CN112996744B - 用于填充容器的方法和充注系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用液态充注物充注容器(2)的方法以及充注系统(1)。本发明的主要方面在于，提供一种用于在使用充注系统的情况下用液态充注物充注容器的方法，将充注元件(1.1)的液体阀(9)的输出口以一高度(H1)布置在混合器的充注物容器的液体空间(50.2)的充注物液面上方，与充注系统的充注元件处于密封位置中的容器在预加压阶段中至少暂时地以混合器的充注物容器的气体空间的处于正压P_储器下的加压气体预加压到预加压压力P_加压上，在时间上随后的充注阶段中在充注元件的液体阀打开时以来自充注物容器的液体空间的充注物经由充注系统的完全充有液态充注物的产物管路进行充注，至少在充注阶段期间，被正在进入的充注物从容器挤出的回流气体经由充注元件的回流气体路径被导出到收集通道中，在预加压阶段期间至少在随后的充注阶段开始之前在容器中产生处在低于混合器的充注物容器的气体空间的正压的压力水平的预加压压力。

Description

用于填充容器的方法和充注系统

技术领域

本发明涉及一种用于以液态充注物对容器进行充注的方法以及充注系统。

背景技术

用于对容器充注液态充注物的方法以及用于该方法的充注系统或用于此的充注机(尤其也用于压力充注)在现有技术中以不同的实施方式已知。

发明内容

本发明涉及一种用于对容器(例如瓶或罐或类似容器)进行压力充注的方法和充注系统。

在此，容器的嘴部至少在充注阶段期间以压力密封的方式与充注阀连接，从而容器的内部空间能够具有与环境压力不同的压力。

充注本身例如能够以自由射束法进行，在所述自由射束法中，液态充注物从液体阀起以自由充注射束或以充注物射束流向待填充的容器，而在此不会通过引导元件(例如偏转屏、涡旋体、短或长的充注管)来影响或改变充注物的流动。

替代地，充注也可以经由待填充的容器的内壁来进行，其中，流向容器的充注物在液体阀下方通过偏转屏或涡旋体转向到容器的内壁上，由此实现了容器以泡沫特别少的方式的填充。

在另一变型方案中，也可以通过伸入到瓶中的长充注管在底层进行填充。

在本发明的意义上，表述“以压力密封的方式与充注阀连接”意味着：待填充的容器分别以本领域技术人员已知的方式和方法以其容器嘴部密封地压紧贴靠到充注元件上或压紧贴靠到在该处的、将至少一个输出口包围的密封件上。

这种充注系统(尤其是呈这种在可绕着机器竖直轴线回转地受驱动的转子上具有多个充注元件的回转结构式充注机形式的充注系统)以不同的实施方式已知。在这些已知的充注系统中，在同样设置在转子上并且部分地充注有充注物的充注物储器中制备用于充注元件的充注物。在此，各个充注元件上的充注速度(即充注物在这些充注元件上在充注期间流向相应容器的流速)原则上由充注物储器中的充注物液面与充注元件的液体阀的输出口的液位之间的测地学高度来确定。

特别是在用于对以密封位置布置在充注元件上的容器进行压力充注或反压力充注的充注系统中，为了调设和/或调节充注速度，经常也使用布置在回流气体路径中的节流部，利用该节流部于是能够使实际充注速度相对于由于现有的测地学高度而最大程度可达到的充注速度而言降低。即便在用于压力充注或反压力充注的这些充注系统中，充注物也是从部分充注有充注物的充注物储器被输送到充注位置，在所述充注物储器中，压力并且尤其是充注物液面的高度必须在非常窄的界限内且以非常高的精度被调节，以便也达到所期望的充注速度。测地学高度很小的偏差就已经会导致充注速度的很大的不期望的变化。

在此，借助该充注系统作为液态充注物注入到容器中的饮料大部分是混合饮料，对于这些混合饮料，占相应充注产物的大部分体积的主要成分是例如呈提供味道的高浓度香料形式的另一种液态添加成分。在实践中，这种混合物在混合设备内产生，该混合设备也被称为“混合器”并且在工艺流程中位于充注机(或充注系统)之前，在该充注机(或充注系统)中，由两种成分所混合的产物随后被注入到容器中。

这种混合饮料的示例是：含有液态香料(或添味剂)的水、含有液态香料(或添味剂)和糖的水、含有液态香料(或添味剂)和基质糖浆的水等。以这种方式生产的混合饮料例如是果汁或可乐饮料，其也添加有碳酸。

在注入经碳酸化的软饮料(CSD)时，现有充注机和混合器作为充注系统的各自独立的处理单元经由相应的在方法技术上的以及电的接口彼此连接并且在信号技术上连接。

通常，成品饮料从混合器的储备容器经由增压泵被输送给充注器系统的以部分方式充注的充注物容器，所述充注物容器构造成充注系统的环形储器中央容器或充注物中央容器。在此，充注器系统和混合器的气体压力调节是完全彼此独立地工作。

