CN111170250B - 用于容器的反压灌装的方法以及反压灌装机的灌装*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在增加的压力下利用液体灌装容器(140)的方法，其中，在灌装过程开始之前，在待灌装的容器(140)的容器开口(145)和灌装元件(200)的出口开口(230)之间建立基本气密接触，在完成灌装过程之后，在容器开口(145)与出口开口(230)最后分离之前，基本气密接触被暂时地释放至少一次以实现灌装后的容器的至少部分减压。

Description

用于容器的反压灌装的方法以及反压灌装机的灌装***

技术领域

本发明涉及在增加的压力下利用液体灌装容器的方法，以及用于实施此方法的反压灌装机的灌装***。

背景技术

当在压力下将液体灌装入容器时，例如当将碳酸产品和饮料灌装入瓶或罐中时，在灌装过程期间，待灌装的容器的嘴部基本上被气密地压靠在所使用的灌装元件的出口上，使得灌装产品能够在增加的压力下被引入容器。

待灌装的容器能够依靠合适的移动设备被提升并且被压靠在灌装设备上，即所使用的灌装元件的出口，正如例如在德国未审查的且首次公开的DE4134446A1中描述的那样。可替换地，灌装元件能够被降低至容器的嘴部，直到建立气密接触为止，正如例如在德国未审查的且首次公开的DE4101891A1中描述的那样。依靠适当设计的密封以及定心器件，能够确保出口开口精确地定位在待灌装的容器的嘴部上并且在灌装过程期间保持基本气密。

在灌装之前，容器能够被净化气体预净化，例如氮或者二氧化碳，尤其是在对氧气敏感的产品的情形下。通过在增加的压力下灌装液体，容器中的压力也连续升高。可替换地或者此外，经由压力气体通道利用压力气体(特别是二氧化碳)，容器能够被预加载至预加载压力，随后容器在与产品(特别是碳酸产品)相等的压力下被灌装。

在容器已经被灌装液体或者产品之后，容器的加压顶部空间经由有相关的减压阀的减压路径而被减压。压力基本被减压到环境压力。在灌装元件已经被释放之后，其从容器的嘴部被移除或者容器被降低，使得能够从灌装机器(例如从灌装机旋转设备)移除被灌装的容器。

例如，在图1中示出了如现有技术中已知的反压灌装机的灌装***。灌装元件100高度可调节地布置在保持设备152上。在附图示出的位置中，灌装元件100与压力套管128的出口开口130一起已经被降低至待灌装的容器140的嘴部145。依靠容器保持设备150，例如依靠呈颈部操作夹形式的抓握器元件，将容器140定位于灌装元件100下方。图1还示出了原地清洗(CIP)设备180，依靠其能够清洗灌装元件100。

经由压力气体通道160和相关的压力气体阀170，容器140在灌装过程开始之前被预加载至预加载压力。然后通过移动阀杆115打开灌装元件100的灌装阀110。由于阀杆115的向上移动，灌装阀110的闭合部件125从其阀座120缩回，使得待灌装的液体能够经由灌装通道105穿过闭合部件125进入压力套管128和容器140。由于阀座120的开口比压力套管128中的通道具有更小的截面，因此液体像喷流一样经由嘴部145进入容器140。

在灌装期间，预加载气体从灌装阀110侧面逸出经过压力气体通道160以及经过压力气体阀170。例如，用作压力气体的二氧化碳能够以该方式回收并且返回至储存容器。还公知的是，压力气体被供给回待灌装的产品上方的气体室，例如供给回环形碗。以该方式，容器能够在等压下被灌装。但是，预加载气体也会逸出到其他地方或者部分保留在容器中。

在完成灌装过程之后，在常规灌装***中，减压阀165对处于增加的压力下的被灌装容器的顶部空间进行减压。为了该目的，在关闭灌装阀110之后打开减压阀，使得顶部空间中的预加载气体能够经由预加载通道160和减压阀165而减少。在图1示出的特殊的进一步改进中，用于在提升灌装元件100之前对容器的顶部空间减压的减压通道部分地与预加载通道相同。但是，因为减压在环境压力下发生，因此常规灌装***提供单独的减压路径，预加载气体通过该单独的减压路径能够从顶部空间逸出。

