DE4135438A1

DE4135438A1 - Method of generating foam in carbonated beverages - uses jet of water of variable impact to allow nozzle to be varied in position

Info

Publication number: DE4135438A1
Application number: DE19914135438
Authority: DE
Inventors: Peter Luehmann
Original assignee: Orthmann & Herbst; APV Ortmann and Herbst GmbH
Current assignee: Orthmann & Herbst; APV Ortmann and Herbst GmbH
Priority date: 1991-10-26
Filing date: 1991-10-26
Publication date: 1993-04-29

Abstract

The machine for producing carbonated beverages has a bottle filling section (11). The filled bottles (12) are transferred from the bottle filling machine to a conveyor (14) by a starwheel (13). The conveyor transports the bottles through the foaming station where a jet of water (23) is injected to generate foam in the carbonated beverage. The jet of water is produced by a device (21) which is mounted on a supporting frame (29) so that the height of the nozzle above the level of the beverage in the bottle can be varied. USE/ADVANTAGE - Production of foam in carbonated beverages. The degree of foaming can be varied as required.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the Preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen finden insbesondere in automa tischen Anlagen Verwendung, in denen karbonisierte Getränke in Flaschen abgefüllt werden. Es ist in diesem Zusammenhang aus vielerlei Gründen, insbesondere zur Verringerung der Sauerstoffbelastung des Getränkes (Geschmacksveränderung durch Oxydation), wünschenswert, daß die nach dem Befüll vorgang oberhalb der Getränkeoberfläche verbliebene Luft vor dem Verschließen aus den Flaschen verdrängt wird. Zu diesem Zweck werden die gattungsgemäßen Aufschäumvorrich tungen zwischen Flaschenfüllstation und -verschließstation vorgesehen.Generic devices are found especially in automa table equipment use in which carbonated beverages be bottled. It is in this context for many reasons, especially to reduce the Oxygen pollution of the beverage (change in taste by oxidation), desirable that the after filling Air remaining above the surface of the beverage is pushed out of the bottles before closing. To For this purpose, the generic frothing device between bottle filling station and closure station intended.

Eine Aufschäumvorrichtung enthält eine Spritzdüse, die oberhalb des aus dem Füller auslaufenden Stromes gefüllter Flaschen angeordnet ist. Über diese Spritzdüse wird ein definierter Flüssigkeitsstrahl in jede Flaschenöffnung ab gegeben. Der Flüssigkeitsstrahl wirbelt das Getränk auf, wobei CO₂ ausgetrieben wird. In der Folge kommt es ober halb der Getränkeoberfläche zu einer zunehmenden Schaumbil dung, wodurch die Luft aus der Flasche verdrängt wird.A frothing device contains a spray nozzle which is arranged above the stream of filled bottles flowing out of the filler. A defined jet of liquid is dispensed into each bottle opening via this spray nozzle. The liquid jet whirls up the drink, expelling CO ₂ . As a result, there is an increasing foaming above the surface of the beverage, which displaces the air from the bottle.

Ein Problem bei derartigen Vorrichtungen besteht darin, den Aufschäumvorgang so zu optimieren, daß im Moment des Ver schließens möglichst viel Luft aus der Flasche verdrängt worden ist, andererseits der Schaum aber nicht wesentlich über den Flaschenrand hinausgetreten ist. Zu diesem Zweck muß sichergestellt werden, daß die optimale Aufschäumzeit, also die Zeit, in der der Schaum bis etwa zur Flaschen öffnung aufsteigt, exakt der Zeit entspricht, die der Transport der Flasche von der Aufschäumvorrichtung bis zu dem Verschließer entspricht.A problem with such devices is that To optimize the foaming process so that at the moment of Ver closing as much air as possible from the bottle on the other hand the foam is not essential stepped over the edge of the bottle. To this end it must be ensured that the optimal frothing time, so the time in which the foam is about to bottle opening rises exactly the time that the Transport of the bottle from the frother up to corresponds to the capper.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung sieht vor, daß die Aufschäumvorrichtung in Transportrichtung ver schiebbar angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich der Abstand zwischen Aufschäumvorrichtung und Verschließstation einstellen und damit unterschiedlichen Aufschäumzeiten, Transportgeschwindigkeiten etc. anpassen. In diesem Zusam menhang ist es weiterhin bekannt geworden, mehrere orts feste Düsen hintereinander anzuordnen, von denen in Abhän gigkeit von den Gegebenheiten jeweils eine angesteuert wird. Diese beiden Lösungen sind jedoch relativ aufwendig.A solution known from the prior art provides that the frothing device ver in the direction of transport is slidably arranged. In this way, the Distance between the foaming device and the sealing station adjust and thus different frothing times, Adjust transport speeds etc. In this together menhang it has become known, several places to arrange fixed nozzles one behind the other, depending on which depending on the circumstances becomes. However, these two solutions are relatively complex.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Auf schäumvorrichtung zu schaffen, die einerseits konstruktiv besonders einfach verwirklichbar ist und die sich anderer seits unterschiedlichen Bedingungen auf besonders einfache Weise anpassen läßt.The object of the present invention is therefore to to create a foaming device that is constructive on the one hand is particularly easy to implement and that of others because of different conditions on particularly simple Way can be adjusted.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit dem Merkmal des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.This task is accomplished by a device with the feature of the characterizing part of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die gezielte Einstellung des Impulses, mit dem der Flüssigkeitsstrahl auf die Getränkeoberfläche auftrifft bzw. in das Getränk eindringt. Von dieser Einwirkkraft des Flüssigkeitsstrahles hängt es entscheidend ab, in welchem Male und wie schnell das Getränk aufschäumt. Die erfindungsgemäße, variable Ein stellung der Einwirkkraft erlaubt nun in besonders vorteil hafter Weise eine rasche Anpassung an unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten, andere Flaschentypen bzw. Ge tränkesorten, die unterschiedlich stark karbonisiert sind. Eine Verschiebung der Düse in bzw. gegen die Flaschentrans portrichtung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung al lenfalls noch zur Grundeinstellung erforderlich.The device according to the invention allows targeted Setting the impulse with which the liquid jet hits the surface of the beverage or into the beverage penetrates. From this action of the liquid jet it depends on what time and how quickly the drink foams. The variable A according to the invention position of the action force now allows particularly advantageous quickly adapt to different Transport speeds, other bottle types or Ge types of drink that are carbonated to different extents. A displacement of the nozzle in or against the bottle transfer Port direction is al if necessary still necessary for the basic setting.

