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用于用填充产品填充容器的装置和方法

文献发布时间:2023-06-19 11:34:14


用于用填充产品填充容器的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于优选地在用于灌装诸如软饮料、啤酒或混合饮料之类的饮料的饮料灌装设备中用碳化填充产品填充容器的方法和装置。

背景技术

为了混合和灌装由多种组分组成的填充产品,已知有各种用于计量各个组分的技术,以下简要介绍这些技术:

例如,期望的组分可以通过单独的计量站单独计量和灌装,例如从US2008/0271809A1中已知。然而,针对大量组分使用单独的计量站会导致复杂的设备结构和工艺流程,因为每个容器的灌装均分配给多个单独的计量/灌装站,必须针对相应的计量时间将容器定位在这些单独的计量/灌装站。尽管原则上能够将多种组分通过单独的管线和排出开口同时在一个共同的灌装站计量加入到容器中,但这受到瓶或容器口部的尺寸的限制。

替代地,可以实现将这些组分合并在一个共同的填充阀中,例如参见EP0775668A1和WO2009/114121A1。在此,待添加到基础流体中的组分的计量在填充阀出口前方进行,其中,所需的量可以例如通过借助流量计的体积测量(EP0775668A1)来测量或者通过其他体积计量技术(WO2009/114121A1),例如借助计量活塞和/或隔膜泵来测量。

高的计量精度可以通过借助流量计的测量来实现。该流量计测量待计量体积或待计量质量并且在达到阈值时关闭计量管线中的截止阀。其他体积计量方法,例如使用泵或时间/压力填充,通常具有更大的不确定性并且往往对计量介质的变化、例如对压力、温度或组成的变化反应更敏感。结果是频繁的校准,尤其是在替换计量介质时。重量计量测量由于微量(μl)时的计量重量与容器重量之间的很大差异而几乎不能实现。

上面提出的技术的特征在于,组分在较晚的时间点,即在灌装期间或在灌装之前不久被混合。然而,后期混合也与技术困难有关。因此,不容易实现灌装过程的时间优化,因为不能随意加速例如使用流量计的计量过程。容器停留在计量位置下方的时间与灌装线的性能成正比。因此,对于更高的性能要求,要么必须缩短计量时间并进而缩小计量范围,要么必须建立第二条并行计量线。可能的计量范围依赖于可用的计量时间并进而依赖于线性能。

结果,后期混合导致不小的结构复杂性。在容器口部小的情况下,很难能够用固定的计量头填充运动的容器。因此,计量头必须与容器一起移动(例如作为回转器),或者容器必须保持直立在计量头下方以进行计量和灌装过程,例如与线性循环机一样。当现在要同时使用大量各种计量组分时,这两种解决方案由于在填充阀处的大量填充位置和/或计量组分而在机械工程上复杂,成本密集以及维护密集,并且需要大量结构空间。

那些例如借助泵或活塞计量器来确定体积并同时输送介质的计量技术具有的缺点是,不能将有关实际导入到容器中的体积的反馈提供给控制器。这同样适用于时间/压力填充。如果阀未打开或管线阻塞,则这不会由系统容易地立即识别。由于在用多种组分个性化填充时不能实现或仅很费力地实现对已填充容器的后续质量控制,因而当不是绝对必要时,很希望得到来自计量系统关于实际计量数量的反馈。

上面描述的技术问题导致对计量/灌装过程的进一步改进,这例如从EP2272790A1和DE102009049583A1中表明。此时,直接在灌装期间将填充产品的组分借助流量计进行计量并一起导入到待填充容器中,其中,在计量期间,主组分由待计量组分向后排出。主组分的排出体积借助流量计来确定,因此待计量组分的体积也是已知的且可控制的。在随后将填充产品灌装到容器中时,主组分与待计量组分一起从填充阀中完全被冲到容器中,其中,同时可以使用同一流量计确定总填充量。在下一灌装周期中,可以重新确定填充量和待计量组分量。这样就能够高度灵活地灌装个性化饮料而无需转换时间。

