EP3000775B1

EP3000775B1 - Method and device for filling containers with a product

Info

Publication number: EP3000775B1
Application number: EP15187025.0A
Authority: EP
Inventors: Thomas Schuhbeck; Manfred Faltermeier
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: US10112158B2; CN105460867A; DE102014113986A1; US20160089643A1; EP3000775A1; CN105460867B

Description

Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit einem Füllprodukt, sowie ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.The present invention relates to a device for filling at least one container with a filling product, and to a method for filling a container with a filling product using such a device.

State of the art

In Füllvorrichtungen zum Abfüllen eines Füllprodukts in Behälter, insbesondere im Bereich der Abfüll- und Dosiermaschinen für flüssige oder viskose Lebensmittel wie beispielsweise Getränke, ist es bekannt, das Füllprodukt in einem Produktvorhaltebehälter bereitzustellen, aus welchem heraus die eigentlichen Füllorgane zum Befüllen der Behälter mit dem Füllprodukt gespeist werden. Produktvorhaltebehälter sind beispielsweise die Form eines Kessels, eines Ringkessels oder eines Zentralkessels einer Rundläuferfüllmaschine bekannt und sind gewöhnlich in einer Ebene oberhalb der Füllorgane vorgesehen. Der Produktvorhaltebehälter läuft im Normalbetrieb bei einem Rundläuferfüller zusammen mit den daran angeordneten Füllorganen um, um entsprechend eine kontinuierliche Befüllung von nacheinander zugeführten zu befüllenden Behältern zu ermöglichen.In filling devices for filling a filling product into containers, in particular in the field of filling and metering machines for liquid or viscous foods such as drinks, it is known to provide the filling product in a product holding container, from which out the actual filling organs for filling the container with the filling product be fed. Product containment vessels are, for example, known in the form of a kettle, a ring bowl or a central boiler of a rotary filling machine and are usually provided in a plane above the filling members. The product holding container runs in normal operation in a rotary filler together with the filling members arranged thereon, in order to allow a correspondingly continuous filling of successively supplied containers to be filled.

Als Füllorgane können entweder Kolbenfüllorgane vorgesehen sein, welche eine Behandlung des Füllprodukts unter Unterdruck und Überdruck ermöglichen, oder Füllorgane, aus welchen das Füllprodukt aufgrund seines Eigengewichts ausfließt. Kolbenfüller werden üblicherweise für hochviskose Füllprodukte wie beispielsweise Sahne, Ketchup oder Babybrei verwendet.As Füllorgane either Kolbenfüllorgane be provided, which allow a treatment of the filling product under negative pressure and pressure, or filling organs, from which the filling product flows due to its own weight. Piston fillers are usually used for high-viscosity filling products such as cream, ketchup or baby porridge.

Bei partikelhaltigen Füllprodukten können sich die unterschiedlichen Phasen des Füllprodukts in der Abfüll- und Dosiermaschine entmischen, etwa wenn die Partikel zum Absinken oder Aufschwimmen neigen. Solche partikelhaltigen Füllprodukte werden beispielsweise als Milchprodukte mit Fruchtbestandteilen oder Säfte mit Fruchtfleisch abgefüllt. Zur Vermeidung einer solchen Separation beziehungsweise Trennung von Produktbestandteilen wird eine im Produktvorhaltebehälter integrierte, permanent in den Produktvorhaltebehälter eintauchende motorische Rührvorrichtung eingesetzt. Dies kann, etwa bei der Lebensmittelabfüllung mittels eines Kolbendosierers im Rundlaufverfahren, durch motorische Rührwerke oder durch starre Mischer erreicht werden, die von einem nicht drehenden Teil der Maschine in den drehenden, mit Produkt gefüllten Produktvorhaltebehälter permanent ins Füllprodukt eintauchen. Ein solcher Mischer sorgt während der Drehbewegung des Produktvorhaltebehälters somit für eine Durchmischung und verhindert das schnelle Separieren von Bestandteilen des abzufüllenden Produkts und damit für eine gleichbleibende Produktqualität.In the case of particle-containing filling products, the different phases of the filling product in the filling and metering machine can separate, for example when the particles tend to sink or float. Such particle-containing filling products are filled, for example, as dairy products with fruit components or juices with pulp. To avoid such a separation or separation of product components is integrated in the product holding container, permanently immersed in the product holding container used motorized stirring device. This can be achieved, for example, in the case of food filling by means of a piston dispenser in a rotary process, by motorized agitators or by rigid mixers, which immerse permanently into the filling product from a non-rotating part of the machine into the rotating, product-filled product holding container. Such a mixer thus ensures thorough mixing during the rotary movement of the product storage container and prevents the rapid separation of components of the product to be filled and thus a constant product quality.

Die DE 10 2012 104 275 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem solchen Mischer, der als feststehender und permanent in das Füllprodukt eintauchender Rührflügel ausgebildet ist. Auch aus der DE 10 2010 031 873 A1 und AU 39,747/68 gehen jeweils ein solcher feststehender und permanent in das Füllprodukt eintauchender Rührflügel hervor. Die EP 0 378 011 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Verarbeitung und Abfüllung von Honig gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Nachteilig an diesen ist, dass sich durch das permanente Durchrühren des Füllprodukts das Risiko des Blaseneinschlags, der Schaumbildung und/oder der mechanischen Belastung des Füllprodukts erhöht, was bei bestimmten Füllprodukten zur Verschlechterung der Füllgenauigkeit und/oder zur Qualitätsminderung des abgefüllten Füllprodukts führen kann.The DE 10 2012 104 275 A1 describes a device for filling containers with such a mixer, which is designed as a fixed and permanently immersed in the filling product agitator. Also from the DE 10 2010 031 873 A1 and AU 39,747 / 68 In each case, such a fixed and permanently immersed in the filling product stirring blades. The EP 0 378 011 A1 describes a device for processing and filling of honey according to the preamble of claim 1. A disadvantage of this is that the permanent stirring of the filling product increases the risk of blistering, foaming and / or mechanical loading of the filling product, which in certain filling products can lead to deterioration of the filling accuracy and / or quality reduction of the filled filling product.

Neben den oben genannten Problemen, die aus der permanenten mechanischen Durchmischung des Füllprodukts resultieren, besteht ein weiteres Problem herkömmlicher Abfüll- und Dosiermaschinen darin, dass das Füllprodukt bei einer etwaigen Betriebsunterbrechung eine Temperaturänderung erfährt, wobei dieses dann möglicherweise nicht mehr im Bereich der zur Abfüllung erforderlichen Temperaturen vorliegt.In addition to the above-mentioned problems resulting from the permanent mechanical mixing of the filling product, another problem of conventional filling and dosing machines is that the filling product undergoes a temperature change in the event of an interruption of operation, which may then no longer be in the region required for filling Temperatures is present.

