CN114436192A - 用于用填充产品填充容器的填充机构和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于用填充产品填充容器的填充机构，填充机构具有：第一产品路径，其具有用于连接到第一产品输入管路的第一产品接口、用于将填充产品导入容器中的第一产品出口和第一产品管路，第一产品管路将第一产品接口和第一产品出口处于流体连通；第二产品路径，其具有用于连接到第二产品输入管路的第二产品接口、用于将填充产品导入容器中的第二产品出口和第二产品管路，第二产品管路将第二产品接口和第二产品出口处于流体连通，其中第一产品路径设置用于将填充产品经由第一产品出口在第一填充产品射流中导入容器中，并且第二产品路径设置用于将填充产品经由第二产品出口在第二填充产品射流中导入容器中，第二填充产品射流与第一填充产品射流不同。

Description

用于用填充产品填充容器的填充机构和设备

技术领域

本发明涉及用于用填充产品填充容器的填充机构以及设备，优选用于在饮料灌装设施中使用。

背景技术

在食品领域中的流体灌装中已知不同结构类型的填充阀。在此，非碳酸的(蒸馏)和碳酸的(CSD)的液体的基本产品类型之间存在区别。在非碳酸化的产品，例如灌装蒸馏水、果汁等的情况下，液体通常以自由射流的方式填充到容器中。与此不同，当灌装碳酸产品，例如啤酒、苏打水、软饮料等时，液体通常沿着容器内壁处进入容器中，以便减少放气和起泡。

下面将更详细地描述这两种灌装过程连同相应的填充阀的基本结构，以蒸馏的产品的自由射流灌装开始：

在自由射流灌装中，填充阀是用产品填充的，并且阀经由填充阀出口处的阀锥实现打开/关闭。待填充的容器无接触地定位在填充阀下方的限定距离处。为了开始填充过程，阀锥被升高，并且产品以尽可能层状的流经由流动优化的轮廓，通过所产生的环形缝隙从填充阀以自由射流流入容器中。

在灌装碳酸产品时，填充阀也是用产品填充的。如开头提到的，碳酸产品经由容器内壁导入容器中，以便减少放气和起泡。出于同样的原因，在所谓的反压法的范围内，容器处于超压下，从而使CO₂以液相保持结合。为此，将容器气密地按压到填充阀上，并且在填充开始之前用张力气体(例如CO₂)预紧。在预紧后，开始灌装。代替如在自由射流灌装情况下的阀锥，阀的打开/关闭功能由涡旋体承担，所述涡旋体还将流动的液体置于旋转中。如果涡旋体升高，那么产品经由用于壁灌装的流动优化的轮廓通过环形缝隙流入被压紧的容器中。由于旋转的离心力，将液体向外推动，然后沿着容器内壁处流动，因此灌装的这种类型也称作为“壁灌装”。同时，容器中的气体可以经由涡旋体中和与其相连的阀杆中的孔逸出。在填充过程结束时，通过将涡旋体压在出口轮廓上的方式来封闭环形缝隙，将容器的压力释放至环境压力并且接着与填充阀分离。

用于自由射流和壁灌装的流动优化的出口轮廓是非常不同的，因为在一种情况下要产生层状的、趋向于窄的填充射流，而在另一种情况下，要产生旋转的、变宽的填充射流。因此，为自由射流灌装而研发的填充阀不能轻易用于壁灌装，反之亦然。尤其不可能在阀锥前的自由射流阀中产生填充产品的旋转并且将所述填充产品经由自由射流出口轮廓以期望的方式导出。为了能够为每个过程产生最优的出口轮廓，因此需要将两个轮廓在空间上分离。

原则上，可以将非碳酸的以及碳酸的产品借助于用于自由射流灌装或者壁灌装的填充阀灌装。然而在此情况下至少一个产品类型并非最优地被灌装。这样相应最优的填充过程的组合是不可能的。此外，每个填充器，即每个灌装设施通常实施仅一个过程。如果碳酸产品以自由射流形式灌装，那么仅能实现与壁灌装相比更低的灌装速度。另一方面，在壁灌装的情况下非碳酸产品的无菌灌装是不容易实现的。

