Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Füllhöhenkontrolle von befüllten Behältnissen. In der getränkeherstellenden Industrie ist es bekannt, Behältnisse herzustellen, anschließend zu befüllen und zu verschließen und schließlich weiter zu transportieren. Dabei ist es erforderlich, in einem Verfahrensschritt zu überprüfen, ob die Behältnisse ordnungsgemäß befüllt wurden. Zu gering befüllte Behältnisse werden durch den Kunden beanstandet.

So ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass Behältnisse transportiert werden und während dieses Transports beispielsweise mittels Lichtschranken oder optisch hinsichtlich der Füllhöhe der in den Behältnissen befindlichen Flüssigkeit kontrolliert werden. Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die Flüssigkeit oftmals durch die an den Behältnissen angebrachten Etiketten oder Drucke verdeckt wird. Dies gilt auch für Füllhöhenkontrollen basierend auf bildgebenden Verfahren wie Matrix- oder Zeilenkameras. Daneben sind solche Verfahren auch teuer und aufwendig.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Füllhöhenkontrolle hochfrequente Signale einzusetzen, wobei das Behältnis mit der darin befindlichen Flüssigkeit (je nach Füllhöhe) unterschiedliche Kapazitäten ausbildet, die sich in einem elektrischen Feld zwischen einer Sende- und einer Empfangseinrichtung wiederum unterschiedlich auswirken. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik auch Verfahren bekannt, welche ionisierende Strahlung wie etwa beta- und gamma- Strahlung einsetzen. Derartige Verfahren sind jedoch aufgrund der eingesetzten Strahlung sicherheitskritisch.

Aus der WO 2006/087069 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung bekannt. Dabei werden Messstrahlen eingesetzt, für welche die Behältnisse durchsichtig sind.

Es besteht weiterhin das Problem, dass die gleiche Vorrichtung zur Überprüfung der Füllhöhenkontrolle unterschiedlich große Behältnisse handhaben muss und nach Möglichkeit auch deutlich unterschiedliche Füllhöhen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Vorrichtungen und Verfahren zur Füllhöhenkontrolle effizienter zu gestalten. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Füllhöhenkontrolle von befüllten Behältnissen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und wenigstens eine Inspektionseinrichtung zur Inspektion der von der Transporteinrichtung transportierten Behältnisse. Dabei weist die Inspektionseinrichtung eine erste Sendeeinrichtung auf, welche ein hochfrequentes Sendesignal ausgibt und eine erste Empfangseinrichtung, welche das von der ersten Sendeeinrichtung ausgegebene und/oder ein auf diesem von der ersten Sendeeinrichtung ausgegebenen Signal basierendes Signal empfängt. Weiterhin verläuft der Transportpfad der Behältnisse -bevorzugt einbahnig - zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung.

Erfindungsgemäß weist die Inspektionseinrichtung eine zweite Sendeeinrichtung auf, welche ein hochfrequentes Sendesignal ausgibt und eine zweite Empfangseinrichtung, welche das von der zweiten Sendeeinrichtung ausgegebene und/oder ein auf diesem von der zweiten Sendeeinrichtung ausgegebenen Signal basierendes Signal empfängt, wobei die zweite Sendeeinrichtung in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse (und insbesondere einer vertikalen Richtung) versetzt zu der ersten Sendeeinrichtung und die zweite Emp- fangseinrichtung in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse (und insbesondere einer vertikalen Richtung) versetzt zu der ersten Empfangseinrichtung angeordnet ist.

Bevorzugt sind die erste und die zweite Sendeeinrichtung einerseits sowie die erste Empfangseinrichtung und die zweite Empfangseinrichtung andererseits übereinander angeordnet. Dabei können diese Einrichtungen auch schräg übereinander angeordnet sein, bevorzugt sind sie jedoch in einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet.

Bevorzugt gibt wenigstens eine Sendeeinrichtung und geben bevorzugt beide Sendeeinrichtungen Sendefrequenzen aus, die in einem Frequenzbereich liegen, der zwischen 30kHz und 300GHz liegt Besonders bevorzugt liegen die Frequenzen zwischen 30kHz und 10Mhz.

