CN111217310B - 重力短管填充器和用于重力灌装饮料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及重力短管填充器和用于重力灌装饮料的方法。该重力短管填充器包括产品锅和与之联接的填充阀,填充阀被构造成用于借助回气管限制瓶中的填充高度。由于调节阀专属地前置于填充阀,调节阀被用于能机器控制地对向着填充阀的饮料流入进行节流,使得可以有针对性地降低在产品锅中的饮料与填充阀之间的静液的压力的影响,由此,回气管中的饮料的升高高度下降,并且在没有借助探头进行填充高度修正或填充高度监控的情况下也可以精确地调整填充高度。

Description

重力短管填充器和用于重力灌装饮料的方法
技术领域
本发明涉及重力短管填充器和用于重力灌装饮料的方法。
背景技术
为了将饮料、例如烈酒、葡萄酒或类似的液态的产品灌装到瓶中,众所周知的重力短管填充器被证实是有效的。于是在填充期间,在存在于重力短管填充器上的具有待灌装的饮料的产品锅与待填充的瓶的内部之间存在恒压。这种恒压不仅可以在环境压力中存在,而且也可以在过压中,例如为了灌装碳酸饮料而存在。
在这种填充器中,填充高度优选通过构造在填充阀上的回气管的长度来通过如下方式被调整,即,使灌入的饮料升高直到达到回气管的自由的端部,并且气密性地封闭该回气管。因此,待灌装的饮料的注入将慢慢停止。然而,饮料基于静液的压降而朝产品锅地在回气管中向上升高。如果随后让瓶从填充阀取下,那么在回气管中存在的饮料将流到瓶中,由此可能导致对瓶的过度填充。
为了仍然可以尽可能准确地调整瓶中的饮料的预给定的液位,通过附加地抽吸被过度填充的饮料实现的液位修正被证实为是适用的。然而,这种抽吸系统具有如下缺点,即,在灌装过程期间必须始终维持填充阀处的真空,并且尤其是在高价值的产品、如葡萄酒或烈酒的情况下,被抽吸的饮料必须被回收。除了针对这种回收循环回路的附加的花费以外,被污染的瓶会负面地影响产品质量,这是因为产品锅可能会被回收的饮料污染。
为了限制回气管中的灌入的饮料的升高高度,还必须限制锅中的饮料的液位与填充阀之间的静液的压力差异。为了该目的,填充阀通常被直接紧固在产品锅上,尤其是还侧向外置地被紧固。然而,由此对于重力短管填充器的结构形式来说却造成了不期望的限制。
因此,存在针对重力短管填充器和用于重力灌装饮料的方法的需求,它们在至少其中一个上述的问题方面得到改进。
发明内容
所提出的任务利用根据本发明的重力短管填充器解决。因此,该重力短管填充器用于将饮料、尤其是烈酒、葡萄酒或类似的液体产品灌装到瓶中。重力短管填充器包括针对饮料的产品锅和与该产品锅联接的填充阀,填充阀被构造成用于通过饮料升高直到达到回气管来结束饮料流入。根据本发明,专属地在填充阀之前接有用于能机器控制地对向着填充阀的饮料流入进行节流的调节阀。
饮料流入由于饮料至少升高至回气管和由此导致对回气通道的气密性封闭而结束。
由此,基于产品锅中的饮料的液位与填充阀上的产品出口之间的静液的压力可以有针对性地节流饮料流入。因此,填充阀可以更灵活地布置,尤其是以更大的高度差进行布置并且/或者与将填充阀侧向外部地装配在产品锅上不同地完全布置在产品锅下方。此外,回气管中的饮料的升高高度通过对饮料流入的节流来降低。
优选地,调节阀被构造成用于专属地且尤其是无级地进行流量节流。这被理解为,每个调节阀配属于特定的填充阀,并且可以将饮料流入与各自的填充阀的填充过程在时间上相协调地进行节流/减慢。无级的流量节流能够实现对饮料流入和回气管中的饮料的升高高度的特别精确的调整。
优选地,调节阀是比例流量阀。这种调节阀可以尤其是依赖于控制电流来无级地调整饮料的流动速度。比例流量阀可以连续改变针对饮料的流量横截面。
优选地,比例流量阀此外还包括压力补偿,使得饮料流入可以与输入侧的静液的压力和饮料的粘性无关地被调整。
饮料流入因此可以针对灌装过程的各个子阶段有针对性进行匹配,并且尤其是直接在饮料升高到回气管之前,并且/或者在回气管中的升高时选择性地被节流。
优选地,重力短管填充器包括针对调节阀的控制部,以用于至少在灌装的结束阶段中,从饮料到达回气管的时间点开始,并且/或者从在到达回气管之前的能调整的时间间隔开始,在时间上选择性地进行流量节流。由此可以有针对性地降低饮料的升高高度。此外,在灌装的结束阶段之前的饮料流入可以相对于常规的灌装过程提高,这是因为回气管中的饮料的升高高度是与之无关的。
