EP2314538A1

EP2314538A1 - Vorrichtung und Verfahren zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse

Info

Publication number: EP2314538A1
Application number: EP10188157A
Authority: EP
Inventors: Rupert Meinzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: CN102040183B; US8662114B2; DE102009050388A1; CN102040183A; EP2314538B1; US20110108155A1

Abstract

Es ist eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse (54) beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Mischbehälter (20), ein Füllventil (53) und eine Verbindungsleitung (50). Der Mischbehälter (20) dient zur Aufnahme und zum Mischen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, und hat eine Verschlusseinrichtung (40) zum Verschluss eines Abflusses (21) aus dem Mischbehälter (20). Das Füllventil (53) dient zum Füllen der gemischten Medien aus dem Mischbehälter (20) in die Behältnisse (54). Die Verbindungsleitung (50) ist zwischen dem Abfluss (21) aus dem Mischbehälter (20) und dem Füllventil (53) angeordnet. Hierbei weist die Verschlusseinrichtung (40) eine mit der Verbindungsleitung (50) verbindbare Belüftungsleitung (47) zur Belüftung der Verbindungsleitung (50) zum Füllventil (53) auf. Zudem ist eine Anlage mit einer solchen Vorrichtung und einer Transporteinrichtung zum Transport der Behältnisse (54) zu dem Füllventil (53) der Vorrichtung (10) beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse und insbesondere von Getränken in Behältnisse.
Vorrichtungen zum Abfüllen von Flüssigkeiten und insbesondere von Getränken 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 gemäß einem firmeninternen Stand der Technik der Anmelderin ist die Inline-Dosierung von verschiedenen Medien und dessen Abfüllung räumlich getrennt, wodurch eine Verbindungsleitung zwischen der Inline-Dosierung und der Abfüllung entsteht, die nicht verlustfrei abgefüllt werden kann.
Fig. 6 zeigt eine solche Vorrichtung 100 mit einem Produktvorlaufbehälter 105, in welchen Abfüllprodukt über eine Zufuhrleitung 110 und gegebenenfalls über einen Mediendrehverteiler eingefüllt wird, um über mehrere in regelmäßigem Abstand zueinander am Umfang der Vorrichtung angeordnete Füllventile 155 in Behälter 200 abgefüllt zu werden. Das Abfüllprodukt kann dabei aus ein oder mehreren Komponenten zusammengesetzt sein. Üblicherweise werden die in den Produktvorlaufbehälter 105 eingefüllten Produkte bereits in der Zufuhrleitung oder in einem nicht dargestellten Mixer gemischt (Inline-Mischung) und gegebenenfalls mittels einem Wärmetauscher pasteurisiert oder sterilisiert und dann über nur eine Zufuhrleitung in den Produktvorlaufbehälter 105 gefüllt. In dem Produktvorlaufbehälter 105 ist als Beispiel für ein Mischungsverhältnis der zwei verschiedenen Komponenten ein Mischungsverhältnis von 1+1 angegeben.
Der Produktvorlaufbehälter 105 ist über Verbindungsleitungen 130 mit den Fülleinrichtungen 150 verbunden. In den Verbindungsleitungen 130 können (nicht gezeigte) Mittel zum Messen der abgefüllten Produktmenge, z.B. induktive Durchflussmesser, angeordnet sein. Die Abfülleinrichtung 150 hat ein Füllventil 155. Das Füllventil 155 wird durch die Verbindungsleitung 130 mit Flüssigkeit aus dem Mischbehälter 105 befüllt. Die in Füllventil 155 vorhandene Flüssigkeit kann durch Öffnen und Verschließen des Ventilkegels des Füllventils 155 in geeignete Behältnisse 200 abgefüllt werden.
Bei einer solchen in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung 100 besteht aber das Problem, dass Reste, die im Produktvorlaufbehälter 105 sowie in der Verbindungsleitung 130 zwischen Produktvorlaufbehälter 105 und Abfülleinrichtung 150 vorhanden sind, nicht verlustfrei in Behältnisse 200 abgefüllt werden können. Das heißt, wenn in den Produktvorlaufbehälter 105 ein neues Abfüllprodukt, z.B. mit einem vom ersten Produkt verschiedenen Mischungsverhältnis, zugeführt werden soll, ist in der Verbindungsleitung 130 zwischen Produktvorlaufbehälter 105 und Abfülleinrichtung 150 noch eine Restflüssigkeit mit dem alten Mischungsverhältnis vorhanden, wie beispielsweise 1 +1, das in Fig. 6 genannt ist.
Die im Produktvorlaufbehälter 105 sowie in der Verbindungsleitung 130 zwischen Produktvorlaufbehälter 105 und Abfülleinrichtung 150 vorhandene Restflüssigkeit mit dem alten Mischungsverhältnis, hier 1 +1, ist aus der Verbindungsleitung 130 abzulassen, bevor die Flüssigkeit mit dem neuen Mischungsverhältnis, beispielsweise 2+1, von der Abfülleinrichtung 150 abgefüllt werden kann. Aus diesem Grund kommt es zum Einen immer zu einem gewissen Verlust von gemischter Flüssigkeit, welcher zu vermeiden ist. Zum Anderen kommt es in jedem Fall zu einer gewissen Unterbrechung des Abfüllvorgangs zwischen Flüssigkeiten mit verschiedenen Mischungsverhältnissen, und damit zu einem unerwünschten Zeitverlust beim Abfüllvorgang.
Die WO 94/06303 zeigt ein Verfahren einer Erzeugung von Konsumentenmilch mit einem definierten Fettgehalt in Packungen. Hierbei werden zwei Teile vermischt, die Milchprodukte aufweisen, jedoch verschiedene Fettgehalte haben. Gemäß einer Ausführungsform werden die zwei Teile direkt in der Packung vermischt. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die zwei Teile bei einem separaten Mischschritt unmittelbar vor dem Füllen in die Packung vermischt, indem vorbestimmte Mengen der zwei Teile vermischt werden, die der Größe einer Packung oder einigen Vielfachen der Packung entsprechen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche ein aus mindestens zwei verschiedenen Medien kontinuierlich gemischtes Produkt verlustfrei in Behältnisse abfüllen können.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien nach Patentanspruch 1 gelöst.
