CN107108190A - 用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法和装置 - Google Patents

用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于处理在饮料灌装设备(100)中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法,方法具有将膨胀气体和填充产品泡沫的混合物引入到封闭的分离容器(2)中和从封闭的分离容器(2)中吸取膨胀气体的步骤。

Description

用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混 合物的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法和装置，优选用于处理CO2和啤酒泡沫的混合物。
背景技术
已知在饮料灌装设备中碳化饮料用反作用力方法填充，其中待填充的容器在用填充产品实际填充之前借助压力气体预加压并且碳化的填充产品随后施加到以这种方式预加压的，即处于压力状态下的待填充的容器中。通过在容器上施加预压力实现了，处于填充产品中的CO2在填充期间没有过多地释放或者完全没有释放，从而能够以这种方式禁止填充产品的过渡发泡。借此能够快速并且准确地进行填充过程，因为填充物例如在达到由填料高度探针给出的预定的填充高度时能够由于很大程度的缺乏填充产品泡沫而被准确地确定。相应地能够以这种方式快速且准确地填充碳化的填充产品。
在实际填充过程之后，当填充产品完全地容纳到已填充的容器中时，容器还是处于超压状态。尤其在容器的头部空间中存在处于压力下的气体，气体基本上是存在于碳化的填充产品中的CO2和预压气体的混合物。当预压气体也是CO2时，相应地在头部空间中存在基本上处于压力状态下的CO2。
在容器能够被输送到另外的加工步骤之前，例如在输送到封口机之前，必须从相应的填充器分离。在这之前必须先消除在容器头部空间中的超压。对此已知的是，超压借助卸载阀门可控制地消除。在这种情况下借助卸载阀门的打开通过排水管线如此制造在容器的头部空间和周围环境之间的流体连接，即处于容器的头部空间中的超压能够在卸载阀门打开时消除到周围环境中。
然而在碳化的饮料中，在这种情况下导致填充产品的发泡，因为通过头部空间的快速卸载产生CO2从填充产品的自发的释放。这种发泡趋势在填充啤酒时尤其明显。以这种方式产生的泡沫能够与膨胀气体一起通过卸载阀门进入卸载通道并且借此逐渐扩散。以这种方式存在于卸载通道中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物在卸载通道的末端不可控地溢出。填充产品泡沫通常在卸载通道的末端处向下滴落到厂房地板上或者滴落成污水沟。
在相应的填充厂房中产生的膨胀气体的集中，例如CO2的集中有时候是不希望的。
发明内容
从已知的现有技术来看本发明的目的在于，提供一种用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的改进的方法以及提供一种相应的装置。
目的通过具有权利要求1的特征的用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法解决。方法的有利的改进由从属权利要求以及描述和附图获得。
相应地设置一种用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的改进的方法，包含将膨胀气体和填充产品泡沫的混合物引入到封闭的分离容器中和从封闭的分离容器中吸取膨胀气体的步骤。
借由将膨胀气体和填充产品泡沫的混合物引入到封闭的分离容器中和从封闭的分离容器中吸取膨胀气体，一方面实现了，避免由膨胀气体引起的饮料灌装设备的环境的压力并且相应地能够减小或避免在填充装置处的膨胀气体对工作人员的健康的影响。另一方面通过分离容器的封闭的设计能够避免由填充产品泡沫环绕饮料灌装设备的环境的压力。
相应地通过该方法获得由膨胀气体和填充产品泡沫环绕饮料灌装设备的直接环境的较小的压力，借此能够减少对工作人员的健康的影响并且实现卫生且美观的填充。
优选地在引入到封闭的分离容器中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物上施加用于喷洒的流体介质，从而实现在分离容器中的填充产品泡沫的凝聚和液化并且避免将填充产品泡沫从封闭的分离容器中吸取到用于膨胀气体的吸取器中。
在方法的一个尤其有利的设计方案中，为了喷洒膨胀气体和填充产品泡沫的混合物，从封闭的分离容器中，优选从封闭的分离容器的下部区域中提取流体介质并且流体介质优选地被引入到循环中。