发明内容

因此，本发明的目的是，改进用填充产品对容器的填充，特别是在机械工程方面简化不同填充类型的灌装，优选自由射流灌装和壁灌装。

所述目的通过根据本发明的填充机构以及根据本发明的设备实现。有利的改进方案由发明的下述说明以及优选实施例的说明中得到。

根据本发明的填充机构和设备用于用填充产品填充容器。作为要灌装的产品尤其考虑饮料，例如水(蒸馏的或碳酸的)、软饮料、冰沙、乳制品、啤酒、葡萄酒、混合饮料等。

填充机构包括：第一产品路径，其具有用于连接到第一产品输入管路的第一产品接口、用于将填充产品导入容器中的第一产品出口和第一产品管路，所述第一产品管路将第一产品接口和第一产品出口处于流体连通。填充机构还包括第二产品路径，其具有用于连接到第二产品输入管路的第二产品接口、用于将填充产品导入容器中的第二产品出口和第二产品管路，第二产品管路将第二产品接口和第二产品出口处于流体连通。

第一产品路径设置为，用于将填充产品经由第一产品出口在第一填充产品射流中导入容器中，并且第二产品路径设置为，用于将填充产品经由第二产品出口在第二填充产品射流中导入容器中，所述第二填充产品射流与第一填充产品射流不同。换言之，第一产品路径的导入容器中的填充产品射流的性质，例如几何形状、聚束、分层、旋转等不同于第二产品路径的导入容器中的填充产品射流的性质。

以这种方式可以借助于同一填充机构结构上紧凑地实现不同的灌装类型，而不必进行降低质量的折衷。特别是在灌装量少的情况下，现在不必再为不同的要灌装的产品，如碳酸的和非碳酸的填充产品保留多个灌装设施，从而节省了资源和成本。可以快速且容易地进行产品更换。由此，生产可以对客户期望或市场形势的变化作出快速反应。

特别优选地，第一产品路径设置为用于自由射流灌装和/或第二产品路径设置为用于壁灌装。表述“自由射流灌装”和“壁灌装”在本技术领域中是已知的和惯用的：在自由射流灌装中，容器通常无接触地定位在填充机构下方的限定距离处，并且填充产品在尽可能层状的几何限定的流中从填充机构的相应产品出口流到容器中。在壁灌装时，容器嘴口与填充机构的嘴口部段接触，例如气密地压紧，并且填充产品在灌装过程中通常借助于涡旋体被置于旋转，由此离心力将填充产品向外推动，使容器内壁上的填充产品顺流而下。自由射流灌装特别适用于非碳酸填充产品和/或无菌灌装，而壁灌装主要用于灌装碳酸填充产品，以减少脱气和发泡。

优选地，填充机构具有至少一个气体通道，该气体通道设置为用于将张力气体(Spanngas)导入到容器中和/或用于从容器中导出气体。经由气体管路例如可以将回流气体导出，所述回流气体在填充容器期间被排出。替选地或附加地，在反压法或负压法的情况下，气体管路可以用于释放容器的压力，即压力平衡。因此，气体管路可以满足多种功能，或者可以提供例如呈管中管结构的多个气体管路。

优选地，第一产品路径在第一产品管路中包括可移动的阀锥以及与所述阀锥共同作用的阀座，其中阀锥能够经由致动器与阀座接触(例如可下降至阀座上)并且能够从所述阀座移开(例如可从阀座抬起)，使得第一产品出口由此可以相应地关闭或打开。以这种方式可以经由第一产品路径以构造简单且可靠的方式产生自由射流。为了该目的，阀锥、阀座、第一产品管路和第一产品出口能够具有流动优化的轮廓，以便产生尽可能好的层状的自由射流。

优选地，气体通道伸展穿过阀锥和可能的阀杆，所述阀杆将阀锥与致动器连接，由此首先主要与壁灌装相关的上述气体功能和用于自由射流灌装的技术机构可以在结构上协同地组合，而不必在两种灌装模式的质量方面进行折衷。

优选地，第一产品管路具有柱形形状，其中第二产品管路在第一产品管路的径向外部伸展。第一产品管路例如由填充机构的柱形的壳体的内腔形成。用于这两种灌装模式，尤其是自由射流灌装和壁灌装的产品接触的区域的空间上的分离可实现分别最优的几何形状的使用。通过第二产品管路在径向外部伸展的方式，优选至少部段地关于第一产品管路同心地，相应的指向容器中的产品流可以容易地置于旋转中，而不使穿过第一产品路径的内部的、层状的自由射流的产生变难。