Die Vorrichtung umfasst einen Mischbehälter zur Aufnahme und zum Mischen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, und der eine Verschlusseinrichtung zum Verschluss eines Abflusses aus dem Mischbehälter hat, ein Füllventil zum Füllen der gemischten Medien aus dem Mischbehälter in die Behältnisse, eine Verbindungsleitung zwischen dem Abfluss aus dem Mischbehälter und dem Füllventil, und eine Belüftungseinrichtung zur Belüftung der Verbindungsleitung zum Füllventil.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Vorzugsweise ist die Belüftungseinrichtung eine mit der Verbindungsleitung verbindbare Belüftungsleitung der Verschlusseinrichtung zur Belüftung der Verbindungsleitung zum Füllventil.
Es ist vorteilhaft, wenn der Abfluss trichterförmig ausgestaltet ist und die Verschlusseinrichtung einen Verschlusskörper mit einem zumindest abschnittweise kegelförmigen Teil aufweist, welches mit dem trichterförmigen Abfluss in einer Wand des Mischbehälters zum Verschluss des Mischbehälters zusammenwirkt.
Es ist auch möglich, dass das zumindest abschnittweise kegelförmige Teil des Verschlusskörpers eine das zumindest abschnittweise kegelförmige Teil umlaufende Aussparung aufweist, die vertikal zu der Kegelachse des zumindest abschnittweise kegelförmige Teils angeordnet ist.
Die Verschlusseinrichtung ist vorzugsweise zumindest teilweise ein Hohlkörper, der entlang der Achse des kegelförmigen Teils hohl ist und für die Belüftungsleitung verwendbar ist.
Darüber hinaus kann der Hohlkörper mit zwei Belüftungsöffnungen zum Belüften des Hohlraums im Hohlkörper versehen sein.
Es ist von Vorteil, wenn eine der zwei Belüftungsöffnungen außerhalb des Mischbehälters an der Verschlusseinrichtung angeordnet ist.
Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung zudem eine Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung zur Erfassung eines Füllstands des Mischbehälters, eine Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines von dem Füllventil befüllten Behältnisses, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Verschlusseinrichtung des Mischbehälters auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung und/oder eines Erfassungsergebnisses der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung umfasst. Eine Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung ist dem Fachmann hinreichend bekannt und kann z.B. als elektrische Sonde am Füllventil oder auch als induktiver Durchflussmesser in der Verbindungsleitung ausgebildet sein.
Hierbei kann die Steuereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie den Abfluss aus dem Mischbehälter mittels der Verschlusseinrichtung verschließt, wenn die Steuereinrichtung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung bestimmt, dass in dem Behältnis eine vorbestimmte Füllmenge vorhanden ist, die gleich dem Sollfüllstand des Behältnisses abzüglich der in der Verbindungsleitung und dem Füllventil vorhandenen Füllmenge ist.
Zudem kann die Steuereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie das Füllventil öffnet und die Verbindungsleitung und das Füllventil mittels der Belüftungsleitung der Verschlusseinrichtung belüftet, wenn der Abfluss aus dem Mischbehälter mittels der Verschlusseinrichtung geschlossen ist.
Es ist denkbar, dass die zuvor beschriebene Vorrichtung Teil einer Anlage ist, die eine Transporteinrichtung zum Transport der Behältnisse zu dem Füllventil hat, wobei vor- oder nachgelagert dem Fachmann bekannte weitere Behälterherstellungs- und -behandlungsmaschinen angeordnet sein können.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse nach Patentanspruch 12 gelöst.
Das Verfahren kann mittels einer Vorrichtung, die einen Mischbehälter zur Aufnahme und zum Mischen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, ein Füllventil zum Füllen der gemischten Medien aus dem Mischbehälter in die Behältnisse, und eine Verbindungsleitung zwischen dem Abfluss aus dem Mischbehälter und dem Füllventil aufweist, ausgeführt werden und die Schritte umfassen: Kontinuierliches Zuführen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, zu dem Mischbehälter, Schließen eines Abflusses aus dem Mischbehälter mit einer Verschlusseinrichtung, Belüften der Verbindungsleitung und des Füllventils mittels einer Belüftungseinrichtung zur Belüftung der Verbindungsleitung zum Füllventil, Öffnen und Schließen des Füllventils zum Füllen von Behältnissen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren auch die Schritte: Erfassen des Füllstands eines zu füllenden Behältnisses und Schließen des Abflusses aus dem Mischbehälter mit der Verschlusseinrichtung, wenn auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Füllstanderfassungsschritts bestimmt wird, dass in dem Behältnis eine vorbestimmte Füllmenge vorhanden ist, die gleich dem Sollfüllstand des Behältnisses abzüglich der in der Verbindungsleitung und dem Füllventil vorhandenen Füllmenge ist.
Es ist auch vorteilhaft, wenn das Verfahren den Schritt Herstellen eines neuen Mischungsverhältnisses der Medien in dem Mischbehälter durch Zuführung von nur einem der mindestens zwei verschiedenen Medien zu dem Mischbehälter, wenn der Abfluss aus dem Mischbehälter mit der Verschlusseinrichtung verschlossen ist, umfasst.
Außerdem kann das die Schritte umfassen: Öffnen des Abflusses aus dem Mischbehälter mit der Verschlusseinrichtung, und Öffnen und Schließen des Füllventils in einem Takt, mit welchem Behältnisse zu dem Füllventil transportiert werden.
Gemäß der zuvor beschriebenen Bauweise der Vorrichtungen ergibt sich eine Abhängigkeit der verschiedenen Teile der Vorrichtung zur verlustfreien Verarbeitung der zusammengeführte Medien.
Der Mischbehälter ist so gestaltet und angeordnet, dass er mit einem Restvolumen an Abfüllprodukt abgesperrt werden kann und dessen Abführleitung, welche die zuvor genannte Verbindungsleitung ist, zur Abfülleinrichtung komplett entleert werden kann. Die Abfüllvorrichtung ist für sich so gestaltet, dass ein Restvolumen in dessen Vorratskessel abgesperrt werden kann und die Leitung zu den Füllventilen und die Füllventile in die Behältnisse restlos entleert werden können.
