EP2272790A1 - Vorrichtung zum Abfüllen mehrkomponentiger Getränke - Google Patents

Vorrichtung zum Abfüllen mehrkomponentiger Getränke Download PDF

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EP2272790A1
EP2272790A1 EP10168810A EP10168810A EP2272790A1 EP 2272790 A1 EP2272790 A1 EP 2272790A1 EP 10168810 A EP10168810 A EP 10168810A EP 10168810 A EP10168810 A EP 10168810A EP 2272790 A1 EP2272790 A1 EP 2272790A1
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EP
European Patent Office
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liquid
filling
valve
flow
line
Prior art date
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EP10168810A
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English (en)
French (fr)
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EP2272790B1 (de
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Rupert Meinzinger
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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Publication of EP2272790A1 publication Critical patent/EP2272790A1/de
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    • 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
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    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling liquids and in particular beverages.
  • Such devices have been known for a long time from the prior art.
  • the invention will be described in terms of a device for filling multi-component beverages, for example beverages composed of a syrup and an aqueous medium. It should be understood, however, that the present invention may be applied to other devices for bottling beverages as well as other liquids such as milk, juices, soft drinks or oils, but also more viscous media.
  • a method for filling containers with a liquid product and a filling system is known.
  • at least two components of the filling material are mixed together.
  • At least one of the components is supplied using a flow meter volume and volume controlled.
  • the EP 1 362 825 B9 describes a rotary machine for filling containers.
  • a supply device for additives has a plurality of tubes, wherein along the tubes means for interrupting the opening of the tubes are arranged to open and close them.
  • the US 5,829,476 discloses a dual flow fill valve with one feed channel disposed within the other.
  • the present invention has for its object to provide an apparatus and a method available, which provides a simplified filling of drinks in containers and preferably also a simplified overall operation of the plant. Furthermore, possibilities are to be created to reduce the number of measuring devices required for determining the filling quantity.
  • the flow measuring device is designed such that it also determines the quantity of the liquids passing through the flow measuring device in a second flow direction, which is opposite to the first flow direction.
  • a flow measuring device which not only determines the amount of amount of liquid flowing through, but also allows a distinction with respect to the flow direction.
  • these can be added downstream to the flow measuring device, resulting in a temporary reflux of the first liquid component. Based on this reflux or its amount the amount of second component supplied can be determined.
  • the second fluid is not necessarily a second component.
  • the invention would also be applicable, for example, to send a cleaning medium through the device in a cleaning operation, wherein the flow measuring device could also determine the amount of cleaning agent here.
  • the device has a filling state measuring device which determines the filling of the containers to be filled.
  • a filling state measuring device which determines the filling of the containers to be filled.
  • load cells may be provided which weigh the individual containers to be filled, in particular during the filling process.
  • the filling state measuring devices may also be a fill level probe or may be further flow measuring devices which determine the quantity of the product flowing directly into the containers.
  • the device has a second liquid line in order to supply a second liquid to the filling device.
  • the invention is particularly suitable for producing multi-component beverages.
  • this second liquid line can also be a flushing line, which supplies a flushing agent to the filling device for its cleaning, for example in a special cleaning operation.
  • the second liquid can be brought into flow connection with the first liquid.
  • the second liquid is in fluid communication with the first liquid in front of an outlet of the filling device.
  • z. B. the filling of a beverage stopped and then a second component are supplied to a mixing region, wherein the amount of this second component is determined by the flow measuring device in the reverse flow direction.
  • the second liquid line opens into the first liquid line.
  • a mixture can be made in the region of this confluence and in this way the plant can be controlled such that At the beginning of a special filling of a container and at the end of each only a specific product is used, for example, water, which contains no pieces of fruit or the like.
  • the second liquid line is arranged such that in a working operation of the device, the second liquid does not pass through the flow measuring device.
  • the second component is a liquid with pieces of fruit or the like.
  • care must be taken that the volume between the flow measuring device and the mouth of the second liquid line is large enough so that even when a second medium is supplied, it can not pass through the flow measuring device, since otherwise the measurements can be impaired.
  • the filling device has a valve device in order to control the inflow of at least one liquid into the container.
  • This valve device is advantageously provided downstream of the junction of the second liquid line in the first liquid line, so that only one valve is provided which controls the supply of the mixture already prepared in the containers.
  • the device has a reservoir for the first liquid.
  • reservoirs for a second fluid such as annular channels can be provided.
  • a controllable valve is provided in the second fluid line.
  • this valve is controlled based on the data of the flow meter. For example, this valve can be opened to supply the second component and as soon as the flow measuring device detects a certain amount of liquid (in particular in the rearward flow direction), the valve is closed again. Preferably, in this time the valve means of the filling device is closed.
  • the present invention is further directed to a method for filling liquids and in particular beverages in containers, wherein a first liquid is introduced by means of a filling device in the containers and the liquid is supplied by means of a first liquid line of the filling device, wherein the liquid in a first Flow direction flows and wherein a flow measuring device determines a quantity of the flow meter in the first flow direction passing liquid.
  • liquid flows at least temporarily in the liquid line in a second flow direction opposite to the first flow direction, and the flow measuring device determines a quantity of the liquid passing through the flow measuring device in the second flow direction.
  • the containers are supplied with a second liquid and at least temporarily there is a flow connection between the first liquid and the second liquid.
  • a main valve which directs the liquid into the containers, is preferably closed.
  • the supply of the second liquid causes the first liquid to flow back through the flow measuring device, so that the amount of second liquid supplied can be deduced from the values output by the flow measuring device.
  • the flow connection is made upstream of the valve means of the filling device.
  • a quantity of second liquid to be filled into the container is determined from a flow rate of the first liquid passing through the flow measuring device in the second flow direction.
  • a control device controls at least one valve, which controls the supply of the second liquid into the container, as a function of measuring signals.
  • a gaseous product is also supplied to the container.
  • This may be, for example, CO 2 , if a filling with a carbonated liquid is desired.
  • this supply of gas can also be done before filling with the liquid.
  • nitrogen can be added before and / or after filling.
  • a third liquid is supplied in the containers and at least temporarily there is a flow connection between the first liquid and the third liquid.
  • the second liquid and the third liquid of the filling device are supplied with a time delay.
  • the quantities of both the second and the third liquid can also be determined with only one flow measuring device.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a system 60 for filling containers.
  • This plant 60 in this case has a container feed 62, which feeds containers along an arrow 64 via a feed star 64 of a rinsing device 66 or a rinser.
  • the reference numeral 68 refers to an outlet star of the rinsing device 66, which takes over the rinsed containers and passes over a transfer star 70 and a Rudereinlaufstern 72 to a device 1 for filling the drinks. With this device 1 here two-component drinks are filled.
  • the reference numerals A to G denote different process steps, which are traversed when bottling the drinks.
  • a step A the container is pressed against a filling device and in a step B, a bias takes place or the container is subjected to a gaseous medium, such as carbon dioxide.
  • a secondary product can be supplied or a secondary product graft can be introduced into the main product.
  • area E refilling of the main product takes place.
  • the reference symbol T E denotes the end of the filling of the container with the beverage.
  • a calming or relieving the bottled beverage can be made and in step G, a removal of the container from the filling device.
  • the reference numeral 78 refers to an outlet starter of the device 1 and the reference numeral 80 to a closing device to close the containers with closures, wherein the reference numeral 82 refers to a container closure supply means.