Besonders bevorzugt ist jede Empfangseinrichtung genau einer Sendeeinrichtung zugeordnet. Daher werden bevorzugt Paare aus Sende- und Empfangseinrichtungen gebildet. Diese Paare sind besonders bevorzugt unabhängig voneinander steuerbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Positionserfassungseinrichtung auf, welche insbesondere vor der Inspektionseinrichtung angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Positionserfassungseinrichtung um eine Lichtschranke, welche besonders bevorzugt eine Messung und insbesondere eine Füllhöheninspektion auslöst. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens eine Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung und bevorzugt mehrere Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen dazu bestimmt, kontinuierliche Messungen durchzuführen.

Besonders bevorzugt weisen die Sendeeinrichtungen Sendeantennen (welche insbesondere als Sendeflächen ausgebildet sind) auf. Besonders bevorzugt weisen die Empfangseinrichtungen Empfangsflächen auf. Dies ist vorteilhaft, wenn mit Sendefrequenzen bis hin zu mehreren einhundert MHz gearbeitet wird.

Weiterhin können als Sendeeinrichtungen auch Hohlleiter mit Hornantennen verwendet werden. Dies eignet sich insbesondere für noch höhere Sendefrequenzen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine weitere Füllhöhenmesseinrichtung auf und insbesondere eine Füllhöhenmesseinrichtung, wel- ehe auf einem anderen physikalischen Prinzip arbeitet als die hier beschriebene Füllhöhenkontrolle. So kann diese weitere Füllhöhenmesseinrichtung beispielsweise eine Bildaufnahmeeinrichtung wie eine Kamera oder auch ein oder mehrere Lichtschranken aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei der weiteren Füllhöhenmesseinrichtung um eine Füllhöhenmesseinrichtung, welche ein ortsauflösend messendes Verfahren anwendet.

Bevorzugt handelt es sich bei der weiteren Füllhöhenmesseinrichtung um eine Messeinrichtung, welche infrarotes Licht bzw. infrarote Strahlung verwendet.

Bevorzugt ist auch diese weitere Messeinrichtung, bei der es sich insbesondere um eine Infrarot - Messeinrichtung handelt, derart angeordnet, dass sie quer und insbesondere senkrecht zur Transporteinrichtung der Behältnisse misst und/oder die Signalrichtung des infraroten Signals quer und insbesondere senkrecht zu der Transportrichtung verläuft.

Besonders bevorzugt weist auch diese zweite Füllhöhenmesseinrichtung, bei der es sich insbesondere um eine Infrarot - Füllhöhenmesseinrichtung handelt, wenigstens zwei und bevorzugt wenigstens drei Infrarotemitter und/oder Infrarotempfänger auf, die besonders bevorzugt auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die wenigstens zwei unterschiedlichen Füllhöhenmesseinrichtungen in das gleiche Gehäuse integriert. Dieses Gehäuse ist dabei bevorzugt einstückig ausgebildet und insbesondere geschweißt oder gefräst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind in einem Schenkel dieses Gehäuse wenigstens eine HF Sendeeinrichtung und eine IR Sendeeinrichtung angeordnet. Bevorzugt sind in ei- nemzweiten Schenkel dieses Gehäuses wenigstens eine HF Empfangseinrichtung und eine IR Empfangseinrichtung angeordnet.

Bevorzugt sind in dem einen Schenkel des Gehäuses wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei HF Sendeeinrichtungen und/oder wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei IR Sendeeinrichtungen angeordnet. Bevorzugt sind in dem anderen Schenkel des Gehäuses wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei HF - Empfangseinrichtungen und/oder wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei IR - Empfangseinrichtungen angeordnet.

Ein Vorteil bei der Verwendung zweier Füllhöhenmesseinrichtungen besteht in einer höheren Genauigkeit der Messung.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung zweier unterschiedlicher Füllhöhenmessprinzipien besteht bei der Verarbeitungsvielfalt. So werden transluzente Behälter bevorzugt mittels HF und/oder Infrarot inspiziert. Behälter die für Infrarot undurchdringlich sind, werden bevorzugt mittels HF untersucht.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung zweier unterschiedlicher Füllhöhenmessprinzipien besteht darin, dass das Ergebnis der HF- sowie der IR- Messung zu einem Gesamtergebnis bzw. Füllhöhe verrechnet werden.