Durch die Absperrmöglichkeiten und das gezielte Zu- bzw. Abführen des aus mindestens zwei verschiedenen Medien in dem Mischbehälter gemischten Produkts lassen sich neue Mischungsverhältnisse zur verlustfreien Umstellung zwischen Produkten unterschiedlicher Mischungsverhältnisse in den nachgelagerten Produktresten einstellen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Befüllen von Getränkebehältnissen;
Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht einer Vorrichtung zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkeiten der Anlage von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Querschnittansicht einer Verschlusseinrichtung eines Mischbehälters der Vorrichtung, der in Fig. 2 gezeigt ist;
Fig. 4 eine weitere schematische Querschnittansicht der Vorrichtung zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkeiten; und
Fig. 5 eine weitere schematische Querschnittansicht der Vorrichtung zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkeiten. Und
Fig.6 eine Querschnittansicht einer Vorrichtung zum Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkeiten gemäß dem Stand der Technik.

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 in Richtung des Pfeils P2 durchlaufen werden. So wird in einem Schritt A das Behältnis an eine Einfülleinrichtung übergeben und aus dem Bereich der Übergabe transportiert. In einem Schritt B wird das Behältnis an ein Füllventil angepresst. In einem Schritt C findet eine Vorspannung statt bzw. das Behältnis wird mit einem gasförmigen Medium, wie beispielsweise Kohlendioxid, beaufschlagt. In einem Schritt D erfolgt ein Befüllen des Behältnisses mit einem Abfüllprodukt, wie beispielsweise einem karbonisierten Getränk mit einer hohen Füllgeschwindigkeit. In einem Schritt E erfolgt ein Befüllen des Behältnisses mit dem gleichen Abfüllprodukt, jedoch mit einer niedrigen Füllgeschwindigkeit. Das Bezugszeichen T_E 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.
Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Vorrichtung 10 zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkeiten der Anlage 60 von Fig. 1. Die Vorrichtung 10 hat einen Mischbehälter 20, in welchen mindestens zwei verschiedene Medien, insbesondere zwei verschiedene Flüssigkeiten, über zwei getrennte Verteilerspuren bzw. eine erste Zufuhrleitung 30 und eine zweite Zufuhrleitung 31 eingefüllt werden. Die zwei verschiedenen Medien werden in dem Mischbehälter 20 entweder aktiv, das heißt mit einem Mischwerkzeug, beispielsweise einem nicht dargestellten Rührwerk, oder passiv, das heißt durch die Bewegung der Flüssigkeit selbst, miteinander vermischt. Das heißt, die Mischung der zwei verschiedenen Medien erfolgt nicht mittels Inline-Mischung. Die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 können getrennt über nicht dargestellte Absperrventile abgesperrt werden. In dem Mischbehälter 20 ist als Beispiel für ein Mischungsverhältnis der zwei verschiedenen Medien ein Mischungsverhältnis von 1+1 angegeben.
Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Mischbehälter 20 an seinem Boden einen Abfluss 21, der mittels einer Verschlusseinrichtung 40 verschlossen ist. Dadurch kann der Ablauf von Flüssigkeit aus dem Mischbehälter 20 in eine Verbindungsleitung 50 zu einer Abfülleinrichtung 52 unterbunden werden. An dem Mischbehälter können bevorzugt mehrere in gleichem Abstand zueinander, regelmäßig verteilte Abflüsse 21 angeordnet sein. Der Einfachheit halber ist in den Figuren 2, 4 und 5 jeweils nur ein Abfluss 21 eingezeichnet.
Die Verschlusseinrichtung 40 hat einen Verschlusskörper 41 mit einem kegelförmigen Teil 42. Das kegelförmige Teil 42 ist mit einem stabförmigen Teil 43 verbunden, das entlang der Kegelachse K (vgl. Fig. 3) des kegelförmigen Teils 42 an dem kegelförmigen Teil 42 angeordnet ist. Zudem hat die Verschlusseinrichtung einen Verstellmechanismus 44, der oberhalb des Mischbehälters 20 angeordnet ist und mittels welchem die Verschlusseinrichtung 40 vertikal, in Fig. 2, bewegt werden kann.
Die Abfülleinrichtung 52 hat ein Füllventil 53. Das Füllventil 53 wird durch die Verbindungsleitung 50 mit Flüssigkeit aus dem Mischbehälter 20 befüllt, wenn die Verschlusseinrichtung 40 des Mischbehälters 20 zumindest etwas geöffnet ist. Die im Füllventil 53 vorhandene Flüssigkeit kann durch Öffnen und Verschließen des Füllventils 53 in geeignete Behältnisse 54 abgefüllt werden. Vorzugsweise wird hierbei das Füllventil 53 in bzw. mit einem Takt geöffnet und geschlossen, mit welchem die Behältnisse 54 von einer Transporteinrichtung, die aus der Behältniszufuhr 62, dem Einlaufstern 64, dem Auslaufstern 68, dem Transferstern 70 und dem Füllereinlaufstern 72 besteht zu dem Füllventil 53 transportiert werden. Vorzugsweise ist dies der gleiche Takt, mit welchem die Behältnisse 54 von einer Transporteinrichtung, die aus dem Auslaufstern 78, und der Abführeinrichtung 86 gebildet ist, von dem Füllventil 53 weggeführt werden. Der Spüleinrichtung 66 und der Verschließeinrichtung 80 kommt hierbei auch eine gewisse Transportfunktion zu, die hier aber im Zusammenhang mit den genannten Transporteinrichtungen nicht separat erwähnt ist.
Zudem umfasst die Vorrichtung eine Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55, mit welcher der Füllstand des Mischbehälters 20 erfasst werden kann, und eine Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 zur Erfassung eines Füllstands eines von dem Füllventil 53 befüllten Behältnisses 54. Die Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 kann zum Einen in dem befüllten oder zu befüllenden bzw. soeben befüllten Behältnis 54 angeordnet sein. Alternativ kann die Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 auch außerhalb des befüllten oder zu befüllenden bzw. soeben befüllten Behältnis 54 angeordnet sein. Außerdem kann eine Verbindungsleitung-Füllventil-Füllstanderfassungseinrichtung 56a vorhanden sein, welche zum Erfassen des Füllstands in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 dient.