出于相同原因优选第二产品出口由环形缝隙形成，所述环形缝隙径向地和/或同心地包围第一产品出口，优选还有环形缝隙。

优选地，第二产品路径包括涡旋轮廓，使得填充产品在导入容器中时置于旋转中。旋转轴线在此对应于指向容器中的射流方向，所述射流方向还通常与重力方向一致。填充机构通常具有细长的、柱形形状，由此它限定纵向方向。填充机构通常竖直地安装，由此纵向方向与重力方向重合。由此，空间上的表述，例如“上部”、“下部”、“上方”、“下方”等具有清楚的意义。

优选地，第二产品管路包括多个外罩通道，所述外罩通道在第一产品管路的径向外部伸展并且优选从产品管路的共同的部段分出。换言之，根据本实施变型形式，第二产品管路在第二产品接口下游分成多个，优选首先两个通道，所述通道因此称作为“外罩通道”，因为所述通道在外罩面上或在外罩区域中至少部段地包围第一产品管路。通过第二产品管路的这种划分，第二产品路径的产品流可以均匀并且适当地建模。

特别优选地，第二产品管路首先分为两个外罩通道，其还在下游更远处，例如大约在一半的路程处，分别分为两个另外的外罩通道。以这种方式，在流动优化时可以保证各个外罩通道的相同长的路径路程，这降低了形成聚集物和不均匀地构成的屏蔽物的风险。此外，各个通道的横截面优选构成为，使得进一步有利于沿着路径路程的均匀的产品分布。

优选地，第一和第二产品管路不彼此流体连通。换言之，至少在产品接口和产品出口之间在此情况下不进行两个产品路径之间的流体交换，使得指向容器中的产品射流可以根据两个灌装模式无折衷地建模。

优选地，填充机构具有用于容纳第一产品路径和第二产品路径的壳体。壳体优选是柱形形状的，其中这不限制于完美的圆柱体，因为所述限制会例如被接口、附件、法兰、紧固机构等破坏。第二产品路径，特别是第二产品管路优选地至少部段地在壳体的壳体壁中、在壳体壁上伸展或者由壳体壁形成。因此，第二产品路径及其可能的外罩通道至少部段地集成到壳体中或嵌入其中，由此以结构紧凑的方式实现了用于这两种灌装模式的与产品接触的区域的空间分离。

优选地，壳体，以及至少第二产品路径的通道结构至少部段地通过3D打印法，优选选择性激光熔化法制造，由此可实现复杂的通道结构，所述通道结构不能或很难通过常规的减材法如车削、铣削或激光切割产生。

优选地，壳体包括上部的阀部段、法兰部段和下部的阀部段，其中上部的阀部段和下部的阀部段通过3D打印法，例如选择性激光熔化法制造以及在法兰部段的两侧上增材地构成。增材制造法由于在此期望的通道几何形状的复杂度而是有用的，因为填充机构的整体制造借助于常规的方法不可实现或仅用高的耗费可实现。通道可以流动方面最优地设计，并且得到用于实现常规上难以实现的几何形状的最大的设计自由度。此外，能通过增材或生成式制造实现材料节约，因为与减材制造法不同仅使用所需的材料。法兰部段可以借助于常规的方法，例如车削、铣削、激光切割等制造从而特别经济地制造。

上述目的还通过用于优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备实现。所述设备具有：至少一个根据上文所描述的实施变型形式之一的填充机构；用于提供填充产品的产品储存器；第一产品入口，其与填充机构的第一产品接口连接并且设置为，用于将填充产品从产品储存器中导入第一产品路径中；第二产品入口，其与填充机构的第二产品接口连接并且设置为，用于将填充产品从产品储存器中导入第二产品路径中。

参照填充机构描述的特征、技术效果、优点以及实施例类似地适用于设备。

所述设备可以实现为回转台，其中多个填充机构安装在转盘的外环周上，所述转盘在沿着圆形轨道填充期间运输填充机构和待填充的容器。

优选地，第二产品入口为了操纵填充产品流而包括阀，尤其是切换阀，以便将填充产品到第二产品路径中的输入管路接通或切断。以这种方式可以保持填充机构的结构上的复杂度是小的。

