EP0775668B1 - Machine de remplissage et tête de remplissage pour une telle machine - Google Patents

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EP0775668B1
EP0775668B1 EP96116136A EP96116136A EP0775668B1 EP 0775668 B1 EP0775668 B1 EP 0775668B1 EP 96116136 A EP96116136 A EP 96116136A EP 96116136 A EP96116136 A EP 96116136A EP 0775668 B1 EP0775668 B1 EP 0775668B1
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EP
European Patent Office
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filling
valve
liquid
additive
filling element
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EP96116136A
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German (de)
English (en)
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Ludwig Clüsserath
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KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Original Assignee
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/28Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/286Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/023Filling multiple liquids in a container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/20Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
    • B67C3/208Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups specially adapted for adding small amounts of additional liquids, e.g. syrup

Definitions

  • the invention relates to a filling machine according to the preamble of claim 1 and according to a filling element for use in such a machine Preamble of claim 11.
  • the usual bottling lines for soft drinks or fruit juice drinks today are in general from the filling machine and an upstream beverage mixing system (Mixer), in which the individual components, namely the liquid Base product (e.g. water + CO2) and an additive, e.g. syrup, Fruit syrup or another concentrate containing the flavorings or ready drink is mixed.
  • the liquid Base product e.g. water + CO2
  • an additive e.g. syrup, Fruit syrup or another concentrate containing the flavorings or ready drink is mixed.
  • a product change has the consequence that both the Filling machine, as well as the mixer, i.e. both aggregates have to be emptied, rinsed and refilled with new product.
  • a filling tube for filling different liquids is already known Bottles or similar containers (DE-PS 968 900). It is provided here that different liquids one after the other into the bottle in question to be introduced, namely via several channels provided separately in a filling tube, which each form spatially offset delivery openings on the filling tube.
  • a filling machine according to US Pat. No. 2,372,899 A is also known Preamble of claim 1 and a filling element according to Preamble claim 11.
  • the object of the invention is a filling machine or a filling element for such Machine to show which or which with an optimal mixing of the Base product with the respective additive an exact dosage of this additive enables.
  • a quantity or volume measurement is carried out on the respective Containers of the basic product and the additive to be mixed with two independent flow meters, both with control electronics interact, which then both the respective liquid valve, as well as a Dosing valve device controls in the feed line of each filler element for the additive.
  • This metering valve device is preferably a valve which is between two States can be switched, i.e. can only assume two states, namely one closed state or an open state.
  • the additive is added with the liquid valve open in front of the liquid valve or the valve seat or by an in a return gas pipe arranged pipe section so that a intimate mixing takes place during filling.
  • the addition of the additive can also take place in several successive sections, for example such that the valve forming the metering valve device opens several times at short notice and is closed again, the number of openings of this valve during a filling phase corresponds to the desired proportion of additive or concentrate.
  • FIG. 1 is a ring bowl which, on an otherwise not shown, by a vertical machine axis rotating rotor of the filling machine is provided, which for filling bottles 2 under counter pressure with a carbonated drink which serves as beverage components at least one liquid base drink or Contains base product and at least one additive.
  • beverage components are For example, in the case of soft drinks, water + CO2 and one containing the flavorings Concentrate (e.g. syrup).
  • Bottle holder 4 On the circumference of the ring bowl 1, a plurality of filling points are formed, each of which a filling element 3 and under this one can be moved up and down in the vertical direction Bottle holder 4 has.
  • the ring bowl 1 forms a ring encircling the vertical machine axis Interior 5, which up to a predetermined level N with the carbonated Base product (e.g. water + CO2) is filled so that below the level N a liquid space 5 'occupied by the base product and above the Levels N a gas space 5 '' is formed for the CO2 gas under pressure P1 is.
  • a predetermined level N with the carbonated Base product (e.g. water + CO2) is filled so that below the level N a liquid space 5 'occupied by the base product and above the Levels N a gas space 5 '' is formed for the CO2 gas under pressure P1 is.