Zur automatischen Steuerung der Verschlusseinrichtung 40 ist eine Steuereinrichtung 57 vorhanden. Die Steuereinrichtung 57 kann Teil der Vorrichtung 10 sein oder Teil der Anlage 60 oder auch einer der Anlage 60 übergeordneten Anlage sein. Die Steuereinrichtung 57 dient insbesondere zur Steuerung der Verschlusseinrichtung 40 des Mischbehälters 20 auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55. Die Steuereinrichtung 57 kann jedoch auch die Verschlusseinrichtung 40 des Mischbehälters 20 auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 und/oder der Verbindungsleitung-Füllventil-Füllstanderfassungseinrichtung 56a steuern. Die Steuereinrichtung 57 kann zudem das Füllventil 53 ansteuern und dabei beispielsweise ebenfalls das Erfassungsergebnis der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 und/oder der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 und/oder der Verbindungsleitung-Füllventil-Füllstanderfassungseinrichtung 56a zugrunde legen.
In Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, in welchem der Mischbehälter 20 mittels der Verschlusseinrichtung 40 verschlossen ist, und die Verbindungsleitung 50 und das Füllventil 53 entleert sind. Um diesen Zustand zu erreichen, ist die Verschlusseinrichtung 40 ausgestaltet, wie in Fig. 3 dargestellt.
Fig. 3 veranschaulicht den Verschlusskörper 41 der Verschlusseinrichtung 40 des Mischbehälters 20 im Querschnitt.
Der Verschlusskörper 41 hat einen spitz zulaufenden Abschnitt welcher Teil des kegelförmigen Körpers 42 ist. Horizontal zu der Kegelachse des kegelförmigen Teils 42 hat das kegelförmige Teil 42 eine umlaufende Aussparung 45. In die Aussparung 45 kann beispielsweise ein nicht abgebildeter Dichtungsring eingefügt sein. Das kegelförmige Teil 42 ist mit dem stabförmigen Teil 43 verbunden, das entlang der Kegelachse K des kegelförmigen Teils 42 an dem kegelförmigen Teil 42 angeordnet ist. Das heißt, die Kegelachse K des kegelförmigen Teils 42 und die Stabachse des stabförmigen Teil 43 gehen ineinander über bzw. fallen zusammen. Das kegelförmige Teil 42 und das stabförmige Teil 43 haben einen Hohlraum 46 entlang der Kegelachse K des kegelförmigen Teils 42 bzw. der Stabachse des stabförmigen Teils 43. Aufgrund dessen ist das kegelförmige Teil 42 in Fig. 3 genauer gesagt ein kegelstumpfförmiges Teil 42, da die Spitze des Kegels des kegelförmigen Teils 42 durch die Ausbildung des Hohlraums 46 entlang der Kegelachse K des kegelförmigen Teils 42 nicht vorhanden ist. Die das kegelförmige Teil 42 umlaufende Aussparung 45 ist mit einem vorbestimmten Abstand von der Kegelstumpfspitze des kegelförmigen Teils 42 beabstandet.
Der Hohlraum 46 kann zur Aufnahme einer Belüftungsleitung 47 für die Belüftung der Verbindungsleitung 50 und des Füllventils 53 dienen. Der Hohlraum 46 kann jedoch auch selbst die Belüftungsleitung 47 für die Belüftung der Verbindungsleitung 50 und des Füllventils 53 bilden.
Das kegelförmige Teil 42 der Verschlusseinrichtung 40, das zumindest abschnittsweise kegelförmig ausgestaltet ist, wie zuvor beschrieben, ist in Fig. 3 in den Abfluss 21 aus dem Mischbehälter 20 eingesetzt. Hierzu ist der Abfluss 21 in Fig. 3 in dem Boden 22 des Mischbehälters 20 trichterförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Abfluss 21 an dem tiefsten Punkt des Mischbehälters 20 angeordnet. Der Abfluss 21 kann jedoch auch in einer Seitenwand 23 des Mischbehälters 20 vorhanden sein, beispielsweise gerade über dem Boden 22 des Mischbehälters 20.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Verschlusseinrichtung 40 und des Abflusses 21 kann der Druck der Flüssigkeit in dem Mischbehälter 20, der aufgrund der Gewichtskraft der Flüssigkeit auf den Boden 22 des Mischbehälters 20 wirkt, das kegelförmige Teil 42 der Verschlusseinrichtung 40 mit in den trichterförmigen Abfluss 21 drücken. Hierzu ist die Breite der Aussparung 45 an der Kegelfläche des kegelförmigen Teils 42 derart ausgestaltet, dass das kegelförmige Teil 42 einen Austritt von Flüssigkeit aus dem Mischbehälter 20 in die Verbindungsleitung 50 wirksam verhindern kann. Das heißt, die Breite der Aussparung 45 an der Kegelfläche des kegelförmigen Teils 42 ist vorzugsweise schmaler als die Länge der Trichterfläche des trichterförmigen Abflusses 21, die zwischen der Innenseite des Bodens 22 des Mischbehälters 20 und der Verbindungsleitung 50 gebildet ist. Auf diese Weise kann ein sicherer Verschluss des Abflusses 21 des Mischbehälters 20 gewährleistet werden.
Das kegelförmige Teil 42 und das stabförmige Teil 43 können aus einem Stück hergestellt sein, wie in Fig. 3 gezeigt. Es ist jedoch auch möglich, das kegelförmige Teil 42 und das stabförmige Teil 43 aus mindestens zwei Stücken herzustellen, die derart miteinander verbunden werden, dass der Hohlraum 46 im kegelförmigen Teil 42 und dem stabförmigen Teil 43 miteinander verbunden ist und an der Verbindungsstelle luftdicht nach außen abgeschlossen ist. Alternativ kann in dem Hohlraum 46 des kegelförmigen Teils 42 und des stabförmigen Teils 43 auch eine Belüftungsleitung 47 geführt sein, so dass der Hohlraum 46 des kegelförmigen Teils 42 und des stabförmigen Teils 44 nicht an Verbindungsstellen zwischen kegelförmigem Teil 42 und stabförmigem Teil 43 luftdicht nach außen abgeschlossen sein muss.
