Schablone zur Füllmengenkontrolle

Höhenkompensation

Wieviel ist denn wirklich drin?

Was erwartet der Endkunde bzgl. des Füllstandes, wenn er beispielsweise im Getränkemarkt eine Kiste Mineralwasser oder aus einem Regal eine hochwertige Spirituose in seinen Einkaufswagen lädt? Er wird zweifellos unbewusst eine visuelle Kontrolle der Füllhöhe machen (d.h. eine Messung vom Boden der Flasche aus), also implizit annehmen, dass Flaschen, die einen höheren Füllstand haben, auch besonders viel Produkt enthalten.

Eine weitverbreitete Messmethode in Abfüllbetrieben ist dagegen die Verwendung von Schablonen (siehe Abb.1). In diesem Fall wird als Bezugspunkt die Oberkante des Verschlusses verwendet. Der Vorteil ist, dass sich diese Messung sehr schnell quantitativ durchführen lässt und sie zerstörungsfrei ist.

Der Gesetzgeber hat eigene Vorstellungen: Wenn 1 Liter drauf steht, so muss auch 1 Liter drin sein; die gesetzlichen Randbedingungen sind da ganz klar (siehe Internetbericht Oktoberausgabe) und orientieren sich nur am Innenvolumen des Behälters.
Damit hat man also drei Messwerte für einen Produktionsbehälter, die dasselbe aussagen sollen, die aber erst einmal prinzipiell verschieden sind. Wie gut die Korrelation zwischen diesen Messmethoden ist, ist von Behältertyp zu Behältertyp verschieden.

Aber wie lässt sich das in der Praxis umsetzen?
Immerhin muss man bei schnellen Anlagen damit rechnen, pro Behälter nur ca. 30 ms für Messung und Auswertung zur Verfügung zu haben. Das Innenvolumen des Behälters zu bestimmen ist schwierig, daher wird in der Regel die Füllhöhe kontrolliert. Die häufigsten Methoden dafür sind die Messung mittels Röntgenstrahlung, eines elektrischen Hochfrequenzfeldes oder optisch mittels Kamera. In allen Fällen werden Höhen für den minimalen bzw. maximalen Füllstand festgelegt und alle Behälter, deren Füllstand innerhalb dieses Füllhöhenbereiches liegt, werden als gut bewertet und die Behälter, die außerhalb liegen, aus dem Produktionsstrom entfernt.
Damit wird auch eine Messung der Füllstandshöhe vom Transportband aus vorgenommen. Ungünstig ist, wenn diese Messung in deutlichem Widerspruch steht zu den regelmäßigen Kontrollmessungen des Laborpersonals mittels Schablonen. Dies macht sich insbesondere dann störend bemerkbar, wenn die Höhentoleranzen der Behälter groß sind. Höhentoleranzen von PET-Mehrwegflaschen können ohne weiteres 5-10 mm betragen, weil die Behälter mit zunehmendem Gebrauch und der jeweils nachfolgenden Reinigung schrumpfen.

Wenn man also zwei Behälter hat, deren Füllstände die gleiche Höhe haben, aber die eine Flasche beispielsweise 8 mm höher ist, so wird das Füllstandskontrollgerät an der Linie für beide Flaschen den gleichen Wert, die Schablonenmessung des Laborpersonals aber für die höhere Flasche einen um ca. 10 ml kleineren Wert ergeben. Das ist eine nicht unbeträchtliche Differenz und grundsätzlich eine ungünstige Konstellation zwischen Online-Messung aller Flaschen und Kontrollmessung durch das Laborpersonal.

Um solche Diskrepanzen von vorneherein zu vermeiden, können SPECTRUM-Füllstandskontrollen der Firma HEUFT SYSTEMTECHNIK GMBH optional mit einer Höhenkompensation ausgestattet werden. Diese erlaubt es unabhängig vom Füllstand die Höhe der Flasche zu vermessen und dann die Füllhöhe, die eigentlich als Füllstand über dem Transporteur bestimmt wird, umzurechnen in eine Füllhöhe, die als Referenzpunkt die Oberkante des Deckels verwendet. Damit stimmt die Online-Messmethode perfekt mit der Kontrollmessung durch das Labor überein und überflüssige Diskussionen werden vermieden.

Man sollte sich über diese Aspekte der zunächst trivial erscheinenden Füllstandsmessung bewusst sein und sich die Eigenschaften der eigenen Produktionsbehälter vor Augen führen sowie die Folgen für die Qualitätskontrolle, die sich daraus ergeben.

Wir besitzen die langjährige Erfahrung, um Sie kompetent zu beraten, was in Ihrem Fall die optimale Lösung ist.