根据现有技术，液态充注物在充注机内部首先被输送至充注物容器，该充注物容器构造成以部分方式充注的环形储器或管环储器或构造成同样以部分方式充注的中央容器，该充注物容器不仅用作中间储存器而且用作充注物分配器。液态充注物又从这种中间储存器输送给各个充注元件。然后，通过液体阀的输出口将充注物注入到待填充的容器中。

这些已知方法方式的缺点尤其在于，混合器(或混合设备)也呈现为与充注机在空间上和结构上分离的单元，构成混合饮料的成分(水和/或糖和/或基质糖浆和/或香料和/或碳酸)在该混合器(或混合设备)中混合，并且因此在混合器与充注机之间需要连接管路，这些连接管路是显著的成本因素。除了这种管路布置之外，充注设备的构造成中间储存器的充注物容器也是显著的成本因素。

由此，本发明的目的在于，提供一种用液态充注物填充容器的方法和充注系统，其避免了上述缺点并且在此尤其省去了充注机的构造成中间储存器的充注物容器，该充注物容器具有在充注物液面上方的气体空间。

在此，根据本发明的方法应当能够实现的是：即便在混合器的充注物容器的液体空间的充注物液面布置成低于所配属的充注阀的闭合平面的情况下，也能够用液态充注物填充容器。这种布置方式导致所谓的负向测地学高度。

该任务借助权利要求1所述的特征来解决。从属权利要求在此涉及到本发明的特别优选的实施变型方案。

在此，本发明的主要方面在于，提供一种用于在使用充注系统的情况下用液态充注物填充容器的方法，其中，将充注元件的液体阀的输出口以一高度布置在混合器的充注物容器的液体空间的充注物液面上方，在该方法中，与充注系统的充注元件处于密封位置的那个容器在预加压阶段中至少暂时地以处于正压下的加压气体预加压到预加压压力，其中，从混合器的充注物容器的气体空间中提取加压气体，并且在时间上紧接的充注阶段中，在充注元件的液体阀打开时，容器以来自充注物容器的液体空间的充注物经由充注系统的完全填充有液态充注物的产物管路进行充注，其中，至少在充注阶段期间，被正在进入的充注物从容器所挤出的回流气体经由充注元件的回流气体路径导出到收集通道中，其中，在预加压阶段期间，至少在随后的充注阶段开始之前，在容器中产生这样的预加压压力：所述预加压压力处于这样的压力水平：该压力水平低于充注物容器的气体空间的正压。

根据本发明，在此可以省去充注机的中间储存器，并且还省去了费事的管路布置方式。此外，混合设备和充注机由此可以构造成方法技术单元，其中，根据现有技术迄今为止彼此独立的单元不再完全彼此独立地工作。在此，能够避免了迄今为止需双重存在的功能(电功能和方法技术功能)，这使得作为结果可以显著降低这种设备的制造成本。此外，减少了生产设备中的空间需求，这是另一重要优点。

根据一个优选的实施变型方案可以设置，加压气体的至少一部分至少暂时地在预加压阶段期间被导出到处于大气压力下的收集通道中。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，至少在预加压阶段期间，将加压气体经由其流动路径这样受控制和/或受调节地导出到处于大气压力下的收集通道中，使得由此产生了混合器的气体空间的正压与容器中的预加压压力之间的可调设的压力差。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，至少在预加压阶段期间借助第二调节回路这样控制和/或调节在容器中的预加压压力，使得适用于：

P_加压＝P_储器–P_{Delta H1}–P_充注速度–P_{由于充注速度造成的流动损失}，

其中，P_加压是容器中的预加压压力，P_储器是混合器的充注物容器的气体空间中的气体的压力，P_{Delta H1}是用于克服高度H1所需的负压，P_充注速度是用于将静止的充注物加速到充注速度所需的负压，以及P_{由于充注速度造成的流动损失}是用于补偿由于充注物的流动而出现的压力损失所需的负压。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，回流气体在充注阶段的整个持续时间期间经由流动路径导出到处于大气压力下的环形通道中，并且充注压力是通过也在充注阶段期间产生的在正压与预加压压力之间的压力差借助第二调节回路来调节和/或控制。

在此，借助调节回路在充注阶段期间在相应容器中产生压力差，这种压力差足以使充注物能够流入到容器中。在此，通过这种压力差所确定的充注速度例如可以通过两个方法变型方案来调设和/或调节(适配)。

根据第一变型方案，在打开液体阀之后，将通到加压气体通道中的气体连接部关断。紧随其后地，将通到不加压的回流气体通道中的经节流的连接部开通。在此，通过节流开口的尺寸可以确定(或调设)流出的气体量并由此确定(或调设)充注速度。在需要两种充注速度的情况下，相应地也需要两个具有不同节流尺寸的控制阀。在另一变型方案中，气体阀SV2也可以构造成调节阀。在此，充注速度是根据针对饮料和容器所预给定的变化曲线来调节。在此，在充注阶段结束之后，也可以经由与在充注阶段期间相同的经节流的气体路径进行卸载。