以这种方式并且尤其是通过循环引导能够以经济且生态的类型和方式实现一种膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的持续的、稳定的、周期性的或按需要的喷洒，这样实现了在封闭的分离容器内部的填充产品泡沫的可靠的遏制。通过在循环中引导液体进一步实现如下的经济的设计方案，即不需要持续不断地输送淡水，而是用于喷洒的流体介质能够再利用。
优选在封闭的分离容器的下部区域中，优选在封闭的分离容器的底壳中提供流体介质，提取优选用于喷洒如上所述的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的流体介质。
在此流体介质能够由提供的淡水构成并且伴随用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法的开始总是与由凝聚和液化的填充产品泡沫构成的填充产品的成分混合。
优选将流体介质和在封闭的分离容器中通过喷洒液化的填充气体泡沫从封闭的分离容器中连续地、周期性地或按需要地导出。按需要的导出能够例如在达到时间的条件时或达到流体介质的填充高度时在封闭的分离容器中触发，这样从达到预定的填充高度起将相应的多余的液体从封闭的分离容器中取出。导出的液体能够例如输送给排水管道。
为了在一进入封闭的分离容器时就实现从膨胀气体和填充产品泡沫的混合物中有效沉淀填充产品泡沫或填充产品成分，如此发生膨胀气体和填充产品泡沫的混合物正切地流动到呈圆柱形或圆锥形的分离容器中，即由于离心力的作用产生填充产品泡沫到封闭的分离容器的内壁上的第一次放置并且产生膨胀气体和填充产品泡沫的分离。
优选在封闭的分离容器中吸取在喷洒器上面的膨胀气体，从而能够避免通过吸取器吸取填充产品泡沫。
在另一个优选的设计方案中，为了清洁，将清洁和/或杀菌介质施加在封闭的分离容器中并且再从封闭的分离容器中排出，其中清洁和/或消毒介质优选喷镀在封闭的分离容器的内壁上并且在封闭的分离容器的下部区域中排出。如此能够实现分离容器的卫生清洁。此外还能够将CIP介质通过排放通道导入到填充阀门或通过排放通道从填充阀门导入到封闭的分离容器中。
封闭的分离容器理解为，不具有与周围环境的直接连接，而只是经过相应的管道可控制地完成介质和流体到封闭的分离容器的输送以及介质和流体从封闭的分离容器的导出。
在这种情况下在此介绍的方法一方面实现了，在封闭的系统中可控制地引导膨胀气体和填充产品泡沫的混合物并且另一方面同样可控制地引导膨胀气体在封闭的出水口中，从而膨胀气体能够例如可控制地通过烟囱导出，不发生膨胀气体引入各自的填充厂房中。
此外，上述目的通过具有权利要求9特征的用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置解决。有利的改进由从属权利要求中获得。
相应地设置一种用于处理在饮料灌装设备中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置，装置包含分离容器，引导膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的排放管线注入到分离容器中，其中通过吸取器从封闭的分离容器中吸取膨胀气体。根据本发明，分离容器是封闭的。
借此获得如已经在上面对方法的描述的同样的有利效果。
优选在封闭的分离容器中设置喷洒头，喷洒头将流体介质施加到存在于封闭的分离容器中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物上。通过喷洒能够在封闭的分离容器中实现填充产品泡沫的遏制和打碎或液化。
进一步优选在封闭的分离容器下部区域中设置出水口，优选为设置在封闭的分离容器的底壳处的出水口并且出水口与喷洒头处于流体连通，从而流体介质能够优选地被泵吸到从封闭的分离容器到喷洒头的循环中。
还优选设置用于吸取膨胀气体的、与封闭的分离容器流体连通的吸取器并且吸取器优先地在喷洒头的上面从封闭的分离容器中导出。
优势在于封闭的分离容器基本上呈圆柱形和/或圆锥形构成并且排放管线正切地导入到封闭的分离容器中。
在另一个改进中，在封闭的分离容器中设置用于加载封闭的分离容器的内壁的CIP喷嘴并且封闭的分离容器在下部区域中与CIP回流通道处于流体连接。
附图说明
借助附图的以下描述对本发明的另外的优选实施例进行进一步地阐述。其中：
图1示出了具有填料圆盘传送带、阀门接头的饮料灌装设备的示意图以及具有封闭的分离容器的用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置的示意图；
图2示出了用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置的示意性侧视图；和
图3示出了图2的装备的示意性透视图。
