採用多成分的液體填充容器的設備的製作方法

2023-10-08 19:51:44 2

專利名稱：採用多成分的液體填充容器的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種採用多成分的液體填充容器的設備。
背景技術：
現有技術中久已公知了這樣的設備，該類設備用於生產例如混合碳酸飲料。在這 種情況下，一富含糖漿等物質的碳酸液體被填充至一容器中。填充過程通常需要採用一填充裝置，該填充裝置具有一閥門，並通過該閥門對填 充過程進行控制。該類設備通常還具有一容積投配腔室，該容積投配腔室通過一可控的入 口閥連通至一用於存儲該液體的存儲池，並通過一可控的出口閥連通至一填充噴嘴。諸如果汁之類的飲料有時會引起某些問題。該些果汁有時會含有果肉或碎果粒。 該些水果碎片有可能會在該填充裝置的所述閥門處發生不必要的橫向飛濺。專利DE43 24 799A1中公開了一種用於將液體灌瓶的設備。其中，在投配腔室中 設有至少一個傳感器，用於探測填充高度，該傳感器能夠對一入口閥以及一出口閥進行控 制。該設備中還設有至少一附加的用於存儲一液體的存儲池，每個投配腔室均與該存儲池 連通。專利EP 0 354 130A1中公開了一種用於向一液體中添加一產品的方法。在這種 情況下，首先確定待添加的該產品的劑量，然後以該劑量混合進該主要產品中。專利US 2 372 899中公開了一種裝瓶設備，特別是一種用於生產混有糖漿的碳 酸飲料的設備。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種設備，特別是一種適用於含有果肉的飲料的設 備，該設備能夠防止由該填充裝置引起的液體汙染或不必要的飛濺。本發明還用於向該設 備提供標準的填充裝置，例如標準的全噴口閥。本發明的目的還在於降低該類設備的製造 成本。根據本發明，一用於利用液體，特別是飲料來填充容器的設備包括一填充裝置， 用於將該液體填充進該容器中，其中該填充裝置具有一閥門裝置，該閥門裝置用於控制該 液體向該容器的流動。該設備還包括一第一供給線，用於向該填充裝置供給一第一液體。該 設備還包括一第二供給線，用於向該填充裝置供給一第二液體，特別地，該第二液體與該第 一液體不同，其中該第一供給線與該第二供給線至少在一些區域中相互分離。根據本發明，該設備還具有一控制裝置，該控制裝置被設置為在針對一給定容器 的填充過程的起始以及結束階段中，僅採用該第一液體對該容器進行填充。因此根據本發明，採用如下方法對該容器進行填充首先，以一定配量的第一液體 填充，然後填充含有該第二液體的配量，最終在該填充過程的結束階段中，再一次僅將該第 一液體填充進該給定的容器中。為了確保在較小填充量的情況下，例如在填充量處於IOOml至300ml範圍內的情
3況下，能夠將該第二液體完全清洗掉，較佳地，此處該第二液體的投配過程可以與該填充過 程同時開始。較佳地，該第一液體為一純淨的液體和/或一不含有果肉等物質的液體。由此便 可以確保特別是在該填充閥開啟以及關閉的時間段中，不會有果肉通過該填充閥。由此， 便可以防止由該填充過程導致的飛濺。進一步地，得益於該過程，便可以採用標準閥。更進 一步地，便使得含有果肉的配量能夠處於被灌瓶進該容器中的全部液體劑量的中間。這樣 便不會發生由閥門錐體或其它的閥門組件導致果肉破碎的情況。在一較佳的方法中，該第二供給線與該第一供給線連通。該方法特別適用於將果 肉配量供給進該第一液體中，和/或在該第一液體中形成果肉沉積塊。在灌瓶劑量較小時，例如在IOOml至300ml之間時，較佳地，將該第二液體直接投 配進該填充裝置中，而非投配進位於該填充裝置上遊的該第一產品線中。由此便可以保證 在該第二液體的沉積之後，還能夠有足夠的第一液體流經該填充裝置，從而將該填充裝置 中的該第二產品徹底地清洗掉。在一較佳的實施例中，該設備具有一測量裝置，用於測量待供給的該第二液體的 量。較佳地，該測量裝置具有一測量探針。該測量探針能夠探測例如一中間階段的容器中 的填充高度，並由此確保僅有一預定量的第二液體流進了該容器中。在一較佳的實施例中，該設備具有一投配裝置，用於投配該第二液體。得益於該投 配裝置，便可以保證在各種情況下均僅有一定量的液體會流進該第一液體管線中。較佳地， 上述的該測量裝置構成該投配裝置的一部分。因此，較佳地利用一探針來實現一果肉配量的填充。採用一探針的好處便在於無 需再給出該果肉的或是該第二液體的電導率。進一步地，通過設於該入口側以及該出口側 的多個閥門，該投配腔室將不會受到上遊的壓強波動的影響，因此，便可以選擇性地不再為