另一示例性变型方案设置，将调节阀安装到这样的管路中：该管路是从产物分配通道经由流量计通到充注阀中。调节阀在此与流量计一起构成另外的第三调节回路，用于调节各充注元件的充注速度。在预加压之后，在相应容器中存在压力差，该压力差足以确保朝向相应容器方向的流动。在此，实际的流动速度(尤其是充注速度)在打开液体阀之后由第三调节回路(尤其是通过其调节阀和/或流量计)形成。后一种变型方案的优点是，回流气体可以又流回到加压气体通道中，并且由此可以在下次充注中再次使用。

更详细地，根据一个有利的实施变型方案可以设置，在充注阶段期间借助第二调节回路这样调节充注速度，使得在打开液体阀之后，借助第一控制阀将通到构造成加压气体通道的环形通道中的气体连接部关断，并且紧随其后地，借助第二控制阀将通到不加压的回流气体通道中的经节流的连接部开通。

替代地或附加地可以设置，充注速度在充注阶段期间借助第三调节回路调节，该第三调节回路具有调节阀、流量计以及第三调节及控制装置。在此，第三调节回路可以对充注速度在充注阶段期间在打开液体阀之后通过调节阀和/或流量计来调节和/或控制。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，容器中的预加压压力在预加压阶段和充注阶段期间都借助第二调节回路来控制和/或调节。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，在充注阶段期间，通过将回流气体持续地导出到处于大气压力下的环形通道中，使得产生从充注物容器的气体空间朝着要注入液态充注物的容器的方向的持续气流，并且由此使得容器中的预加压压力也在充注阶段期间被调节成这样的压力水平：该压力水平低于混合器的充注物容器的气体空间的正压。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，借助第二调节回路，可以将在充注阶段期间用液态充注物填充容器时的充注压力跟随在预加压阶段期间所产生的、基于预加压压力的那个压力差来跟踪调节(nachgeführt)。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，混合器的气体空间借助构造成压力调节回路的第一调节回路以压力控制的方式用处于正压下的加压气体进行加载。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，将混合器的气体空间调节成这样的正压：该正压高于处于液体空间中的液态充注物的CO2饱和压力。

根据又一优选的实施变型方案可以设置，将液态充注物以液位高度调节的方式(niveaugeregelt)供给至充注物容器的液体空间，使得液态充注物在液体空间中的充注物液面的高度保持恒定或近似恒定。

表述“基本上”或“大约”在本发明的意义上表示分别与精确的值存在+/-10％、优选+/-5％的偏差和/或表示对于功能不重要的变化的形式的偏差。

本发明的扩展方案、优点和应用可能性也可以从以下实施例的描述并且从附图中得出。在此，所有所描述的和/或图示的特征本身或任意组合原则上是本发明的主题，而与其在权利要求中的概括或其引用无关。权利要求的内容也成为说明书的组成部分。

尽管结合装置描述了一些方面，但是应当理解，这些方面也是对相应方法的描述，从而装置的区块元件或结构元件也可以理解为相应的方法步骤或理解为方法步骤的特征。与此类似地，结合方法步骤或者作为方法步骤描述的方面也是对相应装置的相应的区块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以通过硬件设备(或使用硬件设备)，例如微处理器、可编程计算机或电子电路来实施。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或多个方法步骤可以通过这样的设备实施。

附图说明

下面借助附图根据实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1根据本发明的用于以液态充注物填充容器的充注系统的示例性实施变型方案的示意性功能图，

图2作为在图1的功能图中所示出的充注元件的放大局部图，

图3根据本发明的用于以液态充注物填充容器的充注系统的另一示例性实施变型方案的示意性功能图。

在附图中，本发明的相同的或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外，为了清楚起见，在各个附图中仅示出对于描述相应附图所必需的附图标记。本发明在附图中也仅作为用于阐述工作方式的示意图示出。尤其地，附图中的图示仅用于阐述本发明的基本原理。为了清楚起见，没有示出装置的所有组成部分。

具体实施方式

在附图中总体用“1”表示的充注系统尤其包括：用于将液态充注物注入到瓶2或类似容器中的回转结构式充注机；以及在其他方面未详细示出的混合器的至少一个充注物容器50。充注系统1尤其可以构造用于自由射束充注和/或经由容器壁进行充注和/或用于长管充注。优选地，充注系统1用于容器2的压力充注，为此，这些容器2至少在实际充注阶段期间以密封位置布置在充注元件1.1上。

