CN101955147B - 采用多成分的液体填充容器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于采用液体特别是饮料来填充容器的设备(1)，该设备(1)包括一用于将该液体填充进该容器(10)中的填充装置(2)，其中该填充装置(2)具有一用于对流进该容器(10)中的该液体流进行控制的阀门装置(4)，该设备(1)还包括一用于向该填充装置(2)供给一第一液体的第一供给线(12)，以及一用于向该填充装置(2)供给一第二液体的第二供给线(14)，其中该第一供给线(12)与该第二供给线(14)至少在部分区域中相互分离。根据本发明，该设备(1)具有一控制装置，该控制装置被设置为：在针对一容器的填充过程的起始以及结束阶段中，仅采用该第一液体对该容器进行填充。

Description

采用多成分的液体填充容器的设备

技术领域

本发明涉及一种采用多成分的液体填充容器的设备。

背景技术

现有技术中久已公知了这样的设备，该类设备用于生产例如混合碳酸饮料。在这种情况下，一富含糖浆等物质的碳酸液体被填充至一容器中。

填充过程通常需要采用一填充装置，该填充装置具有一阀门，并通过该阀门对填充过程进行控制。该类设备通常还具有一容积投配腔室，该容积投配腔室通过一可控的入口阀连通至一用于存储该液体的存储池，并通过一可控的出口阀连通至一填充喷嘴。

诸如果汁之类的饮料有时会引起某些问题。该些果汁有时会含有果肉或碎果粒。该些水果碎片有可能会在该填充装置的所述阀门处发生不必要的横向飞溅。

专利DE43 24 799A1中公开了一种用于将液体灌瓶的设备。其中，在投配腔室中设有至少一个传感器，用于探测填充高度，该传感器能够对一入口阀以及一出口阀进行控制。该设备中还设有至少一附加的用于存储一液体的存储池，每个投配腔室均与该存储池连通。

专利EP 0 354 130A1中公开了一种用于向一液体中添加一产品的方法。在这种情况下，首先确定待添加的该产品的剂量，然后以该剂量混合进该主要产品中。

专利US 2 372 899中公开了一种装瓶设备，特别是一种用于生产混有糖浆的碳酸饮料的设备。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种设备，特别是一种适用于含有果肉的饮料的设备，该设备能够防止由该填充装置引起的液体污染或不必要的飞溅。本发明还用于向该设备提供标准的填充装置，例如标准的全喷口阀。本发明的目的还在于降低该类设备的制造成本。

根据本发明，一用于利用液体，特别是饮料来填充容器的设备包括：一填充装置，用于将该液体填充进该容器中，其中该填充装置具有一阀门装置，该阀门装置用于控制该液体向该容器的流动。该设备还包括一第一供给线，用于向该填充装置供给一第一液体。该设备还包括一第二供给线，用于向该填充装置供给一第二液体，特别地，该第二液体与该第一液体不同，其中该第一供给线与该第二供给线至少在一些区域中相互分离。

根据本发明，该设备还具有一控制装置，该控制装置被设置为：在针对一给定容器的填充过程的起始以及结束阶段中，仅采用该第一液体对该容器进行填充。

因此根据本发明，采用如下方法对该容器进行填充：首先，以一定配量的第一液体填充，然后填充含有该第二液体的配量，最终在该填充过程的结束阶段中，再一次仅将该第一液体填充进该给定的容器中。

为了确保在较小填充量的情况下，例如在填充量处于100ml至300ml范围内的情况下，能够将该第二液体完全清洗掉，较佳地，此处该第二液体的投配过程可以与该填充过程同时开始。

较佳地，该第一液体为一纯净的液体和/或一不含有果肉等物质的液体。由此便可以确保：特别是在该填充阀开启以及关闭的时间段中，不会有果肉通过该填充阀。由此，便可以防止由该填充过程导致的飞溅。进一步地，得益于该过程，便可以采用标准阀。更进一步地，便使得含有果肉的配量能够处于被灌瓶进该容器中的全部液体剂量的中间。这样便不会发生由阀门锥体或其它的阀门组件导致果肉破碎的情况。