在通过将组分计量加入到填充阀中而进行灵活灌装时的困难在于,填充产品的二氧化碳含量不能轻易灵活,即不能按容器和/或按品种进行调节。填充产品的主组分例如水和/或啤酒通常具有限定的碳酸含量。计量组分,如果存在的话(例如水果糖浆),具有限定的白利糖度含量。二氧化碳含量和白利糖度含量明确地限定混合比。对于一个品种的填充产品,可以如此适配主组分的碳酸含量,使得在混合和灌装之后在容器中包含所需的含量。如果在填充器上始终仅灌装一个品种的填充产品,则在下一个品种时可以使碳酸含量按特定品种适配主组分。然而,如果要将两个或多个品种紧接着依次或同时通过多个彼此耦合的填充阀进行灌装,这原则上能够通过单独添加计量组分来实现,则已灌装填充产品的碳酸含量不再能单独进行调节,因为该碳酸含量由主组分决定。

发明内容

本发明的目的是改善灵活的灌装,尤其是实现或简化按容器和/或按特定品种的二氧化碳含量的调节。

该目的通过具有权利要求1的特征的一种用于用碳化填充产品填充容器的方法和具有权利要求10的特征的一种装置来实现。有利的改进方案从从属权利要求、本发明的附图以及优选实施例的描述中得出。

根据本发明的方法和装置用于用碳化填充产品填充容器。填充产品可以是除了碳酸之外由至少两种组分组成的多组分填充产品,其中,出于语言区分的目的,其中一种组分在本文中被称为“基础液体”或“主组分”。任何其他组分被称为“计量组分”。除了灌装填充产品之外,所述装置还在多种组分的情况下设置用于将各组分合并并在必要时至少部分地混合并且在此方面承担待灌装填充产品的制造过程的至少一部分。基础液体是例如水(蒸馏水或碳化水)或啤酒。计量组分可以包括糖浆、包含果肉的液体、果浆、调味剂等。如果填充产品仅由一种主组分组成,而没有计量组分,则术语“主组分”和“填充产品”同义使用。因此,所述方法和所述装置特别优选地在饮料灌装设备中得到应用。通过在本文中所述的填充过程实现或至少改善灵活调节或添加的二氧化碳在本文中不属于术语“计量组分”。

在本文中提出的方法具有:用二氧化碳冲洗所述容器;将所述容器抽空到特定的负压P

应指出的是,所选的步骤排列不一定指定时间顺序。因此,可以例如在用CO

因此,可以尤其是按特定品种和/或按容器单独调节几乎每种任何二氧化碳含量。可以同时灌装具有各种二氧化碳含量的各种填充产品。可以在品种替换时取消基础液体的变更,例如水质的适配,由此可以使任何排放量最小化。因此,必须例如使仅一种品质的水(例如,蒸馏水或碳化水,例如用于制造软性矿泉水)作为基础液体可供使用。在此,并不一定需要专注于碳酸含量最低的填充产品。另外,也可以将蒸馏填充产品与碳化填充产品并行地灌装。由于在灌装期间系统中的高压差而优化了填充机构的冲洗,由此禁止或至少最小化将任何产品或调味剂带走到后续容器中。另外,由于在填充期间不必从容器中导出返回气体,因而也不会有调味剂通过该路径进入到系统,尤其是产品罐中。

术语“负压”和“超压”首先应相对于彼此理解。不过,抽空之后的负压P

换句话说,负压也可以是高于大气压的压力。因此,将容器抽空到该压力还可以对应于相对于环境提高压力,其中,优选地在容器中设置有这样的气氛,该气氛对应于限定量的二氧化碳。优选地,在容器中提供负压的气体主要是二氧化碳。