为此，充注系统1尤其包括充注元件1.1，在图1中仅示例性地示出其中一个充注元件1.1，并且这些充注元件1.1以均匀的角间距设置在充注机的可绕着机器竖直轴线MA回转地受驱动的转子4的周边上。所有充注元件1.1共用的且完全充注有液态充注物的产物管路5位于仅部分示出的转子4上，所述产物管路5例如构造成环形管路，并且所述产物管路5在充注运行期间完全充注有液态充注物，即尤其在液面上方不具有气垫。除了产物管路5之外，在转子4上还设有充注机的所有充注元件1.1共用的通道30和40，这些通道优选地构造成环形通道。

视充注方法而定，这些环形通道30和40可以满足不同的功能。例如，环形通道30可以用于在正压下引导惰性气体，尤其是用作加压气体通道。

替代地或补充地，环形通道40可以构造成回流气体通道或卸载通道，用于使容器2克服大气压力进行卸载，并且因此该环形通道具有大气压力。

在充注元件1.1的壳体6中尤其构造有液体通道7，该液体通道7通过管路8与完全填充有液态充注物的产物管路5连接。在此，管路8可以配属有流量计8.1，借助所述流量计8.1能够检测经由管路8输送给液体通道7的液态充注物的体积流(即每时间单位的充注物量)。有利地，流量计8.1构造成磁感应流量计，简称MID。

此外，在液体通道7中设置有液体阀9，更确切地说，用于将液态充注物受控制地输出给容器2。

优选同心地包围充注元件竖直轴线的输出口位于充注元件1.1的下侧处。

在所示实施例中，在输出口上设置有密封件12，该密封件12将输出口环形地包围，并且，在充注期间(尤其是也在压力充注期间)使相应容器2以其容器嘴部2.1压紧到该密封件12上，也即在密封位置中贴靠。

同样地，在所示实施例中设置有颈环保持器11。

液体阀9基本上由布置在液体通道7中的阀体9.1构成，该阀体9.1与构造在液体通道7的内表面上的阀座共同作用。阀体9.1和阀座形成充注元件1.1的闭合平面。

在所示实施方式中，阀体9.1设置或构造在与充注元件轴线FA同轴地布置的且在两端上敞开的阀管或气体管13上，该阀管或气体管13同时作为阀挺杆用于操纵液体阀9并且为此与操纵装置14共同作用，为了打开和闭合液体阀9，气体管13以及由此阀体9.1能够以预给定的行程在充注元件轴线FA中轴向地运动。

气体管13以敞开的下端部穿过输出口突出超过壳体6的下侧，并且因此在充注期间以该端部伸入到容器2的内部空间中。气体管13以其同样敞开的上端部伸入到闭合的气体空间15中。

此外，在充注元件1.1中构造有流动路径20，该流动路径20经由气体空间15并且经由气体管13与容器内部空间连接。

通过流动路径20，容器内部空间可以经由可调节的第一和/或第二控制阀SV1、SV2与环形通道30和/或环形通道40以流体方式连接。本发明的所有“控制阀”在此构造成“开”/“关”阀，即构造成这样的控制阀：该控制阀具有两个可能的允许的固定不变的运行状态：也即运行状态为“打开”和运行状态为“闭合”。控制阀SV2也可以构造成调节阀。

流动路径20在此构造成用于气态和/或液态的介质。

流动路径20在预加压阶段和/或充注阶段期间与待充注的容器2的内部空间相连接。

优选地，容器2在预加压阶段期间可经由流动路径20被加载以惰性气体，由此容器2经由流动路径20以惰性气体在可限定的预加压压力P_加压下预加压。

此外，在充注阶段期间从容器2挤出的回流气体也可以经由流动路径20导出。更详细地，为了在容器2的预加压阶段期间预加压，能够通过激活第一控制阀SV1而使流动路径20与构造成加压气体通道的环形通道30以流体方式连接。此外，通过激活第二控制阀SV2，流动路径20(也)能够在充注阶段期间与环形通道40以流体方式连接，该环形通道40构造成回流气体通道或卸载通道并且处于大气压力下。流动路径20在此可以构造成气体路径和/或气体通道系统。

在此，环形通道30、环形通道40以及产物管路8都被引导通过转子4与机器框架之间的转动连接部17，其中，环形通道40在转动连接部17的区域中优选通到大气中，而产物通道8以及环形通道30分别经由连接管路8.2和30.1与在其他方面未详细示出的混合器(或也称为混合设备)的充注物容器50连接。

在连接管路30.1中可以设置有可调节的第一控制阀30.2和可调节的第二控制阀30.3，用于控制每时间单位的加压气体流量(即气体的体积流量)。更详细地，第一控制阀30.2在连接管路30.1中以对流体密封的方式设置在气体空间50.1与环形通道30之间，而第二控制阀30.3作为分支部布置在连接管路30.1中，其中，该分支部通到大气环境中(也即克服大气压力)。在此，混合器(或混合设备)尤其可以涉及到用于制造混合产物的装置，并且在此优选也用于制造经碳酸化(或含碳酸)的混合产物，如本领域技术人员例如由现有技术已知的那样。