在一较佳的方法中，该第二供给线与该第一供给线连通。该方法特别适用于将果肉配量供给进该第一液体中，和/或在该第一液体中形成果肉沉积块。

在灌瓶剂量较小时，例如在100ml至300ml之间时，较佳地，将该第二液体直接投配进该填充装置中，而非投配进位于该填充装置上游的该第一产品线中。由此便可以保证在该第二液体的沉积之后，还能够有足够的第一液体流经该填充装置，从而将该填充装置中的该第二产品彻底地清洗掉。

在一较佳的实施例中，该设备具有一测量装置，用于测量待供给的该第二液体的量。较佳地，该测量装置具有一测量探针。该测量探针能够探测例如一中间阶段的容器中的填充高度，并由此确保仅有一预定量的第二液体流进了该容器中。

在一较佳的实施例中，该设备具有一投配装置，用于投配该第二液体。得益于该投配装置，便可以保证在各种情况下均仅有一定量的液体会流进该第一液体管线中。较佳地，上述的该测量装置构成该投配装置的一部分。

因此，较佳地利用一探针来实现一果肉配量的填充。采用一探针的好处便在于：无需再给出该果肉的或是该第二液体的电导率。进一步地，通过设于该入口侧以及该出口侧的多个阀门，该投配腔室将不会受到上游的压强波动的影响，因此，便可以选择性地不再为该第二液体设置一第二环状容器。

较佳地，该投配装置具有至少一膜片阀。这意味着该果肉配量将受到该至少一个膜片阀的控制。这便保证了可以轻柔地实现对该产品的封口。较佳地，该投配装置具有两个膜片阀。在一较佳的实施例中，该测量探针或该测量装置设于所述两个膜片阀之间。

在一较佳的实施例中，该设备具有一第二测量装置，用于确定已经被填充进该容器中的液体的量。该第二测量装置可以为例如一贯流式测量装置，该第二测量装置特别较佳地设于该第二液体的供给装置的下游。然而，更佳地，该第二测量装置为一重量测量装置，用于确定灌有产品的容器瓶的重量。可以基于该第二测量装置获得的数据对该填充装置的多个阀门进行相应的控制。

在一较佳的实施例中，该设备具有一清洗装置，用于采用一清洗介质对该设备的组件进行清洗。由此，也可以在一CIP清洁过程中引导一清洁介质通过该填充装置，但是也可以引导该清洗介质或该清洁介质通过该投配装置。

在一较佳的实施例中，按照如下的方式将该投配装置结合采用于该方法中：可以通过一可选为独立进行的CIP对该第一产品路径以及该第二产品路径进行清洁。由此，例如，当例如含有果肉的灌瓶产品的产品路径正在接受清洁时，该主要产品则将可以停留于用于该主要产品的产品路径中。这样一来，该填充设备便可以在不损失任何处于产品路径中的该主要产品的前提下，从具有一第一附加产品的第一灌瓶产品快速切换至一具有一第二附加产品的第二灌瓶产品。

本发明还涉及一种用于利用液体，特别是饮料，来填充容器的方法，其中，通过一填充装置将一第一液体与一第二液体的一混合物供给至一容器，并且是通过一第一供给线将该第一液体供给至该填充装置的。

根据本发明，在一填充过程的起始以及结束阶段，仅有该第一液体被供给至该容器，并且，在该填充过程的处于其起始阶段与结束阶段之间的另一时间段中，至少将该第二液体也一并供给至该容器。

因此在该方法中，该填充过程的起始以及结束阶段采用该第一液体进行填充，特别地该第一液体为纯净的液体，或是不含有果肉的液体。较佳地，同时也供给该第二液体的该时间段被设置为该填充过程的整个时间跨度的一中间阶段。

在一较佳的方法中，该第二液体被投配进流动着该第一液体的该第一供给线中。将该投配直接供给至该第一供给线中意味着可以采用一标准的填充装置来作为本发明中的该填充装置。

在一较佳的方法中，通过一阀门装置将该第一与第二液体的一混合物供给至该容器，并且，该第二液体仅在该阀门装置处于一完全开启的状态下才会通过该阀门装置。在这种情况下，较佳地，该第二液体同样可以为一含有水果碎片等等的液体，即一可以含有果肉的液体。

在一较佳的方法中，可对该些容器的一填充状态进行测量。可以通过例如测力传感器来确定该填充状态。因此在此处较佳地通过一称重单元，并且较佳地结合采用一用于对该第二液体进行探测的探针，来实现一投配过程。由此，便能够在该些容器的填充过程中实现一特别较佳的标准差。

