EP2272790B1 - Device and method for filling multi-component drinks - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5. Derartige Vorrichtungen und Verfahren 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.The present invention relates to an apparatus and a method for filling liquids and in particular beverages according to the preambles of
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.In such devices for bottling drinks, a plurality of flow measuring devices are usually used, which determine the flow rates of the respective components. These flow measuring devices are sometimes prone to failure and errors in the determination of quantities lead directly to undesirable mixtures of the beverage to be filled. Especially with particle interspersed liquids such flow measuring devices often do not work reliably.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 wird von der
Aus der
Die
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.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.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is achieved according to the invention by the subject-matter of
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.A device according to the invention for filling liquids and in particular drinks into containers has a filling device which fills the liquid into the containers. Furthermore, a liquid line is provided which supplies the liquid to the filling device, wherein the liquid flows in the liquid line in a first flow direction and wherein in the liquid line a flow measuring device is arranged, which determines the amount of the flow meter in the first flow direction passing liquids.
Die Durchflussmesseinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie auch die Menge der die Durchflussmesseinrichtung passierenden Flüssigkeiten in einer zweiten Flussrichtung, welche der ersten Flussrichtung entgegengesetzt ist, bestimmt.The flow measuring device is designed such that it also determines the amount of the fluids passing through the flow measuring device in a second flow direction, which is opposite to the first flow direction.
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.It is therefore proposed according to the invention to provide 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. In this way, for example, when a second component is supplied, 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. It should be noted, however, that the second fluid is not necessarily a second component. Thus, 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.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitsleitung auf, um der Einfülleinrichtung eine zweite Flüssigkeit zuzuführen. Auf diese Weise 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.According to the invention, the device has a second liquid line in order to supply a second liquid to the filling device. In this way, the invention is particularly suitable for the production of multi-component drinks. On the other hand, 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.
Gemäß der Vorliegenden Erfindung 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.According to the present invention, the second liquid line opens into the first liquid line. In this way, a mixture can be made in the region of this confluence and in this way the plant can be controlled so 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 no fruit pieces or the like contains.
Erfindungsgemäß 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. Dabei 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.According to the invention, 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. This is particularly important if the second component is a liquid with pieces of fruit or the like. It should be ensured that the volume between the flow measuring device and the junction of the second liquid line is large enough, so that even when supplying a second medium this can not pass through the flow meter, otherwise the measurements can be affected.
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.In an advantageous embodiment, the device has a filling state measuring device which determines the filling of the containers to be filled. For example, load cells may be provided which weigh the individual containers to be filled, in particular during the filling process. However, 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.
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.In a further advantageous embodiment, the second liquid can be brought into flow connection with the first liquid. Preferably, the second liquid is in fluid communication with the first liquid in front of an outlet of the filling device. In this way, 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.
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.In a further advantageous embodiment, 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.
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.In a further advantageous embodiment, the device has a reservoir for the first liquid. In addition, reservoirs for a second fluid such as annular channels can be provided.
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.In a further advantageous embodiment, a controllable valve is provided in the second fluid line. This means that the second component can be added by means of this valve. Advantageously, 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.
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.The present invention is further directed to a method for filling liquids and in particular beverages in containers, wherein a first liquid is filled 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.
Erfindungsgemäß fließt die erste 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.According to the invention, the first liquid flows at least temporarily in the liquid line in a second flow direction opposite 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.
Damit wird auch verfahrensseitig vorgeschlagen, in beiden Flussrichtungen der ersten Flüssigkeit die Menge zu messen, um hieraus Rückschlüsse auf die Menge eines zugeführten zweiten Mediums oder auch beispielsweise eines Spülmediums treffen zu können.Thus, it is also suggested on the method side to measure the amount in both directions of flow of the first liquid in order to be able to draw conclusions about the quantity of a supplied second medium or, for example, a flushing medium.
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.In a preferred method, 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. During the feeding of the second liquid, a main valve, which directs the liquid into the containers, is preferably closed. In this way, 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. Preferably, therefore, the flow connection is made upstream of the valve means of the filling device.
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.Thus, in a preferred method, 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.
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.In a further preferred method, 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.