Bevorzugt sind dabei die beiden unterschiedlichen Füllhöhenmesseinrichtungen modular aufgebaut. So ist es für einen Kunden möglich, auszuwählen, ob er nur eine der beiden Füllhöhenmesseinrichtungen wünscht und ggfs. welche oder ob er beide Füllhöhenmesseinrichtungen wünscht.

Daneben wäre es auch möglich, dass in dem ersten Schenkel des Gehäuses (wenigstens) eine HF Sendeeinrichtung und (wenigstens) eine IR Empfangseinrichtung angeordnet ist und in dem anderen Schenkel des Gehäuses (wenigstens) eine IR Sendeeinrichtung und (wenigstens) eine HF Empfangseinrichtung angeordnet sind.

Es wird bevorzugt eine mehrkanalige Hochfrequenz-Füllhöhenkontrolle zur Bestimmung des Füllpegels bei abgefüllten flüssigen Medien (Wasser, Saft, Bier, etc.) vorgeschlagen, welche bevorzugt mindestens drei Sender/Empfänger-Paare aufweist, die bevorzugt übereinander angeordnet sind.

Bevorzugt erfolgt eine Messung durch das Senden eines HF-Signals. Hierdurch wird bevorzugt ein elektrisches Feld zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung aufgebaut. Das Behältnis in der Messbrücke verändert das Dielektrikum bzw. das elektrische Feld. Ein Teil des Signales kann gegen Masse (beispielsweise über die Transporteinrichtung) abgeleitet werden. Dieser Teil ist bevorzugt proportional zum Füllpegel in dem Behältnis.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Inspektionseinrichtung in der Längsrichtung der Behältnisse und/oder einer vertikalen Richtung verstellbar. Auf diese Weise kann die Inspektionseinrichtung auf unterschiedliche Behältnishöhen angepasst werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ausschleuseeinrichtung auf, welche fehlerhafte Behältnisse ausschleust. Insbesondere können auf diese Weise solche Behältnisse ausgeschleust werden, die zu gering befüllt wurden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Sendeeinrichtung genau eine Empfangseinrichtung derart zugeordnet, dass diese Sendeeinrichtung und die ihr zugeordnete Empfangseinrichtung eine Messstrecke ausbilden, bevorzugt eine Messtrecke, in der eine elektrische Größe gemessen wird und in der insbesondere ein elektrisches Feld messbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden lineare (und insbesondere horizontal verlaufende) Messstrecken ausgebildet. So können die erste Sendeeinrichtung und die erste Empfangseinrichtung eine Messstrecke ausbilden und auch die zweite Sendeeinrichtung und die zweite Empfangseinrichtung eine Messstrecke ausbilden.

Alternativ wäre es auch möglich dass die erste Sendeeinrichtung und die zweite Empfangseinrichtung (und umgekehrt die zweite Sendeeinrichtung und die erste Empfangseinrichtung) eine Messtrecke ausbilden und so über Kreuz gemessen wird.

Bevorzugt sind die erste Sendeeinrichtung und die erste Empfangseinrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet. Bevorzugt sind die zweite Sendeeinrichtung und die zweite Empfangseinrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet.

Besonders bevorzugt sind diese wenigstens zwei Messstrecken unabhängig voneinander aktivierbar. Weiterhin ist es möglich, dass die Sendeeinrichtung der ersten Empfangseinrichtung zugeordnet wird und beispielsweise in einer horizontalen Richtung das elektrische Feld aufgebaut und/oder gemessen wird. Daneben könnte jedoch auch die erste Sendeeinrichtung der zweiten Empfangseinrichtung zugeordnet sein, wobei bevorzugt in diesem Falle die Sende- und ihr zugeordnete Empfangseinrichtung auf unterschiedlichen Höhen in der Längsrichtung der Behältnisse angeordnet sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind wenigstens eine Sendeeinrichtung und die ihr zugeordnete Empfangseinrichtung derart angeordnet, dass zwischen dieser Sendeinrichtung und der ihr zugeordneten Empfangseinrichtung ein elektrisches Feld aufbaubar ist, durch welches hindurch die Behältnisse transportierbar sind.