Es gibt nun zwei Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor richtung, die eine besonders vorteilhafte Einstellung der Einwirkgeschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles ermögli chen. Die erste Variante gemäß Anspruch 2 arbeitet mit ei ner Spritzvorrichtung, deren senkrechter Abstand zu den Flaschenöffnungen veränderbar ist. In dieser Ausgestaltung lassen sich z. B. Spritzdüsen einsetzen, die nur die Abgabe eines in bezug auf Druck und Durchmesser definierten Strahltypes erlauben. Der Einsatz derartiger Spritzdüsen ist vorteilhaft, da diese kostengünstig sind und dennoch eine besonders sichere Reproduzierbarkeit der in der Regel sehr feinen und gleichzeitig starken Flüssigkeitsstrahlen gewährleisten. Es versteht sich, daß ein optimales Funk tionieren einer Aufschäumvorrichtung nur dann gewährleistet ist, wenn die pro Flasche abgegebenen Strahlen in bezug auf alle Parameter (bis auf die zurückzulegende Wegstrecke) identisch sind.There are now two configurations of the front according to the invention direction, which is a particularly advantageous setting of the Speed of action of the liquid jet possible chen. The first variant according to claim 2 works with egg ner sprayer, the perpendicular distance to the Bottle openings is changeable. In this configuration can z. B. Use spray nozzles that only dispense one defined in terms of pressure and diameter Allow jet types. The use of such spray nozzles is advantageous because they are inexpensive and still a particularly reliable reproducibility as a rule very fine and at the same time strong jets of liquid guarantee. It is understood that an optimal radio tioning a foaming device only guaranteed is when the rays emitted per bottle refer to all parameters (except for the distance to be covered) are identical.

Das Funktionsprinzip der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist relativ einfach. Geht man z. B. von einer Lösung aus, bei der die Spritzdüse, wie oben besprochen, nur einen Strahl typ abgibt, dann läßt sich die Einwirkkraft verringern, in dem man den Abstand der Spritzdüse zu der Flaschenöffnung vergrößert und umgekehrt. The principle of operation of the embodiment according to claim 2 is pretty easy. If you go z. B. from a solution that the spray nozzle, as discussed above, only one jet type, then the action force can be reduced, in the distance between the spray nozzle and the bottle opening enlarged and vice versa.

Es ist nun aber genausogut möglich, die Erfindung gemäß An spruch 3 auszugestalten. Diese Ausgestaltung hat den Vor teil, daß sich die bezüglich jeder Richtung ortsfeste Düse mit geringem Aufwand installieren läßt. Andererseits ist jedoch zu bedenken, daß derartige Düsen, die eine Verstel lung des Abgabedruckes erlauben, gegebenenfalls nicht mit vollkommen ausreichender Reproduzierbarkeit arbeiten. Für manche Anwendungszwecke mag dies ausreichen, bei anderen Anforderungen wird wahrscheinlich die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 vorzuziehen sein.But it is just as possible now, the invention according to An to design saying 3. This configuration has the fore part that the nozzle is fixed with respect to each direction can be installed with little effort. On the other hand however, keep in mind that such nozzles, which are an adjuster Allow the delivery pressure, if necessary not with perfectly reproducible. For this may be enough for some applications, for others The design will likely meet requirements Claim 2 should be preferable.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer ein Ausfüh rungsbeispiel zeigenden Abbildung näher erläutert werden.In the following, the invention is based on an embodiment Example showing the illustration are explained in more detail.