优选地,调节阀借助管线路和/或软管线路与产品锅连接,并且/或者借助管线路和/或软管线路与各自所配属的填充阀连接。由此,调节阀可以灵活地布置在产品锅与填充阀之间的适当的高度水平上。此外,填充阀相对于产品锅的布置可以灵活地优化,例如使得填充阀完全布置在产品锅下方,并且在侧向并不向外突出超过该产品锅。
优选地,调节阀与产品锅中的饮料的标准的液位之间的第一高度差大于调节阀与构造在填充阀上的产品出口之间的第二高度差。于是,第二高度差即使在比较简单地构建的调节阀的情况下也对饮料的流动速度起到不太明显的作用,这是因为在调节阀与填充阀的产品出口之间仅可以形成比较低的静液的压力。
优选地,在产品锅中的饮料的标准的液位与构造在填充阀上的产品出口之间的高度差是至少500mm。这就能够实现饮料的比较高的最大的流动速度和填充阀在产品锅下方的紧凑的布置。
优选地,产品锅和填充阀布置在填充器转塔的转子上。产品锅于是例如构造为环形锅。这就能够实现相同的、高效的、例如紧凑的重力短管填充器。
所提出的任务同样利用根据本发明的方法解决。因此,该方法用于将饮料、尤其是烈酒、葡萄酒或类似的液体产品重力灌装到瓶中。将饮料从产品锅引导至与之联接的填充阀。在那里,使通过静液的压力差促使的到瓶中的饮料流入由于饮料至少升高至回气管来结束。根据本发明,借助能机器控制的调节阀尤其是专属地对向着填充阀的饮料流入进行节流。因此可以获得关于本发明的重力短管填充器描述的优点。
优选地,在饮料到达回气管之前,向着各自的填充阀的饮料流入被节流至能机器调整的值并且尤其是被节流至最小值。由此可以最小化饮料在回气管中的升高高度。因此,也可以在没有真空修正抽吸的情况下精确地调整瓶中的饮料的液位。
优选地,在灌入至少90%、尤其是至少95%的预给定的目标填充体积后,向着各自的填充阀的饮料流入被节流至能调整的值,并且尤其是被节流至最小值。在此之前,饮料可以分别更快速地流入。因此,可以总体上就像回气管中的饮料的升高高度那样地最小化了灌装过程的持续时间。因此,使与目标填充体积的偏差必要时也可以与饮料相关地被最小化。
优选地,向着填充阀的饮料流入在时间上选择性地分别在灌装的结束阶段内被节流,使得回气管中的饮料的最大的升高高度是最高60mm、尤其是最高10mm。这就能够实现特别准确地遵守目标填充体积。
优选地,向着填充阀的饮料流入从尤其是与饮料相关的最大值出发地在将近灌装结束时在时间上选择性地被节流到尤其是与饮料相关的最小值。由此可以例如针对葡萄酒或烈酒有针对性地优化不同的饮料的灌装。
优选地,借助被编程的控制部与产品相关地调整饮料流入的时间上的变化曲线。因此,灌装可以有针对性地在瓶和饮料的对于灌装来说重要的特性方面被优化。
附图说明
本发明的优选的实施方式在附图中示出。其中:
图1示出通过重力短管填充器的示意性的部分截面图和填充阀的放大图;和
图2示出饮料流入的时间上的变化曲线的示意图。
具体实施方式
如图1中以示意性的部分视图可看出,用于将饮料2、例如烈酒、葡萄酒或类似的液体产品灌装到瓶3中的重力短管填充器1包括产品锅4和多个与之联接的填充阀5(仅示出其中一个),填充阀可以通过对瓶3的挤压和取下以公知的方式打开和关闭。
重力短管填充器1优选是环绕的结构类型,从而使例如也可以构造为环形锅(未示出)的产品锅4和填充阀5布置在填充器转塔6的转子上。这在图1中示意性地通过转动轴线6a说明。
如尤其是从图1中的放大的截段可看出,填充阀5包括回气管7,回气管在各自的灌装过程结束时通过升高的饮料2被气密性地封闭,由此,使饮料流入8(产品流入)慢慢停止。
为了使饮料流入8能受机器控制地被节流,分别专属地在填充阀5之前接有调节阀9。调节阀9优选是比例流量阀、尤其是具有压力补偿的比例流量阀,其能够与输入侧的静液的压力和饮料2的粘性无关地实现对所属的流量进而是产品流入8调整。
为此,调节阀9的节流横截面10例如可以优选无级地由电子控制部11来调整,例如根据经过各个调节阀9的控制电流来调整。