因此,在导入填充产品之前,优选地将容器抽空到绝对压力为0.5巴至0.05巴、优选为0.3巴至0.1巴、特别优选为约0.1巴的负压P

然而,优选大致由气态二氧化碳建立的容器中的负压也可以高于大气压,例如在1.1巴至2巴的绝对压力下。然后,超压高于相应的负压,并且特别优选地高于相应的负压1巴至5巴,也就是说,例如在2.2巴至7巴的绝对压力下。在将处于超压的填充产品冲击式填充到处于负压的容器中时,发生二氧化碳在填充产品中的广泛自发结合,从而不产生从容器中引出的气体流,而是填充产品中的气体被吸收。

优选地,所述方法还如此实施,使得将待填充容器至少部分地引入到处理室中以进行抽空和填充;所述填充机构具有口部部段,将所述口部部段与所述处理室中的所述容器以密封的方式流体连通以进行所述容器的抽空和填充;将所述处理室相对于外部环境密封并且使其达到超压P

这样,可以禁止在填充之后、尤其是在从容器口部移除填充机构之后的溢泡。另外,抵消了二氧化碳从容器中的任何去结合,由此可以特别精确地调节已灌装容器中的碳酸含量并将其保持直到封闭。

优选地,在将所述口部部段从所述容器松开之后,将所述容器在所述处理室的所述超压P

优选地,所述处理室的所述超压P

已灌装容器中的CO

优选地,所述已抽空容器的所述负压P

优选地,所述填充产品被导入到所述容器中的所述超压特别优选地如此适配于所述负压P

优选地,所述填充产品包括多种组分,其中,在该情况下,通过将基础液体和一种或多种计量组分导入到所述填充产品管线中,将所述填充产品导入到所述填充机构的所述填充产品管线中。

因此,可以高度灵活地单独碳化灌装几乎任何大量的调味剂,而在此不会发生显著的调味剂带走等。由于在灌装期间系统中的高压差而优化了填充机构的冲洗,由此禁止或至少最小化将任何产品或调味剂带走到后续容器中。另外,由于在填充期间不必从容器中导出返回气体,因而也不会有调味剂通过该路径进入到系统,尤其是产品罐中。可以在品种替换时取消基础液体的变更,例如水质的适配,由此可以使任何排放量最小化。因此,必须例如使仅一种品质的水(例如,蒸馏水)作为基础液体可供使用。关于混入,在计量阶段期间不必使容器位于填充机构处,因为计量或混入不是在灌装期间进行,而是在填充产品管线中进行。用于混入的时间可以协同地用于容器运输。因此,在本文中介绍的概念不仅可用于具有一个或多个填充位置的线性循环机,而且可用于回转机。在回转机的情况下,容器仅在很小的旋转角度之后就可以再次离开转盘。

优选地,所述方法还具有:将来自基础储存器的所述基础液体导入到所述填充产品管线中;将来自计量分支的计量组分导入到所述填充产品管线中,而流量计确定在所述填充产品管线中向后排出的流体量;以及将所述填充产品管线排空到所述容器中,由此将所述填充产品导入到所述已抽空容器中。

利用如此实施的“回流测量”,即对由所导入的计量组分向后排出的基础液体的体积的确定,可以以在机械工程上简单、紧凑和可靠的方式确定混合比。尤其地,仅需要单个流量计(每条线)来测量基础液体和计量组分并从而确定它们的比例。在计量阶段期间不必使容器位于填充机构处,因为计量或混入不是在灌装期间进行,而是在填充产品管线中进行。用于计量的时间可以协同地用于容器运输。另外,流量计始终仅由基础液体流过,即在大多数情况下由水流过。因此,介质特性不会改变,并且管线系统在这些区域中不会由不同的流体污染。

上述目的还通过一种用于优选在饮料灌装设备中用碳化填充产品填充容器的装置来实现。所述装置具有填充机构,所述填充机构具有气体管线和填充产品管线,所述气体管线用于将待填充容器抽空到特定的负压P