  • the reference numeral 84 denotes an outlet star of the capper and the reference numeral 86 a discharge device for transporting away the filled containers.
  • the reference numeral 76 indicates a blind spot in which no containers are filled or no containers are arranged at corresponding filling stations.
  • this Blind spot between the Ruderauslauf- and the inlet star is a dosage of the additional product to the main product possible.
  • this angle is used for the filling process and in this way the overall performance of the filler can be increased because the dosage does not have to be in the usually available angular range (A to G).
  • This dosage will be described in detail with reference to the other figures.
  • Fig. 1 This serves the in Fig. 1 also shown apparatus for mixing drinks from at least two or more different liquids.
  • These liquids can be, for example, water, syrup and / or flavorings in a predetermined mixing ratio per container volume to be filled.
  • the bringing together of the different media take place so close to the filling valve outlet that the metered-in medium is advantageously discharged independently with the subsequent container filling. By doing so, each successive filling can be varied with multiple flavor feeds.
  • critical products such as pulp can be flushed away from the valve device or the valve cone in this way.
  • Fig. 2 shows a block diagram-like representation of a device according to the invention 1.
  • reference numeral 24 refers to a reservoir for the main product. From this reservoir 24, the product passes via a first liquid line 4 to the filling device 2, which is not shown in greater detail in FIG. 2.
  • the reference numeral 6 refers to a flow measuring device which can measure the liquid flow in the direction R1. Preferably, the flow measuring device 6 is an inductive flow meter.
  • the reference numeral 20 denotes a filling valve to control the filling of the liquid in the container 10.
  • a secondary product such as a syrup, here the liquid line 4 and the filling device 2 are supplied.
  • the flow measuring device 6 is suitable for also determining the flows in the direction R2, it can be determined on the basis of these measurements how much liquid was supplied via the line 12.
  • the length of this liquid line 4 is preferably dimensioned so that the product, which is located in the conduit 12, is not pressed by the flow meter 6 itself.
  • the reference numeral 26 refers to a control device which receives the measurement signals of the flow measuring device 6 and, for example, the valve 16, but also the valve 20, controls. In this way, an automated filling of the container can be achieved.
  • the control device may also be installed remotely, the measurement signals being transmitted from the flow measuring device to the control device and the remote control device then controlling the valves.
  • the volume of the product line between the flow meter and the actual metering point is to be calculated correspondingly large that only the main product is pressed backwards by the flow meter 6.
  • the second liquid line (secondary product line) 12 in the direction of the flow measuring device 6 further away from the valve outlet of the filling device 2 in the main product line or the first liquid line 4 forms.
  • a clear stuffing can be done, ie the secondary product is used as a graft between filled two parts of the main product.
  • the following part of the main product is large enough to completely flush the secondary product, ie the second liquid, out of the valves.
  • a radial feed of the secondary product via the line 12 is shown.
  • this metered addition of the secondary product takes place in other directions, for example tangentially or otherwise obliquely into the first line 4. In this way, the mixing of main and secondary product in the main line 4 can be improved, whereby the flushing of the secondary product is simplified.
  • the reference numeral 14 refers to a third liquid line, with the example, via a ring channel 9, a further liquid can be supplied. Again, a valve 18 is provided, which controls the inflow of this product into the filling device 2 or the valve 20.
  • Reference numeral 11 refers to a channel for a gaseous medium, such as carbon dioxide. This channel 11 is in contact with the reservoir 24 via a connecting line 15 in order to form a gas phase in this reservoir or to load the main product, the filling level of which is designated here by the reference N.
  • Another connecting line 17 connects the channel 11 with the container. In this channel 17 is a return gas channel, which leads the CO 2 back into the channel 11 during the filling of the containers.
  • the reference numeral 22 refers to a valve, which serves here as a return gas valve and biasing valve.
  • Reference numeral 21 denotes (electrical) control lines, via which the control device 26 communicates with the individual valves 20, 16, and 18.
  • the secondary medium which is supplied via the liquid line 12, fed under a higher pressure, as the product in the first liquid line 4.
  • a higher pressure can be applied, as for the liquid in the first liquid line 4th
  • the metering region or the metering point can be designed in any nozzle shape or even as a diffuser, the mixing being improved after the metering. Furthermore, it would also be possible to meter the syrup or the additional product under CO 2 pressure in the case of counter-pressure filling, or to meter in the syrup easily "ankarboniert". In this way, a possible CO 2 unbound by turbulence in the mixing area can be counteracted.
  • the return gas channel 17 could also be used as a CIP (cleaning in place) return channel. It would be possible to provide a branch from this channel in a CIP return path, for example after the valve block with return gas and / or bias valves.
  • the valve block (not shown) has a plurality of gas valves for various functions, via which a separation of the return gas channel into a plurality of gas channels in the channel carrier 23 takes place.
  • multi-color filling in which are filled from filling valve to filling valve different products or a commission-related filling is made or the various products are successively within the same production layer be bottled, with a very fast change from one product to another can take place.
  • the device according to the invention - as well as applicable for the filling method according to the invention - a filler control device, not shown, such as a PLC on.
  • Fig. 3 shows a filling device 2 according to an aspect of the invention.
  • This filling device or filling valve in this case has a valve device 20, which in turn has a valve body or valve stem 38.
  • Reference numeral 12 refers to the second liquid line for supplying the secondary product. Via a valve 16, the supply of this secondary product is regulated via a connecting line 44 into a mixing chamber 42.
  • the reference numeral 34 denotes the outlet of the valve 20, from which liquid is passed into the containers.
  • Reference numeral 54 denotes a housing of the filling device.
  • Return gas for example CO 2
  • the valve body 38 is movable in the longitudinal direction L and can control in this way the supply of product to the outlet 34 and thus into the container.
  • valve has a sealing washer 52, which presses in a closed state of the valve against a housing portion 57 and thus closes the valve.
  • Reference numeral 56 denotes a corresponding poppet.
  • the reference numeral 46 denotes a supply passage for supplying the main product within the filling device. It can be seen that the channel 46 is adjacent or directly adjacent to the valve region. By the reference numeral 55, the product to be filled is marked.
  • Filler 2 shown is particularly suitable for mixing and filling of carbonated liquids mixed with syrup, especially in combination with fruit fibers. It is already known from the prior art to pass two liquids from two separate containers into a common mixing space. Usually, a filling system is used to fill liquids with a proportion of fibers or solids, which seals immediately before the filling valve outlet. With this special outlet geometry, there is no product after the filling after the filling so that a gas barrier can be dispensed with. A gas barrier is a component which prevents the escape of liquids from a unilaterally open line by utilizing the surface tension. However, such gas barriers are not suitable for a larger proportion of fruit fibers.
  • each supply line has a shut-off device, like here the valve 16.
  • the different metered quantities of the supplied media can be measured by known measuring means, for example by means of a flow measuring device (not shown).
  • Fig. 4 shows a further illustration of a device according to the invention, in particular suitable for the filling of liquids with a fruit pieces or fibers containing secondary product. It can be seen here next to the actual filling device 2 and their environment, ie in particular the first supply line 4 and the second supply line 12 for the secondary product.
  • This second supply line 12 is fed from a reservoir 27, which is higher here than the reservoir 24, so that the liquid passes under a higher pressure in the filling device 2, as the liquid in the liquid line 4.
  • the reference numeral 51 refers to an actuator for actuating the valve body 56 in the longitudinal direction 11, such as a pneumatic drive.