Das abzufüllende Produkt wird in vielen Anwendungsfällen nämlich aus mikrobiologischen Gründen (etwa bei der Heißabfüllung von Säften) oder aus Gründen der Verarbeitbarkeit bei viskosen oder mit der Temperatur seine Textur verändernden Lebensmitteln (beispielsweise bei der Abfüllung von Fruchtgelees oder Konfitüren) temperiert.The product to be filled is tempered in many applications namely for microbiological reasons (for example in the hot filling of juices) or for reasons of processability in viscous or temperature-changing foods (for example, when filling fruit jellies or jams).

In der DE 10 2012 104 275 A1 erfolgt die Temperierung über einen im Produktvorhaltebehälter vorgesehenen Wärmetauscher. Konkret erfolgt die Temperierung des Produkts etwa über einen doppelwandigen Produktvorhaltebehälter, der mit Kühl- oder Heizmedien durchströmt wird, oder alternativ durch am festen Teil der Vorrichtung befestigte Heizspiralen, die permanent in das Füllprodukt im Produktvorhaltebehälter eintauchen.In the DE 10 2012 104 275 A1 the temperature control takes place via a heat exchanger provided in the product holding tank. Specifically, the temperature of the product takes place about a double-walled Produktvorhaltebehälter, which is flowed through with cooling or heating media, or alternatively by fixed to the fixed part of the device heating coils, which immerse permanently in the filling product in Produktvorhaltebehälter.

Bei der Temperierung des Dosierguts im rotierenden Produktvorhaltebehälter mittels Heiz- oder Kühlmantel ist eine konstruktiv aufwändige und kostenintensive Lösung mit Zu- und Abführung von Kälte-/Wärmemitteln (beispielsweise Heiß- oder Kaltwasser, Dampf) erforderlich, die einen verfahrenstechnischen und apparativen Mehraufwand nach sich zieht. Starre, permanent in den rotierenden Produktvorhaltebehälter eintauchende Temperierelemente (beispielsweise eine Heizwendel) sind auch aus reinigungstechnischer Sicht nicht optimal.When tempering the Dosierguts in the rotating product holding container by means of heating or cooling jacket is a structurally complex and costly solution with supply and removal of cooling / heating means (for example, hot or cold water, steam) is required, which entails a procedural and additional equipment expense , Rigid, permanently immersed in the rotating product holding tank tempering (for example, a heating coil) are not optimal from a cleaning point of view.

Zusammenfassend lassen sich im Stand der Technik zwei Problemgruppen bei Vorrichtungen zum Befüllen von Behältern mit einem drehbaren Produktvorhaltebehälter identifizieren: a) solche, die sich aus der permanenten Durchmischung des Füllprodukts ergeben und b) solche, die mit der Temperierung des Füllprodukts zusammenhängen.In summary, in the prior art two problem groups can be identified in apparatuses for filling containers with a rotatable product holding container: a) those which result from the permanent mixing of the filling product and b) those which are associated with the tempering of the filling product.

Presentation of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu lösen. Insbesondere liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit flüssigem Füllprodukt sowie ein Verfahren zum Befüllen von Behältern unter Verwendung einer solchen Vorrichtung anzugeben, mit denen sich eine verbesserte Füllgenauigkeit erzielen sowie eine durch den Füllvorgang bedingte Qualitätsverminderung des Füllprodukts vermeiden lassen.An object of the present invention is to solve at least one of the above-mentioned problems. In particular, an object of the invention is to provide a device for filling at least one container with liquid filling product and a method for filling containers using such a device, which can achieve improved filling accuracy and avoid a conditional by the filling quality reduction of the filling product ,

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der folgenden allgemeinen Beschreibung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.The object is achieved with a device having the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims, the following general description and the description of preferred embodiments.

Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit einem Füllprodukt, umfassend einen Produktvorhaltebehälter zur Aufnahme des Füllprodukts und ein Rührelement zum Rühren des im Produktvorhaltebehälter aufgenommenen Füllprodukts vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist die Eintauchtiefe des Rührelements in den Produktvorhaltebehälter variierbar.Accordingly, an apparatus for filling at least one container with a filling product comprising a product holding container for receiving the filling product and a stirring element for stirring the filling product received in the product holding container is proposed. According to the immersion depth of the stirring element in the product holding container is variable.

Durch die Variierbarkeit der Eintauchtiefe des Rührelements in den Produktvorhaltebehälter lässt sich die mechanische Beanspruchung des Füllprodukts variieren und insbesondere im regulären Füllbetrieb vermindern, wodurch zum einen der Lufteinschlag in das Füllprodukt und zum anderen eine Verschlechterung der Qualität des Füllprodukts aufgrund der mechanischen Beanspruchung durch das Rührelement vermieden oder zumindest vermindert werden kann. Außerdem lässt sich der Energieverbrauch, der aus dem Verrühren des Füllprodukts resultiert, optimieren.Due to the variability of the immersion depth of the stirring element in the product holding container, the mechanical stress of the filling product can be varied and in particular reduced in the regular filling operation, whereby on the one hand the air impact in the filling product and on the other Deterioration of the quality of the filling product due to the mechanical stress caused by the stirring element can be avoided or at least reduced. In addition, the energy consumption resulting from the stirring of the filling product can be optimized.

Unter einem "Füllprodukt" werden hier niedrig- als auch hochviskose und pastöse Flüssigkeiten verstanden, genauso wie mehrphasige Flüssigkeiten und solche mit Partikeln. Getränke aller Art sind ebenso einbezogen wie Joghurt, Konfitüre, Gelee und andere Lebensmittel, die sich mittels einer Abfüll- und Dosiermaschine, insbesondere einem Kolbendosierer, abfüllen beziehungsweise dosieren lassen. Der Produktvorhaltebehälter hält das Füllprodukt bereit, aus dem dann die Füllorgane, beispielsweise die Kolbenfüller, zum direkten Einfüllen des Füllprodukts in die Behälter gespeist werden.A "filling product" is understood to mean low-viscosity as well as highly viscous and pasty liquids, as well as multiphase liquids and those with particles. Beverages of all kinds are included as well as yogurt, jam, jelly and other foods that can be filled or dosed by means of a filling and metering machine, in particular a piston dispenser. The product holding container holds the filling product ready, from which then the filling members, for example the piston fillers, are fed for direct filling of the filling product into the containers.

