CN101605715A - 用于非加压热充注的充注系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将液体非加压地热充注到瓶子或类似容器(2)中的充注系统，包括：至少一个充注元件(3)，所述充注元件(3)包括形成在充注元件壳体(7)中的制品空间或液体通道(8)，所述制品空间或液体通道(8)连接到用于液体制品的锅炉(6)，并形成液体制品分配器(11)，借助于所述液体制品分配器，充注制品流入要被充注的相应的容器中；加压气体通道(13，14)；第一流路(16)，所述第一流路可在阀的控制下变换到用于缓慢充注的受限状态，且具有用于该目的的控制阀(17)，而且所述充注元件具有用于传递热的液体充注制品的流路(21)。

Description

用于非加压热充注的充注系统
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的充注系统。
背景技术
充注系统是公知的，例如用于将冷的或热的液体制品非加压地充注到瓶子或类似容器中的充注系统，即用于冷充注或热充注的充注系统。特别地，还公知这种充注系统，其中，要被充注的容器均以密封位置靠触在充注元件上，以便通过受阀控制的方式在充注过程中降低充注速度，即借助于对在充注中从容器排出的气体或空气量的返回气体路径进行节流控制而减慢充注过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简化的充注系统。上述目的通过根据权利要求1的充注系统实现。
用于非加压冷充注或热充注的根据本发明的充注系统的主要特征在于，每个充注元件仅需要单个控制阀来在高速充注与缓慢充注之间切换。
在另一特别的优选实施例中，用于热充注的充注系统还被实施成充注元件在充注过程中在例如充注间隔或中断中的加热通过热的液体制品实现，所述热的液体制品在液体阀关闭时流过充注元件，优选流动循环一次(热循环)。为此，第二流路被实施在每个充注元件中，所述第二流路优选是制品循环的一部分，所述制品循环包括具有加热和温升系统的用于液体制品的锅炉或另一储存器。加热充注元件的该液体制品流或热循环通过启动至少一个控制阀被导入，所述控制阀例如设置在每个充注元件的第二流路中，或优选设置在充注机器的所有充注元件或一组多个充注元件共用的管路中，且连接到第二流路，而且也是加热充注元件的液体制品循环的一部分。
附图说明
下面，通过参看附图描述示例性实施例，将显见本发明的进一步的改进、优点和应用可能性。在这种情况下，所有描述的和/或图示的特征中的单个特征或它们的任意的组合原则上都是本发明的目的，而与它们在权利要求中的概括或它们的引用关系无关。权利要求的内容也是说明书的一部分。下面，通过示例性实施例的附图描述本发明，附图包括：
图1示出了根据本发明的充注系统以及被提升到所述系统的充注元件的瓶子的简化图示；以及
图2示出了处于操作状态的图1中的充注系统，其中，热充注过程已被中断。
具体实施方式
在图1和2中总体上以附图标记1表示的充注系统是用于将液体制品充注到瓶子2或类似容器中的旋转型的充注机器的构件。为此，充注系统1主要包括充注元件3和与所述充注元件关联的瓶子支撑件或容器支撑件4，在所示的特殊实施例中，所述瓶子支撑件或容器支撑件用于在瓶嘴凸缘2.2处保持住瓶子2，所述瓶嘴凸缘2.2形成在瓶嘴2.1的下方，为此，所述瓶子支撑件或容器支撑件例如被实施成叉的形状。在充注机器的转动件5的周边上，设有类型与充注元件3和关联的容器支撑件4类似的多个充注元件2和容器支撑件4，所述转动件可被以绕着垂直的机器轴线转动的方式驱动。所有充注元件共用的锅炉6在转动件5处位于充注元件3的上方，所述锅炉在充注过程中以液位控制方式被充注到预定液位N。从而，气体空间6.1和液体空间6.2形成在锅炉6中。液体制品以受控的方式经由供给管路(未示出)供给到锅炉6。
液体通道8设置在充注元件3的壳体7中，所述液体通道借助于管路9连接到例如成环形锅炉的形式的锅炉6的液体空间6.2。液体阀10设置在液体通道8中，用于经由分配开口11受控地分配液体制品，所述分配开口11在充注元件的下侧由在该位置敞开的液体通道8的端部形成。
液体阀10主要包括阀体10.1，所述阀体10.1定位在液体通道8中并与阀座10.2相互作用。阀体10.1实施在气管13上，所述气管13定位在与垂直充注元件轴线相同的轴线上，在两端敞开且同时用作用于致动液体阀10的阀柱塞，为此，与致动装置12相互作用。气管13的下敞开端部由环形分配开口11环绕。气管13的上敞开端部通到形成在壳体7中的气体空间14。在该特殊的实施例的情况下，通过存在于气体空间14中并作用在相应的容器承载件的挤压连杆4.1上的压力而至少以支撑的方式将相应的瓶子2挤压到充注元件3上。