对于在填充机构前(即在填充机构的第二产品接口上游)对第二产品路径的阻挡替选地或附加地，可以在填充机构之内，例如在第二产品出口处进行体积流的阻挡或调节。为此不同的解决方案是可能的：这样可以在第二产品出口处借助于活门实现阻挡，所述活门在填充结束时由填充机构的壳体翻转并且封闭第二产品开口。替选地，也可实现将密封面压紧到第二产品出口上或在第二产品出口的高度上压紧到用柔性材料包套的中央隔板上。替选地，可移动的出口套筒可以承担在填充机构的下端部处的密封。

优选地，通风管路设有通风阀，所述通风阀从第二产品输入管路分出。在填充结束时通风阀可以打开，使得通道可以空置。然后，容器可以经由可能的切换阀降压至环境压力并且接着被运出。

本发明的其他优点和特征从对优选实施例的下面的描述中可见。其中所描述的特征能够以单独形式或以与一个或多个上述特征组合的形式实现，只要这些特征不相互矛盾。对优选实施例的下面的描述在此参照附图进行。

附图说明

本发明的优选的其他实施方式通过对附图的下面的说明详细阐述。在此示出：

图1示出根据一个实施例的填充机构的竖直剖视图，所述填充机构具有在填充机构外的示意示出的流体路径；

图2示出具有连接的产品输入管路的填充机构的侧视图；

图3示出填充机构的前视图；

图4示出填充机构的在下部区域中的水平剖视图。

具体实施方式

下面，根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、类似的或起相同作用的元件在不同附图中设有相同的附图标记，并且部分地省略对这些元件的重复描述，以便避免冗余。

图1示出根据一个实施例的填充机构10在此也称作为“组合阀”的竖直剖视图，其具有在填充机构10外的示意示出的流体路径。填充机构10用于用填充产品，优选在饮料灌装设施中用饮料填充容器(在附图中未示出)。作为待填充的填充产品例如考虑水(蒸馏的或碳酸的)、软饮料、冰沙、乳制品、啤酒、葡萄酒、混合饮料等。

填充机构10具有细长的、柱形的壳体20，所述壳体的主延伸限定纵向方向。在已安装状态中，纵向方向通常与重力方向重合。

壳体20可以将填充机构10划分为三个部段，上部的阀部段30、法兰部段40和下部的阀部段50，这然而仅是示例性的。填充机构10的所述三部分划分基本上用于经济性地制造构件。这样，上部的阀部段30例如可以在选择性的激光熔化法(SLM)或其他3D打印法中制造以及直接且无缝地增材或生成式构成到法兰部段40上。法兰部段40可以借助于常规的方法，例如车削、铣削、激光切割等制造进而特别经济地制造。填充机构10的下部部段50优选同样借助于增材法，特别是3D打印法从其他侧施加或打印到法兰部段40上，使得法兰部段40用作为用于两侧的结构即上部的阀部段30和下部的阀部段50的基座或锚固件。

增材制造法由于下述通道几何形状的复杂度而是有用的，因为填充机构10的整体制造借助于常规的方法不可实现或仅用高的耗费可实现。通道可以流动方面最优地设计，并且得到用于实现常规上难以实现的几何形状的最大的设计自由度。此外，能通过增材或生成式制造实现材料节约，因为与减材制造法不同仅使用所需的材料。

在上部的阀部段30中安装不同的接口，包括第一产品接口31和第二产品接口32。要指出的是，表述“第一”、“第二”等不指定任何等级或顺序，仅用于语言上的区分。两个产品接口31、32设置为用于连接到相应的产品输入管路131、132(也参见图2)并且将填充产品导入填充机构10中的不同通道中，如下文更详细地解释的。在图1中，为了清楚，在填充机构10外的流体路径的示意图中省略了第一产品输入管路131的图示。然而，从图2中可以看出所述第一产品输入管路。

此外，上部的阀部段30包括至少一个气体接口33，所述气体接口设置为用于连接相应的气体管路133。气体管路133例如用于输入张力气体和/或导出从容器中挤出的回流气体。为了该目的，气体管路133可以与气体接口33和其上连接的气体通道36a一起实现多种功能，是管中管结构，或可以设有多个气体接口33，其具有用于连接到相应的气体管路的气体通道36a。