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.In a further preferred method, 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. However, this supply of gas can also be done before filling with the liquid. When bottling still beverages, for example, nitrogen can be added before and / or after filling.
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.In a further advantageous method, 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.
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.Preferably, the second liquid and the third liquid of the filling device are supplied with a time delay. By means of this time-delayed feeding, the quantities of both the second and the third liquid can also be determined with only one flow measuring device.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further advantages and embodiments will become apparent from the accompanying drawings.
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
- a schematic representation of a system for filling beverage containers;
- Fig. 2
- a block diagram representation of an aspect of the present invention;
- Fig. 3
- a sectional view of a filling device;
- Fig. 4
- a schematic sectional view of a filling device according to the invention;
- Fig. 5
- a perspective view of a filling device and
- Fig. 6
- a schematic sectional view of in
Fig. 5 shown filling device.
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.The
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.In a step F, a calming or relieving the bottled beverage can be made and in step G, a removal of the container from the filling device.
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.The
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.The
Damit dient die in
Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet ein Füllventil, um die Einfüllung der Flüssigkeit in das Behältnis 10 zu steuern.The
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.Via a
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.During the filling process, it would be possible to close the
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.Since the
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.The
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.As mentioned above, when metering in products via the
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.It is also possible that the second liquid line (secondary product line) 12 in the direction of the
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.This clear stuffing has the advantage that when dosing fruit cells or pieces of fruit immediately during the opening of the valve or its valve cone a perfect filling jet is formed. If fruit cells are present on the valve cone during opening, they could interfere with the immediate formation of the filling jet, which could cause the product to splash over uncontrollably.
In
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.The
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.Depending on the product, 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.
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.The
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.Furthermore, it would be possible in an embodiment with multiple metering points on a filling valve to use the filling also to "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.
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.To control this known from the prior art filling method, 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.
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.For this purpose, the valve has a sealing
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 53 ist das abzufüllende Produkt gekennzeichnet.The
Die in
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.However, it is also used in the context of the invention on this proven system for retention and shutdown. However, an improved or flow-optimized supply line according to the invention takes place to the filling
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.In order to ensure the desired sequence of filling, each supply line has a shut-off device, like here the
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.Furthermore, it is advantageous for one, several or all media a dosage over a given volume flow and a flow time given. The prerequisite for this is that the liquids are brought together as close as possible to the
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.
Bevorzugt weist hier jede Zuleitung ein gesondertes Absperrorgan bzw. Ventil für die Flüssigkeit auf.Preferably, each supply line here has a separate shut-off device or valve for the liquid.
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 39 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.The
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
Durch die in
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Einfülleinrichtungfilling device
- 44
- erste Flüssigkeitsleitungfirst liquid line
- 66
- DurchflussmesseinrichtungFlow meter
- 7,97.9
- Ringkanalannular channel
- 1010
- Behältniscontainer
- 1111
- Kanalchannel
- 1212
- zweite Flüssigkeitsleitungsecond liquid line
- 1414
- dritte Flüssigkeitsleitungthird fluid line
- 15, 1715, 17
- Verbindungsleitungconnecting line
- 16, 1816, 18
- VentilValve
- 2020
- Füllventilfilling valve
- 2121
- Steuerleitungcontrol line
- 2222
- VentilValve