Üblicherweise ist der Produktvorhaltebehälter nicht vollständig mit dem Füllprodukt gefüllt, sondern dieses liegt bei einem gewissen Füllniveau, man könnte auch sagen in einer gewissen Füllhöhe, vor. Im Fall von Wasser wird das Füllniveau bei ruhendem Produktvorhaltebehälter etwa durch den Wasserspiegel bestimmt. In dem Produktvorhaltebehälter ist ein Rührelement vorgesehen. Selbstverständlich können auch mehrere Rührelemente vorgesehen sein. Wenn im Folgenden von "dem" oder "einem" Rührelement die Rede ist, nicht auch von mehreren, dann geschieht dies nur aus Gründen der Darstellung. Das gilt analog für andere Merkmale der Vorrichtung, auch wenn nicht explizit darauf hingewiesen wird, dass das betreffende Merkmal mehrfach realisiert sein kann.Usually, the product holding container is not completely filled with the filling product, but this is at a certain level of filling, one could say in a certain level, before. In the case of water, the filling level is determined by the water level when the product holding container is at rest. In the product holding container, a stirring element is provided. Of course, several stirring elements may be provided. If in the following the term "the" or "one" stirring element is mentioned, not even several, then this happens only for the sake of illustration. This applies analogously to other features of the device, even if it is not explicitly stated that the feature in question can be implemented several times.

Gemäß der Erfindung ist das Rührelement wenigstens zwischen einer Rührposition, in der das Rührelement in das Füllprodukt eingetaucht ist, und einer Ruheposition, in der sich das Rührelement vollständig oder teilweise außerhalb des Füllprodukts befindet, verfahrbar. Entsprechend wird die durch das Rührelement bereitgestellte Mischfunktion nur dann aktiviert, wenn sie benötigt wird, erfindungsgemäß bei einer Unterbrechung des regulären Füllbetriebs. Die Aktivierung findet bevorzugt automatisch statt.According to the invention, the stirring element is movable at least between a stirring position, in which the stirring element is immersed in the filling product, and a rest position, in which the stirring element is located completely or partially outside the filling product. Accordingly, the mixing function provided by the stirring element is activated only when it is needed according to the invention in the event of an interruption of the regular filling operation. The activation preferably takes place automatically.

Damit wird das Füllprodukt noch weiter geschont und es findet eine noch weitere Optimierung des Energieverbrauchs statt. Im Normalbetrieb der Vorrichtung, das heißt während des regulären Füllbetriebs, ist die Verweilzeit des Füllprodukts im Produktvorhaltebehälter relativ kurz und durch das stete Zuführen von Füllprodukt in den Produktvorhaltebehälter ist eine Durchmischung dann gegebenenfalls nicht notwendig. In diesem Fall kann das Rührelement vollständig aus dem Füllprodukt herausgefahren werden. Es mag sein, dass, konstruktionsbedingt, Teile des Rührelements, die das Füllprodukt nicht oder nur wenig beeinflussen, im Füllprodukt verbleiben. Aus diesem Grund kann auch ein nur teilweises Herausbewegen des Rührelements aus dem Füllprodukt die obigen Wirkungen erzielen. Vorzugsweise befindet sich das Rührelement in der Ruheposition allerdings vollständig außerhalb des Füllprodukts. In diesem Zusammenhang sei auf folgendes hingewiesen: wenn davon die Rede ist, dass die Eintauchtiefe des Rührelements im Produktvorhaltebehälter variierbar ist, dann sind Fälle mitumfasst, in denen sich das Rührelement an bestimmten Positionen, etwa der Ruheposition, außerhalb des Produktvorhaltebehälters befindet. Für die Funktion des Rührelements ist es bedeutend, dass das Rührelement relativ zum Niveau des Füllprodukts verstellbar ist und in das Füllprodukt eintauchen kann.This further protects the filling product and further optimizes energy consumption. During normal operation of the device, that is, during the regular filling operation, the residence time of the filling product in the product holding container is relatively short and, due to the continuous feeding of filling product into the product holding container, thorough mixing may not be necessary. In this case, the stirring element can be completely moved out of the filling product. It may be that, due to the design, parts of the stirring element that do not or only slightly affect the filling product remain in the filling product. For this reason, even only partially moving the stirring member out of the filling product can achieve the above effects. However, in the rest position, the stirring element is preferably completely outside the filling product. In this connection, it should be noted that if it is mentioned that the immersion depth of the stirring element in the Produktvorhaltebehälter is variable, then cases are included in which the stirring element is at certain positions, such as the rest position, outside the Produktvorhaltebehälters. For the function of the stirring element, it is important that the stirring element is adjustable relative to the level of the filling product and can dip into the filling product.

Vorzugsweise ist das Rührelement an einem sich nicht drehenden Vorrichtungsteil angebracht und relativ zu diesem in Drehrichtung des Produktvorhaltebehälters stationär. Mit anderen Worten weist die Vorrichtung bevorzugt einen oder mehrere Vorrichtungsteile auf, die sich mit Bezug auf den Produktvorhaltebehälter nicht drehen, in diesem Sinne also fest sind. Relativ dazu ist gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform das Rührelement stationär, mit Ausnahme der Variierbarkeit der Eintauchtiefe beziehungsweise der Position relativ zum Füllproduktniveau. Damit wird ein besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung realisiert, da auf aufwändige Mechanismen zum Antreiben und Steuern des Rührelements verzichtet werden kann.Preferably, the stirring element is attached to a non-rotating device part and stationary relative to this in the direction of rotation of the product storage container. In other words, the device preferably has one or more device parts which do not rotate with respect to the product holding container, that is to say are fixed in this sense. Relative to this, according to this preferred embodiment, the stirring element is stationary, with the exception of the variability of the immersion depth or the position relative to Füllproduktniveau. For a particularly simple construction of the device is realized, since can be dispensed with elaborate mechanisms for driving and controlling the stirring element.

Vorzugsweise erfolgt die Variation der Eintauchtiefe des Rührelements mittels eines Antriebs, bevorzugt mittels eines pneumatischen und/oder elektrischen Antriebs. Dadurch wird eine einfache und doch effiziente Möglichkeit der Verstellbarkeit realisiert. Das Rührelement kann hierbei beispielsweise eine Leitschaufel, welche die Durchmischung des Füllprodukts bewirkt, und einen Leitschaufelträger aufweisen, der direkt mit einem Verstellmechanismus verbunden ist. Der Verstellmechanismus kann einen Pneumatikzylinder und/oder Elektromotor und/oder Elektromagneten und so weiter aufweisen.Preferably, the variation of the immersion depth of the stirring element by means of a drive, preferably by means of a pneumatic and / or electric drive. This realizes a simple yet efficient way of adjustability. In this case, the stirring element may, for example, have a guide blade, which causes the mixing of the filling product, and a guide blade carrier, which is connected directly to an adjusting mechanism. The adjusting mechanism may comprise a pneumatic cylinder and / or electric motor and / or electromagnet and so on.