在上部的阀部段30中还存在第一产品管路34，其与第一产品接口31流体连接并且在本实施例中是由壳体20包围的产品腔。此外，上部的阀部段30具有第二产品管路35，所述第二产品管路与第二产品接口32流体连接并且在本实施例中分为多个外罩通道35a、35b，所述外罩通道在壳体20的外环周或柱形外罩的区域中伸展。

产品管路34、35，尤其第二产品管路35可以，如所提及那样，具有分支。此外，所述分支的构型(弯曲、走向、直径、横截面等)可以在期望的灌装模式方面，尤其自由射流灌装和壁灌装方面是优化的。通常不进行在填充机构10内的第一和第二产品管路34、35之间的流体交换，然而原则上不排除。具有外罩通道35a、35b的第二产品管路35的可能的结构和可能的走向最好从图2和3中可见以及所述第二产品管路的作为在下部的阀部段50中的涡旋轮廓55的延长部从图4的横截面中可见。

一个优选的外罩几何形状如下：产品管路35首先分为两个外罩通道35a，这最好从图3的立体图中可见。外罩通道35a还优选大致在中间分别分为两个另外的外罩通道35b，这最好从图2的立体图中可见。填充产品首先在中间引导是有意义的，以便针对每个外罩通道35a产生相同大小的路径路程，这降低了或完全避免了形成聚集物和不均匀地构成的屏蔽物的风险。此外，各个通道的横截面优选构成为，使得进一步有利于沿着路径路程的均匀的产品分布。这在本实施例中通过如下方式保证，即在到入口以及到出口的所有部位处各个的横截面的总和保持相等。

上部的阀部段30还具有阀杆36，所述阀杆中央地并且沿纵向方向延伸穿过壳体20。阀杆36在上端部处连接于致动器37，所述致动器设置为，用于抬高和降低阀杆36从而抬高和降低位于下端部处的阀锥51。致动器37可以包括预紧机构37a，例如螺旋弹簧，所述预紧机构设置为，用于将阀锥51预紧到位置中，例如封闭的位置中。

阀杆36包括气体通道36a，所述气体通道优选作为孔中央地在其中和沿纵向方向延伸。也可以设有多个气体通道36a，例如用于将气体输入和气体输出彼此分开。在此情况下，气体通道36a可以构成为管中管结构。

阀杆36的密封及其相对于壳体20的内腔，尤其相对于第一产品管路34的平移支承可以经由波纹管38进行。

下部的阀部段50经由法兰部段40安装在上部的阀部段30上。在下部的阀部段50中存在已经提到的阀锥51，所述阀锥可以经由致动器37降低到壳体侧的阀座52中并且从所述阀座中移出，使得由此第一产品出口53a可以将第一产品管路34封闭和打开，所述第一产品出口优选构成为环形缝隙或包括这种环形缝隙。

下部的阀部段50包括嘴口部段54，待填充的容器可以气密地压紧在所述嘴口部段上。在嘴口部段54的区域中，在第一产品出口53a旁边存在涡旋轮廓55，以便经过第二路径，即通过第二产品管路35运输的填充产品在从填充机构10中排出时置于旋转中。在填充产品经由第二产品出口53b导入嘴口部段54中之前，第二产品管路35，在本实施例中以总共四个外罩通道35b形式，经由涡旋轮廓55，即限定的流动曲线将填充产品置于旋转中，所述第二产品出口优选构成为环形缝隙或包括这种环形缝隙。

第一产品出口53a和第二产品出口53b将填充产品导入共同的嘴口部段54中。从那里起填充产品到达嘴口部段54下方的或与嘴口部段54接触的容器中。

所描述的组合填充阀在唯一的填充机构10中结合了两种填充过程，特别是自由射流灌装，特别适用于蒸馏(still)的填充产品，和壁灌装，特别适用于碳酸的填充产品，而不会使相应另一个填充过程的质量变差。填充机构10内部中的与产品接触的轮廓包括第一产品管路34、阀锥51、阀杆36、波纹管38，并且允许产生第一填充射流，特别是自由射流，借助于所述第一填充射流将填充产品导入容器中。在填充机构10的外罩区域中的与产品接触的轮廓包括第二产品管路35、具有涡旋轮廓55的外罩通道35a并且允许产生第二填充射流，特别是用于壁灌装的旋转的填充射流，借助于所述第二填充射流将填充产品导入容器中。第一和第二填充射流的性质(形状、聚束、分层、旋转、流动特性等)可以不同，而这些性质不必由两个单独的填充阀产生。

