CN112441540A

CN112441540A - 用填充产品填充容器时的质量控制

Info

Publication number: CN112441540A
Application number: CN202010928687.0A
Authority: CN
Inventors: 弗洛里安·珀施尔
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2040-09-07
Also published as: US11192768B2; DE102019123781A1; CN112441540B; US20210070597A1; EP3795531A1; EP3795531B1; EP3795531C0

Abstract

一种用于用填充产品填充容器的设备和方法，该设备和方法优选地用在饮料填充系统中，其中，该设备包括：产品罐，该产品罐用于提供填充产品，其中，具有气体环境的顶部空间定位在产品罐中的填充产品上方；至少一个填充构件，其具有填充阀和气体通道，该填充阀流体地连接至产品罐以用于将填充产品从产品罐引入待填充的容器中，该气体通道用于用气体处理待填充的容器和/或用于使气体从容器中排出；测量装置，该测量装置用于分析产品罐的顶部空间中的气体环境；以及控制装置，该控制装置以通信的方式联接至测量装置，并且该控制装置设计成通过对产品罐的顶部空间中的气体环境的分析来确定过程性能、优选地确定已填充的填充产品的质量。

Description

用填充产品填充容器时的质量控制

技术领域

本发明涉及用于用填充产品填充容器的设备和方法，该设备和方法优选地用在用于填充饮料、比方说例如碳酸化或未碳酸化的水、软饮料、葡萄酒、啤酒或混合饮料的饮料填充系统中。

背景技术

已知在用填充产品填充容器之前用处理气体处理、例如冲洗和/或加压容器。可以根据填充产品使用不同的处理气体、比方说例如二氧化碳、氮气或氧气。在填充之前，从容器的内部尽可能彻底地清除不期望的气体也很重要。因此，例如对于葡萄酒或啤酒而言，需要低氧的填充过程。由于在填充操作期间可能会改变处理气体的浓度和成分，因此使用处理气体进行的容器处理也会影响所填充的填充产品的质量。因此，例如，在上述啤酒和葡萄酒的示例中，填充产品对氧气的吸收可能会逐渐变化；质量的下降通常只能通过在填充过程之后的复杂的测量来进行测试和评估。

为了在填充期间监视填充产品的质量，WO 2009/068144 A1提出在回流管线中布置测量装置，在该回流管线中，填充产品以循环的方式被引导穿过填充罐。测量装置被设计成例如用于测量糖含量、浊度、二氧化碳含量或填充产品的温度。在WO 94/26651 A1中公开的是用于测量待填充的容器中的氧气含量。

填充过程可以通过在填充期间监视填充产品质量来影响。因此，在填充产品中通过回流管线中的测量装置确定的二氧化碳含量过低的情况下，在上述WO 2009/068144 A1中公开了通过计量装置另外供应二氧化碳。

然而，其中的困难在于在确定已填充产品的质量时要考虑用于预处理容器的处理气体的质量。因此，产品罐中的确切气体成分通常是未知的并且只能通过近似计算来估算。另外，产品罐中的气体成分可能会由于例如气体从已处理且已填充的容器中回流而发生变化。由于期望由一个填充系统执行不同的填充过程，并且填充过程、例如关于二氧化碳冲洗、吹扫(purging)、真空、填充压力、填充温度等可能彼此显著不同，因此通过计算几乎不可能准确地确定处理气体的成分、特别是容器中可能被填充产品吸收的残余气体的成分。每个填充站中潜在存在的传感器系统将涉及高成本，并且仍几乎不能得出关于整个系统的结论。

发明内容

本发明的目的是改进容器的填充，优选地改进容器在饮料填充系统中的填充，特别地用以在机械工程方面通过低工作量来确保已填充产品的均匀质量。

该目的通过具有权利要求1的特征的设备以及具有独立过程权利要求的特征的方法来实现。在从属权利要求、本发明的以下概述以及优选的示例性实施方式的描述中公开了有利的改进方案。