Vorzugsweise ist das Rührelement wenigstens abschnittsweise temperierbar. Durch die Temperierbarkeit, in Zusammenwirkung mit der Variierbarkeit der Eintauchtiefe des Rührelements kann eine bedarfsgerechte Temperierung und gleichzeitig eine bedarfsgerechte Durchmischung des Füllprodukts erreicht werden. Dies ist insbesondere bei einer Unterbrechung des regulären Füllbetriebs von Bedeutung, während dessen sowohl die Durchmischung als auch die Temperatur des Füllprodukts aufrechterhalten werden muss, um bei einer Wiederaufnahme des Füllbetriebs sofort das sich im Produktvorhaltebehälter vorliegende Füllprodukt abfüllen zu können und dieses insbesondere nicht verworfen werden muss.Preferably, the stirring element is at least partially tempered. Due to the temperature control, in conjunction with the variability of the depth of immersion of the stirring a demand-based temperature control and at the same time a needs-based mixing of the filling product can be achieved. This is particularly important in an interruption of the regular filling operation of importance, during which both the mixing and the temperature of the filling product must be maintained in order to fill in a resumption of filling immediately present in the product holding container filling product and this particular must not be discarded ,

Auch die bloße Variierbarkeit der Eintauchtiefe des Rührelements kann direkt zur bedarfsgerechten Temperierung beitragen, denn der Startzeitpunkt und der Endzeitpunkt der Temperierung können durch Eintauchen und Herausziehen des Rührelements in das beziehungsweise aus dem Füllprodukt präzise festgelegt werden, ohne dass ein ungewollter Wärmeaustausch aufgrund der Trägheit des Wärmetauschers beziehungsweise der Materialien des Rührelements erfolgt.The mere variability of the immersion depth of the stirring element can contribute directly to demand-based temperature, because the start time and the end time of the temperature can be precisely determined by immersion and extraction of the stirring in or out of the product without an unwanted heat exchange due to the inertia of the heat exchanger or the materials of the stirring element takes place.

Dadurch, dass das Rührelement bevorzugt am nicht rotierenden Teil der Maschine befestigt ist, entfallen beispielsweise konstruktiv aufwändige Drehverteilerkonstruktionen zur Zirkulation von Kühl- oder Heizmedien oder zur Zirkulation des Produkts selbst, Schleifringe zur Übertragung elektrischer Energie auf den rotierenden Teil der Maschine usw.. Der zusätzliche apparative Aufwand sowie die Ansteuerung und Regelung der Vorrichtung werden auf ein Minimum reduziert, wodurch Anschaffungs- und Wartungskosten eingespart werden können.The fact that the stirring element is preferably fastened to the non-rotating part of the machine eliminates, for example, structurally complex rotary distributor constructions for circulating cooling or heating media or for circulating the product itself, slip rings for transmitting electrical energy to the rotating part of the machine, etc. Apparent effort and the control and regulation of the device are reduced to a minimum, thereby purchasing and maintenance costs can be saved.

Speziell im Falle der Dosierung von Lebensmitteln kann durch die Temperierung über das Rührelement während eines Anlagenstillstands Füllprodukt gespart werden, da die Temperierung das Füllprodukt während der Stillstandzeit in einem spezifischen Temperaturrahmen und einem vorgegebenen Durchmischungszustand halten kann und das Füllprodukt nicht verworfen werden muss. Auch im Hinblick auf die Temperierung über das Rührelement kann Energie eingespart werden und das Füllprodukt geschont werden, indem die Temperierung nur dann durchgeführt wird, wenn diese benötigt wird.Especially in the case of dosing of food can be saved by the temperature control over the stirring during a system shutdown filling product, since the temperature control can hold the filling product during the downtime in a specific temperature frame and a predetermined mixing state and the filling product must not be discarded. Also with regard to the temperature control over the stirring element, energy can be saved and the filling product can be conserved by the temperature control is carried out only when it is needed.

Bevorzugt ist das Rührelement elektrisch beheizbar und/oder mit einem Wärme-/Kältemittel durchströmbar. Wenn das Rührelement, wie es oben angedeutet wurde, eine Leitschaufel und einen Leitschaufelträger aufweist, dann kann die Leitschaufel als elektrisch beheizbare Leitschaufel ausgeführt sein und die Stromzufuhr kann über ein Kabel im Inneren des Leitschaufelträgers erfolgen. Selbstverständlich können auch mehrere Leitschaufeln vorgesehen sein. Diese können mit einem produktverträglichen und/oder hitzeresistenten Material, beispielsweise Teflon oder Keramik, beschichtet sein. Auch eine Ummantelung aus Edelstahl oder anderen Materialien kann in Betracht gezogen werden. Alternativ kann das Rührelement, etwa die eine oder die mehreren Leitschaufeln, mit einem oder mehreren im Innern geführten Rohren, Trennblechen oder Schläuchen vorgesehen sein, welche ein gasförmiges und/oder flüssiges Medium führen. Hierbei kommen Dampf, Heißwasser, Kaltwasser oder andere Wärme-/Kältemittel in Betracht. Die Temperierung kann selbstverständlich auch über verdampfende Medien erfolgen.Preferably, the stirring element is electrically heated and / or flowed through with a heat / refrigerant. If, as indicated above, the stirring element comprises a vane and a vane carrier, then the vane may be embodied as an electrically heatable vane and the power may be supplied via a cable inside the vane carrier. Of course, several vanes may be provided. These can be coated with a product-compatible and / or heat-resistant material, for example Teflon or ceramic. Also, a sheath made of stainless steel or other materials can be considered. Alternatively, the agitating element, such as the one or more vanes, may be provided with one or more internally routed tubes, baffles, or hoses that carry a gaseous and / or liquid medium. This can be steam, hot water, cold water or other heat / refrigerant into consideration. The tempering can of course also be done via evaporating media.

Vorzugsweise ist der Anstellwinkel der Leitschaufel oder der Leitschaufeln verstellbar, um einen optimalen Mischerfolg für das jeweilige Füllprodukt beziehungsweise bezüglich dessen Viskosität zu erzielen. Auch die Abmessung der Rührelemente, das heißt deren Ausdehnung, kann gegebenenfalls veränderbar vorgesehen sein.Preferably, the angle of incidence of the vane or the guide vanes is adjustable in order to achieve an optimal mixing success for the respective filling product or with respect to its viscosity. The dimension of the stirring elements, that is their extent, may optionally be provided changeable.