用于第一填充过程，特别是自由射流灌装的引导产品的部件包括第一产品管路34和第一产品出口53a，并且在此也统称为第一产品路径W1。用于第二填充过程，特别是壁灌装的引导产品的部件包括具有外罩通道53a、53b的第二产品管路35和第二产品出口53b，并且在此也统称为第二产品路径W2。

填充机构10在灌装设施中的连接可能性从图1的流体路径、阀以及储存器的示意图中得到。

根据本实施例，填充产品经由产品储存器110提供。产品储存器110能够以中央容器或环形容器的形式提供，其向多个填充机构10供应填充产品，所述多个填充机构10例如设置在填充器转盘的环周上。为此目的，填充产品从产品储存器110经由第一(参见图2)和第二产品输入管路131、132导向至填充机构10。第一和第二产品输入管路131、132可以从连接到产品储存器110上的共同的产品输入管路130分出。

至少第二产品输入管路132包括切换阀111，以便能将填充产品到第二产品路径W2中的输入管路接通或切断。替选地或附加地，设有调节阀，以便调节填充产品至填充机构10的体积流。在图2中示出另一实施方式，在所述另一实施方式中切换阀111可以将填充产品流从共同的产品输入管路130切换到第一产品输入管路131或第二产品输入管路132中，这对于完全阻挡入流是附加的或替选的。在产品输入管路131、132或共同的产品输入管路130中优选在切换阀111上游还可以设置有流量计112，以便测量经过的体积流。

在图1的实施例中，通风管路113还设有通风阀114，所述通风阀可以用于在填充结束时通过打开通风阀114使管路和通道空置。

此外，产品储存器110的顶部空间110a经由切换阀115与气体管路133连接。以这种方式，气体可以在产品储存器110的顶部空间110a中用作为张力气体并且经由气体通道36a导入容器中。气体管路133还经由切换阀116与环境连接，由此容器可以降压至环境压力。

此外，更准确地描述填充机构10的工作方式和两种灌装模式，其中示例性假设，第一填充射流设计用于在自由射流中灌装蒸馏的，即非碳酸的填充产品并且第二填充射流设计用于灌装碳酸的填充产品作为壁灌装。

为了灌装碳酸的产品将要填充的容器的容器嘴口气密地压紧到填充机构10的嘴口部段54上。这可以通过抬高容器，降低填充机构10或这两种往复运动的组合实现。

接着将容器通过打开切换阀115借助于张力气体，例如CO₂预紧。在此在容器和产品储存器110的顶部空间110a之间发生压力平衡。

在预紧结束和关闭切换阀115之后，可以开始真正的填充过程。为此，对于第二产品输入管路132打开切换阀111，由此使填充产品从产品储存器110中流入第二产品管路35和外罩通道35a、35b中。在填充产品经由第二产品出口53b导入自由射流阀的出口轮廓下方的嘴口部段54中并且接着导入容器中之前，填充产品经由外罩通道35a、35b及其涡旋轮廓55置于旋转中，其中填充产品在容器那在内壁处流下。容器中的在此挤出的回流气体经由在阀锥51和阀杆36中的气体通道36a以及气体管路133引回到产品储存器110中。

在填充结束时，通风阀114打开，使得通道可以空置。随后容器可以经由切换阀116降压至环境压力并且接着被运走。

为了灌装非碳酸的产品将容器放置在嘴口部段54下方，而在此不必存在与容器嘴口的气密连接。填充产品通过从产品储存器110中抬高阀锥51经由第一产品输入管路131、第一产品管路34和第一产品出口53a作为自由射流流入容器中。必要时，切换阀111能相应地切换，使得第一产品路径W1打开并且第二产品路径W2关闭。然而，切换阀111对于第一产品路径W1而言不一定是必需的，因为流量经由阀锥51调节。