具体实施方式
接下来借助附图描述优选的实施例。在此，相同、相似或作用相同的元件在不同的附图中设有相同的附图标记，并且为了避免冗余，部分地放弃了元件的重复的描述。
在图1中示意性地示出了饮料灌装设备100，饮料灌装设备具有示意性示出的填料圆盘传送带110，填料圆盘传送带具有同样示意性示出的介质旋转分配通道120至128，介质旋转分配通道用于将介质从饮料灌装设备的静止部分递交到旋转的填料圆盘传送带110上。
外部的介质旋转分配通道120设置用于输送填充产品，并且在饮料灌装设备的清洁和杀菌期间用于输送清洁和杀菌介质。第二介质旋转分配通道122设置用于输送CO2作为吹扫用的气体或作为加压气体。第三介质旋转分配通道124设置作为排放通道用于在填充后卸载每个已填充的容器的头部空间并且相应地运送膨胀气体CO2和携带膨胀气体的填充产品泡沫的混合物。
另外一个介质旋转分配通道126设置用于提供真空或负压，该介质旋转分配通道设置用于在填充之前接通进料阀门和/或将填充的容器抽真空。设置另外一个介质旋转分配通道128，其设置作为CIP回流用于CIP清洁或杀菌。
输送或导出以及将各自的介质输送到介质旋转分配器上和相应的介质旋转分配通道120至128上的控制通过阀门接头130进行，阀门接头在所示的实施例中设置处于饮料灌装设备100的静止部分并且阀门接头能够以各自的介质可控制地加载介质旋转分配通道120至128。
填充产品或在清洗或灭菌期间作为CIP介质的清洗或灭菌介质通过填充产品入口132流到阀门接头130中。设置CIP回流134，借助CIP回流，CIP介质能够在清洁或消毒期间再次返回CIP站，从而处理或更换CIP介质。此外通过CO2入口136将气态CO2输送到阀门接头130，使得这些气体在待填充的容器中相应地作为预加压和漂洗介质使用。此外设置真空连接138，借助真空连接能够给阀门接头130提供可控制的真空。
同样地，在饮料灌装设备100中设置用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置1。在这种情况下膨胀气体和填充产品泡沫的混合物通过排放管线20输送到装置1。排放管线20相应地既引导膨胀气体又引导携带膨胀气体的填充产品泡沫。
装置1包含封闭的分离容器2，在通过已填充容器的头部空间的各自的卸载可控制地通过阀门接头排放相应的膨胀气体和携带的填充产品泡沫时，将膨胀气体即CO2和填充产品泡沫由阀门接头130通过排放管线20施加到分离容器中。
分离容器2优选地基本上呈圆柱形或圆锥形构成，并且排放管线20流入到封闭的分离容器2中，优选正切地流入到封闭的分离容器2的下部区域中。
因为封闭的分离容器2优选地基本上呈圆柱形或圆锥形构成，能够在通过排放管线20正切地导入膨胀气体和填充产品泡沫的混合物时已经由于离心力实现填充产品泡沫在封闭的分离容器的各自的内壁处的放置。
通过吸取器22能够从封闭的分离容器中吸取在封闭的分离容器上部区域的膨胀气体，尤其是CO2。
通过结合吸取器22提供封闭的分离容器2能够避免，在饮料灌装设备100的区域中形成增加的膨胀气体浓度，尤其是增加的CO2浓度，其能够在饮料灌装设备100处导致工作人员的健康损害和损伤。吸取器优选地将膨胀气体吸取到与饮料灌装设备100间隔的外部区域并且优选地将膨胀气体通过烟囱或者借助鼓风机经过厂房房顶或另外的区域从设置有饮料灌装设备100的房间导出。
在封闭的分离容器2的下部区域中设置底壳24，在示意性绘制的实施例中用流体介质240填充底壳，流体介质240在开始处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物时是淡水。然而在填充产品泡沫的沉淀期间相应的填充产品成分混入到淡水中，填充产品成分通过填充产品泡沫传送到封闭的分离容器2中。
在封闭的分离容器处并且优选在封闭的分离容器的底壳24处设置出水口242，流体介质240能够借助出水口从封闭的分离容器中，优选从底壳导出。流体介质240借助泵244泵到喷洒头3，借助喷洒头将流体介质240喷洒到处于封闭的分离容器2的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物上。封闭容器中的填充产品泡沫通过对膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的喷洒遏制并且填充产品泡沫的小水泡逐渐破裂，从而填充产品泡沫基本上被液化。
通过在封闭的分离容器2的下部区域中设置的出水口242和泵244能够将流体介质240喷洒到在封闭的分离容器2中聚集的填充产品泡沫上。借此对经过排放管线20导入的填充产品泡沫进行如此的喷洒，即能够遏制填充产品泡沫并且能够避免封闭的分离容器2中的填充产品泡沫的水平的过多的增长，如此能够避免通过用于膨胀气体的吸取器22吸取填充产品泡沫。
