CN108883921A - 容器灌装组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种容器灌装组件(10)，其包括容器灌装机(12)，该容器灌装机具有多个用于灌装容器的灌装元件，所述灌装元件(16)由所述灌装机(12)的、公共的灌装釜(14)供料，其中，所述灌装釜(14)与循环管路(22)连接，利用该循环管路将产品从所述灌装釜(14)输送出并且又输送回所述灌装釜(14)，其中，至少两个饮料组分供给装置(39，41，43)例如供水装置(39)和饮料基本材料供给装置(41)通入到所述循环管路(22)中，所述容器灌装机(10)此外包含控制装置(18)，该控制装置与至少一个测量传感装置(32，36)连接，所述测量传感装置又与所述灌装釜(14)和/或所述循环管路(22)连接(30，34)，其中，所述控制装置(18)设计为根据所述测量传感装置(32，36，)的输出信号来控制所述饮料组分供给装置(39，41，43)。

Description

容器灌装组件
技术领域
本发明涉及一种容器灌装组件，其具有例如构造为回转灌装机的容器灌装机，包括多个用于灌装容器的灌装元件，所述灌装元件由所述灌装机的灌装釜供料。所述容器灌装组件还包括至少两个饮料组分供给装置，所述饮料组分供给装置与所述容器灌装机的灌装釜连接。所述饮料组分供给装置通常例如是供水装置和供糖浆装置，也就是说所有与相应的饮料组分供应装置相连的技术元件，例如储罐、压力容器、调节阀、泵、管路和测量传感装置。
背景技术
迄今为止，在这种容器灌装组件中存在独立于灌装机的、具有自己的缓冲罐的混合器，饮料组分在该混合器中相互混合并且以经过混合的形式供应给灌装釜。该方案是有缺点的，因为特别是缓冲罐必须随着每次饮料更换重新清洁并且使得新饮料的灌装起动费时。
发明内容
因此本发明任务在于，提供一种容器灌装组件，它允许以期望的成分无需具有缓冲罐的单独混合器地灌装不同的饮料。该任务通过具有权利要求1特征的容器灌装组件解决。本发明的有利的进一步方案是从属权利要求的主题。在说明书和附图中也给出了本发明的有利的进一步方案。
根据本发明，灌装机的灌装釜与循环管路连接，利用该循环管路将产品从所述灌装釜输送出并且又输送回所述灌装釜，其中，至少两个饮料组分供给装置例如供水装置和饮料基本材料供给装置例如供糖浆装置直接或间接通入到所述循环管路中。所述饮料组分供给装置和所述循环管路的至少一部分优选与容器灌装机分开地布置。所述容器灌装组件还具有灌装机控制装置，该灌装机控制装置与至少一个测量传感装置连接，该测量传感装置又与所述灌装釜和/或所述循环管路连接。所述灌装机控制装置设计为根据所述测量传感装置的输出信号来控制所述饮料组分供给装置并且由此根据分析装置的输出信号将至少两种饮料组分例如水和糖浆或饮料基本材料供应给灌装釜。在此，所述饮料组分供给装置通入到所述循环管路中。通过这种方式可以将用于饮料的不同饮料组分的预给定的成分混合均匀。
本发明方案的优点是，在已经发生饮料组分强化混匀的地方将饮料组分加入到循环管路中，从而可以弃用迄今为止所需的外部的缓冲罐。此外，可以省却具有缓冲罐的混合器的成本，这又降低了空间需求。此外，优选可以在循环管路中设置测量传感装置，由此可以在供入各饮料组分之前和/或之后检测产品的成分。在此，最佳但并非强制地，将至少一个第一测量传感装置布置在饮料供给装置前面或配量线路前面并且优选将至少一个第二测量传感装置布置在饮料组分供给装置后面、也就是布置在配量线路后面与循环管路连接，因为在该情况下可以测定饮料供给装置的控制对产品成分的影响。以这种方式可以连续地检测饮料供给装置对产品的作用并且将其用来控制饮料供给装置。由此可以将各组分的预给定的混合比保持在非常窄的界限内，在生产起动时也是这样，在该生产起动时由于容器灌装组件的产品容纳部中的剩水而会出现所述组分稍微偏离额定值的情况。
循环管路可以通到灌装釜上、在使用灌装阀的情况下通到灌装釜上或者通到灌装釜的空槽下面，其中，前两种方案是优选的。