也可以通过一计时器或一类似的投配装置来实现该果肉的投配，从而替代对各个剂量的测量。

在一较佳的方法中，以与该第一液体边缘相接的方式供给该第二液体。得益于该边缘相接式的供给，便可以特别较佳地确保：在该阀门的开启以及关闭过程中，该第二液体不会流经该阀门。

在一较佳的方法中，如上所述地对该第二液体的待供给的量进行确定。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够防止由填充装置引起的液体污染或不必要的飞溅，另外，本发明还能够向该设备提供标准的填充装置，另外，本发明还能够降低该类设备的制造成本。

附图说明

进一步的有益效果以及实施例将参考附图得到。

图1为用于填充容器的本发明的一设备的示意图。

图2为本发明的该设备的示意图。

图3为本发明的该填充操作的时间过程的示意图。

图4为该投配装置的另一较佳实施例的示意图。

附图标记说明：

1设备

2填充装置

4阀体

10容器

12第一液体进给线，第一供给线

14第二液体进给线，第二供给线

15进给线

18存储池

20投配装置

22测量装置

24重量测量装置

26测量探针

30控制装置

32、34、36、38连接线

41切断阀

42驱动单元

43、44、46、47膜片阀

45、49清洗管线

48环状通道

52CIP配料器

54连接管线

56环状清洁通道

62容器供给装置

64入口星轮

66清洗装置

68出口星轮

70传输星轮

72填充机入口星轮

76死角

78出口星轮

80封口装置

82供给装置

84该封口装置的出口星轮

86卸货装置

A-G  方法步骤

F1第一液体

F2第二液体

T_E  填充结束

U  高度差

具体实施方式

图1所示为用于填充容器的一设备60的示意图。该设备60包括一容器供给装置62，该容器供给装置62通过一入口星轮64沿着箭头P1的方向将容器输送至一清洗装置66或一冲洗机。

附图标记68表示该清洗装置66的一出口星轮，该出口星轮接收经过清洗的容器，并通过一传输星轮70以及一填充机入口星轮72将该些容器传输至一用于将饮料灌瓶的设备1。此处，通过该设备1将由两种成分构成的饮料灌瓶。附图标记A至G分别表示饮料灌瓶过程中执行的不同的方法步骤。在步骤A中，该容器被压紧在一填充装置上。在步骤B中执行一预装过程，在此过程中利用一气体介质，例如二氧化碳，对该容器进行处理。在步骤C中，利用一主要产品，例如一碳酸饮料，对该容器进行纯净的灌瓶。在步骤D中，向该主要产品中供给一第二产品或是一第二产品的沉积块。在步骤E中，将该主要产品彻底灌满。附图标记TE表示利用饮料对该容器进行灌瓶的过程的结束。

在步骤F中，可以降低或释放经过灌瓶的饮料中的压强。在步骤G中，可以将该容器从该填充装置移除。

附图标记78表示该设备1的一出口星轮，而附图标记80则表示一用于利用瓶盖将该些容器封口的封口装置，其中，附图标记82表示一用于供给所述容器瓶盖的供给装置。附图标记84表示该封口装置的一出口星轮，而附图标记86则表示一用于将经过填充的该些容器输送出去的卸货装置。

附图标记76表示一死角，在该死角处将没有容器被填充，也没有容器将被设置在相应的填充工位处。在位于该填充机出口星轮与该填充机入口星轮之间的该死角处，可以实现该附加产品与该主要产品之间的配量。因此，该死角也被用于填充过程，并且将能够由此提升该填充机的整体性能。在下文中将参考更多的附图对该配量过程进行更加详细的描述。因此，根据该方法，该另一液体相对于该第一液体的配量过程与该容器的填充过程在时间上相互错开。

因此，图1所示的该设备同样能够适用于由至少两种或多种不同液体构成的混合饮料的灌瓶。这些液体可以为，例如在每个待灌装的容器容积内按照一预定混合比例相互混合的水、糖浆和/或调味剂。这里，同样地，所述不同种类的液体分散至各个填充阀而后在该空间汇聚。在本发明的一个方面中，该些不同介质的混合过程在非常接近于该填充阀出口的位置处执行，以使得投配的该介质能够较佳地在后续的容器填充过程中被自动配给。得益于该过程，通过多个调味剂供给装置便可以改变每个相继的填充过程。另外，由此还能够将比较难于处理的产品，例如果肉，从该阀门装置或阀门锥体清洗除去。