  • the reference numeral 58 again identifies the housing of the filling device 2.
  • the reference numeral 45 refers to a bellows, which is part of the valve 16, so that the valve area can also be flowed around by the liquid.
  • a corresponding bellows 59 is also provided in the filling device 2 and can therefore be lapped by the main product which originates from the feed line 4.
  • the main product When filling the first to be filled medium, for example, the main product is first filled, by the corresponding valve is switched in the media supply and the others are closed. Subsequently or simultaneously, the filling valve outlet is switched on, or the valve 20 is opened. The filling valve outlet 34 is closed again after reaching the desired subset. However, even with the valve 20 open (cf. Fig. 2 ) the media will be switched if this happens without any overlap. As mentioned above, the following medium displaces the subsequent medium so that a reproducible mixing ratio is obtained.
  • each supply line here has a separate shut-off device or valve for the liquid.
  • Fig. 5 shows a further illustration of a filling device 2 according to the invention and its environment.
  • the reference numeral 58 again refers to a housing and the reference numeral 51 to a valve drive for driving the valve, which is arranged on the housing 58 via a fastening device 92.
  • the reference numeral 34 again indicates the valve outlet.
  • orifices or throttles 94, 96 are arranged in the two product lines 4 and 12 here orifices or throttles 94, 96 are arranged.
  • the products are supplied as shown by arrows P3 and P4.
  • the reference numerals 16, 18 each relate to a diaphragm valve, which are each actuated by a drive 97, 99.
  • Fig. 6 shows a sectional view of in Fig. 5 shown filling device.
  • a valve cone 56 can be seen, which can be moved in the direction L and can rest against a valve seat 57.
  • the main product is fed via a feed channel 55 into a mixing space 42.
  • the main product can be mixed with a derived from the product line 12 secondary product (preferably with the valve 20 closed).
  • the by-product channel 44 completely surrounds the main product channel 55 in the circumferential direction.
  • the reference numeral 59 again indicates the bellows, which allows channeling of the channel 55 for the main product. Within this bellows, an actuating rod is guided for actuating the valve.
  • the reference numeral 49 refers to a centering device For the valve cone 56. It can be seen here that the second connection 32 for the secondary product (or the second liquid) is arranged lower than the first connection 34 for the main product (or the first liquid). Furthermore, the channel 44 is adjacent to the valve cone 56, so that it can always be ensured that the container is first filled with the main product and also towards the end again with the main product.
  • the reference numeral 65 denotes a vent hole and the reference numeral 69 a return spring in order to move the valve plug 56 in the unopened state into its closed position.
  • the channel 44 in the in Fig. 6 As shown above, surrounds the channel 55.
  • the two leads 4 and 12 each have extension regions 37, which serve for the flow-optimized supply of the two products.
  • the mixing chamber 42 is arranged here in the immediate vicinity of the valve body 56 and preferably also the inlets or the two ports 32 and 34 are each provided above this mixing region 42.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken in Behältnisse (10), mit einer Einfülleinrichtung (2), welche die Flüssigkeit in die Behältnisse (10) einfüllt, mit einer Flüssigkeitsleitung (4), welche der Einfülleinrichtung (2) die Flüssigkeit zuführt, wobei die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung (4) in einer ersten Flussrichtung (R1) fließt, und wobei in der Flüssigkeitsleitung (4) eine Durchflussmesseinrichtung (6) angeordnet ist, welche die Menge der die Durchflussmesseinrichtung (6) in der ersten Flussrichtung (R1) passierenden Flüssigkeit bestimmt. Erfindungsgemäß ist die Durchflussmesseinrichtung (6) derart ausgebildet, dass sie auch die Menge der die Durchflusseinrichtung (6) passierenden Flüssigkeiten in einer zweiten Flussrichtung (R2), welche der ersten Flussrichtung (R1) entgegengesetzt ist, bestimmt.

Description

    Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken. Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Die Erfindung wird insbesondere auf eine Vorrichtung zum Abfüllen von mehrkomponentigen Getränken, also beispielsweise Getränken, die sich aus einem Sirup und einem wässrigen Medium zusammensetzen, beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Vorrichtungen zum Abfüllen von Getränken und auch anderen Flüssigkeiten, wie Milch, Säften, Erfrischungsgetränken oder Ölen aber auch zähflüssigeren Medien, Anwendung finden kann.
  • Bei derartigen Vorrichtungen zum Abfüllen von Getränken werden üblicher Weise mehrere Durchflussmesseinrichtungen eingesetzt, welche die Durchflussmengen der jeweiligen Komponenten bestimmen. Diese Durchflussmesseinrichtungen sind dabei teilweise störanfällig und Fehler bei der Mengenbestimmung führen unmittelbar zu ungewünschten Mischungen des abzufüllenden Getränkes. Insbesondere bei mit Teilchen durchsetzten Flüssigkeiten arbeiten derartige Durchflussmesseinrichtungen oft nicht zuverlässig.
  • Aus der DE 10 2006 045 987 A1 ist ein Verfahren zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut sowie ein Füllsystem bekannt. Dabei werden wenigstens zwei Komponenten des Füllgutes miteinander vermischt. Wenigstens eine der Komponenten wird dabei unter Verwendung eines Durchflussmessers füllmengen- und volumengesteuert zugeführt.
  • Die EP 1 362 825 B9 beschreibt eine Rotationsmaschine zum Befüllen von Behältern. Dabei weist eine Zuführvorrichtung für Additive mehrere Rohre auf, wobei entlang der Rohre Mittel zum Unterbrechen der Öffnung der Rohre angeordnet sind, um diese zu öffnen und zu schließen. Die US 5,829476 offenbart ein Füllventil mit zwei Strömungen, wobei ein Zuführkanal innerhalb des anderen angeordnet ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches ein vereinfachtes Befüllen von Getränken in Behältnisse und bevorzugt auch einen vereinfachten Gesamtarbeitsbetrieb der Anlage zur Verfügung stellt. Weiterhin sollen Möglichkeiten geschaffen werden, um die Anzahl der nötigen Messeinrichtungen zur Bestimmung der Abfüllmenge zu reduzieren.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken in Behältnisse weist eine Einfülleinrichtung auf, welche die Flüssigkeit in die Behältnisse einfüllt. Weiterhin ist eine Flüssigkeitsleitung vorgesehen, welche der Einfülleinrichtung die Flüssigkeit zuführt, wobei die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung in einer ersten Flussrichtung fließt und wobei in der Flüssigkeitsleitung eine Durchflussmesseinrichtung angeordnet ist, welche die Menge der die Durchflussmesseinrichtung in der ersten Flussrichtung passierenden Flüssigkeiten bestimmt.
  • Erfindungsgemäß ist die Durchflussmesseinrichtung derart ausgebildet, dass sie auch die Menge der die Durchflussmesseinrichtung passirenden Flüssigkeiten in einer zweiten Flussrichtung, welche der ersten Flussrichtung entgegengesetzt ist, bestimmt.
  • Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Durchflussmesseinrichtung vorzusehen, welche nicht nur die betragsmäßige Menge der durchfließenden Flüssigkeit bestimmt, sondern auch eine Unterscheidung hinsichtlich der Flussrichtung ermöglicht. Auf diese Weise kann beispielsweise bei Zuführung einer zweiten Komponente diese stromabwärts zur Durchflussmesseinrichtung beigefügt werden, wodurch sich ein vorübergehender Rückfluss der ersten Flüssigkeitskomponente ergibt. Anhand dieses Rückflusses bzw. dessen Menge kann die Menge der zugeführten zweiten Komponente bestimmt werden kann. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass es sich bei der zweiten Flüssigkeit nicht unbedingt um eine zweite Komponente handeln muss. So wäre die Erfindung auch anwendbar, um beispielsweise in einem Reinigungsbetrieb ein Reinigungsmedium durch die Vorrichtung zu schicken, wobei die Durchflussmesseinrichtung hier auch die Menge des Reinigungsmittels bestimmen könnte.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Befüllungszustandsmesseinrichtung auf, welche die Befüllung der zu befüllenden Behältnisse bestimmt. Dabei können beispielsweise Wägezellen vorgesehen sein, welche die einzelnen zu befüllenden Behältnisse - insbesondere während des Befüllungsvorgangs - wiegen. Bei den Befüllungszustandsmesseinrichtungen kann es sich jedoch auch um eine Füllstandssonde handeln oder um weitere Durchflussmesseinrichtungen handeln, welche die Menge des unmittelbar in die Behältnisse fließenden Produktes ermitteln.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitsleitung auf, um der Einfülleinrichtung eine zweite Flüssigkeit zuzuführen. In dieser Ausführungsform eignet sich die Erfindung insbesondere zum Herstellen von mehrkomponentigen Getränken. Andererseits kann es sich bei dieser zweiten Flüssigkeitsleitung auch um eine Spülleitung handeln, welche der Einfülleinrichtung zu deren Reinigung, beispielsweise in einem speziellen Reinigungsbetrieb, ein Spülmittel zuführt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die zweite Flüssigkeit in Strömungsverbindung mit der ersten Flüssigkeit bringbar. Vorzugsweise ist die zweite Flüssigkeit mit der ersten Flüssigkeit vor einem Auslass der Einfülleinrichtung in Strömungsverbindung bringbar. Auf diese Weise könnte z. B. das Befüllen eines Getränkes gestoppt und anschließend einem Mischbereich eine zweite Komponente zugeführt werden, wobei die Menge dieser zweiten Komponente anhand der Durchflussmesseinrichtung in Rückwärtsflussrichtung bestimmt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mündet die zweite Flüssigkeitsleitung in die erste Flüssigkeitsleitung. Auf diese Weise kann eine Mischung im Bereich dieser Einmündung vorgenommen werden und auf diese Weise die Anlage derart gesteuert werden, dass zu Beginn einer speziellen Abfüllung eines Behältnisses und zu deren Ende jeweils nur ein bestimmtes Produkt verwendet wird, beispielsweise Wasser, welches keine Fruchtstückchen oder dergleichen enthält.
  • Vorteilhaft ist die zweite Flüssigkeitsleitung derart angeordnet, dass in einem Arbeitsbetrieb der Vorrichtung die zweite Flüssigkeit nicht die Durchflussmesseinrichtung passiert. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn es sich bei der zweiten Komponente um eine Flüssigkeit mit Fruchtstücken oder dergleichen handelt. In diesem Fall ist dafür Sorge zu tragen, dass das Volumen zwischen der Durchflussmesseinrichtung und der Einmündung der zweiten Flüssigkeitsleitung groß genug ist, so dass auch bei Zuführen eines zweiten Medium dieses nicht durch die Durchflussmesseinrichtung gelangen kann, da ansonsten die Messungen beeinträchtigt werden können.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Einfülleinrichtung eine Ventileinrichtung auf, um den Zufluss wenigstens einer Flüssigkeit in das Behältnis zu steuern. Diese Ventileinrichtung ist dabei vorteilhaft stromabwärts der Einmündung der zweiten Flüssigkeitsleitung in die erste Flüssigkeitsleitung vorgesehen, so dass nur ein Ventil vorgesehen ist, welches die Zuführung der bereits hergestellten Mischung in die Behältnisse steuert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Reservoir für die erste Flüssigkeit auf. Daneben können auch Reservoirs für eine zweite Flüssigkeit wie beispielsweise Ringkanäle vorgesehen sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in der zweiten Flüssigkeitsleitung ein steuerbares Ventil vorgesehen. Dies bedeutet, dass die zweite Komponente mit Hilfe dieses Ventils zudosiert werden kann. Vorteilhaft wird dieses Ventil aufgrund der Daten der Durchflussmesseinrichtung gesteuert. So kann beispielsweise dieses Ventil geöffnet werden, um die zweite Komponente zuzuführen und sobald die Durchflussmesseinrichtung eine bestimmte Flüssigkeitsmenge (insbesondere in rückwärtige Flussrichtung) feststellt, das Ventil wieder geschlossen werden. Vorzugsweise ist in dieser Zeit die Ventileinrichtung der Einfülleinrichtung geschlossen.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Einfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken in Behältnisse gerichtet, wobei eine erste Flüssigkeit mittels einer Einfülleinrichtung in die Behältnisse eingefüllt wird und die Flüssigkeit mittels einer ersten Flüssigkeitsleitung der Einfülleinrichtung zugeführt wird, wobei die Flüssigkeit in einer ersten Flussrichtung fließt und wobei eine Durchflussmesseinrichtung eine Menge der die Durchflussmesseinrichtung in der ersten Flussrichtung passierenden Flüssigkeit bestimmt.
  • Erfindungsgemäß fließt Flüssigkeit wenigstens zeitweise in der Flüssigkeitsleitung in einer der ersten Flussrichtung entgegengesetzten zweiten Flussrichtung und die Durchflussmesseinrichtung bestimmt eine Menge der die Durchflussmesseinrichtung in der zweiten Flussrichtung passierenden Flüssigkeit.
  • Damit wird auch verfahrensseitig vorgeschlagen, in beiden Flussrichtungen der insbesondere ersten Flüssigkeit die Menge zu messen, um hieraus Rückschlüsse auf die Menge eines zugeführten zweiten Mediums oder auch beispielsweise eines Spülmediums treffen zu können.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird den Behältnisse eine zweite Flüssigkeit zugeführt und wenigstens zeitweise besteht eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit. Bevorzugt ist während des Zuführens der zweiten Flüssigkeit ein Hauptventil, welches die Flüssigkeit in die Behältnisse leitet, geschlossen. Auf diese Weise wird durch das Zuführen der zweiten Flüssigkeit ein Rückfließen der ersten Flüssigkeit durch die Durchflussmesseinrichtung bewirkt, so dass anhand der von der Durchflussmesseinrichtung ausgegebenen Werte auf die Menge an zugeführter zweiter Flüssigkeit geschlossen werden kann. Bevorzugt wird daher die Strömungsverbindung stromaufwärts bezüglich der Ventileinrichtung der Einfülleinrichtung hergestellt.
  • Damit wird bei einem bevorzugten Verfahren aus einer Durchflussmenge der in der zweiten Flussrichtung die Durchflussmesseinrichtung passierenden erste Flüssigkeit eine in das Behältnis abzufüllende Menge an zweiter Flüssigkeit bestimmt.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren steuert eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Messsignalen wenigstens ein Ventil, welches die Zuführung der zweiten Flüssigkeit in das Behältnis steuert.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird an dem Behältnis auch ein gasförmiges Produkt zugeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um CO2 handeln, falls eine Befüllung mit einer karbonisierten Flüssigkeit gewünscht ist. Diese Zuführung von Gas kann jedoch auch vor der Befüllung mit der Flüssigkeit erfolgen. Bei der Abfüllung von stillen Getränken kann z.B. vor und/oder nach der Befüllung Stickstoff zugeführt werden.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird in den Behältnissen eine dritte Flüssigkeit zugeführt und wenigstens zeitweise besteht eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Flüssigkeit und der dritten Flüssigkeit.