此外，本发明的方案允许将各饮料组分以任意的成分或组成供应给产品，而无需使用具有单独的缓冲罐的混合器，该缓冲罐迄今为止特别是在产品更换时总是需要费事的清洁措施。此外，以前在使用单独的缓冲罐时总是需要很长时间才能将完成混合的产品供应给灌装釜。此外存在的问题是，尽管产品可能在缓冲罐中已经最佳地混合，但是在供应给灌装釜之后该产品不再最佳地混合，因为在那里可能存在来自之前的冲洗过程的剩水或冷凝水，所述水将导致饮料成分的轻微的偏差。
通过使用循环管路避免了上述问题，如果将已经处于灌装釜中的产品通过循环管路又供应给测量传感装置和饮料组分供给装置的话，从而总是借助于测量传感装置检测灌装釜中的饮料组分成分的当前状态。于是，相应地根据灌装机控制装置通过测量传感装置获得的信号来进行饮料组分供给装置的控制。
优选所述循环管路具有测量循环回路，在所述测量循环回路中优选设置第一测量传感装置，该测量循环回路设置用于与循环管路中的体积流无关地将恒定的测量体积流供应给测量传感装置，以便恒定地保持测量条件。由此，该测量循环回路可以被用来连续地检测饮料组分的成分，并且如果必要的话通过相应地控制饮料组分供给装置将该成分调整到额定值。
优选所述循环管路与CO2供给装置连接，并且所述灌装机控制装置设计为根据所述循环管路的分析装置的输出信号来控制所述CO2供给装置。
通过这种方式将所有重要的饮料组分例如水、糖浆和CO2通过所述循环管路以通过测量传感装置控制的方式供应给灌装釜。
优选在所述循环管路中在所述CO2供给装置后面布置压力调节装置或流量调节装置，从而使得可以借助于饮料调节装置精确地控制CO2的供给。当然，该压力调节装置通过灌装机控制装置来控制，优选也根据所述测量传感装置的信号来控制。
在本发明的有利的实施方式中，在所述饮料组分供给装置前面布置与所述循环管路连接的第一测量传感装置。由此可以得到关于灌装釜中的饮料组分的成分的信息。
有利地，在所述饮料组分供给装置后面布置与所述循环管路连接的第二测量传感装置。通过这种方式可以得到产品的在通过饮料组分供给装置加入饮料组分之后的实时成分。由此，如果设置两个测量传感装置，则得到组分添加之前的饮料成分以及组分添加之后的饮料成分。通过这种方式可以非常精确地控制填充釜中的饮料的成分和该成分由于添加饮料组分导致的改变。
优选所述第一和/或第二测量传感装置分别布置在自己的测量循环回路中。通过这种方式，测量传感装置一方面不影响循环管路中的产品流并且另一方面测量循环回路可以通过相应的关闭阀例如为了更换或维护测量传感装置的目的而关闭，而循环管路自身不受影响。
优选在所述循环管路中布置至少一个输送泵，利用该输送泵将产品输送通过循环管路。优选可根据测量传感装置的输出信号来控制该输送泵。由此，通过这种方式可以如下控制循环管路中的产品流，以至于该产品流可以最佳且快速地适应不同的运行状态例如灌装和循环运行(循环)。
所述测量传感装置例如包括传感器，所述传感器对于检测产品中的饮料组分的成分是必要或有利的，例如光学传感器(利用该光学传感器可以检测混完的产品的颜色，这例如允许推断出产品中的糖浆的份额)、用于测量饮料压力的压力传感器、用于测量饮料的CO2含量的传感器以及必要时至少一个用于检测饮料的化学成分的化学传感器。通过此类可以单独使用或相互组合使用的传感器可以非常精确地控制或调节主要的饮料组分例如水、糖浆和CO2。
在本发明的一个有利的进一步方案中，所述饮料组分供给装置中的至少一个(优选所有的饮料组分供给装置)具有至少一个受调节的泵和/或至少一个调节阀。于是，该泵和/或该调节阀优选可以根据所述测量传感装置的输出信号如此控制，以至于实现饮料组分的期望的添加，以便实现产品中的饮料组分的期望的成分。
优选在所述灌装元件和所述灌装釜之间的连接管路中布置至少一个阀，该阀可根据测量传感装置的输出信号来操纵。通过这种方式使得只有当测量传感装置检测到灌装釜中的期望的最小灌装料位以及在预给定的边界值之内达到了产品的期望的成分时才将产品从灌装釜供应给灌装元件。
优选所述容器灌装机是回转灌装机并且所述灌装釜构造为环形室，该环形室沿着该回转灌装机的外圆周延伸并且给布置在外圆周上的各个灌装元件供料。这种容器灌装机本身是公知的并且非常可靠。
优选在灌装釜中设置灌装料位传感器，该灌装料位传感器与灌装机控制装置连接。该灌装料位传感器的信号被输送给灌装机控制装置，以便尤其根据该灌装料位传感器的信号来操控产品供应装置以及可能设置在灌装釜与灌装元件之间的阀。
