CZ134898A3

CZ134898A3 - Způsob a zařízení k plnění zásobníků kapalinami

Info

Publication number: CZ134898A3
Application number: CZ981348A
Authority: CZ
Inventors: Uwe Dr. Grupa
Original assignee: Linde Technische Gase Gmbh
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1998-12-16
Also published as: DE59800211D1; DE19718276A1; EP0875484A1; ATE194969T1; EP0875484B1

Description

JUDr. Miloš Všetečka advokát 120 00 Praha 2, Hálkova 2

ZPŮSOB A ZAŘÍZENÍ K PLNĚNÍ ZÁSOBNÍKŮ KAPALINAMI

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu plnění zásobníků kapalinami, přičemž se kapalina plní do zásobníku a zásobník se následně uzavírá, jakož i zařízení k provádění způsobu.

Dosavadní stav techniky

Při plnění zásobníků výrobky, citlivými na kyslík, např. v potravinářském průmyslu, se musí stále dbát na to, aby po uzavření zásobníku zůstávalo v zásobníku co nejméně kyslíku. Vzdušný kyslík, setrvávající v prostoru hlavy zásobníku, totiž může reagovat s výrobkem a tím vést např. k chutovým odchylkám. Kromě toho vzniká v přítomnosti dostatečného množství kyslíku nebezpečí zkažení aerobními mikroorganismy.

Při plnění plechovek kapalinami, např. při plnění pivních plechovek, se obvykle používá zaplynování pod víko. Přitom se během krátkého období před uzavřením plechovek zkouší vytlačit vzduch z prostoru hlavy plechovek zaplynováním inertním plynem. Protože je pro toto zaplynování k dispozici pouze krátké období před uzavřením plechovek, není zpravidla možné tímto způsobem kyslík zcela odstranit z prostoru hlavy plechovek.

72175 (72175a) • · ···· »· ·· · • · · · · · * • · 4 * · · » · •· ··· ·····« ···» » « « · · · · ··· ·· ·· ·· · ·· ··

Také se již zkoušelo inertovat prostor hlavy zásobníku přiváděním kapek tekutého dusíku. Toto dávkování malého množství tekutého dusíku má však nevýhodu, že vypařovaný tekutý dusík nepokrývá rovnoměrně celý povrch kapaliny, nacházející se v zásobníku, čímž mohou v prostoru hlavy setrvávat značné zbytky vzduchu. Mimo to vyžaduje dávkování malého množství tekutého dusíku relativně nákladnou instalaci. Kromě toho vzniká nebezpečí zledovatění trysky na dusík.

Při plnění lahví kapalinami, např. při plnění pivních lahví, se obvykle využívá tzv. vysokotlaké vstřikování vodních paprsků (HDE). Přitom se po naplnění lahví a před uzavřením lahví vstřikuje do lahví voda pod vysokým tlakem, čímž se způsobuje rychlé vypěnění karbonizované kapaliny. Vzduch, vyskytující se v prostoru hlavy lahví, se vypěněnou kapalinou vytlačuje z lahví. Tato metoda funguje ovšem pouze u karbonizovaných kapalin. Kromě toho většinou nedochází jenom k vypěnění, ale také k přepěnění kapaliny. Proto je nutné stáčenou kapalinu předávkovat. Na základě přepěnění se musí lahve mimo to po uzavření čistit, čímž jsou způsobeny dodatečné náklady. Zpravidla není touto metodou také možné zcela odstranit kyslík z prostoru hlavy lahví, protože vstřikovanou vodou se mohou vnášet také malá množství kyslíku.

Podstata vynálezu

Úkolem předkládaného vynálezu je proto upravit způsob ······ ··« · · · ♦ ··· ··· ···· • · · · · · · · · · · • · · · · ······ ···· « • · · · ··· ··· ·· · · ·· · ·· · · výše uvedeného druhu, jakož i zařízení k provádění způsobu tak, aby se hospodárným způsobem dosahovalo co nejrozsáhlejšího odstranění plynného kyslíku z prostoru hlavy zásobníku.

Tento úkol se ze strany způsobu podle vynálezu řeší tím, že se po naplnění kapaliny a před uzavřením zásobníku nasměruje alespoň jeden proud inertního plynu na povrch kapaliny tak, že proud inertního plynu proniká do kapaliny a přivádí kapalinu k vypěnění, čímž se vytlačuje okolní vzduch, nacházející se nad povrchem kapaliny v zásobníku.

Pod pojmem inertní plyn jsou v rámci předkládaného vynálezu myšleny všechny myslitelné plyny a plynné směsi, které jsou ve vztahu ke kapalině inertní, tzn. nedostavují se žádné chemické reakce s kapalinou. Jako inertní plyn jsou určeny především dusík nebo kysličník uhličitý. Myslitelné je ale také např. použití vzácných plynů. Výhodně je proud inertního plynu tvořen plynným dusíkem a/nebo plynným kysličníkem uhličitým. Doplňkově nebo alternativně k plynnému dusíku a/nebo plynnému kysličníku uhličitému může proud inertního plynu vykazovat také kapalný dusík a/nebo kapalný kysličník uhličitý.