已经参照所述方法描述的特征、技术效果、优点和实施例类似地适用于所述装置。

因此,所述填充机构优选地具有至少一个计量导入管线,优选为计量阀,其设置成将来自计量储存器的计量组分导入到所述填充产品管线中。

填充产品管线中的计量组分被导入的部段在本文中也被称为“计量室”。一个或多个计量阀是计量导入管线的优选形式。换句话说:在通过相对于填充机构为外部的器件将计量组分导入到计量室中并进行任何测量的某些实施方式中,可以在必要时省去计量阀。还应指出的是,不必进行组分在计量室中的大致或甚至完全混合。实际的混合也可以在灌装期间或稍后在容器中进行。更确切地说,计量室主要用于将一个或多个计量组分计量加入到主组分中。

优选地,出于上述原因,设置有处理室,所述待填充容器可以至少部分地引入到所述处理室中以进行抽空和填充,所述处理室可以相对于外部环境密封并且具有气体供应部,所述气体供应部设置成在所述处理室中产生超压P

优选地,出于上述原因,所述填充机构具有口部部段并且在该情况下如此设置,使得所述口部部段与所述容器以密封的方式流体连通以在所述处理室中进行所述容器的冲洗、抽空和填充,其中,所述填充机构为此至少部分地可移动。

优选地,出于上述原因,设置有封闭机构,所述封闭机构设置成收纳封闭件并且在填充之后用所述封闭件封闭所述处理室中的所述容器。

优选地,所述装置具有用于将二氧化碳引入到所述填充产品管线中的器件。替代地或附加地,所述填充产品可以在导入到所述容器中之前具有不等于零的二氧化碳含量。

优选地,出于上述原因,所述填充机构设置成将所述容器抽空到可变的负压P

优选地,出于上述原因,所述填充机构设置成使所述填充产品被导入到所述容器中的超压特别优选地如此适配于所述负压P

优选地,所述装置设置用于用碳化多组分填充产品填充所述容器,所述碳化多组分填充产品具有基础液体和至少一种计量组分,并且所述装置在该情况下还特别优选地具有:基础储存器,其设置成提供所述基础液体;基础线,其具有基础管线和流量计,所述基础管线使所述基础储存器与填充机构的填充产品管线流体连接,所述流量计布置在所述基础储存器和所述填充机构之间的所述基础管线处并且设置成确定在所述基础管线中流经所述流量计的流体量;以及至少一个计量分支,其设置成将计量组分通过计量导入管线导入到所述填充产品管线中。

本发明的其他优点和特征将从以下对优选实施例的描述中显而易见。此处描述的特征可以单独实现,也可以与上面列出的特征中的一个或多个组合实现,只要这些特征彼此不矛盾。在这里,参照附图对优选实施例进行以下描述。

附图说明

通过下面的附图描述来更详细地说明本发明的其他优选实施方式。在附图中:

图1示出了填充装置的一部分的从侧面观察的示意性横截面图;

图2示出了用于用多组分填充产品填充容器的装置的示意图;和

图3示出了表示用碳化填充产品填充容器的示例性方法的流程的图。

具体实施方式

以下,参照附图描述优选实施例。在这里,不同图中的相同、相似或等同的元件附有相同的附图标记,并且部分省略了这些元件的重复描述,以避免冗余。

图1示出了饮料灌装设备中的填充装置1的一部分,该填充装置1用于用填充产品填充容器(图1中未示出)并且用封闭件2封闭该容器。

填充装置1具有填充机构20,该填充机构20在图1所示的处理阶段中伸入到处理室10中。填充机构20以收纳在填充机构壳体21中的方式具有:填充产品管线22;填充阀23,其布置在填充产品管线22的下端部,即下游端部处;气体管线24;和气体阀25,其布置在气体管线24的下端部处。