本发明以相同的方式还涉及一种用于在上述容器灌装组件中灌装容器的方法，为了借助于灌装元件灌装容器，在不使用缓冲罐的情况下将饮料组分通过饮料组分供给装置按照预给定的混合比供应给循环管路。供入的各饮料组分的混匀在循环管路中和/或在灌装机的灌装釜中进行。接着，将产品从所述灌装釜通过所述循环管路供应给测量传感装置，该测量传感装置将灌装釜中的产品的成分与额定值相比较。接着通过相应地控制所述饮料组分供给装置来修正偏离了额定值的产品成分并且在持续地分析处理当前的产品成分并且相应地个性化地控制所述饮料组分供给装置的情况下进行饮料组分的进一步的供应、也就是所述饮料组分供给装置的控制。只有当灌装釜中的灌装料位已经达到最小值并且产品成分在允许的界限内相应于所述额定值时才通过灌装元件进行容器的灌装。通过这种方式可以实现的是，从容器灌装组件的灌装开始到灌装过程的结束将产品的预给定的成分保持在非常窄的界限中，特别是在灌装过程起动时，此时产品成分常常由于容器灌装组件的管路或产品室中的剩水或冷凝水而改变。
该方法允许借助于容器灌装组件在不使用具有自己的缓冲罐的混合器的情况下对容器进行灌装。优选构造为环形釜的灌装釜优选具有圆形、特别是整圆形的横截面。
对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的上述实施方式能够以任意的方式相互组合。
下面的表达在同义词的意义上使用：饮料基本材料-糖浆；容器灌装机-回转灌装机-灌装机；容器灌装组件-灌装组件；控制装置-灌装机控制装置；灌装釜-环形釜；具有饮料组分供应装置的循环管路区段-配量线路。
附图说明
下面例如根据示意性的附图描述本发明。附图中：
图1示出回转灌装机的示意性侧视图。
具体实施方式
图1中的容器灌装组件10具有柱形的回转灌装机1，在该回转灌装机上例如在外侧接有灌装釜14，该灌装釜例如给回转灌装机的处于该灌装釜下方的灌装元件16供料，所述灌装元件在这里作为箭头示出。
所述灌装釜14构造为环形室并且包围所述灌装机12。与所述灌装机10连接地设置有灌装机控制装置18，该灌装机控制装置与设置在灌装釜14中的灌装料位传感器20连接。
所述灌装釜14或所述灌装元件16通过旁通阀17与循环管路22连接，该循环管路通常从灌装机12导出。在所述循环管路22中设置功率级泵24，以便将期望的产品量从循环管路22的入口26输送至循环管路22的出口28，该入口和该出口通入灌装釜14中。在生产时，功率级泵承担功率调节功能(输送功率)。
在所述入口26后面从循环管路22分支出具有第一测量传感装置32的测量循环回路23，在该测量循环回路中优选设置测量循环回路泵25，用于在该测量循环回路23中调节出恒定的体积流。在循环管路22端部上在其出口28前面设置第二测量传感装置23。
此外，在循环管路22中直接在饮料供应部前面、也就是直接在配量线路前面设置第三测量传感装置34，用于确定添加饮料组分之前的饮料成分。
对于第一测量传感装置32替代或附加地，可以设置与灌装釜14连接的可选的测量传感装置37，用于确定灌装釜中的产品成分。
这些测量传感装置32、34、36、37优选通过信号管路与灌装机控制装置18连接，该灌装机控制装置为了分析处理这些测量传感装置可以具有单独的分析处理装置。除了灌装机控制装置之外，对于饮料成分原则上还可以设置另外的、单独的控制装置。
与循环管路22连接地设置有供水装置39，该供水装置包括水容器38、供水泵44优选离心泵和配属的连接管路，借助它们将水供应给循环管路22。此外，供糖浆装置41与该循环管路连接，该供糖浆装置包括糖浆容器40、糖浆供给泵和糖浆调节阀50。最后，设置CO2供给装置43，该CO2供给装置具有CO2源42，该CO2源通过CO2压力调节阀52与所述循环管路22连接。供水装置39优选沿流动方向在测量循环回路23后面作为第一供给装置通入到循环管路22中。供糖浆装置41例如在供水装置39后面通入到循环管路22中。CO2供给装置43例如在功率级泵24和压力调节泵54之间通入到循环管路22中，其中，该压力调节泵54优选也通过灌装机控制装置18控制。此外，在循环管路22中还布置有功率调节阀55，该功率调节阀优选也通过灌装机控制装置18控制。因此，所有的控制和调节装置例如计量泵、调节阀、输送泵、压力调节阀都通过灌装机控制装置18控制，确切地说根据测量传感装置32、34、36、37以及必要时灌装料位传感器20的输出信号进行控制。