为此，例如由饮料水形成的液态基本成分或基础成分可以在混合器中首先脱气，然后与至少一种(优选形成味道的)添加成分(例如糖浆)混合成所需的最终浓度。如果混合饮料涉及到含碳酸的饮料，则利用CO2气体对混合饮料进行碳酸化以及缓冲，直至注满容器或瓶为止。这种混合产物的制备在由多个部件所构成的混合设备中进行，该设备通常称为混合器。

然后，利用混合设备可制造的、经碳酸化的混合产物或混合饮料能够以下面还将详细描述的方式和方法利用充注系统的至少一个充注元件1.1注入到容器2中。这种混合设备通常为了混合设备与填充装置之间的缓冲而具有缓冲储存器或缓冲罐，所述缓冲储存器或缓冲罐可以具有相对大的容积(例如直至1000升的容积)。尤其地，混合器的充注物容器50涉及到混合设备的这种缓冲储存器。容纳在充注物容器50中的混合产物在充注物容器50中叠加有CO2气垫，这种CO2气垫的压力高于混合产物中的CO2饱和压力。

换言之，也即在充注物容器50中形成了加载有CO2气体的上部气体空间50.1和填充有已完成混合的液态充注物的下部液体空间50。

优选地，充注系统1用于将液态充注物以压力注入到容器或瓶2中，其中，与充注系统1的充注元件1.1处于密封位置中的容器2在预加压阶段中至少暂时地以气体预加压到预加压压力P_加压，其中，用于预加压的气体从混合器的充注物容器50的处于正压P_储器下的气体空间50.1提取。

在此，充注系统1具有配属于充注物容器50的第一调节回路RK1，该第一调节回路RK1包括：用于检测气体空间50.1中压力的压力传感器52、可调节的控制阀53、以及第一调节及控制装置54。调节回路RK1用于将可通过输入管路55输送到气体空间50.1中的气体(优选CO2气体)调节成正压P_储器。在此，正压P_储器高于处于液体空间50.2中的混合产物的CO2饱和压力。

因此，气体空间50.1可以借助于构造成压力调节回路的第一调节回路RK1以压力控制的方式借助处于正压下的气体进行加载。通过输入管路55输送给气体空间50.1的气体在此可以从气体源(例如单独的气体源)供入。

液态充注物(即混合产物)经由未详细示出的供应管路这样经控制地和/或经调节地(尤其是以液位高度调节的方式)输送给充注物容器50(尤其是充注物容器50的液体空间50.2)，使得液态充注物在液体空间50.2中的充注物液面的高度保持恒定或近似恒定。

在此，充注元件1.1的液体阀9的闭合平面以高度(H1)布置在混合器的充注物容器50的液体空间50.2的充注物液面上方。换言之，在充注系统1中形成负向测地学高度(H1)，其方式是，使液体阀9的闭合平面高于液体空间50.2的充注物液面。

在根据本发明的方法中，在预加压阶段中，处于与充注系统1的充注元件1.1的密封位置中的容器2至少暂时地以加压气体预加压到预加压压力P_加压，其中，用于预加压的气体从混合器的充注物容器50的处于正压P_储器下的气体空间50.1提取。

此外，在时间上随后的充注阶段中，在充注元件1.1的液体阀9打开的情况下，容器2以来自混合器的充注物容器50的液体空间50.2的充注物经由充注系统1的完全填充有液态充注物的产物管路8进行充注。至少在充注阶段期间，被正在进入的充注物从容器2所挤出的回流气体经由充注元件1.1的回流气体路径20导出到用作回流气体通道的环形通道40中。

在此，在预加压阶段期间，至少在随后的充注阶段开始之前，在容器2中产生预加压压力P_加压，该预加压压力P_加压处于这样的压力水平：该压力水平低于混合器的充注物容器50的气体空间50.1的正压P_储器。

为此，充注系统1具有第二调节回路RK2，用于对至少在预加压阶段期间在容器2中形成的预加压压力P_加压进行控制和/或调节。第二调节回路RK2可以构造成压力调节回路，并且为此例如具有：用于检测充注压力的第一传感器装置56.1和/或第二传感器装置56.2、第一控制阀30.2和/或第二控制阀30.3、以及在连接管路30.1中设置在第二控制阀30.3与环形通道30之间的用于检测加压气体压力的第三传感器装置56.3、以及第二调节及控制装置57。

优选地，第二调节回路RK2在此构造成用于：在预加压阶段期间，至少在随后的充注阶段开始之前，在容器2中产生预加压压力P_加压，该预加压压力P_加压处于这样的压力水平：该压力水平低于混合器的充注物容器50的气体空间50.1的正压P_储器。

这可以通过以下方式实现：在预加压阶段期间将预加压气体至少暂时地和/或部分地导出到处于大气压力下的环形通道40中。这还可以通过以下方式实现：从气体空间50.1输送给容器2的加压气体在预加压阶段的整个持续时间期间被卸载到处于大气压力下的环形通道40中。