此外通过对填充产品泡沫的喷洒借助喷洒3实现了，打碎填充产品泡沫并且相应地只有借助填充产品泡沫传递的填充产品成分处于液态或颗粒形态并且被收集到底壳24中。
喷洒头3能够借助淡水供应线246加载淡水。在底壳24应该重新用介质240填充时，即每次处理方法开始的时，尤其要进行这样的操作。
为了进行用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法，要相应地通过排放管线20将膨胀气体和填充产品泡沫的混合物施加到封闭的分离容器2中。同时借助喷洒头3将流体介质240施加到在封闭的分离容器2中聚集的填充产品泡沫上，使得泡沫相应地遏制或打碎。通过喷洒头3施加的流体介质240以及借助流体介质240携带的组成成分或填充产品泡沫的液化的组成成分流入到底壳24中。膨胀气体与之相反被通过吸取器22从封闭的分离容器中导出。
为了避免通过吸取器22抽吸或吸取填充产品泡沫，吸取器22与封闭的分离容器2处于流体连通并且吸取器22在喷洒头3的上面从封闭的分离容器2中导出。
当流体介质240的平面在底壳24中到达特定的水平时，例如该水平通过上面的水平探针30在封闭的分离容器中测量，如此通过相应的阀门的操作借助泵244将底壳和尤其在底壳中的流体介质发送到下水管道248中。泵以及相应的阀门为了将介质240从底壳24交付到下水管道248中如此长地保持打开或被操作，直到水平探针32确定，流体介质240的平面在底壳24中达到下面的水平探针32，水平探针32处于预设的下水平线或低于预设的下水平线。随后关闭先前打开的阀门并且打开用于喷洒头3的阀门，从而流体介质240就在此从底壳24泵到喷洒头3并且如此相应地翻转，即在封闭的分离容器2中聚集的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物再次由流体介质240喷洒。
在生产完成后，底壳24例如通过相应的阀门的开启完全地清空到污水沟25中。
借此获得一种有效的用于处理在饮料灌装设备100中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法。
为了在各自的产品完成后对饮料灌装设备100进行清洁和杀菌，借助封闭的清洁回路进行清洁。为此通过填充产品入口132以已知的方式给阀门接头130输送作为CIP介质的清洁或杀菌介质，CIP介质为了实际的填充阀门的清洁和杀菌通过填充产品介质旋转分配通道120流过填充阀门。CIP介质随后通过CIP回流128再次由填充阀门输送到阀门接头130。
借助CIP供应线40还能够将CIP介质从填充阀门接头130引导到CIP喷嘴42处，喷嘴处于封闭的分离容器2的上部区域。CIP喷嘴42优选形成为360°喷头，借助CIP喷嘴能够用清洁和杀菌介质喷洒封闭的分离容器2的整个内壁。以这种方式封闭的分离容器2能够通过喷洒CIP介质完全地清洁。
借助出水口242和泵244和CIP介质的阀门的相应的开关，CIP介质通过CIP回流通道44再次输送给阀门接头130。相应地清洁在循环中进行，其中不会溢出介质，而是清洁介质通过封闭的分离容器2被引入循环中。
在替代或改进中，CIP介质还能够通过排放管线20从阀门接头130流动到封闭的分离容器2中，使得以这种方式实现排放管线2的清洁。
在图2中示意性地示出封闭的分离容器2的侧面示意图，其中喷洒头3遮蔽地在内部中示出并且同样示意性地绘制了排放管线20导入。在封闭分离容器2的下部区域绘制了底壳24以及出水口242。通过下水管道248和淡水供应线246能够将淡水输送给封闭的分离容器2并且将污水导出。
正如CIP喷嘴42，示出了CIP供应线40，其设置在封闭的分离容器2的内部并且其以上面描述的方式用作封闭的分离容器2的内壁的清洁或杀菌。
通过设置在封闭的分离容器的上部区域中的吸取器22，将膨胀气体从封闭分离容器2中提取。
图3再一次以示意性地透视图方式显示图2的装置。
在适用的情况下、在不脱离本发明的范围中，所有单独的、在实施例中描述的特性能够彼此结合和/或交换。
附图标记说明
1 用于处理膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置
100 饮料灌装设备
110 填料圆盘传送带
120 介质旋转分配通道
122 CO2输送
124 CO2卸载
126 真空
128 CIP回流
130 阀门接头
132 填充产品入口
134 CIP回流
136 CO2输送
138 真空连接
2 封闭的分离容器
20 排放管线
22 吸取器
24 底壳
240 介质
242 出水口
244 泵
246 淡水
248 污水
25 污水沟
3 喷洒头
30 上面的水平探针
32 下面的水平探针
40 CIP供应线
42 CIP喷嘴
44 CIP回流