Vorzugsweise ist ein Niveausensor zur Messung des Füllproduktniveaus beziehungsweise der Füllhöhe des Füllprodukts im Produktvorhaltebehälter vorgesehen, wodurch eine effiziente Steuerung des Rührelements, sowohl hinsichtlich seiner Verstellbarkeit als auch seiner etwaigen Temperierbarkeit, vereinfacht wird. Dazu ist vorzugsweise nicht nur das Rührelement beziehungsweise dessen Verstellmechanismus mit einer Steuerung verbunden, sondern auch der Niveausensor zur Messung des Niveaus des Füllprodukts.Preferably, a level sensor for measuring the filling product level or the filling level of the filling product is provided in the product holding container, whereby an efficient control of the stirring element, both in terms of its adjustability and its possible temperature control is simplified. For this purpose, preferably not only the stirring element or its adjusting mechanism is connected to a controller, but also the level sensor for measuring the level of the filling product.

Vorzugsweise ist zusätzlich dazu oder alternativ ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Füllprodukts vorgesehen. Auch dieser kann mit der oben erwähnten Steuerung verbunden sein.Preferably, in addition to or alternatively, a temperature sensor for measuring the temperature of the filling product is provided. This too can be connected to the above-mentioned control.

Der obige Rührmechanismus ist insbesondere für Kolbenfüller geeignet, welche eine Dosierung des Füllprodukts über Kolben realisieren. Die Eignung ergibt sich daraus, dass Kolbenfüller besonders bevorzugt für hochviskose Flüssigkeiten, wie etwa Joghurt, Konfitüre usw., verwendet werden, welche in vielen Produktvarianten mit zusätzlichen Feststoffen wie beispielsweise Fruchtfleisch, Schokoladenstückchen oder Karamellstückchen versehen sind. In diesem Fall sind im regulären Füllbetrieb ein unnötiges Rühren und gegebenenfalls ein unnötiges Temperieren der Qualität des Füllprodukts abträglich. Insbesondere werden die Partikel nicht mehr durch die ständige mechanische Einwirkung kleingemahlen. Eine Optimierung des Rühr- und Temperaturverhaltens im regulären Füllbetrieb und bei einer Unterbrechung des regulären Füllbetriebs ist daher besonders bei der Verwendung von Kolbenfüllern vorteilhaft.The above stirring mechanism is particularly suitable for piston fillers, which realize a metering of the filling product via pistons. Suitability arises from the fact that piston fillers are particularly preferably used for highly viscous liquids, such as yoghurt, jam, etc., which in many product variants are provided with additional solids such as, for example, pulp, chocolate pieces or caramel pieces. In this case, in the regular filling operation, unnecessary stirring and possibly unnecessary tempering of the quality of the filling product are detrimental. In particular, the particles are no longer finely ground by the constant mechanical action. An optimization of the stirring and temperature behavior in the regular filling operation and in an interruption of the regular filling operation is therefore particularly advantageous when using piston fillers.

Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Auch hier ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen.The above object is further achieved by a method having the features of claim 11. Here too, advantageous developments result from the subclaims.

Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen mindestens eines Behälters mit Füllprodukt mittels einer Vorrichtung, die einen Produktvorhaltebehälter zur Aufnahme des Füllprodukts und ein Rührelement zum Rühren des im Produktvorhaltebehälter aufgenommenen Füllprodukts aufweist, vorgeschlagen, bevorzugt eine der oben beschriebenen Vorrichtungen. Erfindungsgemäß wird die Eintauchtiefe des Rührelements in den Produktvorhaltebehälter in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Vorrichtung variiert.Accordingly, a method is proposed for filling at least one container with filling product by means of a device which has a product holding container for receiving the filling product and a stirring element for stirring the filling product accommodated in the product holding container, preferably one of the devices described above. According to the invention Immersion depth of the stirring element in the product holding container varies depending on an operating state of the device.

Mögliche Betriebszustände der Vorrichtung umfassen unter anderem den regulären Füllbetrieb und eine Unterbrechung des regulären Füllbetriebs, etwa bei einer Störung oder Wartung der Anlage. Allerdings können auch andere Zustände den Rühr- und/oder Temperiermodus des Rührelements bestimmen.Possible operating states of the device include, inter alia, the regular filling operation and an interruption of the regular filling operation, for example in the event of a malfunction or maintenance of the system. However, other states can also determine the stirring and / or tempering mode of the stirring element.

Erfindungsgemäß wird bei einer Unterbrechung des regulären Füllbetriebs der Vorrichtung das Rührelement in das Füllprodukt im Produktvorhaltebehälter abgesenkt. Indem sich der Produktvorhaltebehälter weiter dreht und/oder das Rührelement aktiv rotierend betrieben wird, wird das Auftreten einer Separation der Produktbestandteile reduziert oder vermieden. Gegebenenfalls findet auch ein Wärme-/Kälteübertrag vom Rührelement auf das Füllprodukt statt.According to the invention, when the regular filling operation of the device is interrupted, the stirring element is lowered into the filling product in the product holding container. By further rotating the product holding container and / or actively operating the stirring element in rotation, the occurrence of a separation of the product components is reduced or avoided. Optionally, there is also a heat / cold transfer from the stirring to the filling product.

Erfindungsgemäß ist das Rührelement im regulären Füllbetrieb wenigstens teilweise außerhalb des Füllprodukts angeordnet und bei einer Unterbrechung des Füllbetriebs in das Füllprodukt eingetaucht.According to the invention, the stirring element is arranged in the regular filling operation at least partially outside of the filling product and immersed in an interruption of the filling operation in the filling product.