Es ist vorteilhaft, wenn die Belüftungsleitung 47 bis oberhalb des Mischbehälters 20 aus der Verschlusseinrichtung 40 herausgeführt ist bzw. oberhalb des Mischbehälters 20 offen ist. Hierbei kann die Belüftungsleitung 47 an ihrem der Kegelstumpfspitze des kegelförmigen Teils 42 abgewandten Ende mit einem nicht abgebildeten Verschluss kontrolliert geöffnet und geschlossen werden. Beim Öffnen des Verschlusses der Belüftungsleitung 47 an ihrem der Kegelstumpfspitze des kegelförmigen Teils 42 abgewandten Ende strömt Umgebungsluft in die Belüftungsleitung 47, so dass die noch in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 vorhandene Flüssigkeit aufgrund ihrer Gewichtskraft bei geöffnetem Füllventil 53 aus dem Füllventil 53 abläuft. In die Belüftungsleitung 47 kann jedoch auch aktiv Luft eingeblasen werden, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Druckgasanschlusses.
Aufgrund dieser Ausgestaltung der Verschlusseinrichtung 40 ist bei einer solchen Vorrichtung 10 zusätzlich zum Füllventil 53 auch die Verschlusseinrichtung 40 im Mischbehälter 20 am Füllprozess der Behältnisse 54 beteiligt. Hierbei wird, wenn die Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 erfasst, dass das zu befüllende bzw. gerade befüllte Behältnis 54 mit einem Füllstand gefüllt ist, der gleich dem maximalen Füllstand des Behältnisses 54 bzw. dem Sollfüllstand des Behältnisses 54 abzüglich der in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 vorhandenen Füllmenge ist, wird die Verschlusseinrichtung 40 im Mischbehälter 20 geschlossen und die Verbindungsleitung 50 belüftet. Die Steuerung des Verschließens der Verschlusseinrichtung 40 kann mittels der Steuereinrichtung 57 erfolgen, wie zuvor erwähnt. Das von der Verbindungsleitung 50 vorhandene Flüssigkeitsvolumen bzw. Medienvolumen kann im Voraus bestimmt werden und beispielsweise in einer für die Steuereinrichtung 57 zugänglichen Speichereinrichtung gespeichert sein.
Daher können Reste, die in der Verbindungsleitung 50 zwischen Mischbehälter 20 und Füllventil 53 vorhanden sind, verlustfrei in Behältnisse 54 abgefüllt werden. Das heißt, wenn in dem Mischbehälter 20 ein neues Mischungsverhältnis der in ihn eingefüllten Medien hergestellt wird, kann aus der Verbindungsleitung 50 zwischen Mischbehälter 20 und Abfülleinrichtung 52 eine Restflüssigkeit mit dem alten Mischungsverhältnis vollständig in das oder die letzte(n) Behältnis(se) 54 abgefüllt werden. Dadurch ist bei Zufuhr von Flüssigkeit mit dem neuen Mischungsverhältnis zu dem Füllventil 53 keine Restflüssigkeit mit dem alten Mischungsverhältnis mehr in der Verbindungsleitung 50 zwischen Mischbehälter 20 und Füllventil 53 und in dem Füllventil 53 vorhanden. Auf diese Weise kann eine Abfüllung der Flüssigkeit aus dem Mischbehälter 20 auch bei Wechsel des Mischungsverhältnisses der mindestens zwei Medien, welche dem Mischbehälter 20 zugeführt werden, in dem Mischbehälter 20 verlustfrei durchgeführt werden.
Nachfolgend wird die Herstellung eines neuen Mischungsverhältnisses der Medien, die dem Mischbehälter 20 über die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 und gegebenenfalls noch weitere Zufuhrleitungen, welche hier der Einfachheit halber nicht dargestellt sind, zugeführt sind, unter Bezugnahme auf Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 6 beschrieben. Die Herstellung des neuen Mischungsverhältnisses der Medien kann manuell oder auch mit Hilfe der Steuereinrichtung 57 erfolgen. Hierbei kann die Steuerung wieder auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 erfolgen.
Zunächst wird von einer Situation ausgegangen, bei welcher der Abfluss 21 aus dem Mischbehälter 20 nicht mittels der Verschlusseinrichtung 40 verschlossen ist, sondern geöffnet und das Füllventil kann je nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden um nacheinander zugeführte Behältnisse 54 zu befüllen.
Als Nächstes ist der Abfluss 21 aus dem Mischbehälter 20 mittels der Verschlusseinrichtung 40 zu verschließen. Daraufhin kann die Verbindungsleitung 50 zwischen dem Mischbehälter 20 und dem Füllventil 53 mit Hilfe einer Luftzufuhr bzw. Belüftung durch Öffnen der Belüftungsleitung 47 der Verschlusseinrichtung 40 in mindestens ein unter dem Füllventil 53 angeordnetes Behältnis 54 entleert werden. Der dadurch erreichte Zustand ist in Fig. 2 gezeigt, wobei nun nur noch in dem Mischbehälter 20 das Produkt mit einem Mischungsverhältnis der zwei verschiedenen Medien von 1+1 als Beispiel vorhanden ist.
Genauer gesagt, das während dem regulären Abfüllbetrieb in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 noch enthaltene Produkt ist in Fig. 2 demgegenüber vollständig abgelassen bzw. bereits vollständig in Behältnisse 54 abgefüllt. Das heißt, im letzten vom Füllventil 55 befüllten Behältnis befindet sich ein definiertes Volumen aus dem Mischbehälter 20 sowie das vollständige Volumen aus Produktleitung 50 und Füllventil 53. Die Summe entspricht der vorgegebenen Füllmenge. Die vorgegebene Füllmenge ist die Menge, mit welcher auch die anderen gleichen Behältnisse 54 befüllt wurden, die unmittelbar vorher mit der Anlage 60 befüllt wurden.