为此，尤其是加压气体(或预加压气体)经由流动路径20这样经控制地和/或经调节地导出到处于大气压力下的环形通道40中，使得由此至少在预加压阶段期间产生出气体空间50.1的正压P_储器与容器2中的预加压压力P_加压之间的可调设的压力差DF，其中，压力差DF借助第二调节回路RK2调节和/或控制。在此，气体空间50.1的正压P_储器与容器2中的预加压压力P_加压之间的额定压力差DF可以构成第二调节回路RK2的调节参量。

在此，在接入有布置在流量计8.1与充注元件1.1之间的第一传感器装置56.1和/或接入有布置在充注元件1.1内的第二传感器装置56.2的情况下，借助第二调节回路RK2可以实现对预加压压力P_加压的调节，其中，第一和/或第二传感器装置56.1、56.2检测这些为了调节而所需要的实际值。

尤其可以借助于第二调节回路RK2至少在预加压阶段期间这样调节预加压压力P_加压，使得适用于：

P_加压＝P_储器–P_{Delta H1}–P_充注速度–P_{由于充注速度造成的流动损失}，

P_储器在此对应于混合器的充注物容器50的气体空间50.1中的气体的压力(尤其是正压)。

P_{Delta H1}在此对应于用于克服高度H1所需的负压。

在此，P_充注速度对应于用于将静止的充注物加速到充注速度(纯计算上)所需的负压。

在此，P_{由于充注速度造成的流动损失}对应于用于补偿由于充注物的流动而出现的压力损失所需的负压。

在此重要的是，相应的充注功率决定了充注物的流动速度并且因此也决定了流动损失，从而使得流动损失不断地变化。

第二调节回路RK2在此具有快速的动态引导特性，也就是说，在预给定了引导参量或引导参量变化(额定值变化)之后期待这样的快速的动态特性：调节参量借助这种快速的动态特性来接近于引导参量的额定值。

在此，用于第二调节回路RK2的引导参量的动态匹配所需的典型时间间隔处于10ms至500ms之间的范围内，特别优选地处于20ms至200ms之间的范围内。

在此可以设置的是，经由第一和/或第二控制阀SV1、SV2流出的气体量主要对应于50ml/s至400ml/s的充注速度。

此外，第二调节回路RK2可以构造成用于在充注阶段期间调节充注物的压力，也称为充注压力调节。在此，待以液态充注物填充的容器2在预加压阶段中以从混合器的充注物容器50的气体空间50.1所提取的气体进行预加压。现在，如果已经预加压的容器2在时间上随后的充注阶段中以液态充注物进行填充，则位于容器2中的预加压气体被正在流入到容器2中的充注物排挤，并且作为所谓的回流气体从容器2经由充注元件1.1的构造成回流气体通道的流动路径20优选在充注阶段的整个持续时间期间被导出到构造成回流气体通道的环形通道40中。

在此，尤其是在充注阶段的整个持续时间期间，回流气体经由流动路径20导出到处于大气压力下的环形通道40中，并且充注压力通过也在充注阶段期间产生的、正压P_储器与预加压压力P_加压之间的压力差DF借助第二调节回路RK2来调节和/或控制。

在此，在充注阶段期间气体空间50.1的正压P_储器与容器2中的预加压压力P_加压之间的压力差DF可以借助第二调节回路RK2来调节，并且在此调节成300mm WS至1000mm WS(0.03bar-0.1bar)之间的充注速度。压力差DF借助第二调节回路RK2不仅在预加压阶段而且在时间上随后的充注阶段期间都近似恒定地被补偿调整。

如已经阐述的那样，尤其是借助第二调节回路RK2，即便在充注阶段期间，也在相应容器2中产生压力差DF，该压力差DF足以使充注物能够流入到相应容器2中。通过这种可调设的压力差DF，确定了在实际充注阶段期间相应容器2用液态充注物填充的充注速度。在充注阶段期间的最大可能充注速度在此例如可以借助第二调节回路RK2来调设和/或调节(适配)。

因此，为此在打开液体阀9之后借助第一控制阀SV1来关断通到构造成加压气体通道的环形通道30中的气体连接部。紧随其后地，借助第二控制阀SV2来打开通到不加压的回流气体通道40中的经节流的连接部。在此，通过尤其第二控制阀SV2的节流开口的尺寸，可以在接入有第二调节回路RK2的情况下确定(或调设)流出的气体量并且由此确定(或调设)充注速度。在需要两种充注速度的情况下，相应地也需要两个具有不同节流尺寸的控制阀。在此，在充注阶段结束之后，也可以经由与在充注阶段期间相同的经节流的气体路径进行卸载。