Durch diese Vorgehensweise wird bei dem Durchtreten des Behältnisses das in dem elektrischen Feld befindliche Dielektrikum geändert und auf diese Weise kann auf die Füllhöhen geschlossen werden. Dies bedeutet, dass bevorzugt zur Füllhöhenbestimmung ein elektrisches Feld zwischen der Sende- und der Empfangseinrichtung ermittelt bzw. gemessen wird.

Bevorzugt wird das sich ergebende elektrische Signal insbesondere gegenüber Masse beispielsweise über die Transporteinrichtung abgeleitet. Dieser abgeleitete Anteil ist abhängig und insbesondere linear abhängig von dem und/oder proportional zu dem Füllpegel innerhalb des Behältnisses.

Bevorzugt erfolgt die Auswertung und/oder die Messung aus einer Kombination aller Paare aus Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtungen. Auf diese Weise wird eine höhere Genauigkeit im Vergleich zu einem Sendeeinrichtungs-Empfangseinrichtungs-Paar erreicht. Auch ist so ein größerer Messbereich (beispielsweise bis zu 80mm Höhe) möglich. Daneben kann auf diese Weise auch eine höhere Linearität des Messbereichs erreicht werden.

Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, welche die gemessenen Signale auswertet. Dabei ist diese Auswertung bevorzugt dazu geeignet und bestimmt sämtliche gemessenen Signale (aller Messstrecken und/oder Sendeeinrichtung/Empfangseinrichtungs - Paare) auszuwerten. Bevorzugt werden für eine Auswertung mehrere und bevorzugt alle Messtrecken berücksichtigt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verläuft der Transportpfad geradlinig und es ist besonders bevorzugt wenigstens eine Führungseinrichtung zum Führen der Behältnisse vorgesehen, welche eine Bewegung der Behältnisse senkrecht zu dem Transportpfad begrenzt. Auf diese Weise wird eine recht genaue Positionierung der Behältnisse senkrecht zu der Transportrichtung erreicht.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung ein Transportband oder eine Transportkette auf. Vorteilhaft bilden dieses Transportband oder die Transportkette eine Auflagefläche aus, auf welcher die Behältnisse besonders bevorzugt aufrecht stehen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Führungseinrichtung wenigstens ein seitliches Führungsgeländer auf. Vorteilhaft weist die Transporteinrichtung auch ein zweites Führungsgeländer auf. Besonders bevorzugt werden die Behältnisse zwischen den Führungsgeländern transportiert. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Führungseinrichtung verstellbar und insbesondere in einer zu der Transportrichtung senkrecht stehenden Richtung verstellbar.

Besonders bevorzugt führen die Führungseinrichtungen die Behältnisse an ihren Grundkörpern. Besonders bevorzugt ragt ein Mündungsbereich der Behältnisse in vertikaler Richtung über die Führungseinrichtung hinaus. Bevorzugt ragen insbesondere die Mündungsbereiche und eventuelle Hälse der Behältnisse über die Führungsgeländer hinaus. Besonders bevorzugt ragt wenigstens das oberste Drittel der Behältnisse, bevorzugt wenigstens das oberste Viertel der Behältnisse, bevorzugt wenigstens das oberste Fünftel der Behältnisse über die Führungsgeländer hinaus. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Inspektion durch die Führungseinrichtungen gestört wird,

Bevorzugt sind die Behältnisse aus Glas oder Kunststoff hergestellt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Behältnisse mit einem Abstand zueinander transportiert.

Besonders bevorzugt beträgt ein Abstand zwischen zwei Behältnissen auf der Transporteinrichtung wenigstens 20% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt wenigstens 30% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt wenigstens 40% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt wenigstens 50% des Behältnisdurchmessers und bevorzugt wenigstens 70% des Behältnisdurchmessers. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine Füllhöheninspektion zu stark durch benachbarte Behältnisse gestört wird.