根据本发明的方法和设备用于用填充产品填充容器。优选地，填充产品是饮料、比如碳酸化或碳酸化的水、软饮料、葡萄酒、啤酒或混合饮料。

该设备包括用于提供填充产品的产品罐。产品罐优选地以能够绕旋转轴线旋转的方式布置。替代性地，产品罐也可以刚性地布置。产品罐具有例如水壶形状或环形形状。具有气体环境(gas atmosphere)的顶部空间位于产品罐中的填充产品上方，所述气体环境具有常压(即，约1巴)、相对于常压的过压或负压。比方说例如“在……上方”、“在……下方”之类的空间术语由设备的安装位置和重力方向而清楚地确定。该设备还具有至少一个填充构件，所述至少一个填充构件具有填充阀，该填充阀流体地连接至产品罐。一个或更多个填充构件用于将填充产品从产品罐引入待填充的容器中。一个或更多个填充构件在每种情况下还具有气体通道，该气体通道用于用气体处理待填充的容器和/或用于使气体从容器中排出、优选地部分或全部地排出到产品罐中。产品罐和填充构件优选地是具有转盘式设计的填充机的部件。

根据本发明的设备还包括用于分析产品罐的顶部空间中的气体环境的测量装置以及以通信的方式联接和/或连接至该测量装置的控制装置，并且该控制装置设计成通过对产品罐的顶部空间中的气体环境的分析来确定过程性能、优选地确定已填充的填充产品的质量。

换句话说，通过对产品罐中的气体环境的分析和/或监测，可以得出关于过程性能、特别是已填充产品的质量的结论。因此，这提供了与追溯性地评估已填充产品的昂贵且通常不可靠的分析装置不同的独立性。使用产品罐中的气体环境进行过程性能的确定可以用来代替常规质量控制或对常规质量控制进行补充。包括例如冲洗和/或加压和/或容器的填充在内的处理过程的潜在优化可以实时地并且以自动化的方式进行，从而消除追溯性质量控制的工作量或至少可以减少追溯性质量控制的工作量。以这种方式，可以减少由于质量问题而被追溯性地拒绝的容器的数量。可以以针对性的方式检查不同气体成分对填充的影响。可以自动检测出错误的过程，并且可以优化甚至消除多余的过程步骤、例如抽真空和CO₂冲洗。以这种方式，不仅可以整体上优化过程顺序，而且可以最小化资源的消耗、例如CO₂消耗。

优选地，控制装置设计成根据由控制装置确定的过程性能来改变容器的处理，该处理包括例如用气体、优选地用二氧化碳、氮气或氧气来对容器进行填充和/或冲洗和/或加压。以这种方式，可以在设备的常规操作期间对处理过程进行优化。

因此，该测量装置特别优选地具有至少一个气体传感器，所述至少一个气体传感器设计成确定产品罐的顶部空间中的气体成分，或者所述至少一个气体传感器有助于确定产品罐的顶部空间中的气体成分。产品罐中的气体成分、特别是气体成分随着时间的流逝的变化可以得出关于待填充的容器中的气体环境的结论，并因此也可以得出关于已填充的容器中的填充产品质量的结论。

优选地，气体传感器是氧气传感器，其中，控制装置在这种情况下设计成通过考虑产品罐的顶部空间中的氧气量来确定过程性能。术语“氧气量”包含对产品罐的顶部空间中的绝对氧气体积、氧气含量、氧气成分等进行测量所得的所有变量。因此，氧气量和/或产品罐中的残余氧气可以被视为待填充的容器中的氧气含量的指示器，因为待填充的容器中的氧气例如通过填充产品的移位而直接进入产品罐中。例如，低氧的填充过程艺对于葡萄酒或啤酒而言非常重要。由于在填充操作的进程期间会改变处理气体的浓度和成分，因此容器处理、比方说例如容器的冲洗和/或加压也会影响已填充的填充产品的质量。因此，通过分析产品罐中的氧气含量，可以预先估计填充产品的氧气吸收量，并且当预期氧气的吸收量过大时，可以进行过程的优化。

例如，如果产品罐中的氧气含量增加，则可以通过延长容器的冲洗时间、优选地延长用二氧化碳对容器进行冲洗的时间、优化容器中的潜在真空度和/或优化容器的加压来抵消对产品质量的损害。

特别优选地，气体通道流体地连接至产品罐，使得在填充过程期间从容器中排出的气体和/或在填充之后容器的减压期间释放的气体穿过气体通道进入产品罐的顶部空间中。以这种方式，产品罐中的气体环境与容器中的气体环境直接相关，从而进一步提高了本文中所阐述的分析方法的准确性和可靠性。