通过气体管线24和气体阀25,可以用例如惰性气体、氮气和/或二氧化碳之类的气体冲洗和/或偏置容器。还可以通过它们将容器内部空间调节到期望的压力,例如抽空。应指出的是,气体管线24可以是多通道结构,例如可以通过管中管结构包括多个气体管线,以便在必要时在物理上分开进行向容器中导入一种或多种气体和/或从容器中导出气体。

气体阀25包括例如气体阀锥和气体阀座,该气体阀锥和气体阀座设置成调节气体流量。为此目的,气体阀锥可以通过未示出的致动器进行切换。

填充产品管线22优选地实施为环形管线,该环形管线大致同心于气体管线24延伸。填充阀23包括例如填充阀锥和填充阀座,该填充阀锥和填充阀座设置成调节填充产品的流量。填充阀23设置成使填充产品流的完全切断成为可能。在最简单的情况下,填充阀23具有两个位置,一个为打开位置,一个为完全关闭位置。为此目的,填充阀23可以通过未示出的致动器进行切换。

气体阀25和填充阀23的致动通过未详细示出的致动器进行。应指出的是,气体阀25和填充阀23可以彼此有效连接,从而例如可以设置用于共用的致动器,以简化填充机构20的结构并提高可靠性。

填充机构20在介质的流出端部处具有口部部段26,该口部部段26如此设置,使得可以将容器口部以密封的方式抵靠在口部部段26上。为此目的,口部部段26优选地具有带有合适成形的挤压橡胶的定心罩。具有口部部段26的填充机构20是为所谓的壁式填充而设置的,其中填充产品在从口部部段26流出之后贴着容器壁向下流动。优选地,填充产品管线22和口部部段26如此设计或具有相应的器件,使得填充产品在灌装期间处于涡流中,由此填充产品由于离心力而被向外驱动并且在从口部部段26流出之后以螺旋运动向下流动。

可选地,填充机构20具有一个或多个、优选为至少两个计量阀27、28,该计量阀27、28通向计量室22a,由此可以实现快速的品种替换而大致没有转换时间。

计量阀27、28是计量导入管线的优选设计方案或实施方案。换句话说:在通过相对于填充机构20为外部的器件实现计量组分向计量室22a中的导入和可能发生的测量的某些实施方式中,可以在必要时省去计量阀27、28,从而例如仅相应的计量管线或计量通道通向计量室22a。

计量室22a可以是填充产品管线22的一部分或合适成形的部分。通过连接有相应的计量管线的计量阀27、28,可以将一种或多种计量组分、例如糖浆、果浆、调味剂等计量加入到通过填充产品管线22导入到计量室22a中的主组分、例如水或啤酒中。下面参照图2阐述如何可以在计量组分的计量加入期间进行测量。

填充机构20设置成至少部分地可移动,使得图1中所示的填充机构20的臂状部段可以移入到处理室10中或者拉回到处理室10中或者部分地或者甚至完全地从处理室10中移除。由此能够将用于灌装过程的容器口部挤压到填充机构20的口部部段26上,然后在灌装过程结束之后将填充机构20拉回至一定程度,使得可以封闭处理室10中的容器。

为了确保填充机构20的可移动性,而不会使处理室10的气氛受到不受控制的外部影响,相应地设置有用于密封的器件,该器件在图1中未示出。例如,在灌装过程结束之后的处理室压力可以大于外部环境的压力,在此该外部环境的压力不必是大气压,由此可以几乎排除污染物进入到处理室10中。替代地或附加地,处理室10可以位于清洁室中或构成清洁室。

在本实施例中,填充装置1还具有用于封闭容器的封闭机构30。封闭机构30具有封闭器头31,该封闭器头31伸入到处理室10中并且在本实施例中可以大致竖直地移动。类似于填充机构20,封闭机构30相对于处理室10的壁密封,以避免由于外部影响而污染或不受控制地破坏处理室10内部的气氛。