該第二液體設置一第二環狀容器。較佳地，該投配裝置具有至少一膜片閥。這意味著該果肉配量將受到該至少一個 膜片閥的控制。這便保證了可以輕柔地實現對該產品的封口。較佳地，該投配裝置具有兩 個膜片閥。在一較佳的實施例中，該測量探針或該測量裝置設於所述兩個膜片閥之間。在一較佳的實施例中，該設備具有一第二測量裝置，用於確定已經被填充進該容 器中的液體的量。該第二測量裝置可以為例如一貫流式測量裝置，該第二測量裝置特別較 佳地設於該第二液體的供給裝置的下遊。然而，更佳地，該第二測量裝置為一重量測量裝 置，用於確定灌有產品的容器瓶的重量。可以基於該第二測量裝置獲得的數據對該填充裝 置的多個閥門進行相應的控制。在一較佳的實施例中，該設備具有一清洗裝置，用於採用一清洗介質對該設備的 組件進行清洗。由此，也可以在一CIP清潔過程中引導一清潔介質通過該填充裝置，但是也 可以引導該清洗介質或該清潔介質通過該投配裝置。在一較佳的實施例中，按照如下的方式將該投配裝置結合採用於該方法中可以 通過一可選為獨立進行的CIP對該第一產品路徑以及該第二產品路徑進行清潔。由此，例 如，當例如含有果肉的灌瓶產品的產品路徑正在接受清潔時，該主要產品則將可以停留於 用於該主要產品的產品路徑中。這樣一來，該填充設備便可以在不損失任何處於產品路徑 中的該主要產品的前提下，從具有一第一附加產品的第一灌瓶產品快速切換至一具有一第
4二附加產品的第二灌瓶產品。本發明還涉及一種用於利用液體，特別是飲料，來填充容器的方法，其中，通過一 填充裝置將一第一液體與一第二液體的一混合物供給至一容器，並且是通過一第一供給線 將該第一液體供給至該填充裝置的。根據本發明，在一填充過程的起始以及結束階段，僅有該第一液體被供給至該容 器，並且，在該填充過程的處於其起始階段與結束階段之間的另一時間段中，至少將該第二 液體也一併供給至該容器。因此在該方法中，該填充過程的起始以及結束階段採用該第一液體進行填充，特 別地該第一液體為純淨的液體，或是不含有果肉的液體。較佳地，同時也供給該第二液體的 該時間段被設置為該填充過程的整個時間跨度的一中間階段。在一較佳的方法中，該第二液體被投配進流動著該第一液體的該第一供給線中。 將該投配直接供給至該第一供給線中意味著可以採用一標準的填充裝置來作為本發明中 的該填充裝置。在一較佳的方法中，通過一閥門裝置將該第一與第二液體的一混合物供給至該容 器，並且，該第二液體僅在該閥門裝置處於一完全開啟的狀態下才會通過該閥門裝置。在這 種情況下，較佳地，該第二液體同樣可以為一含有水果碎片等等的液體，即一可以含有果肉 的液體。在一較佳的方法中，可對該些容器的一填充狀態進行測量。可以通過例如測力傳 感器來確定該填充狀態。因此在此處較佳地通過一稱重單元，並且較佳地結合採用一用於 對該第二液體進行探測的探針，來實現一投配過程。由此，便能夠在該些容器的填充過程中 實現一特別較佳的標準差。也可以通過一計時器或一類似的投配裝置來實現該果肉的投配，從而替代對各個 劑量的測量。在一較佳的方法中，以與該第一液體邊緣相接的方式供給該第二液體。得益於該 邊緣相接式的供給，便可以特別較佳地確保在該閥門的開啟以及關閉過程中，該第二液體 不會流經該閥門。在一較佳的方法中，如上所述地對該第二液體的待供給的量進行確定。本發明的積極進步效果在於本發明能夠防止由填充裝置引起的液體汙染或不必 要的飛濺，另外，本發明還能夠向該設備提供標準的填充裝置，另外，本發明還能夠降低該 類設備的製造成本。


進一步的有益效果以及實施例將參考附圖得到。圖1為用於填充容器的本發明的一設備的示意圖。圖2為本發明的該設備的示意圖。圖3為本發明的該填充操作的時間過程的示意圖。圖4為該投配裝置的另一較佳實施例的示意圖。附圖標記說明1 設備
5