上述目的还通过一种用填充产品填充容器的方法来实现，该方法优选地用在饮料填充系统中。该方法包括：将填充产品提供到产品罐中，其中，具有气体环境的顶部空间定位在产品罐中的填充产品的上方；通过填充构件的填充阀将来自产品罐的填充产品引入容器中，其中，填充构件还具有气体通道，该气体通道用于在填充之前处理容器和/或用于使气体从容器中排出、优选地部分或全部地排出到产品罐中；借助于测量装置分析产品罐的顶部空间中的气体环境；以及借助于以通信的方式联接至测量装置的控制装置，通过对产品罐的顶部空间中的气体环境的分析来确定过程性能、优选地确定已填充的填充产品的质量。

已经相对于设备描述的特征、技术效果、优点和示例性实施方式同样适用于该方法。

因此，由于前述原因，优选地可以根据由控制装置确定的过程性能来改变和/或调整容器的处理，包括例如用气体、例如二氧化碳、氮气或氧气来对容器进行填充和/或冲洗和/或加压。

优选地，由于前述原因，测量装置具有至少一个气体传感器，其中，对产品罐的顶部空间中的气体环境的分析优选地包括对顶部空间中的气体成分的全部确定或部分确定。

优选地，由于前述原因，气体传感器是氧气传感器，其中，优选地，通过考虑产品罐的顶部空间中的氧气量来确定过程性能。

优选地，由于前述原因，在产品罐的顶部空间中的氧气量增加的情况下，容器的冲洗时间、优选地用二氧化碳对容器进行冲洗的时间会被延长，并且/或者容器中的真空和/或对容器的加压会被优化。

优选地，由于前述原因，气体通道流体地连接至产品罐，其中，例如在填充过程期间从容器中排出的气体和/或在填充之后容器的减压期间释放的气体穿过气体通道进入产品罐的顶部空间中。

本发明的其他优点和特征可以从以下对优选的示例性实施方式的描述中得出。只要其中所描述的特征彼此不矛盾，这些特征就可以单独实现或与以上所阐述的特征中的一个或更多个特征组合实现。在这种情况下，相对于附图进行优选的示例性实施方式的以下描述。

附图说明

通过以下对附图的描述将更详细地描述本发明的优选的其他实施方式，在附图中：

图1示意性地示出了根据示例性实施方式的用于在隔离器中用填充产品填充容器的转盘式填充机；

图2示出了具有填充阀和气体通道的填充构件的横截面图。

具体实施方式

下文中参照附图对优选的示例性实施方式进行说明。在这种情况下，相同、相似或具有相同功能的元件用相同的附图标记表示。为了避免冗余，在某些情况下，在以下描述中省略了对这些元件的重复描述。

图1示意性地示出了具有多个填充构件1的转盘式填充机100，所述多个填充构件1用于各自以填充产品填充待填充的容器4。经由产品入口20向产品罐2、例如示意性地示出的中央罐供应用以填充到待填充的容器4中的待填充的填充产品。填充产品例如是碳酸化的填充产品、比如例如软饮料、矿泉水、葡萄酒或啤酒。

产品罐2在填充产品上方具有顶部空间2a，气体环境位于在顶部空间2a中，气体环境的成分能够在转盘式填充机100的常规操作的进程期间、即在填充过程期间改变。因此，例如，顶部空间2a中的CO₂环境可能被填充期间从容器4移位到产品罐2中的空气、即氧气污染。

由于在大气压力下会从填充产品中释放出碳酸，因此在填充碳酸化的填充产品的情况下，优选地经由加压气体供应管线24通过引入的加压气体使产品罐2经受过压。在这种情况下，提供二氧化碳作为加压气体，但是替代性地，也可以提供其他气体、比如氮气或氧气作为加压气体。因此，产品罐2处于过压状态，并且优选地，通过填充产品使CO₂环境存在足够高的压力，该压力阻止了CO₂从填充产品中排出，从而对应地使具有期望的碳化度的填充产品存在于填充构件1处，然后该填充产品可以因此填充到待填充的容器4中。

产品罐2连接至对应的填充构件1的填充阀12，待填充的容器4由此被填充有填充产品。待填充的容器4接纳在容器接纳部42中并由此被推动，其中，待填充的容器4的容器开口40和/或颈部抵靠填充阀12的出口开口30，从而在出口30与容器开口40之间产生液密和气密的接触。