  • Vorzugsweise werden dabei die zweite Flüssigkeit und die dritte Flüssigkeit der Einfülleinrichtung zeitversetzt zugeführt. Durch dieses zeitversetzte Zuführen können mit lediglich einer Durchflussmesseinrichtung auch die Mengen sowohl der zweiten als auch der dritten Flüssigkeit bestimmt werden.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
  • Darin zeigen:
  • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Anlage zum Befüllen von Getränkebehältnissen;
    Fig. 2
    eine blockdiagrammartige Darstellung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 3
    eine Schnittdarstellung einer Einfülleinrichtung;
    Fig. 4
    eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Einfülleinrichtung;
    Fig. 5
    eine perspektivische Darstellung einer Einfülleinrichtung und
    Fig. 6
    eine schematische Schnittdarstellung der in Fig. 5 gezeigten Einfülleinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 60 zum Befüllen von Behältnissen. Diese Anlage 60 weist dabei eine Behältniszufuhr 62 auf, welche entlang des Pfeils P1 Behältnisse über einen Einlaufstern 64 einer Spüleinrichtung 66 bzw. einen Rinser zuführt.
  • Das Bezugszeichen 68 bezieht sich auf einen Auslaufstern der Spüleinrichtung 66, der die gespülten Behältnisse übernimmt und über einen Transferstern 70 und einen Füllereinlaufstern 72 an eine Vorrichtung 1 zum Abfüllen der Getränke übergibt. Mit dieser Vorrichtung 1 werden hier zweikomponentige Getränke abgefüllt. Die Bezugszeichen A bis G bezeichnen dabei unterschiedliche Verfahrensschritte, die beim Abfüllen der Getränke durchlaufen werden. So wird in einem Schritt A das Behältnis an eine Einfülleinrichtung angepresst und in einem Schritt B findet eine Vorspannung statt bzw. das Behältnis wird mit einem gasförmigen Medium, wie beispielsweise Kohlendioxid, beaufschlagt. In einem Schritt C erfolgt ein klares Anfüllen des Behältnisses mit einem Hauptprodukt, wie beispielsweise einem karbonisierten Getränk. In einem Schritt D kann ein Sekundärprodukt zugeführt werden bzw. ein Sekundärproduktpfropf in das Hauptprodukt eingefüllt werden. In dem Bereich E findet eine Nachfüllung des Hauptproduktes statt. Das Bezugszeichen TE kennzeichnet das Ende der Befüllung des Behältnisses mit dem Getränk.
  • In einem Schritt F kann ein Beruhigen oder ein Entlasten des abgefüllten Getränkes vorgenommen werden und in dem Schritt G ein Abziehen des Behältnisses von der Einfülleinrichtung.
  • Das Bezugszeichen 78 bezieht sich auf einen Auslaufstern der Vorrichtung 1 und das Bezugszeichen 80 auf eine Verschließeinrichtung, um die Behältnisse mit Verschlüssen zu verschließen, wobei sich das Bezugszeichen 82 auf eine Zufuhreinrichtung für die Behältnisverschlüsse bezieht. Das Bezugszeichen 84 kennzeichnet einen Auslaufstern des Verschließers und das Bezugszeichen 86 eine Abführeinrichtung zum Abtransportieren der gefüllten Behältnisse.
  • Das Bezugszeichen 76 kennzeichnet einen Totwinkel, in dem keine Behältnisse befüllt werden bzw. an entsprechenden Füllstationen keine Behältnisse angeordnet sind. In diesem Totwinkel zwischen dem Füllerauslauf- und dem -einlaufstern ist eine Dosierung des Zusatzproduktes zu dem Hauptprodukt möglich. Damit wird auch dieser Winkel für den Füllprozess genutzt und auf diese Weise kann die Gesamtleistung des Füllers erhöht werden, da die Dosierung nicht im üblicherweise zur Verfügung stehenden Winkelbereich (A bis G) erfolgen muss. Diese Dosierung wird eingehend unter Bezugnahme auf die weiteren Figuren beschrieben. Verfahrensseitig wird daher vorgeschlagen, dass die Zudosierung der weiteren Flüssigkeit zu der ersten Flüssigkeit zeitversetzt zu der Befüllung des Behältnisses erfolgt.
  • Damit dient die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung auch zum Mischen von Getränken aus mindestens zwei oder mehreren unterschiedlichen Flüssigkeiten. Bei diesen Flüssigkeiten kann es sich beispielsweise um Wasser, Sirup und/oder Geschmacksstoffe in vorbestimmtem Mischungsverhältnis pro abzufüllendes Behältervolumen handeln. Auch hier geschieht vorteilhaft das Zusammenführen der unterschiedlichen Flüssigkeiten in dem Raum, der nach der Aufteilung zu den einzelnen Füllventilen folgt. Im Rahmen eines Aspekts der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Zusammenführen der unterschiedlichen Medien so nah an dem Füllventilauslauf erfolgt, dass das zudosierte Medium mit der nachfolgenden Behälterfüllung vorteilhaft selbstständig mit ausgetragen wird. Durch diese Vorgehensweise kann mit mehreren Geschmacksstoffzuführungen jede aufeinanderfolgende Füllung variiert werden. Daneben können auf diese Weise kritische Produkte wie beispielsweise Pulpe von der Ventileinrichtung bzw. dem Ventilkegel weggespült werden.
  • Fig. 2 zeigt eine blockdiagrammartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 24 auf ein Reservoir für das Hauptprodukt. Von diesem Reservoir 24 aus gelangt das Produkt über eine erste Flüssigkeitsleitung 4 zu der hier in ihrer Gesamtheit 2 bezeichneten nicht genauer dargestellten Einfülleinrichtung 2. Das Bezugszeichen 6 bezieht sich auf eine Durchflussmesseinrichtung, welche den Flüssigkeitsstrom in Richtung R1 messen kann. Bevorzugt handelt es sich bei der Durchflussmesseinrichtung 6 um einen induktiven Durchflussmesser.
  • Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet ein Füllventil, um die Einfüllung der Flüssigkeit in das Behältnis 10 zu steuern.
  • Über eine zweite Flüssigkeitsleitung 12, welche von einem Ringkanal 7 gespeist wird, kann ein Sekundärprodukt, wie beispielsweise ein Sirup, hier der Flüssigkeitsleitung 4 bzw. der Einfülleinrichtung 2 zugeführt werden.
  • Während des Abfüllvorganges wäre es möglich, das Ventil 20 zu schließen und anschließend das Ventil 16 zur Zuführung der Sekundärflüssigkeit zu öffnen. Dies wiederum bewirkt, dass die Hauptflüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 4 zurückgedrängt wird und damit in dem Bereich des Durchflussmessers in der Flussrichtung R2 fließt.
  • Da die Durchflussmesseinrichtung 6 dazu geeignet ist, auch die Ströme in der Richtung R2 zu bestimmen, kann auf Basis dieser Messungen bestimmt werden, wie viel Flüssigkeit über die Leitung 12 zugeführt wurde. Dabei ist jedoch die Länge dieser Flüssigkeitsleitung 4 bevorzugt so bemessen, dass das Produkt, welches sich in der Leitung 12 befindet, nicht selbst durch die Durchflussmesseinrichtung 6 gedrückt wird.