图2所示为本发明的一示意图。此处，附图标记2表示一用于向所述容器10填充一饮料的填充装置。附图标记24表示一重量测量装置，例如一称重单元，其用于测量被填入液体的或者产品的该容器的重量，尤其是连续测量重量。可以基于该测量装置获得的数据对该填充过程进行控制。要指出的是，现有技术中公知的任何采用一称重单元对填充过程进行控制的方法均可以应用在本发明中，例如，在接收了所述容器之后，或是在采用一第一填充速率进行填充、并采用一与该第一填充速率不同的第二填充速率灌满之后，称该称重单元的皮重。对于本领域技术人员而言，必要的控制方法以及该填充装置的具体实施方式均是充分公知的。要进一步指出的是，在下文中将采用“液体”一词，该词也旨在包括粘性介质，例如油类、蜂蜜、番茄酱等等。

该填充装置具有一阀门装置4或一阀体，用于控制液体向该容器的流动，或是用于至少阻断或是允许该流动。

该第一液体F1通过一第一供给线或液体管线12从一存储池18被供给至该填充装置2。特别地，该第一液体F1为一纯净液体。附图标记42表示一用于驱动该阀体4的驱动单元。

通过一第二供给线14向该填充装置2供给另一种液体，在该实施例中，该第二供给线14与该第一供给线12连通，并且该另一种液体可以为果肉。通过一进给线15、一投配装置20以及该供给线14向该第一供给线12供给该第二液体。黑点F2表示该第二液体的供给，该第二液体与该第一液体F1边缘相接。较佳地，如下所述形成所述边缘：在对所述容器10的填充过程的起始以及结束阶段中，仅供给该第一液体F1。该投配单元20具有两个膜片阀44和46，用于投配该第二液体，在本实施例中该第二液体即为果肉。在该两个膜片阀之间设置一具有一测量探针26的测量装置22，用于检测该液体F2的相应供给边缘。附图标记26表示一合适的电容探测器。

附图标记30表示一用于控制该阀门装置4的控制装置。进一步地，该控制装置30也对该两个膜片阀44和46进行控制，以实现该第二液体F2的精确投配。附图标记32、34和36表示该控制装置与所述组件之间的合适的(电)连接线。该测量探针26同样通过一连接线38与该控制装置相连。还可以看出，该第二液体的填充高度高于该第一液体F1的填充高度。该填充高度差由附图标记U表示。这将保证该第二液体F2总能够压进该第一液体F1中。

附图标记52表示一用于执行一CIP清洁过程的CIP配料器。该CIP配料器表示为该设备1与一CIP装置(图中未示)之间的连接结构，并且该CIP配料器的结构以及其可能的实施方式对于本领域技术人员而言均是充分公知的。此处可以看出，一连接管线54通过一环状清洁通道56清洁该填充装置2，并通过一清洗管线45清洁该投配单元20的组件。附图标记48表示一用于供给该第二液体F2的环状通道。

图3所示为该容器10在填充过程中的方法步骤示意图。首先，如附图标记F1所示，仅供给该第一液体(时间起始点F1)。在一给定的时间点(起始点F2)，对该第二液体F2的供给也开始了，并且该第二液体的供给过程在之后的一时间终止点F2结束。仅在该产品F2的填充结束之后，该液体F1的填充过程才结束(时间结束点F1)。为了由此实现该第二液体F2的一中间供给，如图2所示，较佳地，将在完成了该供给线14的供给之后处于该供给线12中的体积列入考虑。

图4所示为与该方法相关的将该投配单元整合进该产品以及清洁路径中的另一个较佳实施例。此处，除了图2所示的组件之外，还结合采用了一附加的清洗管线49。该清洗管线49在该膜片阀44之前从该第二供给线14上直接分支而出，并尽可能地避免由此形成任何死区，并且该清洗管线49可以在该分支点处通过例如另一个膜片阀47被关闭。另外，在该环状清洁通道56与该填充装置2之间结合设置另一个切断阀。利用该方法的此种线路，可针对例如含有果肉的该产品的例如该第二产品路径进行独立清洁。