为了防止在填充期间从填充产品中排出CO₂，并且相应地防止在填充过程期间发生填充产品的高程度的发泡，这种高程度的发泡会阻止有效的填充，优选地，待填充的容器4用加压气体加压。例如，加压气体可以从产品罐2经由加压气体管线22经由设置在填充阀12上的阀被引导至待填充的容器4，该容器4已经被推动并以气密的方式抵靠出口开口30。当填充阀12打开时，加压气体就通过经由气体通道(参见图2)流入容器4中的填充产品排出，并且优选地再次移回到产品罐2中，在此处加压气体进入产品罐2的顶部空间2a中。该过程也被称为“反压填充”。换句话说，将填充产品从产品罐2以过压填充到同样处于过压的待填充的容器4中。

在从出口开口30释放如此填充的容器4之前，相应地以受控的方式释放在容器4中占主导(prevailing)的压力，以便抵消该阶段中过量的CO₂排放。在容器开口40与出口开口30之间的气密连接突然释放的情况下，过压将突然减小，由此将导致填充产品中释放的CO₂的一部分突然排出，并相应地可能使填充产品的一部分从容器4中逃逸和/或溢出。通过控制过压的释放、其也被称为“泄压”或“降压”，可以抵消这种溢出。

为了在产品对氧气敏感的情况下更进一步保护填充产品，在实际加压之前，也可以在填充之前用惰性冲洗气体、例如也可以用CO₂冲洗待填充的容器4。在不需要加压的情况下，也可以执行对容器4的冲洗。

以上所阐述的“反压填充”仅作为示例。因此，例如，特别是用于填充未碳酸化的填充产品，可以将填充产品在无过压的情况下并且仅通过其静态压力引入容器4中。类似地，容器4在填充期间不必一定处于过压状态。

在本示例性实施方式中，转盘式填充机100具有隔离器5，在隔离器5的内部设置有大致无菌区域6。在这种情况下，填充阀12的出口开口30和容器接纳部42以及容器4布置在无菌区域6中，从而可以将填充产品无菌填充到待填充的容器4中。换句话说，打开的待填充的容器4可以首先在无菌环境中输送至容器接纳部42并由此被接纳，然后被推动抵靠在出口开口30上。在填充后，可以将如此填充的容器4再次从出口开口30中释放并在无菌环境中进一步输送至布置在下游的封闭装置。通过提供隔离器5并在隔离器5中提供无菌环境，待填充的容器4和已填充的容器4以及容纳在容器4中的填充产品的细菌负荷可以因此被最小化，从而使填充产品获得尽可能长的保质期。

由于容器4和出口开口30在无菌环境中被引导，因此可以抵抗这些元件的污染。无菌区域6大致处于大气压力下，其中，与隔离器5外部的非无菌环境相比，在无菌区域6中通常提供略微的过压，以便确保在任何泄漏点处或在用于将容器4转移到无菌区域6中的转移锁定件处，没有污染物质进入无菌区域6中。

此外，在图1中示出了另一容器4，该另一容器4接纳在另一容器接纳部42′中。与容器接纳部42相比，该另一容器接纳部42′处于降低的状态，使得容器4和出口开口30彼此间隔开。在这种情况下，容器接纳部42′位于用于转移容器4的转移位置中，在该转移位置中，待填充的容器4由未示出的入口星轮带来，而已填充的容器4被转移至未示出的出口星轮。在所示的转盘式填充机100中，用于取出和放回的转移位置定位成彼此相邻，从而为处理容器4提供了较大的处理角度。在这种情况下，产品罐2以可绕旋转轴线R旋转的方式布置。替代性地，产品罐也可以被刚性地布置，而填充产品经由旋转分配器引导至各个旋转填充阀。也可以将产品罐设置为旋转环形容器。

由于该设计，固定地布置在产品罐2上的填充构件1与产品罐2一起旋转。填充阀12以气密的方式连接至旋转隔离器盖50，该旋转隔离器盖50通过动态密封件、例如以稳压罐(surge tank)54的形式以气密的方式相对于刚性布置的隔离器盘52密封。在这种情况下，出口开口30布置成使得出口开口30被无菌区域6包围。