减压路径需要灌装机旋转设备内部的空间，并且还必须被集成至清洁回路中。为了该目的，在现有技术的灌装***的介质分配器中必须设置单独轨道，这增加了安装成本以及维护成本。连接从介质分配器经由导入环形通道的若干分配线进行。灌装阀单独地从该环形通道连接。为了能够对每个灌装元件单独减压，每个灌装元件必须装备有其自身的减压阀。

在需要定期清洁的期间，常规灌装***无法确保在每个减压通道中携带足够的清洁和杀菌介质。例如，由于增加的温度而无法开关或者被堵塞的减压阀通常不能够易于检测到。例如依靠对每个灌装元件的温度以及流量监控仅能够确保计量监控，但非常费力，因此从经济的角度计量监控无法实施。这还会导致增加空间要求。

在采取进一步卫生措施的情况下，仅可想到使用具有减压通道的灌装阀用于弱酸性饮料的灌装***。除了对用于生产不充气饮料的各个减压通道的温度以及流量监控之外，还必须提供减压通道相对环境的热关断，例如以隔汽层的形式。总的来讲，为灌装元件提供单独的减压通道增加了整个灌装***的安装成本和清洁成本以及维护成本。

因此，本发明基于的目的是，提供一种在增加的压力下利用液体灌装容器的方法，以及用于实施此方法的反压灌装机的灌装***，其避免了上述缺陷。尤其，被灌装的容器的顶部空间应该在安装成本及维护成本不高的情况下被减压。此外，灌装***的清洁应被简化。总之，本发明基于的目的是，提供一种用于灌装碳酸饮料的方法和灌装***，尤其是其能够在高卫生标准下使用而且维护成本不高。

发明内容

上述提到的目的通过在增加的压力下利用液体灌装容器的方法解决，包括这些步骤：特别地通过将待灌装的容器的容器开口压靠在灌装元件的出口开口，在容器开口和出口开口之间建立基本气密接触；依靠灌装元件的气体连接件，利用预加载气体预加载待灌装的容器，直到达到预加载压力；依靠灌装元件的灌装阀，利用液体灌装容器；以及在完成灌装过程之后将容器开口与出口开口分离，特别地从出口开口抽出容器开口；其中，在分离或者抽出容器开口之前，容器开口和出口开口之间的接触被暂时地释放至少一次以至少部分地减小预加载压力。

例如，容器可以是瓶或者灌。增加的压力在此处和下文中的意思是高于环境压力的压力。液体可以特别是液体食品，诸如饮品。乳状液或者悬浮液也能够在增加的压力下被灌装。最后，不是食物的液体产品(诸如化妆品、清洁产品或者类似产品)也能够在压力下被灌装入容器中。

正如已经提到的，容器开口(例如瓶嘴)首先被压靠灌装元件的出口开口，因而建立基本气密接触。正如已经描述的，该压力能够通过提升容器和/或降低灌装元件来施加。灌装元件可以是沿着被设计为旋转机械的灌装线的周边布置的大量灌装元件中的一部分。灌装元件的出口开口相应地成形且布置为确保基本气密接触。基本气密接触在此处和下文中应该理解为甚至在灌装过程期间的主要灌装压力下也阻碍气体逸出的机械接触。灌装元件的出口开口能够设置在单独提供的压力套管上，例如如图1所示，由此当改变为另一容器类型时压力套管能够作为格式部件而被更换。

为了防止碳酸饮料在灌装期间产生不必要的泡沫，在灌装过程开始之前，利用预加载气体预加载待灌装的容器至高于环境压力的预加载压力。将预加载气体在压力下供给到容器中，例如经由图1示出的预加载气体通道，直到达到期望的预加载压力。灌装元件经由气体连接件被供给。如上所述，预加载气体优选是或者包括惰性气体，诸如二氧化碳。能够根据灌装压力来选择预加载压力。尤其，反压灌装可以在由预加载压力给定的恒定压力下执行。在该情况下，在灌装期间经由压力气体通道，预加载气体从容器被连续反馈并且储存在例如液体源上方的气体室中。在特定的进一步改进中，容器和压力气体通道以及储存器(例如环形储存器)形成用于待灌装的产品的压力平衡的连通***。