可选地，也可以去掉所述测量传感装置32、34、36、37中一个、两个、或三个。优选仅仅将第二测量传感装置在配量线路后面用作唯一的测量传感装置。饮料组分供应装置39、41和43在循环管路中的布置和顺序同样是可变的。在饮料组分供应装置39、41和43中分别可以设置至少一个阀和至少一个泵或替代地分别仅仅设置至少一个阀或至少一个泵。CO2供给装置仅仅对于含CO2的饮料是必需的。具有配属的饮料组分供应装置和泵、阀的循环管路是容器灌装组件的根据本方面的集成的混合装置，其没有缓冲罐也足够。
本发明以如下方式工作：
在开始时接通输送泵并且将各饮料组分例如水、糖浆和CO2通过饮料组分供应装置39、41和43以预给定的混合比加到循环管路22中，该混合比个性化地相应于饮料的配方。通过这种方式，灌装釜14中的料位逐渐上升。因为通过循环管路22的入口26将产品从灌装釜14持续地抽吸并且通过出口28又返回到灌装釜14中，所以优选通过第三测量传感装置34持续地检测在通过饮料组分供应装置39、41和43添加饮料组分之前的饮料的成分，而通过第二测量传感装置36持续地检测在添加饮料组分之后的产品的成分。因此不仅得到关于灌装容器14中的产品成分的信息，而且也得到关于产品成分由于添加了饮料组分而改变的信息。测量循环回路23中的第一测量传感装置32给出灌装釜14中的饮料组分的成分，该饮料组分的成分替换地也可以通过灌装釜14中的可选的测量传感装置37来确定。通过这种方式可以从一开始就将产品的成分调节到期望的混合比和期望的CO2含量，其中，通过将产品从灌装釜14循环引导持续地考虑灌装釜中的实时比例。这意味着，从灌装过程一开始就实现了期望的饮料成分，确切地说不需要使用单独的、具有缓冲罐的混合器。
上面描述的容器组件容易清洗并且所包含的部件比迄今为止的设备少，因此该容器组件成本更低并且更高效。此外，可以更快地实现饮料的成分并且通过个性化地控制所述供应装置39、41和43可以验证该饮料成分的改变。
本发明并不局限于所述的实施例，而是可以在下面的权利要求的保护范围内任意改变。
附图标记清单
10 容器灌装组件
12 容器灌装机-回转灌装机
14 灌装釜-环形室
16 灌装元件
18 灌装机控制装置
20 灌装料位传感器
22 循环管路
23 测量循环回路
24 功率级泵
25 测量循环回路泵
26 循环管路的入口
28 循环管路的出口
32 第一测量传感装置
34 第三测量传感装置
36 第二测量传感装置
37 可选的与灌装釜连接的测量传感装置
38 水容器
39 供水装置
40 糖浆容器-用于饮料基本材料的容器
41 供糖浆装置
42 CO2压力容器
43 CO2供给装置
44 供水泵
48 糖浆供给泵
50 糖浆调节阀
52 CO2调节阀
54 压力调节泵
55 功率调节阀

Claims (17)

1.一种容器灌装组件(10)，其包括容器灌装机(12)，该容器灌装机具有多个用于灌装容器的灌装元件(16)，所述灌装元件(16)由所述灌装机(12)的、公共的灌装釜(14)供料，其中，所述灌装釜(14)与循环管路(22)连接，利用该循环管路将产品从所述灌装釜(14)输送出并且又输送回所述灌装釜(14)，其中，至少两个饮料组分供给装置(39，41，43)例如供水装置(39)和饮料基本材料供给装置(41)通入到所述循环管路(22)中，所述容器灌装机(10)此外与控制装置(18)连接，该控制装置与至少一个测量传感装置(32，34，36，37)连接，所述测量传感装置又与所述灌装釜(14)和/或所述循环管路(22)连接，其中，所述控制装置(18)设计为根据所述测量传感装置(32，34，36，37)的输出信号来控制所述饮料组分供给装置(39，41，43)。
2.根据权利要求1所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，所述循环管路(22)与CO2供给装置(43)连接，并且所述控制装置(18)设计为根据所述测量传感装置(32，36)的输出信号来控制所述CO2供给装置(43)。