图1的转盘式填充机100还具有连接至填充阀12的泄压装置7。设置泄压阀70以便控制和/或调节穿过泄压装置7的气体路径的打开和关闭。泄压装置7在这种情况下具有泄压管线71，该泄压管线71的出口开口72穿过隔离器盖50通向无菌区域6。因此，在已填充的容器4的泄压期间，在释放容器开口40与填充阀12的出口开口30之间的气密连接之前，加压气体直接排放到无菌区域6中。

通过该装置，防止了在容器4的泄压期间导致填充产品的污染，因为泄压装置7的出口开口72不与非无菌环境接触，并因此没有细菌进入泄压装置7中。还可以排除的是，在较长的生产周期中，在泄压装置7中形成生物膜，该生物膜会在泄压管线71上生长直至填充阀12，并且该生物膜会最终污染填充产品和/或待填充的容器4。因此，与现有技术相比，以简单的方式实现了转盘式填充机100的改善的卫生。

泄压管线71设置有倾斜部，使得产品颗粒和/或产品气溶胶可以由于该倾斜部而向下滑动，并因此不会形成污染转盘式填充机100和/或填充产品的部件的生物膜。此外，由此实现了能够将在泄压装置7的内壁上的用于清洁转盘式填充机100的气体或蒸汽或清洁液的冷凝物完全从泄压装置7中排出。

此外，在泄压装置7中设置有节流装置，由此能够调节从已填充的容器4中导出的加压气体的体积流量，从而实现受控排放并因此防止填充产品起泡，并因此防止由于加压压力降低得太快而导致的填充损失。因此，可以使泄压相对于待填充的填充产品和容器4最佳地设置，并且可以例如使泄压路径相对于填充产品的饱和压力来设置。

在转盘式填充机100上的处理角度内设置有使容器4经历不同处理步骤的不同处理区域。在诸如消毒、抽真空和/或中间冲洗的预处理步骤之后，优选地借助于来自产品罐2的加压气体对容器4进行加压。随后打开填充阀12，并且开始用填充产品填充待填充的容器4。在填充过程以及潜在需要的填充水平校正完成之后，必须对容器4进行静置和泄压。接下来的静置和泄压阶段用于降低填充压力，从而避免从填充产品中排放出CO₂以及由于泡沫形成而造成的与填充产品相关的填充损失。在静置时间内，以气态形式存在的CO₂可能会在填充产品中上升，从而在泄压的情况下不会导致泡沫形成。根据要求，泄压也可以以多个步骤或阶段执行。在容器4的顶部空间经由泄压装置7进行泄压之后，在无菌区域6中占主导的压力再次存在于容器4中。随后，通过降低容器接纳部42使容器4带入转移位置中，然后优选地使容器4转移至布置在下游的封闭装置。

应当提及的是，可以替代性地将压力释放到外部环境中或甚至释放到产品罐2中。此外，放置在其中的隔离器5是可选的。如果需要特别卫生的填充，则隔离器是有利的，但是可选地可以省去隔离器。

为了在填充期间以及可选地在泄压期间以受控的方式冲洗容器4和/或加压和/或排放容器4中的气体，填充阀12具有上述气体通道，该气体通道未在图1中具体地示出，但是在图2的示例性实施方式中示出。

图2示出了示例性填充构件1的横截面图。填充构件1具有容纳在阀基体10中的：填充产品管线11，该填充产品管线11流体地连接至产品罐2；填充阀12，该填充阀12布置在填充产品管线11的下端部、即下游端部上；上述气体通道13；以及气阀14，该气阀14设置在气体通道13的下端部上。

经由气体通道13和气阀14，容器4可以用气体、即惰性气体、氮气和/或二氧化碳冲洗和/或加压。此外，容器内部也可以被设置为期望的压力、例如真空的。排出的气体可以全部或部分地导入产品罐2的顶部空间2a中。气体通道13可以具有多通道结构，例如借助于管中管结构，气体通道13可以包括多条气体管线，以便在需要的情况下在物理上使一种或更多种气体到容器4中的供应和/或气体从容器4中的排放分开。