Die Abbildung zeigt einen Abschnitt einer Flaschenbehand lungsmaschine 10. Im linken Bereich der Abbildung befindet sich eine Füllvorrichtung 11, deren Details für die Erfin dung unwichtig sind und deshalb weggelassen wurden. In dieser Füllvorrichtung 11 abgefüllte Flaschen 12 gelangen mittels eines Sternrades 13 auf ein Transportband 14, das die Flaschen in Pfeilrichtung transportiert. Ein am anderen Ende des Transportbandes 14 befindliches Sternrad 15 setzt die Flaschen schließlich in einen nur angedeuteten Ver schließer 16 ein, in dem diese verschlossen werden.The figure shows a section of a bottle treatment machine 10 . In the left area of the figure there is a filling device 11 , the details of which are unimportant for the invention and have therefore been omitted. Bottles 12 filled in this filling device 11 arrive by means of a star wheel 13 on a conveyor belt 14 which transports the bottles in the direction of the arrow. A star wheel 15 located at the other end of the conveyor belt 14 finally places the bottles in an only indicated United closer 16 in which they are closed.

Oberhalb des Transportbandes 14 bzw. der darauf transpor tierten gefüllten Flaschen 12 ist nun eine Aufschäumvor richtung 20 angeordnet. Die Aufschäumvorrichtung 20 enthält eine Spritzdüse 21, die über ein Zuleitungssystem 22 mit unter Druck stehender Flüssigkeit versorgt wird. Die Spritzdüse wird beispielsweise mit einem Versorgungsdruck von 40 Bar betrieben und erzeugt einen Strahl mit einem Durchmesser von etwa 1/10 Millimeter. Die Aufschäum vorrichtung 20 gibt über die Spritzdüse 21 einen defi nierten Flüssigkeitsstrahl 23 in die kontinuierlich unter ihr vorbeigeführten Flaschen 12 ab. Die Menge der dabei in die Flasche abgegebenen Flüssigkeit, in der Regel Wasser, ist so gering, daß es zu vernachlässigbaren Verdünnungs effekten kommt.Above the conveyor belt 14 or the filled bottles 12 transported thereon, a Aufschäumvor device 20 is now arranged. The foaming device 20 contains a spray nozzle 21 which is supplied with pressurized liquid via a feed system 22 . For example, the spray nozzle is operated at a supply pressure of 40 bar and generates a jet with a diameter of approximately 1/10 millimeter. The frothing device 20 emits via the spray nozzle 21 a defi ned liquid jet 23 into the bottles 12 continuously passed beneath it. The amount of liquid released into the bottle, usually water, is so small that negligible dilution effects occur.

Der Flüssigkeitsstrahl 23 trifft auf ein in der Flasche 12 befindliches Getränk 24 auf und führt zu einer spontanen zunehmenden Schaumbildung 25, die im Bereich des Verschlie ßers 16 die Flaschenöffnung 26 erreicht.The liquid jet 23 strikes a beverage 24 located in the bottle 12 and leads to a spontaneous increasing foam formation 25 which reaches the bottle opening 26 in the area of the capper 16 .

Die Düse 21 ist nun über eine Halterung 27 vertikal ver schiebbar in einem druckmediumbetätigten Zylinder 28 aufge nommen. Der Zylinder 28 ist seinerseits ortsfest an einer Verstrebung 29 befestigt. Über den Zylinder 28 läßt sich der vertikale Abstand der Düse 21 zu den vorbeigeführten Flaschen 12 variabel einstellen. Es versteht sich, daß die Einwirkkraft eines Strahles auf den Flascheninhalt mit wachsender Entfernung abnimmt und umgekehrt. Dadurch verän dern sich Stärke und Geschwindigkeit der Aufschäumung. Für den Fall, daß z. B. die Geschwindigkeit des Bandes 14 ver langsamt würde, müßte der Abstand 30 vergrößert werden. Umgekehrt wäre die Situation z. B. beim Übergang von stark auf schwach karbonisierte Getränke. Bei gleichbleibender Bandgeschwindigkeit 14 müßte in diesem Fall der Abstand 30 verringert werden, um innerhalb des zwischen Aufschäumvor richtung und Verschließer zur Verfügung stehenden Trans portzeitraumes eine ausreichende Aufschäumung zu erzielen.The nozzle 21 is now vertically slidably mounted in a pressure medium-actuated cylinder 28 via a bracket 27 . The cylinder 28 is in turn fixed in place on a strut 29 . The vertical distance between the nozzle 21 and the bottles 12 guided past can be variably adjusted via the cylinder 28 . It is understood that the impact of a jet on the contents of the bottle decreases with increasing distance and vice versa. This changes the strength and speed of the foaming. In the event that z. B. the speed of the belt 14 would be slowed ver, the distance 30 would have to be increased. Conversely, the situation would be e.g. B. during the transition from strongly to weakly carbonated drinks. At a constant tape speed 14 in this case the distance would be reduced 30 in order direction within the capper between Aufschäumvor and available Trans port period to obtain a sufficient foaming.

