alternative kann anstelle des Bedieners die Entnahme des fehlerhaften Behälters auch durch eine entsprechende automatisierte Vorrichtung, beispielsweise durch einen Roboterarm oder eine andere Ausschleusvorrichtung, erreicht werden.

In Figur 7 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Behälters dargestellt, welche den eigentlichen Füller 4 beziehungsweise das Füllerkarussell 40, einen Einlaufstern 42 zum Zuführen der zu befüllenden Behälter zu dem Füllerkarussell 40 und einen Auslaufstern 44 zum Austragen der im Füllerkarussell 40 mit dem Füllprodukt befüllten Behälter umfasst. Am Umfang des

Füllerkarussells ist eine Vielzahl der beispielsweise in den Figuren 1 und 2 gezeigten Füllventilen 12 vorgesehen.

Anhand dieser schematischen Darstellung der Vorrichtung 1 wird noch einmal eine beispielhafte Behandlung eines zu befüllenden Behälters 100 beschrieben.

Mittels des Einlaufsterns 42 wird ein zu befüllender Behälter an eine entsprechende

Behältertransportvorrichtung des Füllerkarussells übergeben - beispielsweise an einen

Transportteller 14 wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt.

Direkt nach dem Einlaufstern 42 kann durch Ermitteln einer Aufwärtsbewegung der Zentrierglocke 16 festgestellt werden, ob überhaupt ein Behälter dem jeweiligen Füllorgan am Füllerkarussell 40 zugeführt wurde. Bewegt sich die Zentrierglocke 16 nämlich nicht gemeinsam mit dem

Transportteller 14 nach oben, um den zu befüllenden Behälter mit seiner Mündung 1 10 an das Füllventil 12 anzupressen, so wird bereits hier davon ausgegangen, dass kein Behälter an den entsprechenden Transportteller übergeben wurde und entsprechend wird das Füllventil 12 im Folgenden überhaupt nicht geöffnet. Findet jedoch eine Aufwärts beweg ung der Zentrierglocke 16 statt, wird davon ausgegangen, dass ein zu befüllender Behälter vorhanden ist.

In dem Vorspannbereich wird der Behälter dann entsprechend mit einem Vorspanngas vorgespannt, um ihn für das nachfolgende Abfüllen vorzubereiten. Entsprechend kann ein Abfüllen von karbonisierten Produkten in den vorgespannten Behälter durchgeführt werden.

Bricht durch das Aufbringen des Druckes mittels des Vorspanngases der Behälter, so kann dieser Bruch eventuell dann durch ein Absinken der Zentrierglocke 16 detektiert werden, wenn der Behälter vollständig zerplatzt und der Mündungsbereich des Behälters entsprechend herunterfällt. In einem solchen Fall können dann entsprechende Maßnahmen zur Entfernung der Scherben eingeleitet werden.

Ist der Behälter jedoch nur undicht, verliert aber seine mechanische Integrität nicht, so sinkt die Zentrierglocke 16 auch nicht ab, so dass eine Detektion dieses Defekts des Behälters mittels des Verhaltens der Zentrierglocke 16 nicht nachgewiesen werden kann. Vielmehr geht die

Steuervorrichtung der Vorrichtung 1 zum Befüllen des Behälters in einem solchen Fall dann davon aus, dass der Behälter an der jeweiligen Position vorhanden ist und befüllt werden kann, so dass der Füllvorgang im Füllbereich durchgeführt werden kann und das Füllventil 12 entsprechend dem jeweiligen Füllprogramm geöffnet und geschlossen wird. Insbesondere wird bei einem

Füllprogramm zur Durchführung einer Höhenfüllung das Füllventil 12 dann wieder geschlossen, wenn der Füllhöhensensor 2 das Erreichen einer vorgegebenen Soll-Füllhöhe des Füllprodukts in dem Behälter detektiert. Entsprechend wird nach der Feststellung durch den Füllhöhensensor 2, dass der Behälter bis zur Soll-Füllhöhe befüllt ist, das Füllventil 12 geschlossen. Nach dem Ablauf einer Beruhigungsphase, die beispielsweise im Bereich von 100ms bis 200ms liegt, wird der im Behälter 100 vorliegende Druck dann im Entlastungsbereich kontrolliert abgelassen und der Behälter danach über den Auslaufstern 44 an die nachfolgenden Behandlungsvorrichtungen übergeben .

Um nun zu überprüfen, ob der befüllte Behälter tatsächlich intakt ist, oder ob er aber ein Leck hat, wird nach dem Schließen des Füllventils 12, besonders bevorzugt nach dem Ende der

Beruhigungsphase, mittels des bereits zum Feststellen des Füllendes verwendeten Füllhöhensensors 2 die Füllhöhe innerhalb des Behälters ein weiteres Mal gemessen. Mit anderen Worten wird die Füllhöhe nach Abschluss des Füllvorgangs noch einmal gemessen.

Auf diese Weise kann - wie bereits oben beschrieben - ermittelt werden, ob der zunächst mit dem Füllprodukt befüllte Behälter in der Zwischenzeit wieder Füllprodukt verloren hat. Ist dies der Fall und detektiert der Füllhöhensensor 2, dass Füllprodukt aus dem Behälter 100 entwichen ist, wird davon ausgegangen, dass der Behälter defekt ist.

Der Füllvorgang kann auch durch den Ablauf einer vorgegebenen Maximalfüllzeit beendet werden, die beispielsweise durch den maximal möglichen Füllwinkel eines Rundläuferfüllers vorgegeben ist, ohne dass der Füllhöhensensor 2 ein einmaliges Erreichen der Soll-Füllhöhe gemeldet hat. Auch in diesem Fall kann nach dem Abschluss des für die Füllproduktberuhigung vorgesehenen Zeitraums mittels des Füllhöhensensors 2 die Füllhöhe erneut gemessen werden. Entsprechend kann durch eine Auswertung der Füllhöhe mittels des Füllhöhensensors 2 eine

Unterfüllung des Behälters und dadurch ein fehlerhaft befüllter Behälter beziehungsweise ein nicht intakter Behälter nach dem Abschluss des Füllvorgangs detektiert werden.

Wird als mögliche Ausschleusaktion von der Steuervorrichtung ein Anhalten der Bewegung der Behältertransportvorrichtung und insbesondere des Füllerkarussells ausgelöst, so kommt der fehlerhaft befüllte Behälter bevorzugt in einem sicheren Servicebereich zum Halt, bevor er an den Auslaufstern 44 übergeben worden wäre. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die mechanischen Belastungen auf den nicht intakten und damit bruchgefährdeten Behälter 100 gering gehalten werden und entsprechend auf diese Weise ein potentieller Scherbeneintrag in weitere Anlagenbereiche reduziert oder gar vermieden werden kann.

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. Bezuqszeichenliste

1 Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters 10 Füllproduktreservoir

12 Füllventil

14 Transportteller

16 Zentrierglocke

100 Behälter

1 10 Behältermündung

160 Dichtung

2 Füllhöhensensor

20 Sensorbereich

4 Abfüllvorrichtung

40 Füllerkarussell

42 Einlaufstern

44 Auslaufstern

A Füllkurve eines intakten Behälters

B Füllkurve eines nicht intakten Behälters

C Füllkurve eines nicht intakten Behälters

H _s Soll-Füllhöhe

H, Ist-Füllhöhe

S-i erste Sensormessung

S ₂ zweite Sensormessung

T _N normale Füllzeit

ΔΤ _Β Beruhigungsphase