通过打开灌装元件的灌装阀，于是用液体灌装容器，由此设备可以设置成确保灌装期望的灌装量。在现有技术中已知大量的这种设备，因此此处不详细描述。例如，探针可以***到容器中作为灌装液位传感器，其发信号表明已经达到期望的灌装液位。还可以设置回气管，特别地连接至压力气体通道，回气管***到容器中并且通过其下端确定最大灌装液位。可替换地，如上所述，灌装能够根据喷流原理而执行，即特别地不具有回气管。依靠流量传感器或者灌装量计量，能够保证期望的灌装量。作为灌装过程的一部分，通过受控的重新灌装还可以提供灌装量的校正。

在完成灌装过程之后，尤其在对容器中的灌装液体上方的顶部空间减压之后，容器开口例如通过抽出而与出口开口分离，使得灌装后的容器能够最后被移除而用于进一步处理。根据用于压灌装元件的过程，通过降低容器和/或提升灌装元件或者灌装阀而将灌装元件抽出。

根据本发明，在最后分离容器开口之前，容器开口和出口开口之间的气密接触被暂时释放至少一次，以至少部分地减小预加载压力。换句话说，容器和/或灌装元件或者灌装元件的部分被移动至少一次，使得容器开口和出口开口暂时地彼此分离一间隙或者缝隙至这样的程度：使得在增加的压力(特别是预加载气体)下存在于容器的顶部空间中的一部分气体能够通过创建的间隙或者缝隙逸出。顶部空间中(即容器内在灌装液位上方的容器的容积中)的该部分气体直接逸出到环境中。

至少第一次，接触仅被暂时释放，然后重新建立，使得容器中的液体由于自发减压而产生的泡沫能够在接触再次或最后释放之前再次平静下来。尤其，在容器开口最后与出口开口分离之前，接触能够被暂时释放且重新建立若干次。这允许顶部空间被逐渐减压到接近环境压力的压力或者完全被减压到环境压力，使得在最后分离期间灌装产品只会发生轻微的泡沫。

由于顶部空间中的气体通过产生的缝隙直接逸出到环境中，因此根据本发明明确地无需通过单独设置的减压阀进行进一步减压。尤其，能够完全省去这种减压阀，这大大降低了安装工作并且简化了所需的常规清洁。

根据进一步改进，能够通过灌装元件和/或容器的相对移动来释放接触。相对移动尤其沿着容器或者灌装元件的纵向轴线发生。例如，灌装元件能够从容器开口被气动地提升。为了该目的，可以依靠灌装机器的闭环和/或开环单元将压缩空气选择性地引入为了该目的设置的室中，以引起灌装元件的位移。可替换地，灌装元件能够被机械提升，例如通过伺服电动机或者控制凸轮。

根据进一步改进，能够通过从容器开口暂时地提升灌装元件来释放接触，由此在提升期间的灌装元件的移动被机械块限制。根据该进一步改进，不降低容器来释放接触，而是提升灌装元件。例如，通过适当的接收和/或保持设备，容器可以被保持沿着容器的纵向轴线不可移动，同时提供适当的器件来允许灌装元件沿着纵向轴线移位。例如，通过将压缩空气吹至为了该目的设置的室中，可以沿着纵向轴线提升灌装元件，直到灌装元件的适当设计的元件(例如锁定元件)与机械块机械接合。机械块限制灌装元件的相对移动，因而限制当接触被提升时形成在容器开口处的环形缝隙的宽度。以该方式，能够有效地限制顶部空间中的压力被减小的速度。

尤其，接触可以在容器开口最后与出口开口分离或者被提升离开之前被重复地暂时释放。每当接触被暂时释放时，容器的顶部空间中的压力进一步减小。重复提升接触能够防止灌装的碳酸产品起泡溢出。