- 2323
- Kanalträgerchannel support
- 24, 2724, 27
- Reservoirreservoir
- 2626
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 3232
- zweiter Anschlusssecond connection
- 3333
- RückgaskanalReturn gas channel
- 3434
- Auslass des VentilsOutlet of the valve
- 3737
- Erweiterungsbereicheextension regions
- 3838
- Ventilstösseltappet
- 3939
- erster Anschlußfirst connection
- 4242
- Mischraummixing room
- 4444
- Verbindungsleitungconnecting line
- 45, 5945, 59
- Faltenbalgbellow
- 4646
- Zuführkanalfeed
- 4949
- Zentrierungseinrichtungcentralizing
- 5151
- Ventilantriebvalve drive
- 5252
- Dichtungsscheibesealing washer
- 5353
- Abzufüllendes ProduktProduct to be filled
- 5454
- Gehäusecasing
- 5555
- Kanalchannel
- 5656
- Ventilkegelshuttle
- 5757
- Gehäuseabschnitt, VentilsitzHousing section, valve seat
- 5858
- Gehäusecasing
- 6060
- Anlageinvestment
- 6262
- Behältniszufuhrcontainer supply
- 6464
- Einlaufsternfeed star
- 6565
- Entlüftungsbohrungvent hole
- 6666
- Spüleinrichtungflushing
- 6868
- Auslaufsternoutlet star
- 6969
- RückstellfederReturn spring
- 7070
- Transfersterntransfer star
- 7272
- FüllereinlaufsternFiller inlet star
- 7676
- TotwinkelBlind Spot
- 7878
- Auslaufsternoutlet star
- 8080
- Verschließeinrichtungclosing
- 8282
- Zuführeinrichtung für BehältnisverschlüsseFeeding device for container closures
- 8484
- Auslaufsternoutlet star
- 8686
- Abführeinrichtungremoval device
- 9292
- Befestigungseinrichtungfastening device
- 94, 9694, 96
- Drosselthrottle
- 97,9997.99
- Antriebdrive
- A - GA - G
- Verfahrensschrittesteps
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
- NN
- Füllstandlevel
- P1P1
- Pfeilarrow
- R1, R2R1, R2
- Flussrichtungflow direction
Claims (11)
- An apparatus (1) for filling liquids and in particular beverages into containers (10), including a filling device (2) for filling the liquid into the containers (10), including a first liquid line (4) which supplies a first liquid to the filling device (2), wherein the first liquid in the liquid line (4) flows in a first flow direction (R1) and wherein a flow measuring device (6) is disposed in the first liquid line (4), which flow measuring device determines the quantity of the first liquid passing through the flow measuring device (6) in the first flow direction (R1),
and wherein the apparatus has a second liquid line (2) in order to supply a second liquid to the filling device (2) which flows into the second liquid line (4),
characterized in that the second liquid line is arranged in such a way and the apparatus is determined so that in a working state of the apparatus (1), the second liquid doesn't pass the flow measuring device (6) and a quantity of the second liquid to be filled into the container (10) is determined from a flow rate of the first liquid passing through the flow measuring device (6) in the second flow direction (R2). - The apparatus (1) as claimed in Claim 1, characterised in that the second liquid may be brought in fluid communication with the first liquid.
- The apparatus as claimed in claim 1 or 2, characterised in that the filling device (2) includes a valve means (20) in order to control the supply of at least one liquid into the container.
- The apparatus as claimed in at least one of the preceding claims, characterised in that a controllable valve (16) is disposed in the second liquid line (12).
- A method for filling liquids and in particular beverages into containers (10), wherein a first liquid is filled into the containers (10) by means of a filling device (2) and the liquid is supplied to the filling device (2) via a first liquid line (4), wherein the first liquid flows in a first flow direction (R1) and wherein a flow measuring device (6) determines a quantity of liquid passing through the flow measuring device (6) in the first flow direction (R1),
characterised in that the first liquid flows at least temporally in the liquid line (4) in a second flow direction (R2) which is opposite to the first flow direction and the flow measuring device (6) determines a quantity of liquid passing through the flow measuring device (6) in the second flow direction (R2). - The Method as claimed in Claim 5, characterised in that a second liquid is supplied to the containers and' at least temporally a fluid communication exists between the first liquid and the second liquid.
- The method as claimed in Claim 6, characterised in that from a flow rate of the liquid passing through the flow measuring device (6) in the second flow direction (R2), a quantity of second liquid to be filled into the container (10) is determined.
- The method as claimed in Claim 5, characterised in that a control device controls at least one valve depending on measurement signals, which valve influences the supply of the second liquid into the container.
- The method as claimed in at least one of the claims 5 to 8, characterised in that also a gaseous product is supplied to the container.
- The method as claimed in at least one of the claims 5 to 9, characterised in that a third liquid is supplied to the containers and a fluid communication exists at least temporally between the first liquid and the third liquid.
- The method as claimed in Claim 10, characterised in that the second liquid and the third liquid are supplied to a filling device (2) in a time-delayed manner.
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