Besonders bevorzugt beträgt ein Abstand zwischen zwei Behältnissen auf der Transporteinrichtung höchstens 200% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt höchstens 150% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt höchstens 130% des Behältnisdurchmessers, bevorzugt höchstens 120% des Behältnisdurchmessers und bevorzugt höchstens 110% des Behältnisdurchmessers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kompensationseinrichtung auf, welche Einflüsse benachbarter Behältnisse auf das Messergebnis kompensiert und/oder verringert. So ist es beispielsweise möglich, dass die Einflüsse benachbarter Behältnisse mittels eines Algorithmus berücksichtigt werden. Dieser Algorithmus kann dabei die üblichen Signalverläufe berücksichtigen, welche sich etwa bei gleichartigen und/oder gleich befüllten Behältnissen ergeben würden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Inspektionseinrichtung wenigstens eine weitere Sendeeinrichtung auf, welche ein hochfrequentes Sendesignal ausgibt und wenigstens eine weitere Empfangseinrichtung, welche das von der weiteren Sendeeinrichtung ausgegebene oder ein auf diesem von der weiteren Sendeeinrichtung ausgegebenen Signal beruhendes Signal empfängt, wobei die weitere Sendeeinrichtung in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse (und insbesondere einer vertikalen Richtung) zu der ersten Sendeeinrichtung und der zweiten Sendeeinrichtung versetzt angeordnet ist und die weitere Empfangseinrichtung in der Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse (und insbesondere einer vertikalen Richtung) versetzt zu der ersten Empfangseinrichtung und der zweiten Empfangseinrichtung ist. Besonders bevorzugt sind die hier insgesamt drei Sendeeinrichtungen und/oder Empfangseinrichtungen (und insbesondere auch drei Messstrecken) in der Längsrichtung der Behältnisse übereinander angeordnet.

Besonders bevorzugt sind alle Sendeeinrichtungen auf einer ersten Seite seitlich neben dem Transportpfad der Behältnisse angeordnet und alle Empfangseinrichtungen bezüglich des Transportpfades auf einer zweiten der ersten Seite gegenüberliegenden Seite neben dem Transportpfad angeordnet. Auf diese Weise kann eine Vereinfachung der Vorrichtung erreicht werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Inspektionseinrichtung einen brückenartigen Träger auf, an dem die Sendeeinrichtungen und die Empfangseinrichtungen angeordnet sind. Dabei kann dieser brückenartige Träger auch eine Erdung der Vorrichtung ausbilden.

Besonders bevorzugt sind die Sendeeinrichtungen und die Empfangseinrichtungen jeweils in Schwingkreise integriert.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Inspektionseinrichtung wenigstens eine Messeinrichtung auf, welche eine für ein elektrisches Feld zwischen einer Sendeeinrichtung und der ihr zugeordneten Empfangseinrichtung charakteristische Größe misst. Dabei kann es sich beispielsweise um eine elektrische Spannung, einen Strom oder auch eine Kapazität handeln. Weiterhin wäre es möglich, dass beispielsweise eine Eigenfrequenz eines Schwingkreises eine derartige charakteristische Größe ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere Sendeeinrichtungen gleichzeitig betreibbar, wobei diese Sendeeinrichtungen bevorzugt mit unterschiedlichen Sendefrequenzen betreibbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, dass unterschiedliche elektrische Felder und/oder Messstrecken zwischen den Sendeeinrichtungen und den Empfangseinrichtungen aufgebaut werden, ohne dass diese Felder sich gegenseitig stören.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche eine zeitlich versetzte Aktivierung mehrerer Sendeeinrichtungen und bevorzugt auch der diesen zugeordneten Empfangseinrichtungen ermöglicht. Auf diese Weise wäre es beispielsweise möglich, dass in einem Multiplexverfahren mehrere Sendeeinrichtungen nacheinander aktiviert werden. Auch auf diese Weise können in der Höhenrichtung des Behältnisses mehrere Bereiche oder auch stark variierende Füllhöhen erfasst werden.