Das im Mischbehälter 20 enthaltene Restvolumen wird über die Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 erfasst. Anschließend kann in dem Mischbehälter 20, dessen Abfluss 21 weiter mittels der Verschlusseinrichtung 40 verschlossen ist, durch einseitige Produktzuführung ein neues Mischungsverhältnis in dem Mischbehälter 20 eingestellt werden. Das heißt, wie in Fig. 4 als Beispiel gezeigt, wird über die erste Zufuhrleitung 30 die Hälfte der Menge des definierten Restvolumens, das bei dem in Fig. 2 gezeigten Zustand noch in dem Mischbehälter 20 vorhanden ist, in den Mischbehälter 20 zugeführt. Auf diese Weise entsteht in dem Mischbehälter 20 ein Mischungsverhältnis von 2+1 der von der ersten und zweiten Zufuhrleitung 30, 31 in den Mischbehälter 20 zugeführten Medien.
Sobald das neue Mischungsverhältnis von beispielsweise 2+1, wie in Fig. 4 angegeben, für das Produkt in dem Mischbehälter 20 erreicht ist, kann das nächste Behältnis 54, welches dem letzten Behältnis 54 mit der letzten Füllung mit dem Produkt mit dem Mischungsverhältnis 1+1 unmittelbar folgt, mit dem Produkt mit dem neuen Mischungsverhältnis von 2+1 befüllt werden, welches nun in dem Mischbehälter 20 vorhanden ist. Hierzu wird, wie in Fig. 5 gezeigt, die Verschlusseinrichtung 40 wieder geöffnet, so dass das Produkt mit dem neuen Mischungsverhältnis von 2+1 von dem Mischbehälter 20 in die Verbindungsleitung 50 und in das Füllventil 53 strömen kann. Wenn das Füllventil 53 geöffnet ist, kann das Produkt mit dem neuen Mischungsverhältnis von 2+1 auch in die Behältnisse 54 gefüllt werden.
Dass das neue Mischungsverhältnis von beispielsweise 2+1, wie in Fig. 4 angegeben, für das Produkt in dem Mischbehälter 20 erreicht ist, kann beispielsweise mit der Steuereinrichtung 57 bestimmt werden. Die Steuereinrichtung 57 kann nämlich das definierte Restvolumen in dem Mischbehälter 20, das nach dem Verschließen des Abflusses 21 mittels der Verschlusseinrichtung 40 und vor der einseitigen Produktzuführung in dem Mischbehälter 20 vorhanden ist, mit einem Erfassungsergebnis der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 bei der einseitigen Produktzuführung in den Mischbehälter 20 in Bezug setzen. Hieraus kann einfach bestimmt werden, wann das neue Mischungsverhältnis von beispielsweise 2+1 erreicht ist, wie in Fig. 4 angegeben.
Nach Erreichen des neuen Mischungsverhältnisses werden dem Mischbehälter 20, damit die Vorrichtung 10 und damit auch die Anlage 60 kontinuierlich weiterarbeiten kann, kontinuierlich die zwei verschiedenen Medien mit einem Mengenverhältnis von 2/3 zu 1/3 über die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 in den Mischbehälter 20 zugeführt, wie in Fig. 5 angegeben. Auf diese Weise kann in dem Mischbehälter 20 das neue Mischungsverhältnis von 2+1 solange wie erforderlich erhalten werden.
Falls die Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 erfasst, dass ein Füllstand des Mischbehälters 20 erreicht ist, bei welchem der Mischbehälter 20 überzulaufen droht, schaltet die Steuereinrichtung 57 die Zufuhr von Medien über die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 in den Mischbehälter 20 ab bzw. sperrt diese Zufuhr. Sobald die Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 wieder einen diesbezüglich unkritischeren Zustand erfasst, lässt sie die Zufuhr von Medien über die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 in den Mischbehälter 20 wieder zu. Diese Funktionen gelten für alle Zeiten während eines Betriebs der Vorrichtung 10.
Sobald die Vorrichtung 10 bzw. die Anlage 60 alle Behältnisse 54 befüllt hat, die mit dem Mischungsverhältnis von 2+1 der beiden über die erste und zweite Zufuhrleitung 30, 31 in den Mischbehälter 20 zugeführten Medien zu befüllen sind, kann bei Bedarf wieder ein anderes Mischungsverhältnis in dem Mischbehälter 20 analog zu der vorangehenden Beschreibung hergestellt werden.
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtung 10 und des Verfahrens und der Anlage 60 können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Hierbei sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
Die in Fig. 1 bis Fig. 5 dargestellte Vorrichtung 10 dient 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 wenn zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 eine Anlage 60 zum Befüllen von Behältnissen beschrieben ist, bei der nacheinander die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte A bis G ausgeführt werden, wobei das karbonisierte Abfüllprodukt aus mindestens zwei verschiedenen Medien besteht, die in dem zuvor erwähnten Mischbehälter 20 vermischt werden, kann die Anlage 60 auch ein aus mindestens zwei verschiedenen Medien bestehendes Produkt ohne Karbonisierung in die Behältnisse 54 einfüllen. In diesem Fall können die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte B, C und F entfallen. Zudem können auch die Verfahrensschritte D und E in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden oder sie können mehrmals nacheinander durchgeführt werden.
Auch wenn zuvor nur die Belüftungsleitung 47 als Belüftungseinrichtung für die Belüftung der Verbindungsleitung 50 und des Füllventils 53 beschrieben ist, kann die Belüftung der Verbindungsleitung 50 und des Füllventils 53 zum Ablassen des Produkts, das in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 noch vorhanden ist, wenn die Verschlusseinrichtung 40 den Abfluss 21 des Mischbehälters 20 schließt, auch durch eine nicht dargestellte Belüftungsöffnung in der Verbindungsleitung 50 selbst realisiert werden. An diese Belüftungsöffnung kann wiederum eine Belüftungsleitung angeschlossen sein. Vorzugsweise ist die Belüftungsöffnung in der Verbindungsleitung 50 nahe an dem Abfluss 21 des Mischbehälters 20 angeordnet und verfügt über eine Verschlusseinrichtung, mittels welcher die Belüftungsöffnung in der Verbindungsleitung 50 kontrolliert geöffnet und verschlossen werden kann. Das Öffnen und Schließen der Belüftungsöffnung in der Verbindungsleitung 50 kann wieder entweder manuell oder mittels der Steuereinrichtung 57 erfolgen.