预加载气体可以特别地是二氧化碳或者包括二氧化碳，液体特别地是碳酸饮品。例如，碳酸饮品可以是啤酒、气泡酒、软饮料等。使用二氧化碳作为预加载气体取代待灌装的容器中的氧气和其他杂质气体，并且维持在灌装过程期间的灌装饮料的二氧化碳含量。使用二氧化碳或者任何其他惰性气体(诸如氮)作为预加载气体或者其一部分，还增加了灌装产品的货架期。

正如已经提到的，预加载气体能够在灌装过程期间经由气体连接件部分地回收。为了该目的，在灌装过程期间可以打开适当的压力气体阀，使得预加载气体的一部分能够经由压力气体阀从容器回流，例如流回到储存容器。以该方式，能够减少对于预加载气体的需要。

所描述的方法还能够用于利用弱酸性饮料灌装容器。弱酸性饮料，诸如牛奶或者植物性牛奶替代品，通常需要比碳酸饮料更高的卫生标准。所描述的方法还能够用于灌装这种弱酸性饮料，这是由于不再需要难以清洁的常规灌装机的减压通道。

上述提到的目的还通过用于实施上述方法之一的反压灌装机的灌装***解决，由此灌装***包括：具有出口开口的至少一个灌装元件，出口开口能够被压靠待灌装的容器的容器开口而基本气密，灌装元件具有用于预加载气体的气体连接件以及用于液体的灌装阀；以及用于待灌装的容器的至少一个接收和/或保持设备；其中，灌装元件和/或接收和/或保持设备构造为沿着轴线、尤其沿着容器的纵向轴线，相对于彼此是可移动的，使得灌装元件的出口开口和容器开口能够接触用于灌装；其中，设置了提升设备，其构造为通过沿着轴线移动灌装元件和/或接收和/或保持设备来暂时地释放出口开口和容器开口之间的接触。

此处，与根据本发明的用于灌装容器的方法有关的上述相同变型和进一步改进还能够应用于灌装***。例如，出口开口能够形成在灌装元件的适当成形的压力套管中。可替换地，灌装阀的出口开口本身能够气密接触容器开口。为了该目的，出口开口被适当地成形且布置以确保在灌装压力下与相应容器开口接触所需的气密性。

用于预加载气体的气体连接件可以具有压力气体阀，其能够以受控方式打开以预加载容器。气体连接件可以连接至压力气体通道，压力气体通道例如可以连接至压力气体的储存容器或者待灌装液体的储存容器中灌装产品上方的气体室。用于待灌装的容器的接收和/或保持设备能够被设计为使得容器能够被提升以压靠出口开口。可替换地，接收和/或保持设备可以在轴向上被固定，灌装元件相应地降低以建立出口开口和容器开口之间的接触。例如，接收和/或保持设备可以具有抓握器元件，特别地用于塑料瓶的颈部操作。

特别地，提升设备可以被设计为使得其能够以受控方式沿着轴线移动灌装元件和/或接收和/或保持设备。例如，提升设备可以气动地作用在灌装元件和/或接收和/或保持设备上，由此可以设置合适的压力室、供给线、排放线、阀、泵等以实现灌装元件和接收和/或保持设备的相对位移。可替换地，可以设置机械器件(诸如控制凸轮、操作杆和/或电动机)，其例如根据灌装元件相对于被设计为旋转单元的灌装机器的角位置的函数而引起相对位移。

根据进一步改进，灌装元件可沿着轴线相对移动，由此提升设备被设计成从容器开口提升灌装元件以释放接触。根据该进一步改进，用于待灌装的容器的接收和/或保持设备可以形成为不动的，特别是关于轴向移动是不动的。

由于整个灌装元件在轴向上移动，所以对于该进一步改进可获得较大的截面面积，例如在压力室中，气动操作的提升设备的气体压力可以作用在该较大截面面积上。这意味着灌装元件还可以克服灌装压力被从容器开口提升，灌装压力使灌装阀压靠着容器开口。根据特定的进一步改进，灌装阀本身可以压靠容器开口，而不是前述压力套管。利用灌装元件，灌装阀也从容器开口被暂时地提升。