  • Das Bezugszeichen 26 bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung, welche die Messsignale der Durchflussmesseinrichtung 6 aufnimmt und beispielsweise das Ventil 16, aber auch das Ventil 20, ansteuert. Auf diese Weise kann eine automatisierte Befüllung des Behältnisses erreicht werden. Die Steuerungseinrichtung kann ebenso entfernt installiert sein, wobei die Messsignale von der Durchflussmesseinrichtung zur Steuerungseinrichtung übermittelt werden und die entfernte Steuerungseinrichtung dann die Ventile ansteuert.
  • Wie gesagt, müssen bei der Zudosierung von Produkten über die Flüssigkeitsleitung 12, beispielsweise stückigen Produkten, diese nicht durch die Durchflussmesseinrichtung 6 gedrückt werden. Dies würde ansonsten die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen. Daher ist das Volumen der Produktleitung zwischen dem Durchflussmesser und der eigentlichen Dosierstelle entsprechend groß zu berechnen, dass nur das Hauptprodukt rückwärts durch die Durchflussmesseinrichtung 6 gedrückt wird.
  • Dabei ist es auch möglich, dass die zweite Flüssigkeitsleitung (Sekundärproduktleitung) 12 in Richtung der Durchflussmesseinrichtung 6 weiter entfernt von dem Ventilauslauf der Fülleinrichtung 2 in die Hauptproduktleitung bzw. die erste Flüssigkeitsleitung 4 bildet. Auf diese Weise kann ein klares Anfüllen erfolgen, d. h. das Sekundärprodukt wird als Pfropf zwischen zwei Teilen des Hauptproduktes gefüllt. In diesem Falle wird jedoch vorteilhaft berücksichtigt, dass der folgende Teil des Hauptproduktes groß genug ist, um das Sekundärprodukt d.h. die zweite Flüssigkeit vollständig aus den Ventilen zu spülen.
  • Dieses klare Anfüllen hat den Vorteil, dass sich bei Dosierung von Fruchtzellen oder Fruchtstücken sofort während des Öffnens des Ventils bzw. dessen Ventilkegels ein perfekter Füllstrahl ausbildet. Falls Fruchtzellen während des Öffnens am Ventilkegel vorhanden sind, könnten diese die sofortige Ausbildung des Füllstrahls stören, was dazu führen könnte, dass das Produkt unkontrolliert umherspritzt.
  • In Fig. 2 ist hier eine radiale Zuführung des Sekundärprodukts über die Leitung 12 gezeigt. Es wäre jedoch auch möglich, dass diese Zudosierung des Sekundärprodukts in andere Richtungen, beispielsweise tangential oder in anderer Weise schräg in die erste Leitung 4 erfolgt. Auf diese Weise kann die Durchmischung von Haupt- und Sekundärprodukt in der Hauptleitung 4 verbessert werden, wodurch das Ausspülen des Sekundärprodukts vereinfacht wird.
  • Das Bezugszeichen 14 bezieht sich auf eine dritte Flüssigkeitsleitung, mit der beispielsweise über einen Ringkanal 9 eine weitere Flüssigkeit zugeführt werden kann. Auch hier ist wiederum ein Ventil 18 vorgesehen, welches den Zufluss dieses Produktes in die Einfülleinrichtung 2 oder das Ventil 20 steuert.
  • Das Bezugszeichen 11 bezieht sich auf einen Kanal für ein gasförmiges Medium, wie beispielsweise Kohlendioxid. Dieser Kanal 11 steht über eine Verbindungsleitung 15 mit dem Reservoir 24 in Kontakt, um in diesem Reservoir eine Gasphase zu bilden bzw. das Hauptprodukt, dessen Füllstand hier mit dem Bezugszeichen N gekennzeichnet ist, zu belasten. Eine weitere Verbindungsleitung 17 verbindet den Kanal 11 mit dem Behältnis. Bei diesem Kanal 17 handelt es sich um einen Rückgaskanal, der während des Befüllens der Behältnisse dasCO2 zurück in den Kanal 11 führt. Das Bezugszeichen 22 bezieht sich auf ein Ventil, welches hier als Rückgasventil und Vorspannventil dient.
  • Das Bezugszeichen 21 kennzeichnet (elektrische) Steuerleitungen, über welche die Steuereinrichtung 26 mit den einzelnen Ventilen 20, 16, und 18 in Verbindung steht. Vorzugsweise wird das Sekundärmedium, welches über die Flüssigkeitsleitung 12 zugeführt wird, unter einem höheren Druck zugespeist, als das Produkt in der ersten Flüssigkeitsleitung 4. Auf diese Weise kann einerseits ein Zurückdrängen des Produktes in der Flüssigkeitsleitung 4 erreicht werden, und andererseits können auch zwei gasversetzte Flüssigkeiten auf diese Weise zusammengeführt werden. Auch für die Flüssigkeiten in der dritten Flüssigkeitsleitung 14 kann ein höherer Druck angesetzt werden, als für die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsleitung 4.
  • Der Dosierbereich bzw. die Dosierstelle kann produktabhängig in jeder Düsenform oder auch als Diffusor ausgeführt sein, wobei die Durchmischung nach der Dosierung verbessert wird. Weiterhin wäre es auch möglich, bei Gegendruckabfüllung den Sirup oder das Zusatzprodukt unter CO2-Druck zu dosieren bzw. den Sirup schon leicht "ankarbonisiert" zuzudosieren. Auf diese Weise kann einer möglichen CO2-Entbindung durch Turbulenzen im Mischbereich entgegengewirkt werden.
  • Der Rückgaskanal 17 könnte auch als CIP (cleaning in place)-Rücklaufkanal verwendet werden. Dabei wäre es möglich, eine Abzweigung aus diesem Kanal in einen CIP-Rücklaufweg vorzusehen, beispielsweise nach dem Ventilblock mit Rückgas- und/oder Vorspannventilen. Insbesondere bei aufwändigeren Füllverfahren weist der (nicht gezeigte) Ventilblock mehrere Gasventile für verschiedene Funktionen auf, über die dann eine Auftrennung des Rückgaskanals in mehrere Gaskanäle im Kanalträger 23 erfolgt.
  • Weiterhin wäre es bei einer Ausführung mit mehreren Dosierstellen an einem Füllventil möglich, die Fülleinrichtung auch zu "Mehrfarbenabfüllung" zu verwenden, bei der von Füllventil zu Füllventil unterschiedliche Produkte abgefüllt werden bzw. ein kommissionsbedingtes Abfüllen vorgenommen wird oder die verschiedenen Produkte werden nacheinander innerhalb derselben Produktionsschicht abgefüllt werden, wobei ein sehr schnelles Umstellen von einem Produkt auf das andere erfolgen kann.
  • Zur Steuerung dieses aus dem Stand der Technik bekannten Füllverfahrens weist die erfindungsgemäße Vorrichtung - ebenso wie für das erfindungsgemäße Füllverfahren einsetzbar - eine nicht gezeigte Füllersteuerungseinrichtung, wie z.B. eine SPS auf.