  • the carbonated Base product e.g. water + CO2
  • Each filling element has a housing 6 in which a liquid channel 7 is formed, the one end at a passage 8 with the liquid space 5 'in connection stands and on the underside of the filling element 3 or the housing 6 a vertical Filling element axis FA forms a concentrically enclosing annular discharge opening 9.
  • the liquid valve 10 is provided, which in FIG its closed position is shown.
  • This liquid valve consists of the Valve body 11 which for opening and closing by a predetermined Movement stroke in the direction of the axis FA is movable, namely by a pneumatic actuator 12, and the closed state of the Liquid valve 10 bears against a valve seat formed in the liquid channel 7.
  • a centering bell is designated, which has an annular seal 14, against the bottle 2 in its sealing position with the filling element with its Muzzle 2 'is pressed.
  • Each filling element 3 has a return gas pipe arranged coaxially with the axis FA 15, on which the valve body 11 is provided and which extends through the liquid channel 7 extends upwards to the actuating device 12. With its lower end stands the return gas pipe 15 protrudes over the underside of the housing 6, is sufficient when pressed Bottle 2 into the mouth of this bottle and stands with the top open end in connection with a space 16 formed in the housing 6.
  • Each filling element 3 has two individually in the embodiment shown Steuerare and pneumatically operated control valves 17 and 18, a control block form and different, partly in the housing 6, but partly in the ring bowl 1 control trained channels.
  • the control valves 17 and 18 are as follows Channels connected.
  • a connecting channel 19 which is partly formed in the ring bowl 1 and partly in the housing 6 and is connected to the gas space 5 ′′ and on the output side with a channel 20 which opens into room 16.
  • a return gas channel 23 which is a ring channel that is common to all filling elements 3 and surrounds the vertical machine axis in a ring.
  • a channel 24 Parallel to the channel 21 is a channel 24 with a check valve and throttle.
  • the Check valve is designed so that there is a flow from the channel 20 in the Channel 22 opens, blocking flow in the opposite direction.
  • the actuation device 12 is controlled by an electronic one Control device 27, which is preferably a computer-aided control device, via a electrically controllable pneumatic valve 28, which is individual for each Actuator 12 is provided.
  • control valves 17 and 18 are also controlled via a controlled by the control device 27 and not shown in the figure pneumatic control valve.
  • the closing of the liquid valve 10 is carried out via the control device 27 caused by a signal from a flow meter 29, preferably a magnetic-inductive flow meter (MID), and that when a predetermined amount of base product in the sealing position with the filling element 3 located bottle 2 has reached.
  • a flow meter 29 preferably a magnetic-inductive flow meter (MID)
  • a pneumatically controllable control valve 33 which via a Pneumatic valve 34 is also controlled by the control device 27 and in Hibernation is closed, and a flow meter 35 which sends its measurement signal to the Control device 27 delivers and is also preferably a MID.
  • the pressure is P2 preferably greater than the span gas pressure P1 in the gas space 5 ′′.
  • the admixture of the additive i.e. the control valve 33 is opened, for example at the beginning of the filling phase, i.e. after opening the liquid valve 10, for example in the slow filling phase, the control valve 33 remaining open until a predetermined amount of additive was measured by the flow meter 35. As soon as this is the case, the measurement signal of the flow meter 35 causes this the control valve 33 closed. Since the addition of the additive when open Liquid valve 10 takes place, is prevented that additive via the liquid channel 7 in can reach the interior 5.
  • the opening 32 is in the immediate vicinity the valve seat of the liquid valve 10, i.e. the opening 32 has of this Valve seat in the direction of the axis FA a distance that is significantly smaller than that Distance the opening 32 has in the direction of the axis FA from the passage 8. This contributes significantly to the fact that no addition through the passage 8 in the Liquid space 5 'arrives.
  • the filling machine has the advantage that in the manufacture and filling of Soft drinks, mixing devices upstream of the filling machine can be omitted and the end product is mixed directly in the filling machine.
  • the filling machine described enables the ring bowl 1 to be cleaned easily and the channels formed in the filling elements 3 in the usual form (CIP cleaning), but also easy cleaning of the ring channel 30 and the lines 31 for the concentrate.