封闭机构30构造并设置成在封闭器头31处收纳并保持封闭件2。为此目的,封闭器头31可以具有磁体,由此可以以结构上简单的方式将封闭件2,尤其是当其是金属冠帽的情况下,居中收纳并搁置到容器口部上以封闭容器。替代地,可以通过合适的抓取或夹紧器件将封闭件2抓握、保持并施加到容器口部上,从而在本文中提出的概念也可以应用于塑料封闭件、旋转封闭件等。

封闭器头31设置成可沿向上/向下方向移动,其中,封闭器头31大致同轴于容器口部布置,以便可以将封闭件2可靠地施加到容器上。

将封闭件2转移到封闭器头31可以以各种方式进行。例如,可以针对每个填充/封闭循环在第一步骤中将封闭件2例如从分选单元和导入沟槽引入到处理室10中。为此目的,处理室10可以是封闭机构30的一部分并且相对于封闭件导入部、例如导入沟槽或转移臂执行相对运动,其中,封闭器头31从封闭件导入部拾取并保持封闭件2。

应指出的是,容器的封闭也可以在其他位置处进行。然而,尤其是在含二氧化碳的填充产品的情况下,优选地在填充之后立即在超压下在处理室10中进行封闭,如下所述。

为了填充容器,将容器相对于处理室10抬起,将容器口部引入到处理室10中并相对于处理室10密封。将容器口部以密封的方式压靠到移出到填充位置的填充机构20的口部部段26上。因此,填充机构20的口部部段26标记了容器升降的结束位置。封闭器头31收纳封闭件2并移入到处理室10中。处理室10相对于环境以及相对于容器或其口部区域的密封可以通过使一个或多个密封件膨胀来进行。处理室10本身优选地不执行任何升降运动。

在填充过程期间,优选地进行向处理室10中的气体导入。通过这样的并行执行可以优化总过程。在填充过程期间,处理室10相对于所有侧部密封,由此在处理室10中建立合适的内部压力。该内部压力在含有二氧化碳的填充产品的情况下优选地对应于二氧化碳的填充压力或饱和压力,由此有效地禁止填充产品在填充过程结束之后的发泡或溢泡。

用于处理室10的气体供应可以借助在图1中未示出的阀在处理室10的壁中进行。替代地或附加地,气体供应可以至少部分地集成在填充机构20中。因此,为此目的,根据本实施例的填充机构20具有处理室气体管线29。处理室气体管线29,尤其是其进入处理室10的出口,可以如此设置,使得当填充机构20处于填充位置时,流出的气体射流撞击封闭件2的底侧。这样,在填充过程期间同时进行封闭件2的清洁。作为气体,优选地使用二氧化碳,然而也可以使用其他介质,例如灭菌空气。

如果现在填充容器并且使处理室10的内部空间达到期望的压力,则拉回填充机构20,并且封闭器头31继续其向下运动,直到在到达容器口部时封闭该容器口部。

一种用于用填充产品进行容器的冲击式填充和封闭的优选过程可以如下进行:

a)将容器抽空到负压P

b)优选地在超压下将填充产品填充到容器中;

c)在处理室10中以及必要时在容器的顶部空间中产生超压P

d)将封闭件2施加到容器口部上并且封闭容器,而不用事先卸压到环境压力;

f)对处理室10进行排气并且取出容器用于进一步处理(例如,贴标签,包装等)。

术语“负压”和“超压”首先应相对于彼此理解。不过,步骤a)中的抽空之后的负压P

换句话说,负压也可以是高于大气压的压力。因此,将容器抽空到该压力还可以对应于相对于环境提高压力,其中,优选地在容器中设置有这样的气氛,该气氛对应于限定量的二氧化碳。优选地,在容器中提供负压的气体主要是二氧化碳。