气阀14包括例如气阀锥体和气阀座，气阀锥体和气阀座被设计成调节气体流通。为此，气阀锥体可以经由未示出的致动器来切换。

填充产品管线11优选地被设计为相对气体通道13大致同心地延伸的环形管线。填充阀12包括例如填充阀锥体和填充阀座，填充阀锥体和填充阀座被设计成调节填充产品的流通。填充阀12被设计成允许完全阻塞填充产品的流动。在最简单的情况下，填充阀12具有两个位置——打开位置和完全关闭位置。为此，填充阀12可以经由未示出的致动器来切换。

气阀14和填充阀12的致动经由未更详细地示出的致动器来执行。应当提及的是，气阀14和填充阀12可以以可操作的方式连接在一起，从而使得例如致动器可以被设计成通用的，以便简化填充构件1的构造并提高可靠性。

在介质的出口端部处，填充构件1具有颈部部分15，该颈部部分15被设计成使得容器颈部可以抵靠颈部部分15密封地移动。为此，颈部部分15优选地具有带有合适形状的橡胶接触密封件的定心钟状件(centering bell)。具有颈部部分15的填充构件1被设计成用于所谓的壁填充，在该壁填充中，填充产品在从颈部部分15离开后在容器壁上向下流动。优选地，填充产品管线11和颈部部分15被设计成或具有相应的装置，使得填充产品在填充期间涡旋，从而使填充产品由于离心力而被向外驱动，并使填充产品在从颈部部分15出来后以螺旋运动向下流动。

应当提及的是，比方说例如“在……下面”、“在……下方”、“在……上面”、“在……上方”、“向下”等空间术语是指填充构件1的安装位置，该安装位置显然是由重力方向决定的。

图2中所示的填充构件1的构造仅是示例性的。填充构件1可以具有任何合适的构造，只要填充构件1配备有气体通道13，该气体通道13被设计成用于冲洗和/或加压容器4和/或用于从容器4中排出气体。

回到图1，提供了测量装置80以用于分析产品罐2的顶部空间2a中的气体环境。测量装置80在此具有至少一个气体传感器81，所述至少一个气体传感器81设计成用于确定产品罐2的顶部空间2a中的气体成分，或者所述至少一个气体传感器81有助于确定产品罐2的顶部空间2a中的气体成分。因此，气体传感器81优选地设计成测量产品罐2和/或产品罐2的顶部空间2a中的氧气量。

测量装置80以通信的方式联接至控制装置90，该控制装置90是用于监视和控制转盘式填充机100的电子装置。为此，控制装置90还与转盘式填充机100的致动器、比方说例如填充阀12通信，以便控制容器4的处理过程。数据传输可以以无线或有线的方式进行。

包括测量装置80和控制装置90的传感器系统允许完全或至少部分地确定产品罐2的顶部空间2a中的气体成分，并得出关于过程性能的结论。因此，例如，可以将产品罐2中的残余氧气视为待填充的容器4中的氧气含量的量度或指示物，因为待填充的容器4中的氧气通过填充产品的移位而进入产品罐2中。因此，产品罐2中的残余氧气可以用作过程性能参数。如果产品罐2中的氧气含量增加，则可以通过优化处理过程来抵消对产品质量的损害。这可以通过例如延长容器4的冲洗时间、优化容器4中的真空或对容器4进行加压来实现。

对产品罐2中的气体环境进行监视提供了与昂贵且通常不可靠的分析装置，该昂贵且通常不可靠的分析装置仅能够追溯性地确定质量的降低、即已填充产品的质量的降低。包括例如冲洗和/或加压以及容器4的填充在内的处理过程的优化可以实时地进行并且以自动化的方式进行，从而可以消除或至少减少追溯性质量控制的工作量。因此，需要被追溯性地剔除的已填充的容器4会更少。

可以以针对性的方式检查不同气体成分对填充的影响。可以自动检测出错误的过程，可以优化甚至消除多余的过程步骤、例如抽真空和CO₂冲洗。以这种方式，不仅可以整体上优化过程顺序，而且可以最小化资源消耗、例如CO₂消耗。