替代地或附加地，也可以借助在图3中示意性示出的第三调节回路RK3来调设和/或调节(适配)在充注阶段期间的充注速度。在此，第三调节回路RK3可以具有调节阀41、流量计8.1以及第三调节及控制装置42。作为可无级调设的调节阀41借助第三调节回路RK3能够在运行位态“打开”和/或运行位态“闭合”(也就是说开通位态和/或关断位态)之间在每个任意的中间位态中作为允许的运行位态被操控并且因此被调设(更确切地说优选以无级的方式)。这些任意的中间位态也可以作为允许的固定不变的运行位态被操控。

更详细地，在图3的该实施变型方案中，调节阀41安装在从产物分配通道5通至流量计8.1的管路8中，更确切地说是安装在产物分配通道5与流量计8.1之间。因此，调节阀41连同流量计8.1一起形成第三调节回路RK3，用于调节和/或控制在相应充注元件1.1的充注阶段期间的充注速度。在预加压之后，在相应容器2中存在这样的压力差DZ：该压力差DZ足以确保朝着相应容器2方向的流动。在此，在打开液体阀9之后，实际的流动速度(尤其是充注速度)由第三调节回路RK3(尤其是通过其调节阀41和/或流量计8.1)调节和/或控制。该最后提到的变型方案具有如下优点：回流气体可以再次流回到构造成加压气体通道的环形通道40中并且由此可以在下次充注时再次使用。

此外，第二调节回路RK2构造成用于：在充注阶段期间通过将回流气体持续地导出到处于大气压力下的环形通道40中来产生从充注物容器50的气体空间50.1朝要注入液态充注物的容器50方向的持续气流，由此即便在充注阶段期间也可以将容器2中的预加压压力P_加压调设成这样的值：该值低于混合器的充注物容器50的气体空间50.1的正压P_储器。

借助第二调节回路RK2，也可以将在充注阶段期间用液态充注物进行充注容器2时的那个充注压力参照在预加压阶段期间所产生的、基于预加压压力P_加压的那个压力差DF来跟踪调节。

本发明在上文中借助实施例来描述。可以理解的是，在不脱离本发明所基于的发明构思的情况下，大量的改变以及改型可是可能的。

因此，例如也可以设置，产物管路5不是完全地、而是仅几乎完全地充有液态充注物，其中，未充有液态充注物的那个空间则充有气体。

然而在此要注意，气体体积在压力波动时强烈改变，这会对充注过程产生负面影响。

在此重要的是，在本发明中，气体体积如此小，以至于气体的体积变化对充注过程的影响如此小，以至于充注过程的结果(例如充注高度精确性)不会以不允许的方式受到影响或受到损害。为了确保这一点，产物管路5中的气体体积必须显著小于产物管路5的总容积。

权利要求是说明书的组成部分。

附图标记列表

1 充注系统

1.1 充注元件

2 容器

2.1 容器嘴部

4 转子

5 产物管路

6 壳体

7 液体通道

8 管路

8.1 流量计

8.2 连接管路

9 液体阀

9.1 阀体

10 闭合平面

11 颈环保持器

12 密封件

13 气体管

15 气体空间

17 转动连接部

20 流动路径

30 环形通道

30.1 连接管路

30.2 第一控制阀

30.3 第二控制阀

40 收集通道/环形通道

50 充注物容器

50.1 气体空间

50.2 液体空间

52 压力传感器

53 控制阀

54 第一调节及控制装置

55 输入管道

56.1 第一传感器装置

56.2 第二传感器装置

56.3 第三传感器装置

57 第二调节及控制装置

FA 充注元件轴线

SV1 控制阀

SV2 控制阀

P_加压 预加压压力

P_储器 储器的气体空间的正压

RK1 第一调节回路

RK2 第二调节回路

H1 高度

DF 压力差

Claims (16)

1.一种用于在使用充注系统(1)的情况下以液态充注物对容器(2)进行充注的方法，其特征在于，

在所述方法中，充注元件(1.1)的液体阀(9)的闭合平面(10)以一高度(H1)布置在混合器的充注物容器(50)的液体空间(50.2)的充注物液面上方，

在所述方法中，在预加压阶段中，将与所述充注系统(1)的充注元件(1.1)处于密封位置中的容器(2)至少暂时地以气体预加压到预加压压力P_加压，其中，将用于预加压的气体从所述混合器的充注物容器(50)的处于正压P_储器下的气体空间(50.1)提取，并且

在时间上随后的充注阶段中，在所述充注元件(1.1)的液体阀(9)打开的情况下，将容器以来自所述充注物容器(50)的液体空间(50.2)的充注物经由所述充注系统(1.1)的充有液态充注物的产物管路(5)进行充注，

在所述方法中，至少在充注阶段期间，被正在进入的充注物从容器(2)所挤出的回流气体经由所述充注元件(1.1)的流动路径(20)导出到环形通道(40)中，并且

在所述方法中，在预加压阶段期间，至少在随后的充注阶段开始之前，在容器(2)中产生预加压压力P_加压，所述预加压压力处在低于所述混合器的充注物容器(50)的气体空间(50.1)的正压P_储器的压力水平。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在预加压阶段期间，至少暂时地将加压气体导出到处于大气压力下的环形通道(40)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