  • the mixing ratio between the additive and the base product is in the Control device 27 or in a local data store by appropriate Input is specified and can be changed if desired.
  • For different ready drinks are preferably different mixing ratios in the control device 27 predetermined, so that only when changing a product new product or a corresponding identifier on the input device of the Control device 27 must be entered by the operating personnel.
  • Fig. 2 shows an embodiment which differs from the embodiment of Fig. 1 in essentially differs in that each line 31 for admixing the Addition does not open at an opening 32 in the liquid channel 7, but in a concentrically provided in the return gas pipe 15 and formed by a pipe 36 Concentrate feed.
  • the tube 36 stands over the underside of the return gas tube 15 something in front and is open there and has such a small cross section that at closed control valve 33, the concentrate in the concentrate feed is held back.
  • the addition of the specified amount is carried out for example, also in this embodiment parallel to the running in Base product in the respective bottle 2, i.e. with the liquid valve 10 open.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
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Claims (17)

  1. Machine de remplissage destinée à introduire un produit de remplissage liquide dans des bouteilles (2) ou dans des récipients similaires, le produit de remplissage étant composé d'au moins un produit de base liquide et d'au moins un additif liquide mélangé à ce produit de base lors du remplissage, la machine comprenant des éléments de remplissage (3, 3a) qui possèdent chacun un canal pour liquide (7) présentant une soupape pour liquide (10) et formant une ouverture de déversement (9), par lequel s'écoule le produit de base vers le récipient (2) correspondant, appliqué au niveau de l'élément de remplissage (3, 3a) associé, lors d'une phase de remplissage, lorsque la soupape pour liquide est ouverte, et la machine comprenant une conduite (31, 36) sur laquelle est prévu un dispositif formant soupape de dosage (33), au moyen duquel l'additif est envoyé à chaque élément de remplissage (3, 3a), de façon commandée et/ou dosée, selon une quantité qui correspond à la proportion de mélange souhaitée entre le produit de base et l'additif, dans le récipient (2) concerné, après le remplissage, caractérisée en ce que sont prévus, dans le canal pour liquide (7) de chaque élément de remplissage (3), un premier mesureur de débit (29) et, dans la conduite (31, 36) de chaque élément de remplissage (3), un deuxième mesureur de débit (35), qui agissent en conjugaison avec une commande électronique (27), qui commande la soupape pour liquide (10) ainsi que le dispositif formant soupape de dosage (33) en fonction de signaux émis par les deux mesureurs de débit (29, 35), de façon à obtenir la proportion de mélange souhaitée, l'additif destiné à être mélangé au produit de base étant ajouté dans le canal pour liquide (7) de chaque élément de remplissage (3, 3a), en amont de la soupape pour liquide (10) et/ou du siège de soupape lorsque la soupape pour liquide est ouverte, ou au moyen d'un élément tubulaire (36) placé dans un tube de retour des gaz (15).
  2. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu que le dispositif formant soupape de dosage (33), pour chaque élément de remplissage (3, 3a) de la machine de remplissage, puisse être commandé de façon séparée et individuelle.
  3. Machine de remplissage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la commande électronique (27) commande le dispositif formant soupape de dosage (33) de telle sorte que l'ajout de l'additif, avant et/ou après la phase de remplissage, intervienne lorsque la soupape pour liquide (10) est ouverte.
  4. Machine de remplissage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la commande électronique (27) ouvre le dispositif formant soupape de dosage (33), pour le mélange de l'additif, avant et/ou après l'ouverture de la soupape pour liquide (10).
  5. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite (31) prévue dans le canal pour liquide (7) de chaque élément de remplissage (3, 3a), débouche à distance de la soupape pour liquide et/ou d'un siège de cette soupape pour liquide, cette distance étant nettement inférieure à la distance vis-à-vis d'un passage (8) par lequel le canal pour liquide (7) communique avec une cuve (5) ou une conduite d'amenée destinée au produit de base.