2填充裝置4 閥體10 容器12第一液體進給線，第一供給線14第二液體進給線，第二供給線15進給線18存儲池20投配裝置22測量裝置24重量測量裝置26測量探針30控制裝置32、34、36、38 連接線41切斷閥42驅動單元43、44、46、47 膜片閥45、49清洗管線48環狀通道52CIP 配料器54連接管線56環狀清潔通道62容器供給裝置64入口星輪66清洗裝置68出口星輪70傳輸星輪72填充機入口星輪76 死角78出口星輪80封口裝置82供給裝置84該封口裝置的出口星輪86卸貨裝置A-G方法步驟Fl第一液體F2第二液體Te填充結束U 高度差
具體實施例方式圖1所示為用於填充容器的一設備60的示意圖。該設備60包括一容器供給裝置 62，該容器供給裝置62通過一入口星輪64沿著箭頭Pl的方向將容器輸送至一清洗裝置66 或一衝洗機。附圖標記68表示該清洗裝置66的一出口星輪，該出口星輪接收經過清洗的容器， 並通過一傳輸星輪70以及一填充機入口星輪72將該些容器傳輸至一用於將飲料灌瓶的設 備1。此處，通過該設備1將由兩種成分構成的飲料灌瓶。附圖標記A至G分別表示飲料灌 瓶過程中執行的不同的方法步驟。在步驟A中，該容器被壓緊在一填充裝置上。在步驟B 中執行一預裝過程，在此過程中利用一氣體介質，例如二氧化碳，對該容器進行處理。在步 驟C中，利用一主要產品，例如一碳酸飲料，對該容器進行純淨的灌瓶。在步驟D中，向該主 要產品中供給一第二產品或是一第二產品的沉積塊。在步驟E中，將該主要產品徹底灌滿。 附圖標記TE表示利用飲料對該容器進行灌瓶的過程的結束。在步驟F中，可以降低或釋放經過灌瓶的飲料中的壓強。在步驟G中，可以將該容 器從該填充裝置移除。附圖標記78表示該設備1的一出口星輪，而附圖標記80則表示一用於利用瓶蓋 將該些容器封口的封口裝置，其中，附圖標記82表示一用於供給所述容器瓶蓋的供給裝 置。附圖標記84表示該封口裝置的一出口星輪，而附圖標記86則表示一用於將經過填充 的該些容器輸送出去的卸貨裝置。附圖標記76表示一死角，在該死角處將沒有容器被填充，也沒有容器將被設置在 相應的填充工位處。在位於該填充機出口星輪與該填充機入口星輪之間的該死角處，可以 實現該附加產品與該主要產品之間的配量。因此，該死角也被用於填充過程，並且將能夠由 此提升該填充機的整體性能。在下文中將參考更多的附圖對該配量過程進行更加詳細的描 述。因此，根據該方法，該另一液體相對於該第一液體的配量過程與該容器的填充過程在時 間上相互錯開。因此，圖1所示的該設備同樣能夠適用於由至少兩種或多種不同液體構成的混合 飲料的灌瓶。這些液體可以為，例如在每個待灌裝的容器容積內按照一預定混合比例相互 混合的水、糖漿和/或調味劑。這裡，同樣地，所述不同種類的液體分散至各個填充閥而後 在該空間匯聚。在本發明的一個方面中，該些不同介質的混合過程在非常接近於該填充 閥出口的位置處執行，以使得投配的該介質能夠較佳地在後續的容器填充過程中被自動配 給。得益於該過程，通過多個調味劑供給裝置便可以改變每個相繼的填充過程。另外，由此 還能夠將比較難於處理的產品，例如果肉，從該閥門裝置或閥門錐體清洗除去。圖2所示為本發明的一示意圖。此處，附圖標記2表示一用於向所述容器10填充 一飲料的填充裝置。附圖標記24表示一重量測量裝置，例如一稱重單元，其用於測量被填 入液體的或者產品的該容器的重量，尤其是連續測量重量。可以基於該測量裝置獲得的數 據對該填充過程進行控制。要指出的是，現有技術中公知的任何採用一稱重單元對填充過 程進行控制的方法均可以應用在本發明中，例如，在接收了所述容器之後，或是在採用一第 一填充速率進行填充、並採用一與該第一填充速率不同的第二填充速率灌滿之後，稱該稱 重單元的皮重。對於本領域技術人員而言，必要的控制方法以及該填充裝置的具體實施方 式均是充分公知的。要進一步指出的是，在下文中將採用「液體」一詞，該詞也旨在包括粘