3.根据权利要求2所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述循环管路(22)中在所述CO2供给装置(43)后面布置压力调节泵(54)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，该容器灌装组件不具有缓冲罐。
5.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述饮料组分供给装置(39，41，43)前面布置与所述循环管路(22)连接的第三测量传感装置(34)。
6.根据权利要求5所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述饮料组分供给装置(39，41，43)后面布置与所述循环管路(22)连接的第二测量传感装置(36)。
7.根据权利要求5或6所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在从所述循环管路分支出的测量循环回路(23)中布置第一测量传感装置(32)。
8.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述灌装釜(14)中布置测量传感装置(37)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述循环管路(22)中布置至少一个功率级泵(24)。
10.根据权利要求9所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，所述功率级泵(24)能够根据所述测量传感装置(32，36)的输出信号来控制。
11.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，所述饮料组分供给装置(39，41，43)中的至少一个具有至少一个受调节的泵(44，48)和/或至少一个调节阀(50，52)。
12.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，在所述灌装元件(16)和所述灌装釜(14)之间的连接管路中布置至少一个阀，该阀能够通过所述控制装置(18)根据所述测量传感装置(32，36)的输出信号来操纵。
13.根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)，其特征在于，所述容器灌装机(12)是回转灌装机，所述灌装釜(14)构造为环形室。
14.一种用于在根据以上权利要求中任一项所述的容器灌装组件(10)中灌装容器的方法，其特征在于，为了借助于灌装元件(16)灌装容器，通过饮料组分供给装置(39，41，43)将饮料组分按照预给定的混合比供应给循环管路(22)，直到达到所述容器灌装机(12)的灌装釜(14)的预给定的灌装度(20)，接着将产品从所述灌装釜(14)通过所述循环管路(22)供应给至少一个测量传感装置(32，36)，灌装机控制装置(18)基于测量传感装置(32，36)的信号将该产品的成分与额定值相比较，接着通过相应地控制(18)所述饮料组分供给装置(39，41，43)来修正偏离了额定值的产品成分，在持续地分析处理当前的产品成分的情况下进行饮料组分的进一步的供应并且相应地个性化地控制所述饮料组分供给装置(39，41，43)，当灌装釜(14)中的灌装料位达到最小值并且产品成分在允许的界限内相应于额定值时进行容器的灌装。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在不使用具有缓冲罐的混合器的情况下借助于容器灌装组件(10)进行容器的灌装。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述灌装釜(14)被用来将饮料组分混匀。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，将布置在循环管路(22)中的功率级泵(24)用作用于该循环管路(22)的循环泵。
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