  • Fig. 3 zeigt eine Einfülleinrichtung 2 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Diese Einfülleinrichtung bzw. dieses Füllventil weist dabei eine Ventileinrichtung 20 auf, welche wiederum einen Ventilkörper bzw. Ventilstössel 38 besitzt. Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf die zweite Flüssigkeitsleitung zum Zuführen des Sekundärproduktes. Über ein Ventil 16 wird die Zuführung dieses Sekundärproduktes über eine Verbindungsleitung 44 in einen Mischraum 42 geregelt. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet den Auslass des Ventils 20, von dem aus Flüssigkeit in die Behältnisse geleitet wird. Das Bezugszeichen 54 kennzeichnet ein Gehäuse der Fülleinrichtung. Rückgas, beispielsweise CO2 kann über einen Rückgaskanal 33 wieder abgeführt werden. Den Ventilkörper 38 ist in dessen Längsrichtung L bewegbar und kann auf diese Weise die Zufuhr von Produkt zu dem Auslass 34 und damit in das Behältnis steuern.
  • Zu diesem Zweck weist das Ventil eine Dichtungsscheibe 52 auf, welche sich in einem geschlossenen Zustand des Ventils gegen einen Gehäuseabschnitt 57 drückt und damit das Ventil schließt. Das Bezugszeichen 56 kennzeichnet einen entsprechenden Ventilkegel.
  • Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet einen Zuführkanal zum Zuführen des Hauptproduktes innerhalb der Einfülleinrichtung. Man erkennt, dass der Kanal 46 nah bzw. unmittelbar an den Ventilbereich angrenzt. Durch das Bezugszeichen 55 ist das abzufüllende Produkt gekennzeichnet.
  • Die in Fig. 3 gezeigte Einfülleinrichtung 2 eignet sich in besonderer Weise zum Mischen und Abfüllen von karbonisierten Flüssigkeiten gemischt mit Sirup, insbesondere auch in Kombination mit Fruchtfasern. Bereits aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zwei Flüssigkeiten aus zwei getrennten Behältern in einen gemeinsamen Mischraum zu führen. Üblicherweise wird dabei zum Füllen von Flüssigkeiten mit einem Anteil an Fasern oder auch Feststoffen ein Füllsystem verwendet, das unmittelbar vor dem Füllventilauslauf abdichtet. Bei dieser speziellen Auslaufgeometrie ist nach dem Füllende kein Produkt nach der Dichtung, so dass auf eine Gassperre verzichtet werden kann. Eine Gassperre ist ein Bauteil, welche durch Ausnutzen der Oberflächenspannung den Austritt von Flüssigkeiten aus einer einseitig offenen Leitung verhindert. Derartige Gassperren sind jedoch für einen größeren Anteil an Fruchtfasern nicht geeignet.
  • Es wird jedoch auch im Rahmen der Erfindung auf dieses bewährte System zum Zurückhalten und zum Abschalten zurückgegriffen. Allerdings erfolgt eine erfindungsgemäße verbesserte bzw. strömungsoptimierte Zuleitung zu dem Füllventilauslauf 34, der, wie oben erwähnt, mit dem Kegel 56 abgedichtet wird. Für jedes weitere Medium, das zugemischt werden soll, beispielsweise über die Leitung 44, führt eine weitere Zuleitung zu dem gemeinsamen Mischraum 42, der so gestaltet ist, dass die Vermischung der verschiedenen Medien von Füllung zu Füllung reproduzierbar ist.
  • Um die gewünschte Reihenfolge der Füllung sicherzustellen, weist jede Zuleitung ein Absperrorgan auf, wie hier das Ventil 16. Die unterschiedlichen Dosiermengen der zugeführten Medien können mit bekannten Messmitteln gemessen werden, wie beispielsweise mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Durchflussmesseinrichtung.
  • Weiterhin ist vorteilhaft für ein, mehrere oder auch alle Medien eine Dosierung über einen bestimmten Volumenstrom und eine Durchflussdauer gegeben. Voraussetzung hierfür ist, dass die Flüssigkeiten möglichst nahe an dem Auslauf 34 zusammengeführt werden und entsprechend gestaltet sind.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere geeignet für die Abfüllung von Flüssigkeiten mit einem Fruchtstücke oder -fasern enthaltenden Sekundärprodukt. Man erkennt hier neben der eigentlichen Einfülleinrichtung 2 auch deren Umgebung, d. h. insbesondere die erste Zuführleitung 4 und die zweite Zuführleitung 12 für das Sekundärprodukt. Diese zweite Zuführleitung 12 wird aus einem Reservoir 27 gespeist, welches hier höher liegt als das Reservoir 24, so dass die Flüssigkeit unter einem höheren Druck in die Fülleinrichtung 2 gelangt, als die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 4. Das Bezugszeichen 51 bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Ventilkörpers 56 in der Längsrichtung 11, wie beispielsweise einen pneumatischen Antrieb. Das Bezugszeichen 58 kennzeichnet wiederum das Gehäuse der Einfülleinrichtung 2. Das Bezugszeichen 45 bezieht sich auf einen Faltenbalg, der Bestandteil des Ventils 16 ist, so dass der Ventilbereich auch von der Flüssigkeit umströmt werden kann. Ein entsprechender Faltenbalg 59 ist auch in der Einfülleinrichtung 2 vorgesehen und kann daher von dem Hauptprodukt, welches von der Zuleitung 4 stammt, umspült werden.
  • Beim Abfüllen wird zunächst das erste zu befüllende Medium, beispielsweise das Hauptprodukt, abgefüllt, indem das entsprechende Ventil in der Medienzuführung aufgeschaltet wird und die anderen geschlossen werden. Anschließend oder auch gleichzeitig wird der Füllventilauslauf aufgeschaltet, bzw. das Ventil 20 geöffnet. Der Füllventilauslauf 34 wird nach Erreichen der gewünschten Teilmenge wieder geschlossen. Es können jedoch auch bei geöffneten Ventil 20 (vgl. Fig. 2) die Medien umgeschaltet werden, wenn dies überschneidungsfrei geschieht. Das nachfolgende Medium verdrängt, wie oben erwähnt, das vorangegangene Medium so, dass ein reproduzierbares Mischungsverhältnis entsteht.
  • Bevorzugt weist hier jede Zuleitung ein gesondertes Absperrorgan bzw. Ventil für die Flüssigkeit auf.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Einfülleinrichtung 2 sowie deren Umgebung. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 58 wiederum auf ein Gehäuse und das Bezugszeichen 51 auf einen Ventilantrieb zum Antreiben des Ventils, der über eine Befestigungseinrichtung 92 an dem Gehäuse 58 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet wieder den Ventilauslass. In den beiden Produktleitungen 4 und 12 sind hier Blenden bzw. Drosseln 94, 96 angeordnet. Die Produkte werden, wie durch die Pfeile P3 und P4 dargestellt, zugeführt. Die Bezugszeichen 16, 18 beziehen sich je auf ein Membranventil, welche je von einem Antrieb 97, 99 betätigt werden.
  • Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung der in Fig. 5 gezeigten Einfülleinrichtung. Man erkennt hier wiederum einen Ventilkegel 56, der in der Richtung L bewegbar ist und sich an einen Ventilsitz 57 anlegen kann. Über die erste Zuführleitung 4 wird das Hauptprodukt über einen Zuführkanal 55 in einen Mischraum 42 geführt. In diesem Mischraum 42 kann das Hauptprodukt mit einem von der Produktleitung 12 stammenden Sekundärprodukt (vorzugsweise bei geschlossenem Ventil 20) gemischt werden. Dabei umgibt hier der Kanal 44 für das Nebenprodukt den Kanal 55 für das Hauptprodukt in Umfangsrichtung vollständig.