Dabei wäre es weiterhin bevorzugt, dass die einzelnen Sendeeinrichtungen und/oder Empfangseinrichtungen, welche nacheinander aktiviert werden, auch in der Transportrichtung der Behältnisse hintereinander angeordnet sind, insbesondere um die durch den Transport der Behältnisse bewirkte Ortsveränderung der zu inspizierenden Behältnisse zu kompensieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Inspektionseinrichtung in ihrer Gesamtheit in einer Längsrichtung der Behältnisse einen Messbereich aus, der größer ist als 2 mm, bevorzugt größer als 4 mm, bevorzugt größer als 6 mm und bevorzugt größer als 7 mm und bevorzugt größer als 10mm und bevorzugt größer als 15mm. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bildet die Inspektionseinrichtung in der Längsrichtung der Behältnisse einen Messbereich auf, der kleiner ist als 130 mm, bevorzugt kleiner als 120 mm, bevorzugt kleiner als 110 mm und besonders bevorzugt kleiner als 100 mm.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens einer für Umgebungsbedingungen charakteristischen Größe auf und bevorzugt eine Prozessoreinheit, welche diese charakteristische Größe bei der Auswertung der von der wenigstens einer Messstrecke stammenden Messwerte berücksichtigt.

Bei dem Aufbau eines elektrischen Feldes können auch Umgehungsbedingungen eine Rolle spielen, wie beispielsweise eine Temperatur, ein Luftdruck oder dergleichen (welche sich auf ein Dielektrikum auswirken). Besonders bevorzugt handelt es sich bei der charakteristischen Größe daher um eine Größe, die aus einer Gruppe von Größen ausgewählt ist, welche einen Luftdruck, eine Temperatur, eine Luftfeuchtigkeit und dergleichen enthält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und bestimmt, im Rahmen der Auswertung diese Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen und/oder zu kompensieren.

Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und bestimmt eine (Selbst) Kalibrierung vorzunehmen. Bevorzugt ist dabei auch eine Kalibrierung während des Betriebs (insbesondere bei sich ändernden Betriebsbedingungen) möglich.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und bestimmt, eine Kompensation von Effekten durchzuführen, welche durch eine Schaumbildung der in dem Behältnis befindlichen Flüssigkeit auftreten.

Bevorzugt erfolgt eine Auswertung einer Amplitude und/oder einer Phase eines Signal der Empfängereinrichtung. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Abstand der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung zueinander (insbesondere in einer Richtung senkrecht zu dem Transportpfad der Behältnisse) veränderbar. Auf diese Weise kann eine Anpassung an unterschiedliche Behältnisgeometrien erfolgen.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Füllhöhenkontrolle von (insbesondere mit einer Flüssigkeit und insbesondere mit einem Getränk) befüllten (und insbesondere verschlossenen) Behältnissen gerichtet, wobei eine Transporteinrichtung die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und eine Inspektionseinrichtung die von der Transporteinrichtung transportierten Behältnisse inspiziert und wobei die Inspektionseinrichtung eine erste Sendeeinrichtung aufweist, welche ein hochfrequentes Signal ausgibt und eine erste Empfangseinrichtung, welche das von der ersten Sendeeinrichtung ausgegebene Signal oder ein auf diesem von der ersten Sendeeinrichtung ausgegebenen Signal basierendes Signal empfängt. Weiterhin verläuft der Transportpfad der Behältnisse zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung.

Erfindungsgemäß weist die Inspektionseinrichtung eine zweite Sendeeinrichtung auf, welche ein hochfrequentes Sendesignal ausgibt und eine zweite Empfangseinrichtung, welche das von der zweiten Sendeeinrichtung ausgegebene Signal oder ein auf diesem von der zweiten Sendeeinrichtung ausgegebenen Signal beruhendes oder basierendes Signal empfängt, wobei die zweite Sendeeinrichtung in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse versetzt zu der ersten Sendeeinrichtung ist und die zweite Empfangseinrichtung in einer Längsrichtung der zu inspizierenden Behältnisse versetzt zu der ersten Empfangseinrichtung ist bzw. angeordnet wird.

Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass bevorzugt zwei Messstrecken oder wenigstens zwei Messstrecken aufgebaut werden, welche jeweils zur Bestimmung der Füllhöhen dienen. Besonders bevorzugt wird für wenigstens eine Messstrecke und besonders bevorzugt für beide Messstrecken ein Messwert ermittelt, der für ein elektrisches Feld charakteristisch ist, welches zwischen den Sende- und den Empfangseinrichtungen dieser Messstrecken oder der elektrischen Felder charakteristisch ist.