调节阀9借助输入侧的产品线路12联接到产品锅4上,并且借助输出侧的产品线路13联接到分别配属的填充阀5上。产品线路12、13优选构造为管线路和/或软管线路,必要时以任意的组合构造。这就能够实现填充阀5相对于产品锅4的能灵活优化的布置。
利用调节阀9,饮料流入8可以尤其是在各自的灌装过程的结束阶段中被节流,以便最小化回气管7中的饮料2的(示意性示出的)升高高度14。在未节流的饮料流入8的情况下,由被施加在填充阀5上的静液的压力造成升高高度14。该静液的压力由填充阀5上的产品出口16与产品锅4中的饮料2的各自的液位17之间的高度差15得到。
如从图1示意性地可看出,整个高度差15可以细分为液位17与调节阀9之间的第一高度差15a和调节阀9与填充阀5上的产品出口16之间的第二高度差15b。优选地,第二高度差15b小于第一高度差15a。由此可以降低根据调节阀9的结构类型必要时对在调节阀9与填充阀5之间作用的静液的剩余压力的影响。
然而,在比例流量阀中,饮料流入8可以在一定程度上与在调节阀9的上游和下游的压力比无关地被调整。整个高度差15优选是至少500mm。
图2以示意图示出在灌装过程期间饮料流入8的示例性的时间上的变化曲线20。因此,饮料流入8可以专属地针对每个填充阀5和侧向的各自配属的调节阀9至少在最大值8a与最小值8b之间选择性地被调整。最大值8a和最小值8b在此有针对性地被理解为饮料流入8的针对各自的灌装过程能调整的和/或能编程的值。
最大值8a例如可以通过饮料2的静液的实际情况和/或粘性来限制。最小值8b大于零。最大值8a和最小值8b优选针对具体饮料地被调整或编程,饮料流入8的所属的时间上的变化曲线20同样针对具体饮料地被调整或编程。
饮料流入8在从填充阀5取下瓶3时附加地被抑制,从而于是只有之前在回气管7中升高的饮料2可以流动到瓶3中。
在图2中示例性地示出了灌装过程的开始21、有针对性地节流饮料流入8的时间点22、饮料2升高到回气管7的时间点23、它们之间的所属的时间间隔24和灌装过程的结束25。
因此,优选在时间点23之前、即在饮料2到达回气管7之前节流饮料流入8。在所示的示例中,饮料流入8在时间点23处已经达到其最小值8b。这是有利的,然而不是强制必需的。
如在图2中根据饮料流入8的(虚线示出的)替选的时间变化曲线20’说明的那样,可以在灌装过程期间,通过调整/编程电子的控制部11根据调节阀9的构造而定地原则上来预给定针对饮料流入8的任意的时间上的变化曲线20或所属的流动速度和/或流量速率。例如,这种对时间上的变化曲线20的针对具体产品的调整/编程是可能的。
尤其是在比例流量阀中,饮料流入8可以在最大值8a与最小值8b之间无级地和连续地调整至任意的中间值。由此,不仅灌装过程的持续时间可以总体上被最小化并且灵活地匹配于各自的饮料2,而且也可以最小化回气管7中的升高高度14。这导致的是,使饮料2的目标填充高度在各自的瓶中能重复再现,并且也可以特别精确地即使在没有借助真空抽吸实现的液位修正的情况下也被遵守。
电运行的液位探头或类似物是可有可无的。这在具有高的酒精含量的饮料2中、尤其是在烈酒中尤其是有利的。
因为填充阀5借助回气管7通过饮料2的气密性的封闭仅受液位调节并且因此纯流体-机械地工作,所以所描述的重力短管填充器1不仅可以比较廉价地制造,而且也可以用于多种高价值的饮料2,尤其是用于灌装烈酒和葡萄酒。
重力短管填充器1以如下方式构造和设立,即,因此可以实施该方法的至少其中一个描述的变型方案。

Claims (18)

1.用于将饮料(2)灌装到瓶(3)中的重力短管填充器(1),所述重力短管填充器包括分别布置在填充器转塔(6)的转子上的针对所述饮料(2)的产品锅(4)和与所述产品锅联接的具有回气管(7)的填充阀(5),所述填充阀被构造成用于通过所述饮料(2)至少升高至所述回气管(7)处来结束饮料流入(8),其特征在于,专属地在所述填充阀(5)之前接有调节阀(9),所述调节阀用于能机器控制地对向着所述填充阀(5)的饮料流入(8)基于产品锅(4)中的饮料(2)的液位(17)与填充阀(5)上的产品出口(16)之间的静液的压力进行节流,所述调节阀(9)借助管线路和/或软管线路与所述产品锅(4)连接,并且/或者借助管线路和/或软管线路与各自配属的填充阀(5)连接。
2.根据权利要求1所述的重力短管填充器,其中,所述调节阀(9)被构造成用于专属地进行流量节流。