为此，将该切断阀41以及该膜片阀44和47关闭。将该膜片阀43和46开启。由此，清洁介质便可以经由该进给线15通过该测量装置22以及该清洗管线45、该环状通道48和该连接管线54，此处的该测量装置22具有一浮式探针。一旦该测量装置22经过了充分清洗，便将该膜片阀47开启。由于该第二供给线14以及该清洗管线49的直径均大于该清洗管线45的直径，清洁介质的主流量便经由该管线14以及该清洗管线49从该测量装置22流向该环状清洁通道56。也可以关闭该膜片阀43，这样一来，清洁介质的整个流动便会沿着最后提及的路径进行。在利用例如氢氧化钠溶液进行清洁之后，采用同样的方式利用例如酸性物质再次进行清洁，继而再利用水进行一后续清洗过程，以清除所有的清洁介质。

最后，关闭阀门41和47。接着，便可以通过该进给线15向该投配装置供给一第二液体，以使该第二液体与该第一液体一同被灌瓶。在该实施例中，该附加的产品可以与初始灌瓶的产品不同。

如图2所示，该两种液体F1和F2或者其它的产品均是从上方供给，由此可以降低产品的损失，因为如果利用产品管线从下方供给产品，则在灌瓶过程中将无法使全部的残留产品尽数流进容器。结合该称重单元24以及该测量装置22，按照如上所述的方式执行投配过程。要指出的是，此处所述的该填充设备也可以在现有设备的基础上改装而成。在这种情况下，该填充设备的初始设计将不再重要。然而，也可以将一时基控制与图3所示的该供给控制相结合，或者也可以采用该时基控制来替代图3所示的该供给控制。

在本申请文件中公开的所有特征均视为本发明的必要技术特征，只要它们分别地或是相互组合之后与现有技术相较是新颖的。

Claims (4)

1.一种用于采用含至少两种不同液体的饮料来填充容器的设备(1)，该设备(1)包括一用于将该液体填充进该容器(10)中的填充装置(2)，其中该填充装置(2)具有一用于对流进该容器(10)中的该液体流进行控制的阀门装置(4)，该设备(1)还包括一用于向该填充装置(2)供给一第一液体的第一供给线(12)，以及一用于向该填充装置(2)供给一第二液体的第二供给线(14)，其中该第一液体不含果肉，该第二液体包含果肉，其中该第一供给线(12)与该第二供给线(14)至少在部分区域中相互分离，其特征在于，该第二供给线(14)与该第一供给线(12)连通，该设备(1)具有一控制装置，该控制装置被设置为：在针对一容器的填充过程的起始以及结束阶段中，仅采用该第一液体对该容器进行填充，其中该第二液体仅在该阀门装置(4)处于一完全开启的状态下才能通过该阀门装置(4)，其中，该设备(1)具有一用于投配该第二液体的投配装置(20)，该投配装置(20)包括具有一测量探针(26)的一测量装置(22)，该测量装置(22)用于测量待供给的该第二液体的量，并且该设备(1)具有用于确定该容器的填充状态的测力传感器，其中该投配装置(20)具有两个膜片阀(44，46)，该测量装置(22)设置于该两个膜片阀(44，46)之间。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备具有一清洗装置，该清洗装置用于利用一清洗介质对该设备的组件进行清洗。

3.一种采用含至少两种不同液体的饮料来填充容器的方法，其中通过一填充装置(2)将一第一液体与一第二液体的一混合物供给至一容器，并且该第一液体是通过一第一供给线(12)被供给至该填充装置(2)的，其中该第一液体不含果肉，该第二液体包含果肉，其特征在于，在一填充过程的起始以及结束阶段中，仅将该第一液体供给至该容器(10)，并且，至少在该填充过程的处于起始阶段与结束阶段之间的另一时间段中，至少也将该第二液体通过与该第一供给线(12)连通的第二供给线(14)一并供给至该容器，其中通过一阀门装置(4)将该混合物供给至该容器(10)，并且，该第二液体仅在该阀门装置(4)处于一完全开启的状态下才会通过该阀门装置(4)，其中设置一用于向该第一供给线投配该第二液体的投配装置(20)，该投配装置(20)包括具有一测量探针(26)的一测量装置(22)，该测量装置(22)用于确定待供给的该第二液体的量，其中采用测力传感器确定该容器的填充状态，其中该投配装置(20)具有两个膜片阀(44，46)，该测量装置(22)设置于该两个膜片阀(44，46)之间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，以与该第一液体边缘相接的方式供给该第二液体。