气体空间14连通到形成在壳体7中的通道区段15.1，所述通道区段15.1与另外的通道区段15.2、以及定位在所述通道区段之间的控制阀17一起在气体空间14和环形通道18之间形成受控的连通或受控的流路16，所述流路设在充注机器的所有充注元件3共用的转动件5处，且借助于管路19连接到锅炉1的气体空间6.1。节流通道20与壳体7中的控制阀17并联地设置，借助于所述节流通道，在气体空间14与环形通道18之间具有恒定的但被节流的连通。
此外，通道21形成在充注元件3的壳体7中，所述通道将每个充注元件3的液体通道8或局部区段8.1连通到环形通道22，所述环形通道22又设在充注机器的所有充注元件3共用的转动件5处，且在流动方向上在液体阀10的阀座10.2的上游、在所述阀座的附近通到液体通道。止回阀23设在通道21中，所述止回阀对于从液体通道8到环形通道的流动方向保持打开，但对于相反的流动方向保持关闭。具有可电控制的阀或电磁阀25的管路24通向环形通道22。
致动装置12以及控制阀17或其致动装置分别借助于可电控制的阀(电磁阀)(未示出)被气动地致动和控制。在具有多个充注元件3的充注机器的情况下，单个充注元件3的致动元件12和控制阀17由中心控制单元26单独地被控制。液体阀10和控制阀17在初始状态关闭。在下面各个过程或方法步骤的描述中，上述阀也都是处于它们的关闭状态，除非特别地指定是打开状态。
借助于充注系统1，多种不同的充注方法是可能的，例如
-例如汁液或其他不充气饮料的非加压冷充注，以及
-例如汁液或其他不充气饮料的非加压热充注。
用于冷充注和热充注的方法步骤是：
在控制阀17初始关闭的情况下，瓶子2被导入并被提升到充注元件3上，使得瓶嘴2.1密封地靠触在分配开口11上或靠触在该位置处的密封件上。
高速充注：对于充注过程，液体阀10经由受控制装置26控制的致动元件12被打开。同时，控制阀17也被打开。流到瓶子的液体制品量通过定位在管路9中的流量计27探测。由液体制品从瓶子2排出的空气或气体量经由通道15.1、打开的控制阀17以及部分地还经由节流通道20、并最后经由通道15.2流到环形通道18中。
减速充注：控制阀17由通过测量信号控制的控制装置26关闭，所述测量信号由流量计27提供，使得由液体制品从瓶子2排出的空气或气体仅还可经由节流通道20和通道15.2流入环形通道22，随后，以减小的充注速度(单位时间流到瓶子的液体制品量)实施减速充注过程。
充注结束：一旦在瓶子2中进入了必需的液体制品量，液体阀10通过由流量计27提供的信号经由控制装置26关闭。
在该过程之后，已被充注的瓶子2借助于容器支撑件4下降，且所述瓶子在充注机器的容器出口处被推出。
上述充注方法对于非加压冷充注(在冷的状态下或在环境温度下充注液体制品)和非加压热充注(特别是还在防止细菌污染的温度下充注热液体制品)基本相同。
为了在热充注过程中保持充注元件3的温度，在充注过程中的中断过程中，在液体阀10关闭的情况下，热的液体制品经由管路9从锅炉6供给到充注机器的所有充注元件3，在阀25打开的情况下，并供给到单个充注元件，所述液体制品通过每个充注元件3的液体通道8的区段8.1以及具有打开的止回阀23的通道区段21流动，并经由环形通道22和管路24供给返回到锅炉6。热的液体制品通过充注元件3的该循环自动开始，例如，如果在充注过程中存在中断，在所有充注元件3或它们的液体阀已被关闭之后、但在所有情况下在通过关闭阀25中断的充注过程恢复之前。环形通道22保持充注有液体制品。
在热充注过程中，止回阀防止液体制品从充注有所述液体制品的环形通道22以及从在充注过程中连通到所述通道的其他充注元件3经由每个打开的液体阀10流入相应的瓶子2中，从而防止影响由流量计27控制的瓶子2的体积充注。
对于非加压的冷充注，止回阀23借助于合适的措施、例如通过用诸如无菌空气或无菌液体的无菌压力介质的压力填充环形通道22而被锁定在关闭的位置，使得止回阀23相应地阻断液体通道8与环形通道22之间的连通。
因此，上述充注系统的突出的特征在于，对于非加压充注，特别是对于非加压热充注，在每个充注元件处仅需要单一控制阀17来保持充注元件3的温度，从而，获得了用于以可靠的方式执行的充注机器的充注元件3的特别简单的实施例。
上面已借助于示例性实施例描述了本发明。显然，在不脱离本发明的创造性概念的情况下可以进行多种修改和改变。
附图标记列表
1，1a    充注系统
2        瓶子
2.1      瓶嘴
2.2      瓶嘴凸缘
3，3a    充注元件
4        容器支撑件
5        转动件
6        锅炉
7，7a    壳体
8        液体通道
9        管路
10.1     阀体
10.2     阀座
11       分配开口
12          致动装置
13          气管
14          气体空间
15.1，15.2  通道
16          流路
17          控制阀