Die Verschlusseinrichtung 40 kann auch als Membranventil unterhalb des Mischbehälters 20 ausgeführt sein, wobei eine absperrbare Entlüftungsöffnung unterhalb des Membranventils angeordnet ist.
Es ist möglich, dass die Restmenge in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 nach Verschluss des Mischbehälters 20 mit der Verschlusseinrichtung 40 noch eine Flüssigkeitsmenge enthält, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Menge entspricht, die in ein Behältnis 54 abzufüllen ist. In einem solchen Fall, z.B. bei sehr geringvolumigen Flaschen, können mit der Restmenge in der Verbindungsleitung 50 und dem Füllventil 53 nach Verschluss des Mischbehälters 20 mit der Verschlusseinrichtung 40 noch so viele Behältnisse 54 gefüllt bzw. befüllt werden, die der ganzen Zahl des ganzzahligen Vielfachen der Menge entspricht, die in ein Behältnis 54 abzufüllen ist.
Auch wenn zuvor eine Steuereinrichtung 57 zur automatischen Steuerung der Verschlusseinrichtung 40 beschrieben ist, kann die Steuerung der Verschlusseinrichtung 40 jedoch auch manuell, beispielsweise durch eine Bedienperson, vorgenommen werden. Hierbei kann die Steuerung der Verschlusseinrichtung des Mischbehälters 20 ebenfalls auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung 55 und/oder der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung 56 und/oder der Verbindungsleitung-Füllventil-Füllstanderfassungseinrichtung 56a erfolgen.
Die Abfülleinrichtung 52 kann auch mehrere Füllventile aufweisen, die das im Mischbehälter gemischte Produkt aus einem nicht abgebildeten Vorratskessel der Abfülleinrichtung 52 in Behältnisse 54 abfüllen.
Das Füllventil 53 kann ebenso wie die Verschlusseinrichtung 40 des Mischbehälters 20 einen Verschlusskörper 41 mit einem wenigstens abschnittsweise kegelförmigen Teil 42 und einem stabförmigen Teil aufweisen, das mit einer trichterförmigen Öffnung im Ventilboden zum Verschluss des Füllventils 53 zusammenwirkt.
Die Anlage 60 hat aus Sicherheitsgründen einen Maschinenschutz 90, der in Fig. 1 als gestrichelte Linie angedeutet ist. Dieser Maschinenschutz kann durch, dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannte Mittel auch als Reinraum ausgeführt werden. Somit sowie durch weitere, ebenso bekannte Mittel kann die Vorrichtung 10 bzw. die Anlage 60 auch in einer hygienischen, bis hin zu einer aseptischen Arbeitsweise betrieben werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Abfülleinrichtungen auch direkt an den Mischbehälter angebaut bzw. angeflanscht sein. Dadurch ist die Verbindungsleitung extrem verkürzt ausgebildet. Eine Bauart mit seitlich am Mischbehälter angeflanschter Abfülleinrichtung ist z.B. aus der EP0615947B1 , dort Figur 2 zu sehen. In der EP0615947B1 ist ein Ringkessel 2 zu sehen, der als Mischbehälter für die vorliegende Erfindung dienen kann. Die Verbindungsleitung zwischen Mischbehälter und Abfülleinrichtung bzw. Füllventil könnte durch einen Abfluss im Ringkesselboden direkt seitlich in die Abfülleinrichtung (in der EP0615947B1 Füllorgan 3) geführt werden. Dabei könnte der Abfluss auch am unteren Rand in der Seitenwand des Ringkessels liegen. Wichtig ist, dass eine vollständige Entleerung des Ringkessels erfolgen kann. Die Ausführungen eines auf dem Karussell einer Füllmaschine aufgebauten Mischbehälters als Ringkessel oder als Zentralkessel sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, so dass er für den jeweiligen Anwendungsfall die richtige Ausführung wählen wird.
Aus der DE29917605U1 , dort Figur 1 ist eine weitere Einbaumöglichkeit für eine erfindungsgemäße Abfülleinrichtung ersichtlich. Dabei ist eine Abfülleinrichtung direkt in den Boden eines Behälters - erfindungsgemäß eines Mischbehälters - eingebaut. Bei einer solchen Ausführungsform werden die Komponenten der Verschlusseinrichtung am Boden des Mischbehälters sowie die Betätigungseinrichtungen für das Füllventil bevorzugt konzentrisch ineinander gebaut, so dass die erfindungsgemäße Funktionalität erreicht werden kann. Der Fachmann wird auf einfache Weise erkennen, wie die in der EP0615947B1 und DE29917605U1 gezeigten Abfülleinrichtungen bzw. Füllventile angepasst werden müssen um erfindungsgemäß eingesetzt werden zu können.

Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Flüssigkei- ten
20: Mischbehälter
21: Abfluss
22: Boden des Mischbehälters
23: Seitenwand des Mischbehälters
30: Erste Zufuhrleitung
31: Zweite Zufuhrleitung
40: Verschlusseinrichtung
41: Verschlusskörper
42: Kegelförmiges Teil
43: Stabförmiges Teil
44: Verstellmechanismus
45: Aussparung
46: Hohlraum
47: Belüftungsleitung
50: Verbindungsleitung
52: Abfülleinrichtung
53: Füllventil
54: Behältnis
55: Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung
56: Behältnis- Füllstanderfassungseinrichtung
56a: Verbindungsleitung-Füllventil-Füllstanderfassungseinrichtung
57: Steuereinrichtung
60: Anlage
62: Behältniszufuhr
64: Einlaufstern
66: Spüleinrichtung
68: Auslaufstern
70: Transferstern
72: Füllereinlaufstern
76: Totwinkel
78: Auslaufstern
80: Verschließeinrichtung
82: Zuführeinrichtung für Behältnisverschlüsse
84: Auslaufstern
86: Abführeinrichtung
90: Maschinenschutz
100: Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen gemäß Stand der Technik
105: Produktvorlaufbehälter
110: Zufuhrleitung
130: Verbindungsleitung
150: Abfülleinrichtung
155: Füllventil
200: Behältnis
A ― G: Verfahrensschritte
K: Kegelachse des kegelförmigen Teils 42
P1: Pfeil
P2: Pfeil

Claims

Vorrichtung (10) zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse (54), mit
einem Mischbehälter (20) zur Aufnahme und zum Mischen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, und mit einer Verschlusseinrichtung (40) zum Verschluss eines Abflusses (21) aus dem Mischbehälter (20),
einem Füllventil (53) zum Füllen der gemischten Medien aus dem Mischbehälter (20) in die Behältnisse (54),
einer Verbindungsleitung (50) zwischen dem Abfluss (21) aus dem Mischbehälter (20) und dem Füllventil (53), und
einer Belüftungseinrichtung (47) zur Belüftung der Verbindungsleitung (50) zum Füllventil (53) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Belüftungseinrichtung (47) eine mit der Verbindungsleitung (50) verbindbare Belüftungsleitung (47) der Verschlusseinrichtung (40) zur Belüftung der Verbindungsleitung (50) zum Füllventil (53) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abfluss (21) trichterförmig ausgestaltet ist und die Verschlusseinrichtung (40) einen Verschlusskörper (41) mit einem zumindest abschnittweise kegelförmigen Teil (42) aufweist, welches mit dem trichterförmigen Abfluss (21) in einer Wand (22, 23) des Mischbehälters (20) zum Verschluss des Mischbehälters (20) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das zumindest abschnittweise kegelförmige Teil (42) des Verschlusskörpers (41) eine das zumindest abschnittweise kegelförmige Teil (42) umlaufende Aussparung (45) aufweist, die vertikal zu der Kegelachse des zumindest abschnittweise kegelförmige Teils (42) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verschlusseinrichtung (40) zumindest teilweise ein Hohlkörper ist, der entlang der Achse des kegelförmigen Teils (42) hohl ist und für die Belüftungsleitung (47) verwendbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Hohlkörper mit zwei Belüftungsöffnungen zum Belüften eines Hohlraums (46) im Hohlkörper versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine der zwei Belüftungsöffnungen außerhalb des Mischbehälters (20) an der Verschlusseinrichtung (40) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung (10) zudem umfasst:
eine Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung (55) zur Erfassung eines Füllstands der Medien in dem Mischbehälter (20),

eine Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung (56) zur Erfassung eines Füllstands eines von dem Füllventil (53) befüllten Behältnisses (54), und

eine Steuereinrichtung (57) zur Steuerung der Verschlusseinrichtung (40) des Mischbehälters (20) auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Mischbehälter-Füllstanderfassungseinrichtung (55) und/oder eines Erfassungsergebnisses der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung (56).
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (57) derart ausgestaltet ist, dass sie den Abfluss aus dem Mischbehälter (20) mittels der Verschlusseinrichtung (40) verschließt, wenn die Steuereinrichtung (57) auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Behältnis-Füllstanderfassungseinrichtung (56) bestimmt, dass in dem Behältnis (54) eine vorbestimmte Füllmenge vorhanden ist, die gleich dem Sollfüllstand des Behältnisses (54) abzüglich der in der Verbindungsleitung (50) und dem Füllventil (53) vorhandenen Füllmenge ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinrichtung (57) derart ausgestaltet ist, dass sie das Füllventil (53) öffnet und die Verbindungsleitung (50) und das Füllventil (53) mittels der Belüftungsleitung (47) der Verschlusseinrichtung (47) belüftet, wenn der Abfluss (21) aus dem Mischbehälter (20) mittels der Verschlusseinrichtung (40) geschlossen ist.
Anlage (60), mit
einer Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, und
einer Transporteinrichtung (62, 64, 68, 70, 72) zum Transport der Behältnisse (54) zu dem Füllventil (53).
Verfahren zum verlustfreien Abfüllen von kontinuierlich gemischten Medien in Behältnisse (54) mittels einer Vorrichtung (10), die einen Mischbehälter (20) zur Aufnahme und zum Mischen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, ein Füllventil (53) zum Füllen der gemischten Medien aus dem Mischbehälter (20) in die Behältnisse (54), und eine Verbindungsleitung (50) zwischen dem Abfluss (21) aus dem Mischbehälter (20) und dem Füllventil (53) aufweist, mit den Schritten
- Kontinuierliches Zuführen von mindestens zwei verschiedenen Medien, wovon mindestens ein Medium eine Flüssigkeit ist, zu dem Mischbehälter (20),

- Schließen eines Abflusses aus dem Mischbehälter (20) mit einer Verschlusseinrichtung (40),

- Belüften der Verbindungsleitung (50) und des Füllventils (53) mittels einer Belüftungseinrichtung (47) zur Belüftung der Verbindungsleitung (50) zum Füllventil (53),

- Öffnen und Schließen des Füllventils (53) zum Füllen von Behältnissen (54).
Verfahren nach Anspruch 12, zudem mit Erfassen des Füllstands eines zu füllenden Behältnisses (54) und Schließen des Abflusses (21) aus dem Mischbehälter (20) mit der Verschlusseinrichtung (40), wenn auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Füllstanderfassungsschritts bestimmt wird, dass in dem Behältnis (54) eine vorbestimmte Füllmenge vorhanden ist, die gleich dem Sollfüllstand des Behältnisses (54) abzüglich der in der Verbindungsleitung (50) und dem Füllventil (53) vorhandenen Füllmenge ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, zudem mit Herstellen eines neuen Mischungsverhältnisses der Medien in dem Mischbehälter (20) durch Zuführung von nur einem der mindestens zwei verschiedenen Medien zu dem Mischbehälter (20), wenn der Abfluss aus dem Mischbehälter (20) mit der Verschlusseinrichtung (40) verschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, zudem mit den Schritten
Öffnen des Abflusses (21) aus dem Mischbehälter (20) mit der Verschlusseinrichtung (40), und
Öffnen und Schließen des Füllventils (53) in einem Takt, mit welchem Behältnisse (54) zu dem Füllventil (53) transportiert werden.