因此,在导入填充产品之前,优选地将容器抽空到绝对压力为0.5巴至0.05巴、优选为0.3巴至0.1巴、特别优选为约0.1巴的负压P

然而,优选大致由气态二氧化碳建立的容器中的负压也可以高于大气压,例如在1.1巴至2巴的绝对压力下。然后,超压高于相应的负压,并且特别优选地高于相应的负压1巴至5巴,也就是说,例如在2.2巴至7巴的绝对压力下。在将处于超压的填充产品冲击式填充到处于负压的容器中时,发生二氧化碳在填充产品中的广泛自发结合,从而不产生从容器中引出的气体流,而是填充产品中的气体被吸收。

图2是用于用多组分填充产品填充容器200的装置100的示意图。

装置100具有:用于基础液体的基础储存器110,该基础液体也可以视为主产品;和如上所述的具有填充机构20的填充装置1。为了清楚起见,在图2中仅示意性示出了填充装置1,尤其是没有处理室10以及没有封闭机构30。

可以通过下文描述的流体系统混合的基础液体和可能的计量组分通过填充机构20被导入到容器200中。基础液体是例如水或啤酒。计量组分可以包括例如糖浆、包含果肉的液体、果浆、调味剂等。

装置100具有基础线120,该基础线120设置用于将基础液体导入到填充机构20中,并且可以将计量组分导入到该基础线120中。可以设置在本文中未示出的另外的线,也称为“辅助线”,以便混入不同的量和/或另外的计量组分。

为此目的,基础线120具有基础管线121,该基础管线121从基础储存器110延伸到填充机构20。基础线121配备有流量计122。流量计122优选为非接触式的、例如感应式的测量装置,用于确定流过流量计122的液体流量、体积流量、所运输的质量等。

基础线121的位于流量计122和填充阀23之间的部段被称为计量室22a或包含该计量室22a。计量室22a设置用于通过向后排出测量待导入计量组分,如下所述。

根据本实施例,两个计量分支124、125通向计量室22a。两个计量分支124、125各自具有:计量储存器124a、125a,与其流体连接的计量管线124b、125b,以及计量阀27、28,该计量阀27、28使所属的计量管线124b、125b与计量室22a以可切换的方式流体连接。

通过选择计量室22a、流量计122和/或计量分支124、125的标称宽度,确定基础线120的计量范围。

下面使用根据图2的实施例的装置100来描述计量过程和灌装过程:

在每个填充循环的开始,用基础液体冲洗基础线120,由此在填充机构20关闭时用基础液体填充所属的计量室22a。在填充计量室时,所属的流量计122可以测量基础液体沿向前方向即填充方向的流量。这样,可以确定和调节计量室22a的期望的总填充体积。该步骤不一定要在每个填充循环中都执行,而是总填充体积的确定可以例如仅在操作开始时执行或者在总填充体积已知的实施变型例中甚至取消。

然后,通过打开相应的计量阀27、28将计量组分导入到计量室22a中。计量组分可以同时或依次被导入。计量组分的导入导致基础液体的一部分向后从计量室22a被排出。在此,向后引导的流量由流量计122检测。可以实施为纯截止阀或也可以实施为可调节的截止阀的计量阀27、28保持一直打开,直到期望体积的计量组分已填充到计量室22a中。为此目的,流量计122和装置100的阀与控制装置(图中未示出)通信连接,该控制装置基于流量计122的检测结果确定打开/关闭的时间点或通常确定所参与组件的开关性能。应指出的是,通过依次导入线的不同计量组分,仅用一个流量计122就可以精确地确定每种单独的计量组分的量。

在前面参照图1所述的随后的灌装阶段中,将计量室22a排空到容器200中,由此完全冲洗线。

用于基础液体和计量组分的储存器110、124a、125a可以分别单独或共同被施加顶部空间中的气体压力,以确保用于输送相应流体的必要压力差。替代地或附加地,储存器110、124a,125a的静态高度可以如此选择,使得压力差能够将计量组分导入到基础液体中。