Besonders bevorzugt wird wenigstens eine die Messung beeinflussende Größe berücksichtigt und insbesondere kompensiert. Bei dieser Größe kann es sich beispielsweise um Umge- bungsbedingungen handeln wie etwa einen Druck, eine Temperatur oder eine Luftfeuchte. Weiterhin kann es sich bei dieser Größe auch um Beeinflussungen durch benachbarte Behältnisse handeln (welche insbesondere das elektrische Feld beeinflussen).

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das elektrische Feld bzw. die hierfür charakteristische Größe kontinuierlich bestimmt. Auf diese Weise kann sich beispielsweise ein periodisch schwankender Verlauf ergeben. Besonders bevorzugt wird ein Ausgangssignal wenigstens einer Empfangseinrichtung ausgewertet. Dabei kann beispielsweise eine Amplitude und/oder eine Phase berücksichtigt werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird zur Auswertung eines Ausgangssignals eine künstliche Intelligenz verwendet.

So ist es beispielsweise möglich, dass eine Vielzahl von Signalverläufen aufgenommen und abgespeichert wird. Diese können bevorzugt mit einem tatsächlich gemessenen Füllhöhenwert oder einem tatsächlich gemessenen Signalverlauf verglichen werden.

Auf diese Weise kann bevorzugt ein künstliches neuronales Netz trainiert werden. Genauer gesagt ist es möglich, dass typische Signalverläufe der Antennen und/oder Empfangseinrichtungen mit dem tatsächlich gemessenen Füllhöhenwert annotiert werden und damit ein künstliches neuronales Netz trainiert wird.

Die Signale für jedes Behältnis ähneln einer umgedrehten Gaussfunktion.

Die Messung des Signals der Empfangseinrichtung wird bevorzugt kontinuierlich durchgeführt, insbesondere auch, wenn sich kein Behältnis durch die Messeinrichtung bzw. Messbrücke bewegt. Ein Behältnis, das durch die Messbrücke fährt, wird bevorzugt erkannt und besonders bevorzugt werden dann die Messdaten dazu abgespeichert.

Dabei ist es möglich, dass eine (externe) Lichtschranke zur Triggerung vorgesehen ist. Bevorzugt ist jedoch eine interne Triggerung vorgesehen. Bevorzugt ist hierzu eine (interne) Lichtquelle, insbesondere eine (interne) IR-Diode vorgesehen, die bevorzugt zusätzlich in einer Hardware mit verbaut ist. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Messungen zeitgleich mit unterschiedlichen Frequenzen oder zeitversetzt (bevorzugt mit unterschiedlichen Frequenzen) (beispielsweise mit einem Multiplexverfahren) durchgeführt.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird pro Messung jeweils ein Paar aus einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung verwendet. Es wäre jedoch auch möglich, jeweils Empfangseinrichtungen und Sendeeinrichtungen zu multiplexen oder auch einer Sendeeinrichtung mehrere Empfangseinrichtungen zuzuordnen.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse mit einer Transportgeschwindigkeit transportiert, die größer ist als 0,2m/s, bevorzugt größer als 0,3m/s, bevorzugt größer als 0,4m/s und besonders bevorzugt größer als 0,5m/s. Bevorzugt werden die Behältnisse mit einer Transportgeschwindigkeit transportiert, welche geringer ist als 5m/s, bevorzugt geringer als 4m/s, bevorzugt geringer als 3m/s und besonders bevorzugt kleiner als 2,5m/s.

Unter einem hochfrequenten Signal wird im Rahmen dieser Offenbarung insbesondere ein Signal mit einer Frequenz von mehr als 1MHz, bevorzugt von mehr als 2Mhz und besonders bevorzugt von mehr als 3Mhz verstanden.

Die hier beschriebene Vorrichtung und das hier beschriebene Verfahren sind preisgünstig in der Anschaffung und im Betrieb und vermeiden sicherheitskritische Aspekte wie z.B. ionisierende Strahlung. Daneben sind die Vorrichtung und das Verfahren auch einsetzbar, wenn Etiketten den Füllpegel verdecken.