7性介質，例如油類、蜂蜜、番茄醬等等。該填充裝置具有一閥門裝置4或一閥體，用於控制液體向該容器的流動，或是用 於至少阻斷或是允許該流動。該第一液體Fl通過一第一供給線或液體管線12從一存儲池18被供給至該填充 裝置2。特別地，該第一液體Fl為一純淨液體。附圖標記42表示一用於驅動該閥體4的驅 動單元。通過一第二供給線14向該填充裝置2供給另一種液體，在該實施例中，該第二供 給線14與該第一供給線12連通，並且該另一種液體可以為果肉。通過一進給線15、一投配 裝置20以及該供給線14向該第一供給線12供給該第二液體。黑點F2表示該第二液體的 供給，該第二液體與該第一液體Fl邊緣相接。較佳地，如下所述形成所述邊緣在對所述容 器10的填充過程的起始以及結束階段中，僅供給該第一液體Fl。該投配單元20具有兩個 膜片閥44和46，用於投配該第二液體，在本實施例中該第二液體即為果肉。在該兩個膜片 閥之間設置一具有一測量探針26的測量裝置22，用於檢測該液體F2的相應供給邊緣。附 圖標記26表示一合適的電容探測器。附圖標記30表示一用於控制該閥門裝置4的控制裝置。進一步地，該控制裝置30 也對該兩個膜片閥44和46進行控制，以實現該第二液體F2的精確投配。附圖標記32、34 和36表示該控制裝置與所述組件之間的合適的(電)連接線。該測量探針26同樣通過一 連接線38與該控制裝置相連。還可以看出，該第二液體的填充高度高於該第一液體Fl的 填充高度。該填充高度差由附圖標記U表示。這將保證該第二液體F2總能夠壓進該第一 液體Fl中。附圖標記52表示一用於執行一 CIP清潔過程的CIP配料器。該CIP配料器表示 為該設備1與一 CIP裝置(圖中未示)之間的連接結構，並且該CIP配料器的結構以及其 可能的實施方式對於本領域技術人員而言均是充分公知的。此處可以看出，一連接管線54 通過一環狀清潔通道56清潔該填充裝置2，並通過一清洗管線45清潔該投配單元20的組 件。附圖標記48表示一用於供給該第二液體F2的環狀通道。圖3所示為該容器10在填充過程中的方法步驟示意圖。首先，如附圖標記Fl所 示，僅供給該第一液體(時間起始點Fl)。在一給定的時間點(起始點F2)，對該第二液體 F2的供給也開始了，並且該第二液體的供給過程在之後的一時間終止點F2結束。僅在該產 品F2的填充結束之後，該液體Fl的填充過程才結束(時間結束點Fl)。為了由此實現該第 二液體F2的一中間供給，如圖2所示，較佳地，將在完成了該供給線14的供給之後處於該 供給線12中的體積列入考慮。圖4所示為與該方法相關的將該投配單元整合進該產品以及清潔路徑中的另一 個較佳實施例。此處，除了圖2所示的組件之外，還結合採用了一附加的清洗管線49。該清 洗管線49在該膜片閥44之前從該第二供給線14上直接分支而出，並儘可能地避免由此形 成任何死區，並且該清洗管線49可以在該分支點處通過例如另一個膜片閥47被關閉。另 外，在該環狀清潔通道56與該填充裝置2之間結合設置另一個切斷閥。利用該方法的此種 線路，可針對例如含有果肉的該產品的例如該第二產品路徑進行獨立清潔。為此，將該切斷閥41以及該膜片閥44和47關閉。將該膜片閥43和46開啟。由 此，清潔介質便可以經由該進給線15通過該測量裝置22以及該清洗管線45、該環狀通道
848和該連接管線54，此處的該測量裝置22具有一浮式探針。一旦該測量裝置22經過了充 分清洗，便將該膜片閥47開啟。由於該第二供給線14以及該清洗管線49的直徑均大於該 清洗管線45的直徑，清潔介質的主流量便經由該管線14以及該清洗管線49從該測量裝置 22流向該環狀清潔通道56。也可以關閉該膜片閥43，這樣一來，清潔介質的整個流動便會 沿著最後提及的路徑進行。在利用例如氫氧化鈉溶液進行清潔之後，採用同樣的方式利用 例如酸性物質再次進行清潔，繼而再利用水進行一後續清洗過程，以清除所有的清潔介質。最後，關閉閥門41和47。接著，便可以通過該進給線15向該投配裝置供給一第二 液體，以使該第二液體與該第一液體一同被灌瓶。在該實施例中，該附加的產品可以與初始 灌瓶的產品不同。如圖2所示，該兩種液體Fl和F2或者其它的產品均是從上方供給，由此可以降低 產品的損失，因為如果利用產品管線從下方供給產品，則在灌瓶過程中將無法使全部的殘 留產品盡數流進容器。結合該稱重單元24以及該測量裝置22，按照如上所述的方式執行投 配過程。要指出的是，此處所述的該填充設備也可以在現有設備的基礎上改裝而成。在這 種情況下，該填充設備的初始設計將不再重要。然而，也可以將一時基控制與圖3所示的該 供給控制相結合，或者也可以採用該時基控制來替代圖3所示的該供給控制。在本申請文件中公開的所有特徵均視為本發明的必要技術特徵，只要它們分別地 或是相互組合之後與現有技術相較是新穎的。