3.根据权利要求1或2所述的重力短管填充器,其中,所述调节阀(9)是比例流量阀。
4.根据权利要求1或2所述的重力短管填充器,所述重力短管填充器具有针对所述调节阀(9)的控制部(11),以用于至少在灌装的结束阶段中,从所述饮料(2)到达所述回气管(7)的时间点(23)开始,并且/或者从在到达所述回气管(7)之前的能调整的时间间隔(24)开始,在时间上选择性地进行流量节流。
5.根据权利要求1或2所述的重力短管填充器,其中,所述调节阀(9)与所述产品锅(4)中的饮料(2)的标准的液位(17)之间的第一高度差(15a)大于所述调节阀(9)与构造在所述填充阀(5)上的产品出口(16)之间的第二高度差(15b)。
6.根据权利要求1或2所述的重力短管填充器,其中,在所述产品锅(4)中的饮料(2)的标准的液位(17)与构造在所述填充阀(5)上的产品出口(16)之间的高度差(15)是至少500mm。
7.根据权利要求1或2所述的重力短管填充器,其中,饮料是烈酒。
8.根据权利要求1所述的重力短管填充器,其中,所述调节阀(9)被构造成用于专属地且无级地进行流量节流。
9.用于将饮料(2)重力灌装到瓶(3)中的方法,其中,将所述饮料(2)从布置在填充器转塔(6)的转子上的产品锅(4)引导至与所述产品锅联接的填充阀(5),并且使通过静液的压力差促使的到所述瓶(3)中的饮料流入(8)由于所述饮料(2)至少升高至回气管(7)来结束,其特征在于,借助能机器控制的调节阀(9)专属地对向着所述填充阀(5)的饮料流入(8)基于产品锅(4)中的饮料(2)的液位(17)与填充阀(5)上的产品出口(16)之间的静液的压力进行节流,所述调节阀(9)借助管线路和/或软管线路与所述产品锅(4)连接,并且/或者借助管线路和/或软管线路与各自配属的填充阀(5)连接。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,在所述饮料(2)到达所述回气管(7)之前,向着各自的填充阀(5)的饮料流入(8)被节流至能机器调整的值。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,在灌入至少90%的预给定的目标填充体积后,向着各自的填充阀的饮料流入(8)被节流至能调整的值。
12.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中,向着所述填充阀(5)的饮料流入(8)在时间上选择性地分别在灌装的结束阶段内被节流,使得所述回气管(7)中的饮料(2)的最大的升高高度(14)是最高60mm。
13.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中,向着所述填充阀(5)的饮料流入(8)从与饮料相关的最大值(8a)出发地在将近灌装结束时在时间上选择性地被节流到与饮料相关的最小值(8b)。
14.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中,借助被编程的控制部(11)与产品相关地调整所述饮料流入(8)的时间上的变化曲线(20)。
15.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中,饮料是烈酒。
16.根据权利要求9所述的方法,其中,在所述饮料(2)到达所述回气管(7)之前,向着各自的填充阀(5)的饮料流入(8)被节流至能机器调整的值并且被节流至最小值(8b)。
17.根据权利要求9或10所述的方法,其中,在灌入至少95%的预给定的目标填充体积后,向着各自的填充阀的饮料流入(8)被节流至能调整的值,并且被节流至最小值(8b)。
18.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中,向着所述填充阀(5)的饮料流入(8)在时间上选择性地分别在灌装的结束阶段内被节流,使得所述回气管(7)中的饮料(2)的最大的升高高度(14)是最高10mm。
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