正如已经提到的，灌装阀可以被设计为所谓的喷流阀，由此特别地，灌装阀的阀座能够从出口开口向后偏移。因而在出口开口和灌装阀的阀座之间存在轴向距离，使得当灌装阀打开时待灌装的产品以喷流的形式进入容器。此处以及在下文中，使用喷流原理的灌装的意思是灌装喷射口的截面小于容器开口的截面，使得被灌装产品移位的预加载气体能够越过灌装喷射口从容器开口逸出。

灌装元件的气体连接件可以具有压力气体阀，当沿轴向观察时压力气体阀布置在阀座的高度处。布置在阀座的高度处意思是压力气体阀布置在距阀座小于2cm的轴向距离内。此外，压力气体阀的径向距离，即垂直于上述轴线的距离，可以小于2cm。所描述的压力气体阀的布置将灌装元件上的死角(dead space)减少至最小，因而避免了不想要的污染。

灌装元件可以装备有机械块，特别地可开关块(a switchable block)，以限制灌装元件在提升期间的移动。例如，可以设置凸轮以限制灌装元件沿着轴线的提升。由于通过从容器开口暂时提升灌装元件来减压顶部空间仅需要小的行程，因此机械块可以在灌装元件降低至容器开口之后打开以及在灌装过程完成之后关闭，使得灌装元件能够最后被提升离开容器开口。例如，机械块能够经由凸轮控制来切换。

灌装***还可以包括用于压缩空气的至少一个连接件，灌装元件被设计成使得其能够经由压缩空气连接件从容器开口被气动地提升。压缩空气可以是环境空气或者诸如氮的合适气体。灌装***可以具有一个以上可调节阀，可调节阀能够通过灌装线的闭环和/或开环单元被打开和关闭以供给或者排放压缩空气。用于压缩空气的相应供给线和排放线可以像一般公知的一样设置。由于灌装元件的较大截面，少量的压缩空气压力足以气动地提升灌装元件。

根据上述的进一步改进之一，本发明还提供了具有多个灌装***的反压灌装机，其还包括闭环和/或开环单元，其被设计成在减压到环境压力发生之前重复地释放出口开口和容器开口之间的接触。减压到环境压力可以特别地通过最后分离出口开口和容器开口来实现。如上所述，重复释放接触可以引起顶部空间的减压，而被灌装液体不会起泡溢出。例如，闭环和/或开环单元可以被设计为可编程逻辑控制器，其取决于灌装产品、灌装压力和/或容器类型来确定灌装元件和容器的相对移动的次数和频率。

所描述的灌装***可以被明确地设计成没有单独的减压通道或者没有减压阀，使得一方面减少了安装工作，另一方面能够省去复杂的清洁***。这使得描述的反压灌装机还适合于用弱酸性饮料灌装容器。

使用附图，在下文更详细地解释本发明的进一步特征和示例性实施例以及优势。毫无疑问，实施例不穷尽本发明的范围。毫无疑问，下文描述的一些或者所有特征能够以其他方式结合。

附图说明

图1示意地示出了具有单独减压阀的常规灌装元件。

图2示意地示出了根据本发明的灌装元件。

图3至图7示出了根据本发明灌装容器的方法的顺序。

具体实施方式

在下文描述的附图中，相同附图标记指代相同元件。为了清楚起见，仅在它们第一次出现时描述相同元件。但是，毫无疑问，参考附图中的一个图所描述的元件的变型以及实施例也能够应用于其他图中的对应元件。

图2示意地示出了根据本发明的灌装元件200。像图1中示出的常规灌装元件一样，根据本发明的灌装元件也具有灌装阀210，灌装阀210具有闭合部件225，闭合部件225能够依靠阀杆215如双箭头指示的从其阀座220缩回。但是，本发明并不限于上述灌装阀的进一步改进，而是能够与其他公知灌装阀一起使用。但是，不同于常规灌装元件，图2示出的灌装元件不具有单独的压力套管。而是，具有其出口开口230的灌装阀210被直接降低至待灌装的容器140的容器开口145。