用于自由射流灌装和壁灌装的与产品接触的区域的空间上的分开尤其在出口轮廓方面的空间上的分开可实现分别最优的几何结构的使用，而不必进行降低质量的折衷。

上文描述的实施例可以可选地通过如下方式转变，即对于在第二产品输入管路132中的填充机构10上游的封锁装置和通风装置替选地或附加地实现在第二产品出口53b处的封锁装置53c。可选的封锁装置53c示意地在图1中示出。为此可实现不同的解决方案：这样可以借助于活门实现在第二产品出口53b处的封锁装置53c，所述活门在填充结束时由填充机构10的壳体20翻转并且封闭第二产品出口53b。替选地，也可实现将密封面压紧到第二产品出口53b上或在第二产品出口53b的高度上压紧到用柔性材料包套的中央隔板上。替选地，可移动的出口套筒可以承担在填充机构10的下端部处的密封。

在这些变型形式中有利的是，改善在填充结束之后的空置(Leerlaufen)以及在打开阻挡阀111和填充产品进入容器中之间的延迟时间。如果密封如在此所描述那样在第二产品出口53b处在下方才进行，那么还不需要在填充机构10外部设置通风装置。

在第二产品出口53b处的封锁装置53c还允许外罩通道35a、35b的改变，使得所述外罩通道可以由阀壁中的全容积的、较少分支的空间代替。涡旋部可以由薄片代替，因为在第二产品出口53b处的封锁装置53c的情况下总横截面积的相等不适用。出于卫生角度，这种改变是有利的，因为能更容易地监控全容积并且大横截面积堵塞的概率低于一些通道，例如四个通道中的堵塞的概率。滴漏行为得到改善，因为与在填充机构10上游的封锁装置情况相比，在此情况下封锁装置53c下方的润湿面积更小。

前述填充机构10允许尤其用于碳酸的填充产品的壁灌装，以及尤其用于蒸馏的填充产品的无菌灌装和/或自由射流灌装。基本想法是，自由射流灌装阀或填充机构10的阀壁用于通道，碳酸的产品在所述通道中置于旋转中并且可以借助涡旋部灌装。由此，填充机构10可以将两个过程组合，而所述产品路径不交叉。

产品更换可快速地且简单地执行，由此生产可以快速地对客户期望或市场形势的变化作出反应。尤其在灌装量少的情况下，现在不必再为碳酸的和非碳酸的填充产品或为不同灌装类型保留多个灌装设施，由此能节省资源和成本。

对于壁灌装，在此所描述的结构省去涡旋体，由此不仅节省了部件，而且也消除了涡旋体和填充阀内壁之间的常规缝隙。由此可以使可能的细菌形成最小化。这也同样适用于抬高/降低常规的涡旋体的部件，由此涉及更少的磨损部件并且填充机构10能够以特别可靠和低维护的方式进行壁灌装。

只要适用，实施例中所示的所有单独特征可以彼此组合和/或交换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表

10 填充机构

20 壳体

30 上部的阀部段

31 第一产品接口

32 第二产品接口

33 气体接口

34 第一产品管路

35 第二产品管路

35a 外罩通道

35b 外罩通道

35c 封锁装置

36 阀杆

36a 气体通道

37 致动器

37a 预紧机构

38 波纹管

40 法兰部段

50 下部的阀部段

51 阀锥

52 阀座

53a 第一产品出口

53b 第二产品出口

54 嘴口部段

55 涡旋轮廓

110 产品储存器

110a 顶部空间

111 切换阀

112 流量计

113 通风管路

114 通风阀

115 切换阀

116 切换阀

130 产品输入管路

131 第一产品输入管路

132 第二产品输入管路

133 气体管路

W1 第一产品路径

W2 第二产品路径

Claims (15)

1.一种填充机构(10)，用于优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器，其中所述填充机构(10)具有：

第一产品路径(W1)，其具有用于连接到第一产品输入管路(131)的第一产品接口(31)、用于将所述填充产品导入所述容器中的第一产品出口(53a)和第一产品管路(34)，所述第一产品管路将所述第一产品接口(31)和所述第一产品出口(53a)处于流体连通；

第二产品路径(W2)，其具有用于连接到第二产品输入管路(132)的第二产品接口(32)、用于将所述填充产品导入所述容器中的第二产品出口(53b)和第二产品管路(35)，所述第二产品管路将所述第二产品接口(32)和所述第二产品出口(53b)处于流体连通；其中