Výhodně se proud inertního plynu nastavuje tak, aby kapalina vypěnila přesně k hornímu okraji zásobníku. Tímto způsobem se má zamezit přepěnění kapaliny a čisticím práčem, které jsou s tím spojeny.

Účelně se úzce svazkuje větší množství proudů inertního plynu tak, že na základě intenzity svázaných proudů dochází • · • · * ·

	- 4 -	• * ··· ······ ···· • ••9 ··· · ·
• 4 · · · ·	4 4 4«
také u	větších zásobníků a	povrchů	kapalin k	vypěnění
kapaliny	až k	okraj i zásobníku	a tím k	vytlačení	kyslíku v
prostoru	hlavy	zásobníku.

K dosažení rovnoměrného vypěnění kapaliny se může používat také větší množství svázaných proudů inertního plynu rozděleně přes povrch kapaliny.

Protože může být nastavením množství inertního plynu a tlaku inertního plynu přesně regulována intenzita proudu inertního plynu, je způsobem podle vynálezu dosahováno kontrolovaného vypěnění kapaliny v zásobníku, takže dochází ke spolehlivějšímu vytlačení kyslíku ze zásobníku, aniž by se muselo počítat s nevýhodami přepěnění zásobníku.

Vynález se dále týká zařízení k plnění zásobníků kapalinou se zařízením na plnění zásobníků a zařízením na uzavírání zásobníků, jakož i dopravního zařízení transportu zásobníku od zařízení na plnění zásobníků zařízení na uzavírání zásobníků.

Ze strany zařízení je daný úkol řešen tím, že je mezi zařízením na plnění zásobníků a zařízením na uzavírání zásobníků upraveno zařízení k vytvoření alespoň jednoho proudu inertního plynu, přičemž je zařízení upraveno tak, že lze proud inertního plynu na povrch kapaliny v zásobníku nasměrovat a nastavit tak, aby pronikal do kapaliny a přiváděl kapalinu k vypěnění, čímž se okolní vzduch, nacházející se nad povrchem kapaliny v zásobníku, vytlačuje.

Výhodně lze zařízení k vytvoření proudu inertního plynu • · · · · ···· ··· · · « · · · · · 9 · · ·· nastavit tak, aby proud inertního plynu přiváděl kapalinu k vypěnění přesně až k hornímu okraji zásobníku.

Zařízení k vytvoření proudu inertního plynu má účelně dvojitou trubku, která sestává z vnitřní trubky a z vnější trubky,, obklopující vnitřní trubku a upravené výhodně soustředně k ní. Jak vnitřní trubka, tak také vnější trubka jsou ve spojení se zařízením pro zásobování inertním plynem, přičemž však vnitřní trubka je ostřikována inertním plynem nacházejícím se pod vysokým tlakem např. 0,15 MPa (1,5 bar) až 1 MPa (10 bar), a vnější trubka je ostřikována inertním plynem nacházejícím se pod nízkým tlakem např. 0,11 MPa (l,lbar) až 0,3 MPa (3 bar). Ve vnitřní trubce se tvoří tzv. účinný proud, výhodně s příčným řezem od cca. 0,3 do cca. 1 mm, který proniká do kapaliny, nacházející se v zásobníku, a přivádí ji k vypěnění. Vnější trubka plní naproti tomu funkci obalové trubky, přičemž inertní plyn, proudící z vnější trubky, obaluje účinný proud, vycházející z vnitřní trubky, a tak se zamezuje tření účinného proudu s okolním vzduchem, čímž se zamezuje narušování účinného proudu po výstupu z vnitřní trubky.

Vynález se hodí k plnění všech myslitelných kapalin do zásobníků, přičemž pod pojmem kapaliny jsou ve smyslu předkládaného vynálezu myšlena všechna média, která mohou být přivedena k vypěnění. Vynález je upraven především pro plnění kapalných potravin, např. piva, do plechovek nebo lahví. Přitom není použití vynálezu omezeno pouze na karbonizované kapaliny.

Vynálezem se může obsah kyslíku uzavřených • · · * • · · • · · · · • · · zásobnících ve vztahu ke kapalině snižovat na množství pod

0,1 mg kyslíku na litr. Tím se může spolehlivě zamezit oxidačním procesům v kapalinách, takže se zvyšuje kvalita a trvanlivost kapalin, především kapalných potravin.