  6. Machine de remplissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la conduite présente un élement tubulaire (36) traversant, en son centre, un tube de retour des gaz (15) de l'élément de remplissage (3a), avec une extrémité inférieure ouverte pour déverser l'additif.
  7. Machine de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par un canal (30), destiné à l'additif, qui est commun pour tous les éléments de remplissage (3, 3a), canal auquel est raccordée la conduite (31, 36) de chaque élément de remplissage (3, 3a).
  8. Machine de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un des mesureurs de débit (29, 35) de chaque élément de remplissage (3, 3a) est constitué par un MMI (mesureur de débit magnétique-inductif).
  9. Machine de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de remplissage (3, 3a) sont dépourvus de tube de remplissage.
  10. Elément de remplissage destiné à des machines de remplissage pour introduire un produit de remplissage liquide dans des bouteilles (2) ou dans des récipients similaires, le produit de remplissage étant composé d'au moins un produit de base liquide et d'au moins un additif liquide mélangé à ce produit de base lors du remplissage, comprenant un canal pour liquide (7) présentant une soupape pour liquide (10) et formant une ouverture de déversement (9), par lequel s'écoule le produit de base vers le récipient (2) correspondant, appliqué au niveau de l'élément de remplissage (3, 3a) associé, lors d'une phase de remplissage, lorsque la soupape pour liquide (10) est ouverte, et comprenant une conduite (31, 32 ; 36) sur laquelle est prévu un dispositif formant soupape de dosage (33), au moyen duquel l'additif est envoyé, de façon commandée et/ou dosée, selon une quantité qui correspond à la proportion de mélange souhaitée entre le produit de base et l'additif, dans le récipient (2) concerné, après le remplissage, caractérisé en ce que sont prévus, dans le canal pour liquide (7) de l'élément de remplissage (3), un premier mesureur de débit (29) et, dans la conduite (31) destinée à l'additif, un deuxième mesureur de débit (35), qui agissent en conjugaison avec une commande électronique (27), qui commande la soupape pour liquide (10) ainsi que le dispositif formant soupape de dosage (33) en fonction de signaux émis par les deux mesureurs de débit (29, 35), de façon à obtenir la proportion de mélange souhaitée, l'additif destiné à être mélangé au produit de base étant ajouté dans le canal pour liquide (7) de l'élément de remplissage (3, 3a), en amont de la soupape pour liquide (10) et/ou du siège de soupape lorsque la soupape pour liquide est ouverte, ou au moyen d'un élément tubulaire (36) placé dans un tube de retour des gaz (15).
  11. Elément de remplissage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la commande électronique (27) commande le dispositif formant soupape de dosage (33) de telle sorte que l'ajout de l'additif, pendant la phase de remplissage, intervienne lorsque la soupape pour liquide (10) est ouverte.
  12. Elément de remplissage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la commande électronique (27) ouvre le dispositif formant soupape de dosage (33), pour le mélange de l'additif, après l'ouverture de la soupape pour liquide (10).
  13. Elément de remplissage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la conduite (31), prévue dans le canal pour liquide (7), débouche à distance de la soupape pour liquide et/ou d'un siège de cette soupape pour liquide, cette distance étant nettement inférieure à la distance vis-à-vis d'un passage (8) par lequel le canal pour liquide (7) communique avec une cuve (5) ou une conduite d'amenée destinée au produit de base.
  14. Elément de remplissage selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la conduite présente un élement tubulaire (36) traversant, en son centre, un tube de retour des gaz (15) de l'élément de remplissage (3a), avec une extrémité inférieure ouverte pour déverser l'additif.
  15. Elément de remplissage selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'au moins l'un des mesureurs de débit (29, 35) est un MMI (mesureur de débit magnétique-inductif).
  16. Elément de remplissage selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'il est dépourvu de tube de remplissage.
  17. Elément de remplissage selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un tube de remplissage.
EP96116136A 1995-11-25 1996-10-09 Machine de remplissage et tête de remplissage pour une telle machine Expired - Lifetime EP0775668B1 (fr)

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