在此处示出的非限制性进一步改进中，灌装阀220的开口本身被环形开口围绕，预加载气体能够经由压力气体通道260通过该环形开口被引入容器140中。相反，在灌装过程开始时存在于容器中的气体，在利用灌装产品灌装容器期间经由该开口和压力气体通道260逸出。灌装产品像喷流一样经由灌装通道205通过阀座220被灌装入容器140。但是，要理解的是，本发明并不限于上述进一步改进，并且特别地，压力套管可以设置在灌装阀210和容器140的嘴部之间。

正如公知的，压力气体通道260装备有阀270，阀270能够以受控方式打开以及关闭，使得能够控制预加载气体引入容器以及气体从容器逸出。尤其，能够依靠阀270调节在灌装过程期间容器中的主要压力。能够通过灌装***的闭环和/或开环单元285来控制阀270。例如，闭环和/或开环单元285可以是可编程逻辑控制器，其具有处理器和至少一个存储介质。但是，相比于常规灌装元件，图2示出的灌装元件不具有能够用来在移除容器之前对灌装后的容器的顶部空间减压的减压阀。

相反，示出的灌装元件具有提升设备290，依靠提升设备290，整个灌装元件200能够沿着灌装元件或者容器的纵向轴线气动地移动。在此处示出的进一步改进中，提升设备290设置在用于灌装元件200的保持设备252的上方，保持设备252被特别地垂直固定，由此提升设备290牢固地连接至保持设备252，同时灌装元件200能够在提升设备290内垂直地移动。为了灌装元件的气动移动，提升设备290包括用于压缩空气的供给线291和293，供给线291和293连接至对应的环形室292和294。未示出，但是正如公知的，适当的可控阀、压缩空气源和/或一个以上泵可以被设置以施加压缩空气至供给线291和293。供给线291和293能够同时用作排放线。对经由供给线291和293的阀或者压缩空气源的控制也能够由闭环和/或开环单元285接管。将压力气体通道260与灌装元件的连接设计成使得可以保证灌装元件的垂直移动。为了该目的，可以使用适当设计的密封元件，和/或可以柔性地设计压力气体通道的一部分。

根据上文描述的进一步实施例，大致是圆柱形形状的灌装元件200的表面具有环形突起295，环形突起295呈环形肩部、轨道等形式，能够在提升设备290的圆柱形腔室中垂直地移动。在此处示出的非限制性进一步改进中，提供了两个突起295，密封圈296布置于两个突起295之间，密封圈296以气密方式将上压力室292与下压力室294分开。

通过经由供给线291将压缩空气引入环形压力室292，在突起295上产生向下的力，因而在灌装元件200上产生向下的力，该向下的力如双箭头指示地向下移动灌装元件并且将其放置成出口开口230位于待灌装的容器140的嘴部145上。相反，通过经由供给线293将压缩空气引入环形压力室294，能够在下突起295上产生向上的力，这引起灌装元件200向上沿着其纵向轴线位移。尤其，通过如上所述压缩空气受控地引入压力室294，灌装元件200能够被暂时从容器开口145提升，从而在容器开口145和灌装元件的出口开口230之间形成环形缝隙。

通过该环形缝隙，容器的顶部空间中的一部分气体能够逸出，因而部分地减小顶部空间中的气体压力。通过释放下压力室294中的压缩空气并且同时将压缩空气引入上压力室292，灌装元件和容器开口145之间的接触能够重新建立，使得容器中的液体能够再次平静下来。该过程能够被重复，由此可以使用提升运动的高度和接触释放的持续时间来确定顶部空间中的气体压力被减小到什么程度。

根据进一步示出的实施例，由于整个灌装元件200而不是仅仅灌装阀210沿着纵向轴线移动，如图2的虚线指示的较大截面Q可用于提升移动的气压控制。以该方式，甚至压力室294中的低压也足以克服灌装压力而垂直地向上提升灌装元件200。