Da je nach Füllhöhe des Füllprodukts im Produktvorhaltebehälter das Rührelement möglicherweise nicht bedeckt ist, wird über den oben beschriebenen Niveausensor, der vorzugsweise mit der Steuerung der Vorrichtung kommuniziert, in einer besonderen Ausführungsform überprüft, ob ausreichend Füllprodukt zum Bedecken des Rührelements enthalten ist. Gegebenenfalls wird über ein Produktzulaufventil solange Füllprodukt zugeführt, bis ausreichend Füllprodukt im Produktvorhaltebehälter enthalten ist. Über den oben erwähnten Temperatursensor kann eine vorgegebene Solltemperatur eingestellt werden. Während des Stopps der Vorrichtung dreht sich der Produktvorhaltebehälter weiter, gegebenenfalls bei reduzierter Drehzahl, oder das Rührelement rotiert, um das Füllprodukt an dem Rührelement vorbeiströmen zu lassen und dabei das Füllprodukt, sofern erforderlich, zu erwärmen oder abzukühlen. Beim Wiederanfahren der Vorrichtung zur Wiederaufnahme des regulären Füllbetriebs wird das Rührelement in die Ruhelage gebracht, in der das Rührelement vollständig oder teilweise aus dem Füllprodukt herausbewegt ist.Since, depending on the filling level of the filling product in the product holding container, the stirring element may not be covered, it is checked via the above-described level sensor, which preferably communicates with the control of the device, in a particular embodiment, whether sufficient filling product for covering the stirring element is included. Optionally, filling product is supplied via a product feed valve until sufficient filling product is contained in the product holding container. Via the above-mentioned temperature sensor, a predetermined setpoint temperature can be set. During the stop of the device, the product holding tank continues to rotate, optionally at reduced speed, or the stirring element rotates to allow the filling product to flow past the stirring element, thereby heating or cooling the filling product, if necessary. When restarting the device for resuming the regular filling operation, the stirring element is brought into the rest position, in which the stirring element is completely or partially moved out of the filling product.

Wenngleich die vorliegende Erfindung besonders bevorzugt bei der Befüllung von Behältern mit Lebensmitteln zur Anwendung kommt, versteht es sich, dass die Erfindung auch in anderen Bereichen umgesetzt werden kann, beispielsweise bei der Abfüllung beziehungsweise Dosierung von Farben, Lacken oder anderen niedrig- und hochviskosen Flüssigkeiten. Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich.Although the present invention is particularly preferably used in the filling of containers with food, it is understood that the invention can also be implemented in other areas, for example in the filling or metering of paints, lacquers or other low-viscosity and high-viscosity liquids. In addition, other advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

Brief description of the figures

Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figuren 1a und 1b: schematisch einen drehbaren Produktvorhaltebehälter für eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern, jeweils mit einem Rührelement, das sich in der Figur 1 a außerhalb des Füllprodukts befindet und in der Figur 1b in das Füllprodukt eingetaucht ist, und
Figuren 2a bis 2f: verschiedene Realisierungen des Rührelements.

Preferred further embodiments and aspects of the present invention are explained in more detail by the following description of the figures. Showing:

FIGS. 1a and 1b: schematically a rotatable product holding container for a device for filling containers, each with a stirring element, located in the FIG. 1 a is located outside the filling product and in the FIG. 1b immersed in the filling product, and
FIGS. 2a to 2f: various implementations of the stirring element.

Detailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, identical, similar or equivalent elements in the different figures are denoted by identical reference numerals, and a repeated description of these elements will be omitted in the following description in part in order to avoid redundancies.

Die Figuren 1a und 1b zeigen schematisch einen Produktvorhaltebehälter 1 einer Rotationsfüllmaschine, beispielsweise eines Kolbenfüllers, der mit einem Füllprodukt 11 teilweise gefüllt ist. Die Füllhöhe des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 13 wird als das Füllproduktniveau 12 bezeichnet. Der Produktvorhaltebehälter 1 ist um eine Rotationsachse M herum drehbar, wie es mit einem Pfeil um die Rotationsachse M angedeutet ist. Der Produktvorhaltebehälter 1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Deckel 2 geschlossen, der ortsfest ist und entsprechend nicht mit dem Produktvorhaltebehälter 1 umläuft.The FIGS. 1a and 1b schematically show a Produktvorhaltebehälter 1 a rotary filling machine, such as a piston filler, which is partially filled with a filling product 11. The filling level of the filling product 11 in the product holding tank 13 is referred to as the filling product level 12. The Produktvorhaltebehälter 1 is rotatable about a rotation axis M around, as it is indicated by an arrow about the rotation axis M. Of the Product storage container 1 is closed in the embodiment shown with a cover 2, which is stationary and does not rotate with the Produktvorhaltebehälter 1 accordingly.

In den Produktvorhaltebehälter 1 taucht ein Rührelement 13 ein, das zum Rühren des im Produktvorhaltebehälter 1 aufgenommenen Füllprodukts 11 dient. Das Rührelement 13 kann bezüglich seiner Eintauchtiefe in den Produktvorhaltebehälter 1 variiert werden, so dass die Eintauchtiefe des Rührelements 13 entsprechend auch bezüglich des Füllproduktniveaus 12 des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 1 variiert werden kann.Into the product holding tank 1, a stirring member 13 immersed, which serves to stir the filling product 11 accommodated in the product holding tank 1. The stirring element 13 can be varied with respect to its immersion depth into the product holding container 1, so that the immersion depth of the stirring element 13 can be varied correspondingly also with respect to the filling product level 12 of the filling product 11 in the product holding container 1.

Damit können unterschiedliche Eintauchtiefen des Rührelements 13 in das Füllprodukt 11 realisiert werden und das Rührelement 13 bei einer ersten Eintauchtiefe in den Produktvorhaltebehälter 1 vollständig oder teilweise mit dem Füllprodukt 11 in Kontakt stehen und bei einer zweiten Eintauchtiefe in den Produktvorhaltebehälter 1 vollständig außerhalb des Füllprodukts 11 angeordnet sein. Hierzu ist die Eintauchtiefe bevorzugt zwischen einer oberen und einer unteren Endposition des Rührelements 13 variierbar.Thus, different immersion depths of the stirring element 13 can be realized in the filling product 11 and the stirring element 13 at a first immersion depth in the Produktvorhaltebehälter 1 completely or partially in contact with the filling product 11 and arranged at a second immersion depth in the Produktvorhaltebehälter 1 completely outside of the filling product 11 be. For this purpose, the immersion depth is preferably variable between an upper and a lower end position of the stirring element 13.

Die Eintauchtiefe ergibt sich aus dem Einfahren des Rührelements 13 in den Produktvorhaltebehälter 1 und kann objektiv über den Abstand des Rührelements 13 gegenüber feststehenden Teilen des Produktvorhaltebehälters 1 definiert werden - beispielsweise gegenüber dem Boden des Produktvorhaltebehälters 1. Taucht das Rührelement 13 tief in den Produktvorhaltebehälter 1 ein, so ist der Abstand des Rührelements 13 zum Boden des Produktvorhaltebehälters 1 geringer, als bei einem nicht so tiefen Eintauchen des Rührelements 13. Die Eintauchtiefe kann auch gegenüber einem oberen Rand des Produktvorhaltebehälters 1 definiert werden.The depth of immersion results from the retraction of the stirring element 13 into the product holding container 1 and can be objectively defined by the distance between the stirring element 13 and fixed parts of the product holding container 1 - for example, with respect to the bottom of the product holding container 1. Dipping the stirring element 13 deep into the product holding container 1 Thus, the distance of the stirring element 13 to the bottom of the Produktvorhaltebehälters 1 is less than in a not so deep immersion of the stirring element 13. The immersion depth can also be defined relative to an upper edge of the Produktvorhaltebehälters 1.