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權利要求
一種用於採用液體特別是飲料來填充容器的設備(1)，該設備(1)包括一用於將該液體填充進該容器(10)中的填充裝置(2)，其中該填充裝置(2)具有一用於對流進該容器(10)中的該液體流進行控制的閥門裝置(4)，該設備(1)還包括一用於向該填充裝置(2)供給一第一液體的第一供給線(12)，以及一用於向該填充裝置(2)供給一第二液體的第二供給線(14)，其中該第一供給線(12)與該第二供給線(14)至少在部分區域中相互分離，其特徵在於，該設備(1)具有一控制裝置，該控制裝置被設置為在針對一容器的填充過程的起始以及結束階段中，僅採用該第一液體對該容器進行填充。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該第二供給線(14)與該第一供給線(12)連通。
3.如在先權利要求中的至少一項所述的設備，其特徵在於，該設備具有一測量裝置 (22)，該測量裝置(22)用於測量待供給的該第二液體(F2)的量。
4.如權利要求3所述的設備，其特徵在於，該測量裝置(22)具有一測量探針(26)。
5.如在先權利要求中的至少一項所述的設備，其特徵在於，該設備具有一用於投配該 第二液體的投配裝置(20)。
6.如權利要求4所述的設備，其特徵在於，該投配裝置(20)具有至少一膜片閥(44，46)。
7.如權利要求6所述的設備，其特徵在於，該投配裝置(20)具有兩個膜片閥(44，46)。
8.如在先權利要求中的至少一項所述的設備，其特徵在於，該設備具有一第二測量裝 置(24)，該第二測量裝置(24)用於確定已經被填充進該容器中的液體的量。
9.如在先權利要求中的至少一項所述的設備，其特徵在於，該設備具有一清洗裝置，該 清洗裝置用於利用一清洗介質對該設備的組件進行清洗。
10.一種採用液體特別是飲料來填充容器的方法，其中通過一填充裝置(2)將一第一 液體與一第二液體的一混合物供給至一容器，並且該第一液體是通過一第一供給線(12) 被供給至該填充裝置(2)的，其特徵在於，在一填充過程的起始以及結束階段中，僅將該第 一液體供給至該容器(10)，並且，至少在該填充過程的處於起始階段與結束階段之間的另 一時間段中，至少也將該第二液體一併供給至該容器。
11.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，將該第二液體投配進該第一供給線中。
12.如在先權利要求中的至少一項所述的方法，其特徵在於，通過一閥門裝置(4)將該 混合物供給至該容器(10)，並且僅在該閥門裝置(4)處於一完全開啟的狀態下，該第二液 體才將流經該閥門裝置(4)。
13.如在先權利要求中的至少一項所述的方法，其特徵在於，對該些容器(10)的一填 充狀態進行測量。
14.如在先權利要求中的至少一項所述的方法，其特徵在於，以與該第一液體邊緣相接 的方式供給該第二液體。
15.如在先權利要求中的至少一項所述的方法，其特徵在於，確定該第二液體的待供給的量。
全文摘要
本發明公開了一種用於採用液體特別是飲料來填充容器的設備(1)，該設備(1)包括一用於將該液體填充進該容器(10)中的填充裝置(2)，其中該填充裝置(2)具有一用於對流進該容器(10)中的該液體流進行控制的閥門裝置(4)，該設備(1)還包括一用於向該填充裝置(2)供給一第一液體的第一供給線(12)，以及一用於向該填充裝置(2)供給一第二液體的第二供給線(14)，其中該第一供給線(12)與該第二供給線(14)至少在部分區域中相互分離。根據本發明，該設備(1)具有一控制裝置，該控制裝置被設置為在針對一容器的填充過程的起始以及結束階段中，僅採用該第一液體對該容器進行填充。
文檔編號B67C3/20GK101955147SQ20101023117
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月9日 優先權日2009年7月10日
發明者埃爾溫·克尼林 申請人:克朗斯股份公司