S .obzvláštní výhodou piva. Právě u piva jsou nezávadného a trvanlivého se vynález používá při stáčení požadavky na získání hygienicky výrobku obzvláště vysoké. Protože je u piva přídavek konzervačních látek zakázán (Deutsches

Reinheitsgebot), musí způsobem. Předkládaným hospodárným způsobem se trvanlivost piva zajistit jiným vynálezem byla vytvořena možnost bez přídavku konzervačních látek podstatně zvýšit trvanlivost nápojů a zároveň zřetelně vylepšit hygienické podmínky při procesu plnění.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétního příkladu provedení znázorněného na výkresu, na kterém obr. představuje příklad provedení stáčecího zařízení pro nápoje k plnění piva do plechovek. Zařízení k plnění piva do lahví by bylo konstruováno obdobně.

Příklady provedení vynálezu

Nápojové plechovky 1 se ve stroji 2 na plnění plechovek naplňují pivem 2- Naplněné nápojové plechovky 1 se následně na transportní cestě 4. dopravují ve směru chodu 5. ke stroji £ na uzavírání plechovek. Na cestě od stroje 2 na plnění • · • · · · plechovek ke stroji £ na uzavírání plechovek se nápojové plechovky 1, naplněné pivem, zařízením 7. k vytvoření proudu ostřikují svázaným proudem £ inertního plynu. Zařízení 7 k vytvoření proudu je spojeno se zařízením na zásobování inertním plynem, na výkresu neznázorněným, např. nádrží na kapalný dusík. Zařízení 7 k vytvoření proudu má dvojitou trubku £, která sestává z vnitřní trubky 10 a vnější trubky 11. Ve vnitřní trubce 10 se tvoří úzce svázaný proud inertního plynu s průměrem cca 0,5 mm, který je pod vysokým tlakem cca 0,5 MPa (5 bar). Tento těsně svázaný proud inertního plynu slouží jako účinný proud, který proniká do kapaliny, obsažené v zásobníku 1. Z vnější trubky 11 vystupuje pod nízkým tlakem cca 0,2 MPa se nacházející inertní plyn, který koncentricky obaluje účinný proud. Tím se zamezuje tření účinného proudu s okolním vzduchem po opuštění vnitřní trubky 10., čímž se zamezuje narušení účinného proudu po výstupu z vnitřní trubky 10. Proud £ inertního plynu, který pronikl do kapaliny, přivádí kapalinu v nápojové plechovce 1 k vypěnění, čímž se vytlačuje vzduch, vyskytující se v nápojové plechovce 1. Proud £ inertního plynu se nastavuje tak, aby kapalina vypěnila přesně až hornímu okraji nápojové plechovky 1. Po uzavření nápojové plechovky 1 pomocí uzavíracího stroje £ se v nápojové plechovce 1 nachází již jen stočené pivo a inertní plyn.

Zastupuje:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

z

JUDr. Miloš Všetečka advokát 120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob plnění zásobníků kapalinou, přičemž se kapalina plní do zásobníku a zásobník se následně uzavírá, vyznačující se tím, že po naplnění (3) tekutiny a před uzavřením (6) zásobníku se alespoň jeden proud (8) inertního plynu nařizuje na povrch kapaliny tak, že proud (8) inertního plynu proniká do kapaliny a přivádí kapalinu k vypěnění, čímž se vytlačuje okolní vzduch, nacházející se nad povrchem kapaliny v zásobníku (1).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proud inertního plynu je tvořen dusíkem a/nebo kysličníkem uhličitým.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že proud inertního plynu je tvořen plynným dusíkem a/nebo plynným kysličníkem uhličitým.

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že proud (8) inertního plynu se nastavuje tak, že kapalina vypění přesně k hornímu okraji zásobníku (1).

5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se těsně svazkuje více množství proudů (8) inertního plynu.

6. Zařízení k plnění zásobníků kapalinou se zařízením

16 72175 (72175a) na plnění zásobníků a zařízením na uzavírání zásobníků, jakož i s dopravním zařízením k transportu zásobníku od zařízení na plnění zásobníků k zařízení na uzavírání zásobníků, vyznačující se tím, že mezi zařízením (2) na plnění zásobníků a zařízením (6) na uzavírání zásobníků je upraveno zařízení (7) k vytvoření alespoň jednoho proudu (8) inertního plynu, přičemž zařízení je vytvořeno tak, že proud (8) inertního plynu lze nasměrovat a nastavit na povrch kapaliny v zásobníku (1) tak, aby pronikal do kapaliny a přiváděl kapalinu k vypěnění, čímž se vytlačuje okolní vzduch, nacházející se v zásobníku (1) nad povrchem kapaliny.

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že zařízení k (7) k vytvoření proudu (8) inertního plynu lze nastavit tak, aby proud inertního plynu přiváděl kapalinu k vypěnění přesně až k hornímu okraj i zásobníku

8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že zařízení (7) k vytvoření proudu (8) inertního plynu má dvojitou trubku (9), která sestává z vnitřní trubky (10) a vnější trubky (11), která vnitřní trubku (10) obklopuje, přičemž vnitřní trubka (10) je ostřikovatelná inertním plynem nacházejícím se pod vysokým tlakem, zatímco vnější trubka (11) je ostřikovatelná inertním plynem nacházejícím se pod nízkým tlakem.