Entsprechend kann durch eine Variation der Eintauchtiefe des Rührelements 13 in den Produktvorhaltebehälter 1 auch eine Variation der Eintauchtiefe des Rührelements 13 in das jeweils im Produktvorhaltebehälter 1 aufgenommene Füllprodukt 11 erreicht werden und die Eintauchtiefe auch relativ zum Füllproduktniveau 12 eingestellt werden kann. Hierzu ist die Eintauchtiefe des Rührelements 13 bevorzugt stufenlos oder quasi stufenlos zwischen einer oberen und einer unteren Endposition variierbar.Accordingly, a variation of the immersion depth of the stirring element 13 in the Produktvorhaltebehälter 1 and a variation of the immersion depth of the stirring element 13 in each received in the Produktvorhaltebehälter 1 filling product 11 can be achieved and the immersion depth can also be adjusted relative to Füllproduktniveau 12. For this purpose, the immersion depth of the stirring element 13 is preferably infinitely variable or virtually infinitely variable between an upper and a lower end position.

Dadurch, dass das Rührelement 13 in seiner oberen Endposition vollständig aus dem Füllprodukt 11 herausgehoben ist, kann ein durch das Rührelement 13 ungestörtes Abfüllen des Füllprodukts durchgeführt werden, wenn die Rotationsfüllmaschine mit der vorgesehenen Abfüllgeschwindigkeit betrieben wird und entsprechend der Produktvorhaltebehälter 1 mit der vorgesehenen Geschwindigkeit rotiert. Dabei wird durch die kontinuierliche Entnahme des Füllprodukts aus dem Produktvorhaltebehälter 1 in Kombination mit der Rotation des Produktvorhaltebehälters 1 eine Strömung des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 1 erreicht, die einer Entmischung der einzelnen Komponenten des Füllprodukts 11 entgegenwirkt. Weiterhin ist die Verweildauer des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 1 relativ gering, da über den Zulauf üblicherweise das gleiche Volumen an Füllprodukt 11 zufließt, wie es auch gleichzeitig über die Füllorgane in die zu befüllenden Behälter abfließt. Daher kann auf das Eintauchen des Rührelements 13 in das Füllprodukt 11 im regulären Füllbetrieb verzichtet werden, da eine Entmischung der Komponenten oder eine Veränderung anderer physikalischer Eigenschaften - beispielsweise eine Veränderung der Temperatur - nicht zu befürchten ist. Da das Rührelement 13 nicht in das Füllprodukt 11 eintaucht, wird der Abfüllvorgang nicht beeinflusst, da die Strömungsverhältnisse im Produktvorhaltebehälter 1 nicht durch das Rührelement 13 gestört werden.Characterized in that the stirring element 13 is lifted in its upper end position completely out of the filling product 11, an undisturbed by the stirring element 13 filling the filling product be performed when the rotary filling machine is operated at the intended filling speed and rotates according to the Produktvorhaltebehälter 1 at the intended speed. In this case, a flow of the filling product 11 in the product holding container 1 is achieved by the continuous removal of the filling product from the product holding container 1 in combination with the rotation of the product holding container 1, which counteracts a segregation of the individual components of the filling product 11. Furthermore, the residence time of the filling product 11 in the product holding container 1 is relatively low, since the same volume of filling product 11 flows via the inlet, as it also flows simultaneously via the filling elements into the container to be filled. Therefore, can be dispensed with the immersion of the stirring element 13 in the filling product 11 in the regular filling operation, since a separation of the components or a change in other physical properties - such as a change in temperature - is not to be feared. Since the stirring element 13 is not immersed in the filling product 11, the filling process is not affected since the flow conditions in the product holding container 1 are not disturbed by the stirring element 13.

Das Rührelement 13 weist in der vorliegenden Ausführungsform einen Leitschaufelträger 4 und zwei Leitschaufeln 5 auf. Ferner ist ein Antrieb in Form eines Pneumatikzylinders 6 vorgesehen, der mit dem Leitschaufelträger 4 verbunden ist und diesen zusammen mit den Leitschaufeln 5 höhenverstellbar macht, so dass die Eintauchtiefe des Rührelements 13 in den Produktvorhaltebehälter 1 entsprechend variiert werden kann. Entweder kann der Leitschaufelträger 4 dabei nur an der oberen und der unteren Endposition festgelegt werden, oder der Leitschaufelträger 4 kann zwischen der oberen und unteren Endposition in beliebigen Positionen festgelegt werden, so dass ein variables Einstellen der Eintauchtiefe erreicht werden kann - auch abhängig von dem jeweiligen Füllproduktniveau 12.The stirring element 13 has, in the present embodiment, a guide blade carrier 4 and two guide vanes 5. Further, a drive in the form of a pneumatic cylinder 6 is provided, which is connected to the guide blade carrier 4 and makes it vertically adjustable together with the guide vanes 5, so that the immersion depth of the stirring element 13 can be varied accordingly in the Produktvorhaltebehälter 1. Either the guide blade carrier 4 can be set only at the upper and lower end position, or the guide vane 4 can be set between the upper and lower end position in any position, so that a variable setting of the immersion depth can be achieved - depending on the respective Fill product level 12.

Die Leitschaufeln 5 können weiterhin um die durch den Leitschaufelträger 4 gebildete Achse herum in Rotation versetzt werden, um das Füllprodukt 11 zu rühren.The vanes 5 may further be rotated about the axis formed by the vane support 4 to stir the fill product 11.

Die Figur 1a zeigt einen Zustand, in dem sich die Leitschaufeln 5 außerhalb des Füllprodukts 11 befinden, also das Rührelement 13 nicht in das Füllprodukt 11 eingetaucht ist und entsprechend auch nicht mit dem Füllprodukt 11 wechselwirken kann. In dem Zustand, der in Figur 1b gezeigt ist, sind die Leitschaufeln 5 und ein Teil des Leitschaufelträgers 4 in das Füllprodukt 11 eingetaucht.The FIG. 1a shows a state in which the vanes 5 are outside of the filling product 11, so the stirring element 13 is not immersed in the filling product 11 and correspondingly can not interact with the filling product 11. In the state in FIG. 1b is shown, the guide vanes 5 and a part of the vane support 4 are immersed in the filling product 11.