Mit der gezeigten Vorrichtung läßt sich eine besonders ein fache Einstellung des Aufschäumvorgangs in Abhängigkeit von z. B. unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten etc. vorneh men. Diese Einstellung wird in der Regel in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Flaschen 12, also von der Geschwindigkeit des Transportbandes 14 erfolgen. Damit paßt sich die Aufschäumvorrichtung 20 stets automatisch der Arbeitsgeschwindigkeit der Flaschenbehandlungsmaschine 10 an. With the device shown, a particularly simple setting of the foaming process depending on z. B. different belt speeds etc. This setting is generally made as a function of the transport speed of the bottles 12 , that is to say of the speed of the conveyor belt 14 . Thus, the frothing device 20 always adapts automatically to the working speed of the bottle treatment machine 10 .

Es kann erforderlich sein, zusätzlich zu der ständigen automatischen Einstellung durch die Aufschäumvorrichtung 20 eine Grobvorjustage im Sinne einer Grundeinstellung vorzu nehmen. Diese kann auf andere Weise erfolgen, beispiels weise, wie in der Figur dargestellt, durch Längsver schiebung der Aufschäumvorrichtung 20 in Richtung des Transportbandes 14, wozu der Zylinder 28 über eine Schiebe muffe 31 verschiebbar auf der Verstrebung 29 gelagert ist.It may be necessary to carry out a rough pre-adjustment in the sense of a basic setting in addition to the constant automatic setting by the frothing device 20 . This can be done in a different way, for example, as shown in the figure, by longitudinal displacement of the frothing device 20 in the direction of the conveyor belt 14 , for which purpose the cylinder 28 via a sliding sleeve 31 is slidably mounted on the strut 29 .

Die Aufschäumvorrichtung wird in der Regel so eingestellt werden, daß sie den Schaum 25 in der Flasche 12 beim Erreichen des Verschließers 16 bis zum Rand 26 der Flasche ansteigen läßt. Es kann aber auch so gearbeitet werden, daß der Schaum zum Verschließzeitpunkt etwas aus der Flasche austritt, und soweit, daß die oberen lufthaltigen Anteile des Schaumes aus der Flasche ausgetreten sind und in der Flasche nur noch der darunterliegende CO₂-haltige Schaum steht.The frothing device will generally be set so that it allows the foam 25 in the bottle 12 to rise to the rim 26 of the bottle when it reaches the capper 16 . However, it can also be worked so that the foam emerges somewhat from the bottle at the time of closure, and to the extent that the upper, air-containing portions of the foam have emerged from the bottle and only the CO ₂ -containing foam is in the bottle.

In der Figur ist zu Zwecken der zeichnerischen Verein fachung als Transporteinrichtung zwischen dem Sternrad 13 des Füllers 11 und dem Sternrad 15 des Verschließers 16 ein Transportband 14 vorgesehen. In üblicher Bauweise wird hier normalerweise aber an Stelle des Transportbandes 14 ein weiteres Sternrad vorgesehen sein, das mit den Sternrädern 13 und 15 kämmt. Die Aufschäumvorrichtung 20 ist dann über dem Umfang dieses Sternrades an geeigneter Stelle anzuor dnen.In the figure, the graphic association is for purposes fold increase as transport means between the starwheel 13 of the filler 11 and the star wheel 15 of the occluder 16, a conveyor belt 14 is provided. In a conventional design, a star wheel will normally be provided instead of the conveyor belt 14 , which meshes with the star wheels 13 and 15 . The frothing device 20 is then to be provided at a suitable location over the circumference of this star wheel.

Claims

1. Device for foaming carbonated beverages in liquids, which is arranged in an automatic bottle treatment machine between a filler and a capper, with a spray nozzle arranged above the bottle flow, through which a jet of liquid is sprayed into each of the bottles passed by, characterized in that that the impulse with which the liquid jet ( 23 ) acts in the bottle ( 12 ) on the beverage ( 24 ) is changing bar.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the vertical distance ( 30 ) of the spray nozzle ( 21 ) to the openings ( 26 ) of the bottles ( 12 ) passed by is variable.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the pressure acting on the spray nozzle ( 21 ) is variable.