至少在预加压阶段期间，将加压气体经由流动路径(20)经控制地和/或经调节地导出到处于大气压力下的环形通道(40)中，以至于由此产生所述气体空间(50.1)的正压P_储器与容器(2)中的预加压压力P_加压之间的能调设的压力差DF。

4.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

至少在预加压阶段期间借助第二调节回路RK2控制和/或调节在容器(2)中的预加压压力P_加压，使得适用于：

P_加压＝P_储器–P_{Delta H1}–P_充注速度–P_{由于充注速度造成的流动损失}，

其中，P_加压是容器(2)中的预加压压力，

P_储器是所述混合器的充注物容器(50)的气体空间(50.1)中的气体的压力，

P_{Delta H1}是用于克服所述高度H1所需的负压，

P_充注速度是用于将静止的充注物加速到充注速度所需的负压，和

P_{由于充注速度造成的流动损失}是用于补偿由于充注物的流动而出现的压力损失所需的负压。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

使所述回流气体在充注阶段的整个持续时间期间经由所述流动路径(20)导出到处于大气压力下的环形通道(40)中，并且

充注压力是通过也在充注阶段期间产生的、所述正压P_储器与所述预加压压力P_加压之间的压力差DF借助所述第二调节回路RK2来调节和/或控制。

6.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

容器(2)中的预加压压力P_加压在预加压阶段和充注阶段期间借助所述第二调节回路RK2来控制和/或调节。

7.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在充注阶段期间，通过将所述回流气体持续地导出到处于大气压力下的环形通道(40)中，使得产生从所述充注物容器(50)的气体空间(50.1)朝着待以液态充注物注入的容器(50)方向的持续气流，并且因此在充注阶段期间也将容器(2)中的预加压压力P_加压调节成低于所述混合器的充注物容器(50)的气体空间(50.1)的正压P_储器的压力水平。

8.根据前述权利要求4所述的方法，

其特征在于，

充注速度在充注阶段期间借助所述第二调节回路RK2被调节成使得：在所述液体阀(9)打开之后，借助第一控制阀SV1闭合通到构造成加压气体通道的环形通道(30)中的气体连接部，并且紧随其后地，借助第二控制阀SV2打开通到不加压的回流气体通道(40)中的经节流的连接部。

9.根据前述权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

充注速度在充注阶段期间借助第三调节回路RK3调节，该第三调节回路具有调节阀(41)、流量计(8.1)以及第三调节及控制装置(42)。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

所述第三调节回路RK3将充注速度在充注阶段期间在打开所述液体阀(9)之后通过所述调节阀(41)和/或所述流量计(8.1)调节和/或控制。

11.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

借助所述第二调节回路RK2，将在充注阶段期间以液态充注物填充容器(2)时的充注压力根据在预加压阶段期间所产生的、基于预加压压力P_加压的压力差DF进行跟踪调节。

12.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

所述气体空间(50.1)借助构造成压力调节回路的第一调节回路RK1经压力控制地被加载以处于所述正压P_储器下的加压气体。

13.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

所述气体空间(50.1)调节成正压P_储器，所述正压构造成高于处于所述液体空间(50.2)中的液态充注物的CO2饱和压力。

14.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

液态充注物以液位高度调节的方式被供给至所述充注物容器(50)的液体空间(50.2)，使得所述液体空间(50.2)中的液态充注物的充注物液面的高度保持恒定或近似恒定。

15.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述产物管路(5)被完全充有液态充注物。

16.一种用于以液态充注物对容器(2)进行充注的充注系统(1)，其特征在于，

在所述充注系统中，充注元件(1.1)的液体阀(9)的闭合平面(10)以一高度H1布置在混合器的充注物容器(50)的液体空间(50.2)的充注物液面上方，

在所述充注系统中，能够将与所述充注系统(1)的充注元件(1.1)处于密封位置中的容器(2)在预加压阶段中至少暂时地以气体预加压到预加压压力P_加压，其中，将用于预加压的气体从所述混合器的充注物容器(50)的处于正压P_储器下的气体空间(50.1)提取，并且

在时间上随后的充注阶段中，在所述充注元件(1.1)的液体阀(9)打开的情况下，能够将容器以来自所述充注物容器(50)的液体空间(50.2)的充注物经由所述充注系统(1.1)的完全充有液态充注物的产物管路(5)进行充注，

在所述充注系统中，至少在充注阶段期间，被正在进入的充注物从容器(2)所挤出的回流气体能够经由所述充注元件(1.1)的流动路径(20)导出到环形通道(40)中，并且

在所述充注系统中，在预加压阶段期间，至少在随后的充注阶段开始之前，能够在容器(2)中产生预加压压力P_加压，该预加压压力处在低于所述混合器的充注物容器(50)的气体空间(50.1)的正压P_储的压力水平。