Claims (14)

1.一种用于处理在饮料灌装设备(100)中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的方法，所述方法包含以下步骤：
将所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物引入到封闭的分离容器(2)中和
从所述封闭的分离容器(2)中吸取所述膨胀气体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在引入到所述封闭的分离容器(2)中的所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物上施加用于喷洒的流体介质(240)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为了喷洒所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物，从所述封闭的分离容器(2)中，优选从所述封闭的分离容器(2)的下部区域中提取所述流体介质(240)并且所述流体介质(240)优选地被引入到循环中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭的分离容器(2)的所述下部区域中，优选在所述封闭的分离容器(2)的底壳(24)中提供流体介质(240)，优选地根据权利要求2或3提取所述流体介质，用于喷洒所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭的分离容器(2)中吸取在所述喷洒器上面的所述膨胀气体。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体介质(240)和通过所述喷洒器液化的所述填充气体泡沫从所述封闭的分离容器(2)中连续地、周期性地或按需要地导出。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述膨胀气体和所述填充产物泡沫的所述混合物正切地输送给分离封闭容器(2)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了清洁，将清洁和/或杀菌介质施加在所述封闭的分离容器(2)中并且从封闭的分离容器中排出，其中所述清洁和/或消毒介质优选地喷镀在所述封闭的分离容器(2)的内壁上并且在所述封闭的分离容器(2)的下部区域中排出。
9.一种用于处理在饮料灌装设备(100)中的膨胀气体和填充产品泡沫的混合物的装置，所述装置包含分离容器(2)，引导所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物的排放管线(20)注入到所述分离容器中，其中通过吸取器(22)从所述封闭的分离容器中吸取所述膨胀气体，
其特征在于，
所述分离容器(2)是封闭的。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述封闭的分离容器(2)中设置喷洒头(3)，所述喷洒头将流体介质(240)施加到存在于所述封闭的分离容器中的所述膨胀气体和所述填充产品泡沫的所述混合物上。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述封闭的分离容器(2)的下部区域中设置出水口(242)，优选为设置在所述封闭的分离容器(2)的底壳(24)处的出水口(242)并且所述出水口(242)和所述喷洒头(3)处于流体连通中，从而所述流体介质(240)能够优选地被泵吸到从所述封闭的分离容器(2)到所述喷洒头(3)的循环中。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其特征在于，设置用于吸取所述膨胀气体的、与所述封闭的分离容器流体连通的吸取器(22)并且所述吸取器(22)优选地在所述喷洒头(3)的上面从所述封闭的分离容器中导出。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述封闭的分离容器(2)基本上呈圆柱形和/或圆锥形构成并且所述排放管线(20)正切地导入到所述封闭的分离容器(2)中。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的装置，其特征在于，在所述封闭的分离容器(2)中设置用于加载所述封闭的分离容器(2)的所述内壁的CIP喷嘴(42)并且所述封闭的分离容器(2)在下部区域中与CIP回流通道(44)处于流体连接。
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