Bevorzugt erfolgt eine analoge Füllhöhenmessung, welche bevorzugt linear über einen Messbereich zwischen 30 und 100 mm ist. Daneben ist eine robuste Messung trotz Höhentoleranzen bei den Behältern, bei größeren Füllpegelschwankungen und Toleranzen bei der Höhenverstellung der Sensorik möglich.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Darstellung einer Inspektionseinrichtung;

Fig. 3a eine Darstellung einer Anordnung mit einer Vielzahl von Empfangseinrichtungen; und

Fig. 3b eine Darstellung einer Anordnung mit einer Vielzahl von Sendeeinrichtungen.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Diese weist eine Transporteinrichtung 2 in Form eines Transportbandes oder einer Transportkette auf, welche zum Transportieren der Behältnisse 10 in der Transportrichtung T dient. Die Bezugszeichen 22 und 24 kennzeichnen zwei Führungsgeländer, welche die Transportbewegung der Behältnisse 10 führen. Wie in Fig. 1 erkennbar, handelt es sich bei den Behältnissen bevorzugt um befüllte, verschlossene Behältnisse. Diese Behältnisse können etikettiert bzw. bedruckt sein.

Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet einen Träger, an dem ein Arm 35 befestigt ist, der wiederum die in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichnete Inspektionseinrichtung trägt. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine Einstelleinrichtung, mit der eine Höhenposition des Arms 35 und damit auch der Inspektionseinrichtung 30 verändert werden kann.

Das Bezugszeichen 36 kennzeichnet einen ersten Träger und das Bezugszeichen 38 einen zweigen Träger. Diese Träger dienen zum Aufnehmen der Sendeeinrichtungen und der Empfangseinrichtungen. Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet die Empfangsanordnung, die ein dem Träger 36 angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Inspektionseinrichtung 30. Hier sind wieder die beiden Arme 36 und 38 erkennbar sowie auch ein Querträger 35, an dem diese Arme 36, 38 angeordnet sind.

Fig. 3a zeigt eine Darstellung einer Empfangsanordnung 40. An dieser sind hier insgesamt 4 Empfangseinrichtungen 6, 16, 16a und 16b angeordnet. Man erkennt, dass diese übereinan- der angeordnet sind und insbesondere in einem montierten Zustand in der Längsrichtung der Behältnisse übereinander angeordnet sind. Die einzelnen Empfangseinrichtungen weisen bevorzugt eine plattenartige Gestalt auf.

Fig. 3b zeigt eine entsprechende Sendeanordnung 20. Diese weist hier 4 Sendeeinrichtungen 4, 14, 14a und 14b auf. Diese werden jeweils von Steuerungseinrichtungen 52 angesteuert. Zwischen den einzelnen Sendeeinrichtungen 4, 14, 14a und 14b und den Empfangseinrichtungen 6, 16, 16a und 16b können sich jeweils elektrische Felder aufbauen. Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet eine Steuereinrichtung, welche diese Felder und/oder die Sendeeinrichtungen steuert. Das Bezugszeichen 54 kennzeichnet eine Prozessoreinrichtung, welche die gesamte Sendeanrordnung steuert. Diese Prozessoreinrichtung kann dabei auch die Auswertung der aufgenommenen Signale übernehmen.

Die Behältnisse 10 werden zwischen diesen einzelnen Sende- und Empfangseinrichtungen transportiert und insbesondere durch das zwischen diesen Sende- und den Empfangseinrichtungen aufgebaute elektrische Feld. Durch eine Bestimmung dieses elektrischen Feldes kann eine Füllhöhenkontrolle des Behältnisses erfolgen.

Dabei ist es denkbar, dass dies elektrischen Felder schwanken, beispielsweise wenn je nachdem ob sich gerade ein Behältnis zwischen den Sende- und Empfangseinrichtungen befindet oder ein Leerraum zwischen zwei Behältnissen. Bevorzugt werden entsprechende Messkurven über eine längere Zeit hinweg aufgenommen. Falls ein Behältnis mit einer nicht ordnungsgemäßen Füllhöhe den Zwischenraum zwischen den Sende- und Empfangseinrichtungen passiert, wird dies am jeweiligen Ausgangssignal deutlich. Entsprechend kann dann eine Ausschleuseeinrichtung (nicht gezeigt) das entsprechend fehlerhaft befüllte Behältnis ausschleusen.

Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombi- nation mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.