通过这样利用向后排出进行的计量组分的导入和测量可以实现精确的计量。通过由于处于负压下的容器200和处于超压下的填充产品之间的压力差引起的冲击式灌装不仅加速了填充过程,而且还因此实现了填充机构20的最佳冲洗,由此有效禁止了调味剂或填充产品残留物的带走。

在本文中提出的用于按容器和按品种快速且可靠地填充容器200的技术允许给填充产品单独掺入碳酸。碳酸含量可以以各种方式且尤其是通过将不同的方法进行组合来调节:

在填充之前抽空容器200可以协同地用于调节最终产品中的碳酸含量。为此,期望的二氧化碳含量由灌装之前容器200中的CO

为了使负压P

二氧化碳含量还可以通过在填充期间将CO

如果处理室10的内部压力由二氧化碳或含有二氧化碳的气体产生,则这样还可以在填充之后向容器200中的填充产品掺入二氧化碳。因此,通过选择处理室10中的超压,可以按容器和按品种调节填充产品中的CO

参照图3,通过在第一步骤S1中使容器口部与填充机构22的口部部段26以密封的方式接触,可以执行用于在容器200中冲击式填充和调节碳酸含量的优选过程。随后,在步骤S2中用CO

另外,通过将该方法与上述方法中的一种或多种进行组合,可以更灵活地调节已灌装容器200中的CO

因此,可以尤其是按特定品种和/或按容器单独调节几乎每种任何二氧化碳含量。可以同时灌装具有各种二氧化碳含量的各种填充产品。可以高度灵活地按容器单独灌装几乎任何大量的调味剂,而不会发生显著的调味剂带走等。可以在品种替换时取消基础液体的变更,例如水质的适配,由此可以使任何排放量最小化。因此,必须例如使仅一种品质的水(例如,蒸馏水或碳化水)作为基础液体可供使用。在此,并不一定需要专注于碳酸含量最低的填充产品。另外,也可以将蒸馏填充产品与碳化填充产品并行地灌装。由于在灌装期间系统中的高压差而优化了填充机构20的冲洗,由此禁止或至少最小化将任何产品或调味剂带走到后续容器中。另外,由于在填充期间不必从容器200中导出返回气体,因而也不会有调味剂通过该路径进入到系统,尤其是产品罐中。

针对计量,在计量阶段期间不必使容器200位于填充机构20处,因为计量或混入不是在灌装期间进行,而是在计量室22a中进行。用于计量的时间可以协同地用于容器运输。因此,在本文中介绍的概念不仅可用于具有一个或多个填充位置的线性循环机,而且可用于回转机。在回转机的情况下,容器200仅在很小的旋转角度之后就可以再次离开转盘。

流量计122始终仅由基础液体流过,即在大多数情况下由水流过。因此,介质特性不会改变,并且管线系统在这些区域中不会由不同的流体污染。

用于实现装置100的机械工程费用是合理的,因为管线系统可以由具有少量阀且仅单个流量计(每条线)的管或软管管线来实现。无须构建复杂的几何形状,由此装置100易于清洁和维护。堵塞风险很低。装置100还适合于计量高粘性流体。

在适用的情况下,可以在不脱离本发明的范围的情况下将实施例中示出的所有单独特征相互组合和/或交换。

附图标记说明:

1 填充装置

2 封闭件

10 处理室

20 填充机构

21 填充机构壳体

22 填充产品管线

22a 计量室

23 填充阀

24 气体管线

25 气体阀

26 口部部段

27 计量阀

28 计量阀

29 处理室气体管线

30 封闭机构

31 封闭器头

100 用于用多组分填充产品填充容器的装置

110 基础储存器

120 基础线

121 基础管线

122 流量计

124 第一计量分支

124a 第一计量分支的计量储存器

124b 第一计量分支的计量管线

125 第二计量分支

125a 第二计量分支的计量储存器

125b 第二计量分支的计量管线

200 容器

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