18          环形通道
19          管路
20，21      通道
22          环形通道
24          管路
25          控制阀
26          控制单元
27          流量计
A           流动方向

Claims (14)

1.一种用于将液体制品非加压地充注到瓶子或类似容器(2)中的充注系统，所述充注系统具有至少一个充注元件(3)，所述充注元件(3)具有：制品腔室或液体通道(8)，所述制品腔室或液体通道(8)形成在充注元件壳体(7)中、且连接到用于液体制品的锅炉(6)并形成液体制品分配器(11)，借助于所述液体制品分配器，液体制品流入要被充注的相应的容器(2)中；液体阀(10)，所述液体阀(10)定位在液体通道(8)处；返回气体通道(13，14)，在充注过程中，所述返回气体通道(13，14)连接到容器(2)的内部空间，所述容器(2)密封地设置在充注元件(3)上；以及第一流路(16)，所述第一流路(16)被实施在充注元件壳体(7)中，且为了在容器(2)的充注过程中从返回气体通道(13，14)排放由液体制品从所述容器的内部空间排出的气体或空气量，所述第一流路连接到返回气体通道(13，14)，且所述第一流路可以以受阀控制的方式变换到用于缓慢充注的节流状态，其特征在于，第一流路(16)具有单个控制阀(17)，所述控制阀(17)设置在连接到返回气体通道(13，14)的第一流路(16)的至少一个第一通道区段(15.1，15.2)中，以用于所述通道区段的受控打开和关闭，且第一流路具有至少一个附加的节流通道区段(20)，所述节流通道区段(20)跨过控制阀(17)。
2.如权利要求1所述的充注系统，其特征在于，受控的第一流路(16)设置在返回气体通道(13，14)与多个充注元件(3)共用的第一收集腔室(18)之间。
3.如权利要求2所述的充注系统，其特征在于，在锅炉(6)中具有用于液体制品的液体空间(6.2)和位于所述液体空间(6.2)上方的气体空间(6.1)，且锅炉(6)的气体空间(6.1)连接到第一流路(16)或第一收集腔室(18)。
4.如前面权利要求中任一所述的充注系统，其特征在于，返回气体通道部分地由充注元件壳体(7)中的气体空间(14)形成，所述第一流路连接到所述气体空间(14)。
5.如前面权利要求中任一所述的充注系统，其特征在于，借助于至少一个第二节流通道区段(20)，在返回气体通道(13，14)或所述返回气体通道的气体空间(14)、与锅炉的气体空间(6.1)或第一收集腔室(18)之间具有恒定的连接。
6.如权利要求4或5所述的充注系统，其特征在于，返回气体通道由返回气管(13)形成，所述返回气管(13)在两端敞开，且所述返回气管的下端伸入到要被充注的容器(2)的内部空间，其上端伸入到气体空间(14)中。
7.如前面权利要求中任一所述的充注系统，其特征在于，第二流路(21)被实施在充注元件壳体(7)中，以便用于在热充注过程中加热相应的充注元件(3)或使相应的充注元件(3)保持为热的，且相对于液体通道(8)中的液体制品的流动方向，所述第二流路连接到液体通道(8)的位于液体阀(10)的上游的局部区段(8.1)，而且至少一个控制阀(25)被提供，所述控制阀(25)用于控制来自锅炉(6)的热的液体制品流过局部区段(8.1)和第二流路(21)。
8.如权利要求7所述的充注系统，其特征在于，第二流路将相应的充注元件(3)的液体通道(8)的局部区段(8.1)连接到多个充注元件(3)共用的第二收集腔室(22)。
9.如权利要求7或8所述的充注系统，其特征在于，至少一个第二控制阀(25)设在第二流路(21)中。
10.如权利要求7-9中任一所述的充注系统，其特征在于，至少一个第二控制阀(25)设置在用于将热的液体制品从第二流路(21)排出的连接件中，例如设置在连接到第二收集腔室(22)的管路(24)中，以用于排放液体制品、例如用于将液体制品返回到锅炉(6)。
11.如权利要求7-10中任一所述的充注系统，其特征在于，在具有多个充注元件(3)的充注机器中，第二控制阀(25)设置成共用于充注机器的所有充注元件(3)或一组多个充注元件(3)。
12.如权利要求7-11中任一所述的充注系统，其特征在于，止回阀(23)设置在第二流路(21)中，所述止回阀对于从充注元件(3)的液体通道(8)的流出来说打开、对于相反方向的流动来说关闭。
13.如权利要求7-12中任一所述的充注系统，其特征在于，第二流路(21)在液体阀(10)的紧邻处或液体阀(10)的阀座(10.2)的紧邻处通到液体通道(8)中。
14.如前面权利要求中任一所述的充注系统，其特征在于，第一和/或第二收集腔室(18，22)设置在转动件上。
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