所述第一产品路径(W1)设置为，用于将所述填充产品经由所述第一产品出口(53a)在第一填充产品射流中导入所述容器中，并且所述第二产品路径(W2)设置为，用于将所述填充产品经由所述第二产品出口(53b)在第二填充产品射流中导入所述容器中，所述第二填充产品射流与所述第一填充产品射流不同。

2.根据权利要求1所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第一产品路径(W1)设置用于自由射流灌装和/或所述第二产品路径(W2)设置用于壁灌装。

3.根据权利要求1或2所述的填充机构(10)，其特征在于，所述填充机构(10)具有至少一个气体通道(36a)，所述气体通道设置用于将张力气体输入到所述容器中和/或从所述容器中导出气体。

4.根据前述权利要求中任一项所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第一产品路径(W1)在所述第一产品管路(34)中包括可移动的阀锥(51)以及与所述阀锥共同作用的阀座(52)，其中所述阀锥(51)能够经由致动器(37)与所述阀座(52)接触并且能够从所述阀座移开，使得所述第一产品出口(53a)由此关闭或打开。

5.根据权利要求3和4所述的填充机构(10)，其特征在于，所述气体通道(36a)伸展穿过所述阀锥(51)，其中所述填充机构(10)优选具有阀杆(36)，所述阀杆(36)将所述阀锥(51)与所述致动器(37)连接，并且所述气体通道(36a)还伸展穿过所述阀杆(36)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第一产品管路(34)具有柱形形状并且所述第二产品管路(35)在所述第一产品管路(34)的径向外部伸展，其中所述第二产品路径(W2)优选包括涡旋轮廓(55)，使得所述第二产品路径(W2)的填充产品在导入所述容器中时置于旋转中。

7.根据权利要求6所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第二产品出口(53b)由环形缝隙形成，所述环形缝隙径向地和/或同心地包围所述第一产品出口(53a)，优选同样包围环形缝隙。

8.根据权利要求6或7所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第二产品管路(35)包括多个外罩通道(35a、35b)，所述外罩通道在所述第一产品管路(34)的径向外部伸展并且优选从所述产品管路(35)的共同的部段分出，其中所述第二产品管路(35)优选分成两个外罩通道(35a)，所述外罩通道(35a)又分别分成两个另外的外罩通道(35b)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的填充机构(10)，其特征在于，所述第一和第二产品管路(34、35)彼此不处于流体连通。

10.根据前述权利要求中任一项所述的填充机构(10)，其特征在于，在所述第二产品出口(53b)上设置有封锁装置(53c)，所述封锁装置设置为，用于根据需要打开和关闭所述第二产品出口(53b)，其中所述封锁装置(53c)优选包括一个或多个活门。

11.根据前述权利要求中任一项所述的填充机构(10)，其特征在于，所述填充机构(10)具有壳体(20)，优选柱形形状，用于容纳所述第一产品路径(W1)和所述第二产品路径(W2)，其中所述第二产品路径(W2)至少部段地在壳体壁中伸展，在所述壳体壁上伸展或由所述壳体壁形成。

12.根据权利要求11所述的填充机构(10)，其特征在于，所述壳体(20)至少部段地由3D打印法，优选选择性激光熔化法制造。

13.根据权利要求12所述的填充机构(10)，其特征在于，所述壳体(20)包括上部的阀部段(30)、法兰部段(40)和下部的阀部段(50)，其中所述上部的阀部段(30)和所述下部的阀部段(50)通过3D打印法，优选选择性激光熔化法制造以及在所述法兰部段(40)两侧上增材地构成。

14.一种用于优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备，其中所述设备具有：

至少一个根据上述权利要求中任一项所述的填充机构(10)；

用于提供所述填充产品的产品储存器(110)；

第一产品入口(131)，其与所述填充机构(10)的所述第一产品接口(31)连接并且设置为，用于将所述填充产品从所述产品储存器(110)中导入所述第一产品路径(W1)中；

第二产品入口(132)，其与所述填充机构(10)的所述第二产品接口(32)连接并且设置为，用于将所述填充产品从所述产品储存器(110)中导入所述第二产品路径(W2)中，其中所述第二产品入口(132)优选包括阀，所述阀设置为，用于将所述填充产品到所述第二产品路径中的输入管路接通或切断。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，设置具有通风阀(114)的通风管路(113)，所述通风管路从所述第二产品输入管路(132)分出。

Images