  • Das Bezugszeichen 59 kennzeichnet wiederum den Faltenbalg, der eine Kanalbildung des Kanals 55 für das Hauptprodukt erlaubt. Innerhalb dieses Faltenbalgs ist eine Betätigungsstange zum Betätigen des Ventils geführt. Das Bezugszeichen 49 bezieht sich auf eine Zentrierungseinrichtung für den Ventilkegel 56. Man erkennt hier, dass der zweite Anschluss 32 für das Sekundärprodukt (bzw. die zweite Flüssigkeit) tiefer angeordnet ist als der erste Anschluss 34 für das Hauptprodukt (bzw. die erste Flüssigkeit). Weiterhin liegt der Kanal 44 benachbart zu dem Ventilkegel 56, so dass stets gewährleistet werden kann, dass das Behältnis zunächst mit dem Hauptprodukt und auch zum Ende hin wieder mit dem Hauptprodukt befüllt wird.
  • Das Bezugszeichen 65 kennzeichnet eine Entlüftungsbohrung und das Bezugszeichen 69 eine Rückstellfeder, um den Ventilkegel 56 in unbeschalteten Zustand in seine Schließstellung zu bewegen. Damit ist der Kanal 44 in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ringförmig ausgebildet und umgibt, wie oben erwähnt, den Kanal 55. Die beiden Zuleitungen 4 und 12 weisen jeweils Erweiterungsbereiche 37 auf, die zur strömungsoptimierten Zuführung der beiden Produkte dienen.
  • Durch die in Fig. 6 gezeigte Anordnung können Kreuzungen der Kanäle 44 und 55 vermieden werden, bzw. die beiden Produktkanäle liegen ineinander. Der Mischraum 42 ist hier in unmittelbarer Nähe an dem Ventilkörper 56 angeordnet und bevorzugt sind auch die Zuläufe bzw. die beiden Anschlüsse 32 und 34 jeweils oberhalb dieses Mischbereiches 42 vorgesehen.
  • Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarte Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Einfülleinrichtung
    4
    erste Flüssigkeitsleitung
    6
    Durchflussmesseinrichtung
    7,9
    Ringkanal
    10
    Behältnis
    11
    Kanal
    12
    zweite Flüssigkeitsleitung
    14
    dritte Flüssigkeitsleitung
    15, 17
    Verbindungsleitung
    16, 18
    Ventil
    20
    Füllventil
    21
    Steuerleitung
    22
    Ventil
    23
    Kanalträger
    24, 27
    Reservoir
    26
    Steuerungseinrichtung
    32
    erster Anschluss
    33
    Rückgaskanal
    34
    Auslass des Ventils
    37
    Erweiterungsbereiche
    38
    Ventilstössel
    42
    Mischraum
    44
    Verbindungsleitung
    45, 59
    Faltenbalg
    46
    Zuführkanal
    49
    Zentrierungseinrichtung
    51
    Ventilantrieb
    52
    Dichtungsscheibe
    54
    Gehäuse
    55
    Kanal
    56
    Ventilkegel
    57
    Gehäuseabschnitt, Ventilsitz
    58
    Gehäuse
    60
    Anlage
    62
    Behältniszufuhr
    64
    Einlaufstern
    65
    Entlüftungsbohrung
    66
    Spüleinrichtung
    68
    Auslaufstern
    69
    Rückstellfeder
    70
    Transferstern
    72
    Füllereinlaufstern
    76
    Totwinkel
    78
    Auslaufstern
    80
    Verschließeinrichtung
    82
    Zuführeinrichtung für Behältnisverschlüsse
    84
    Auslaufstern
    86
    Abführeinrichtung
    92
    Befestigungseinrichtung
    94, 96
    Drossel
    97,99
    Antrieb
    A - G
    Verfahrensschritte
    L
    Längsrichtung
    N
    Füllstand
    P1
    Pfeil
    R1, R2
    Flussrichtung

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken in Behältnisse (10), mit einer Einfülleinrichtung (2), welche die Flüssigkeit in die Behältnisse (10) einfüllt, mit einer Flüssigkeitsleitung (4), welche der Einfülleinrichtung (2) die Flüssigkeit zuführt, wobei die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung (4) in einer ersten Flussrichtung (R1) fließt, und wobei in der Flüssigkeitsleitung (4) eine Durchflussmesseinrichtung (6) angeordnet ist, welche die Menge der die Durchflussmesseinrichtung (6) in der ersten Flussrichtung (R1) passierenden Flüssigkeit bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Durchflussmesseinrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass sie auch die Menge der die Durchflussmesseinrichtung (6) in einer zweiten Flussrichtung (R2), welche der ersten Flussrichtung (R1) entgegengesetzt ist, bestimmt.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitsleitung (12) aufweist, um der Einfülleinrichtung (2) eine zweite Flüssigkeit zuzuführen.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeit in Strömungsverbindung mit der ersten Flüssigkeit bringbar ist.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeitsleitung (12) in die erste Flüssigkeitsleitung mündet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeitsleitung (12) derart angeordnet ist, dass in einem Arbeitsbetrieb der Vorrichtung (1) die zweite Flüssigkeit nicht die Durchflussmesseinrichtung (6) passiert.
  6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einfülleinrichtung (2) eine Ventileinrichtung (20) aufweist, um den Zufluss wenigstens einer Flüssigkeit in das Behältnis zu steuern.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der zweiten Flüssigkeitsleitung (12) ein steuerbares Ventil (16) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Einfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken in Behältnisse (10), wobei eine erste Flüssigkeit mittels einer Einfülleinrichtung (2) in die Behältnisse (10) eingefüllt wird und die Flüssigkeit mittels einer ersten Flüssigkeitsleitung (4) der Einfülleinrichtung (2) zugeführt wird, wobei die erste Flüssigkeit in einer ersten Flussrichtung (R1) fließt und wobei eine Durchflussmesseinrichtung (6) eine Menge der die Durchflussmesseinrichtung (6) in der ersten Flussrichtung (R1) passierenden Flüssigkeit bestimmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flüssigkeit wenigstens zeitweise in der Flüssigkeitsleitung (4) in einer der ersten Flussrichtung entgegengesetzten zweiten Flussrichtung (R2) fließt und die Durchflussmesseinrichtung (6) eine Menge der die Durchflussmesseinrichtung (6) in der zweiten Flussrichtung (R2) passierenden Flüssigkeit bestimmt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    den Behältnissen eine zweite Flüssigkeit zugeführt wird und wenigstens zeitweise eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit besteht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    aus einer Durchflussmenge der in der zweiten Flussrichtung (R2) die Durchflussmesseinrichtung (6) passierenden Flüssigkeit eine in das Behältnis (10) abzufüllende Menge an zweiter Flüssigkeit bestimmt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Messsignalen wenigstens ein Ventil steuert, welches die Zuführung der zweiten Flüssigkeit in das Behältnis beeinflusst.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dem Behältnis auch ein gasförmiges Produkt zugeführt wird.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    den Behältnissen eine dritte Flüssigkeit zugeführt wird und wenigstens zeitweise eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Flüssigkeit und der dritten Flüssigkeit besteht.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeit und die dritte Flüssigkeit der Einfülleinrichtung (2) zeitversetzt zugeführt werden.
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