但是，要理解的是，本发明并不限于上述有气动提升设备的进一步改进，而且也可以依靠机械提升设备来实施，例如依靠机械杠杆、控制凸轮和/或一个以上伺服电动机。

通过从容器开口145气动地提升灌装元件200，预加载气体能够经由得到的环形缝隙直接逸出到环境中。尤其，能够省去常规灌装元件设置的减压路径以及减压阀。这还消除了对于介质分配器中的额外分配轨道的需要，以及对于用于在灌装***的清洁以及杀菌期间打开和关闭各个减压路径的必要阀的需要。

图2示出的进一步改进还包括波纹管255，其设置在灌装元件200的下端并且能够与灌装元件一起降低并经过容器开口145。波纹管255防止污物进入灌装阀210和容器开口145之间的区域。

在示出的进一步改进中，压力气体阀270设置在压力气体通道260的一侧上。但是，如上所述，气体阀可以特别位于阀座220的高度处，例如紧邻阀座。以该方式，压力气体通道260中的死角能够减少至最小。

图3至图7示出了根据本发明用于灌装容器的过程的顺序。为了更好地理解，附图被限制到了为理解所必须的元件。

图3示出了在灌装过程开始之前，处于基本位置的根据本发明的灌装元件。在此处示出的非限制性进一步改进中，灌装元件具有压力套管228，利用其建立出口开口和容器140的容器开口之间的气密接触。在基本位置，灌装元件与容器开口分离。在示出的进一步改进中，通过设计为抓握器设备250的接收和/或保持设备，将容器140定位于灌装元件下方。抓握器设备250附接至阀载板252，除了示出的灌装元件以外，阀载板252还承载许多其他的灌装元件，例如作为灌装机器的被设计为旋转单元的一部分。

此外，图3示意地示出了压力气体通道260、先前描述的波纹管255和具有其示意地图示的阀座220的灌装阀210。在基本位置，灌装阀的黑色图示出的闭合部件关闭阀座220。同样地，在该基本位置，压力气体通道26被未示出的压力气体阀关闭。

在灌装过程开始时，如图4所示，灌装元件首先沿箭头方向降低至容器开口，使得气密接触形成在压力套管228和容器开口之间。在接触已经建立之后灌装阀210首先保持关闭。但是，通过致动压力气体阀相应地打开压力气体通道260，使得预加载气体在压力下被引入容器140中并且将容器140预加载至预加载压力。

当达到预加载压力时，如图5中箭头指示的，通过垂直地移动闭合部件而打开灌装阀210，使得产品通过阀座220中的开口和压力套管228进入容器140。同时，容器中的预加载气体能够经由压力气体通道260逸出并且被循环。在整个灌装过程期间，灌装元件的出口开口保持气密地机械接触容器开口，如箭头所指示。灌装过程继续，直到如图5中指示的在容器中达到期望灌装液位。该灌装液位上方的容积一般称为顶部空间142。当达到期望灌装液位时，通过移动闭合部件使其抵靠阀座220，如图6中箭头指示的将灌装阀210关闭。压力气体通道260也依靠压力气体阀而被关闭。

在反压灌装期间，在完成实际灌装过程之后存在于顶部空间142中的气体(尤其是预加载气体)处于增加的压力下。不同于常规方法，根据图6示出的本发明的方法减小该增加的压力，但是是通过从容器开口暂时提升灌装元件。这能够例如如上所述如附图中的箭头指示的通过气动地提升灌装元件一有限升程来进行。该提升因而打开了压力套管228和容器开口之间的环形缝隙，气体通过环形缝隙能够从顶部空间142部分地逸出。以该方式，顶部空间中的气体压力被部分地减小。

如上所述，灌装元件在其已经被提升了短时间之后被再次降低至容器开口，使得压力套管228和容器开口之间的气密接触再次建立。这允许在减压过程期间起泡沫的碳酸饮品在重复该过程或者接触最后释放之前再次平静下来。减压可以在接触最后释放之前如上所述地执行一次或者重复执行。

最后，如图7中箭头指示的，灌装元件被完全提升，因而与灌装后的容器分离。灌装后的容器然后能够通过合适的设备移除，例如，从抓握器设备250传递至出口星轮或者下游容器处理器，诸如封口机。灌装元件然后返回至其初始位置。