如果适用，则在不脱离本发明的范围的情况下，可以将示例性实施方式中所示的所有单个特征组合在一起和/或进行交换。

附图标记列表

100 转盘式填充机

1 填充构件

2 产品罐

2a 顶部空间

10 阀基体

11 填充产品管线

12 填充阀

13 气体通道

14 气阀

15 颈部部分

20 产品入口

22 加压气体管线

24 加压气体供应管线

30 出口开口

4 容器

40 容器开口

42、42′ 容器接纳部

5 隔离器

50 隔离器盖

52 隔离器盘

6 无菌区域

7 泄压装置

70 泄压阀

71 泄压通道

72 出口开口

80 测量装置

81 气体传感器

90 控制装置

R 旋转轴线

Claims

1.一种用于用填充产品填充容器(4)的设备，所述设备优选地用在饮料填充系统中，其中，所述设备包括：

产品罐(2)，所述产品罐(2)用于提供所述填充产品，其中，具有气体环境的顶部空间(2a)定位在所述产品罐(2)中的所述填充产品的上方；

至少一个填充构件(1)，所述至少一个填充构件(1)具有填充阀(12)和气体通道(13)，所述填充阀(12)流体地连接至所述产品罐(2)以用于将所述填充产品从所述产品罐(2)引入待填充的所述容器(4)中，所述气体通道(13)用于用气体处理待填充的所述容器(4)和/或用于使气体从所述容器(4)中排出；

测量装置(80)，所述测量装置(80)用于分析所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的所述气体环境；以及

控制装置(90)，所述控制装置(90)以通信的方式联接至所述测量装置(80)，并且所述控制装置(90)设计成通过对所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的气体环境的分析来确定过程性能、优选地确定已填充的所述填充产品的质量。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制装置(90)设计成根据由所述控制装置(90)确定的所述过程性能来改变所述容器(4)的处理，所述处理包括用气体、优选地用二氧化碳、氮气或氧气来对所述容器(4)进行填充和/或冲洗和/或加压。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述测量装置(80)具有至少一个气体传感器(81)，所述至少一个气体传感器(81)设计成确定所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的气体环境，或者所述至少一个气体传感器(81)设计成有助于确定所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的气体环境。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述气体传感器(81)为氧气传感器，并且所述控制装置(90)设计成通过考虑所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的氧气量来确定所述过程性能。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述控制装置(90)被设计成在所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的氧气量增加的情况下延长所述容器(4)的冲洗时间、优选地延长所述容器(4)用二氧化碳进行冲洗的时间和/或优化所述容器(4)中的真空度和/或优化所述容器(4)的加压。

6.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其中，所述气体通道(13)流体地连接至所述产品罐(2)，使得在填充过程期间从所述容器(4)中移位的气体和/或在所述容器(4)填充后的减压期间释放的气体穿过所述气体通道(13)进入所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中。

7.一种用于用填充产品填充容器(4)的方法，所述方法优选地用在饮料填充系统中，其中，所述方法包括：

将所述填充产品提供到产品罐(2)中，其中，具有气体环境的顶部空间(2a)定位在所述产品罐(2)中的所述填充产品的上方；

将所述填充产品从所述产品罐(2)通过填充构件(1)的填充阀(12)引入所述容器(4)中，其中，所述填充构件(1)具有气体通道(13)，所述气体通道(13)用于在填充之前处理所述容器(4)和/或用于使气体从所述容器(4)中排出；

借助于测量装置(80)分析所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的所述气体环境；并且

借助于以通信的方式连接至所述测量装置(80)的控制装置(90)，通过对所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的气体环境的分析来确定过程性能、优选地确定已填充的所述填充产品的质量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述容器(4)的处理根据由所述控制装置(90)确定的所述过程性能而改变，所述处理包括用气体、优选地用二氧化碳、氮气或氧气对所述容器(4)进行填充和/或冲洗和/或加压。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述测量装置(80)具有至少一个气体传感器(81)，并且对所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的气体环境的分析包括对所述顶部空间(2a)中的气体成分的完全确定或部分确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述气体传感器(81)为氧气传感器，并且所述过程性能通过考虑所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的氧气量来确定。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中的氧气量增加的情况下，所述容器(4)的冲洗时间、优选地用二氧化碳进行冲洗的时间被延长，并且/或者所述容器(4)的真空度和/或所述容器(4)的加压被优化。

12.根据权利要求7至11中的一项所述的方法，其中，所述气体通道(13)流体地连接至所述产品罐(2)，并且在填充过程期间从所述容器(4)中移位的气体和/或在所述容器(4)填充后的减压期间释放的气体穿过所述气体通道(13)进入所述产品罐(2)的所述顶部空间(2a)中。