所描述的灌装元件和灌装方法不需要单独提供的减压路径，这大大减少了安装以及清洁工作。由于省去了减压路径，因而也不会有因缺乏监控先前常规减压路径的清洁和杀菌所带来的很大的过程不确定性。因而，根据本发明的灌装元件还能够用来灌装弱酸性产品，这增加了对卫生的微生物要求。所描述的方法能够用于碳酸和非碳酸饮料以及用于非食品产品。

Claims (15)

1.一种在增加的压力下利用液体灌装容器（140）的方法，包括：

在待灌装的容器（140）的容器开口（145）和灌装元件（200）的出口开口（230）之间建立基本气密接触；

依靠所述灌装元件的气体连接件，利用预加载气体预加载待灌装的所述容器（140），直到达到预加载压力；

依靠所述灌装元件的灌装阀（210），利用液体灌装所述容器（140）；以及

在完成灌装过程之后将所述容器开口（145）与所述出口开口（230）分离；

其特征在于，

在分离所述容器开口（145）之前，所述容器开口（145）和所述出口开口（230）之间的接触被通过整个灌装元件（200）的相对移动暂时地释放然后重新建立至少一次以至少部分地减小所述预加载压力，

其中所述相对移动是由经由压缩空气连接件从所述容器开口（145）沿着所述灌装元件（200）的纵向轴线气动地提升整个灌装元件（200）引起的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过从所述容器开口（145）暂时提升所述灌装元件（200）来释放所述接触，并且其中，在提升期间所述灌装元件（200）的移动受机械块限制。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在分离所述容器开口（145）与所述出口开口（230）之前，所述接触重复地暂时释放然后重新建立。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预加载气体是或者包括二氧化碳。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述液体是碳酸饮料。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述灌装过程期间经由所述气体连接件部分地回收所述预加载气体。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述液体是弱酸性饮料。

8.用于实施根据前述权利要求之一所述的方法的反压灌装机的灌装***，包括：

至少一个灌装元件（200），其具有出口开口（230），所述出口开口（230）能够被压靠待灌装的容器（140）的容器开口（145）而基本气密，所述灌装元件（200）具有用于预加载气体的气体连接件以及用于液体的灌装阀（210）；以及

至少一个接收和/或保持设备，用于所述待灌装的容器；

其中，所述灌装元件（200）和/或所述接收和/或保持设备构造为沿着轴线相对于彼此是能移动的，使得所述灌装元件的所述出口开口（230）和所述容器开口（145）能够接触以灌装；

其特征在于，

提升设备（290），其构造为通过相对地移动整个灌装元件（200）而暂时地释放然后重新建立所述出口开口（230）和所述容器开口（145）之间的接触以至少部分地减小所述预加载压力，

其中所述灌装元件（200）的相对移动是由经由压缩空气连接件（291、292、293、294）从所述容器开口（145）沿着所述灌装元件（200）的纵向轴线气动地提升整个灌装元件（200）引起的。

9.根据权利要求8所述的灌装***，其中，所述轴线是所述容器的纵向轴线。

10.根据权利要求8所述的灌装***，其中，所述灌装阀（210）被设计为喷流阀。

11.根据权利要求10所述的灌装***，其中，所述灌装阀的阀座（220）自所述出口开口（230）偏移。

12.根据权利要求11所述的灌装***，其中，所述气体连接件包括相对于所述轴线布置在所述阀座（220）的高度处的压力气体阀（270）。

13.根据权利要求8至12中一项所述的灌装***，其中，所述灌装元件（200）具有用于在提升期间限制所述灌装元件的移动的机械块。

14.根据权利要求13所述的灌装***，其中，所述机械块是可开关的。

15.一种反压灌装机，包括多个根据权利要求8至14中一项所述的灌装***，还包括闭环和/或开环控制单元（285），其适于在减压到环境压力发生之前重复地释放然后重新建立所述出口开口（230）和所述容器开口（145）之间的接触。

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