Der Leitschaufelträger 4 ist in einer Hub- und Senkrichtung beweglich durch den nicht rotierenden Deckel 2 hindurch vorgesehen und gegebenenfalls durch diesen hindurch geführt. Der Pneumatikzylinder 6 und/oder der Leitschaufelträger 4 sind an einer geeigneten Stelle an einem nicht rotierenden Vorrichtungsteil des Rotationsfüllers befestigt, sodass das Rührelement 13 wenigstens zwischen einer oberen und einer unteren Endlage bewegbar ist.The vane support 4 is provided in a lifting and lowering direction movable through the non-rotating cover 2 and optionally passed therethrough. The pneumatic cylinder 6 and / or the vane support 4 are fixed at a suitable position on a non-rotating device part of the rotary filler, so that the stirring element 13 is movable at least between an upper and a lower end position.

Die Leitschaufeln 5 sind temperierbar, also beheizbar und/oder kühlbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Leitschaufeln 5 elektrisch beheizbar. Die Stromzufuhr zu den elektrisch beheizbaren Leitschaufeln 5 erfolgt über im Innern des Leitschaufelträgers 4 geführte Kabel und ist über eine Temperatursteuerung 7 regelbar ausgeführt. Entsprechend kann auf das Füllprodukt 11 Wärme übertragen werden.The vanes 5 are tempered, so heated and / or cooled. In the illustrated embodiment, the vanes 5 are electrically heated. The power supply to the electrically heatable vanes 5 via guided in the interior of the guide blade carrier 4 cable and is carried out via a temperature control 7 adjustable. Accordingly, 11 heat can be transferred to the filling product.

In einer weiteren Ausführung sind die Leitschaufeln 5 kühlbar ausgeführt, um das Füllprodukt 11 zu kühlen.In a further embodiment, the guide vanes 5 are designed to be coolable in order to cool the filling product 11.

Je nach Anforderung und Produkteigenschaften des Füllprodukts 11 kann die Anzahl der temperierbaren Leitschaufeln 5 und/oder deren Oberfläche vergrößert, verkleinert oder auf andere Weise geometrisch angepasst werden, um eine Übertragung von Wärme beziehungsweise Kälte auf das Füllprodukt 11 optimieren zu können.Depending on the requirements and product properties of the filling product 11, the number of temperature-controllable vanes 5 and / or their surface can be increased, reduced or otherwise geometrically adjusted in order to optimize a transfer of heat or cold to the filling product 11.

Beispielhafte geometrische Ausführungsformen der Leitschaufeln 5 sind in den Figuren 2a bis 2f gezeigt. Der Anstellwinkel der Leitschaufeln 5 kann gegebenenfalls je nach Anwendungsfall entsprechend einstellbar vorgesehen sein, um einen optimalen Mischerfolg und/oder eine optimale Wärme-/Kälteabgabe zu realisieren.Exemplary geometric embodiments of the vanes 5 are shown in FIGS FIGS. 2a to 2f shown. The angle of incidence of the guide vanes 5 may optionally be provided correspondingly adjustable depending on the application in order to realize an optimal mixing success and / or an optimal heat / cooling output.

In der dargestellten Ausführungsform ist ein Niveausensor 9 zur Messung des Füllproduktniveaus 12 des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 1 vorgesehen. Der Niveausensor 9 kommuniziert mit einer Steuerung, die etwa als Speicherprogrammierbare Steuerung SPS ausgelegt sein kann. Darüber hinaus ist ein Temperatursensor 8 vorgesehen, der ebenfalls mit der Steuerung SPS kommuniziert. Es sei darauf hingewiesen, dass der Niveausensor 9 und der Temperatursensor 8 nicht notwendigerweise direkt im Produktvorhaltebehälter 1 vorgesehen sein müssen. Ganz allgemein können der Niveausensor 9 und der Temperatursensor 8 in bestimmten Ausführungsformen auch weggelassen werden oder allgemein als Einrichtungen zur Ermittlung der entsprechenden Parameter ausgeführt sein. Das Produktniveau 12, beispielsweise, lässt sich auch aus einer Erfassung des Zu- und Ablaufs von Füllprodukt 11 in den und aus dem Produktvorhaltebehälter 1 bestimmen.In the illustrated embodiment, a level sensor 9 for measuring the Füllproduktniveaus 12 of the filling product 11 is provided in the Produktvorhaltebehälter 1. The level sensor 9 communicates with a controller, which may be designed as a programmable logic controller PLC. In addition, a temperature sensor 8 is provided, which also communicates with the controller PLC. It should be noted that the level sensor 9 and the temperature sensor 8 need not necessarily be provided directly in the product holding tank 1. In general, the level sensor 9 and the temperature sensor 8 may also be omitted in certain embodiments or may be generally implemented as means for determining the corresponding parameters. The product level 12, for example, can also be determine from a detection of the inflow and outflow of filling product 11 in and out of the product holding container 1.

Zum Füllen des Produktvorhaltebehälters 1 ist ein Produktzulaufventil 10 vorgesehen. Der Pneumatikzylinder 6, die Temperatursteuerung 7, der Temperatursensor 8, der Niveausensor 9 und das Produktzulaufventil 10 sind mit der Speicherprogrammierbaren Steuerung SPS verbunden. Über die Speicherprogrammierbare Steuerung SPS erfolgt die Erfassung der Sensorgrößen sowie die Ansteuerung der entsprechenden Komponenten.For filling the product holding container 1, a product supply valve 10 is provided. The pneumatic cylinder 6, the temperature controller 7, the temperature sensor 8, the level sensor 9 and the product supply valve 10 are connected to the programmable logic controller SPS. The programmable logic controller PLC records the sensor quantities as well as the control of the corresponding components.

Im unteren Bereich des Produktvorhaltebehälters 1 sind schematisch Füllorgane 3 dargestellt, die in den Figuren 1a und 1b lediglich als Ventile angedeutet sind.In the lower part of the product storage container 1 filling members 3 are shown schematically, which in the FIGS. 1a and 1b merely indicated as valves.

Im Folgenden soll eine spezielle Möglichkeit des Betriebs der in den Figuren 1a und 1b dargestellten Vorrichtung dargelegt werden. Bei Anlagenstillstand wird die Abfüllmaschine bei aktivierter Behältersperre leer gefahren und über die Stellvorrichtung 6 der Leitschaufelträger 4 in das Füllprodukt 11 im Produktvorhaltebehälter 1 abgesenkt (siehe Figur 1b), wobei die elektrisch beheizbaren Leitschaufeln 5 ins Füllprodukt 11 eintauchen, um eine Separation von Produktbestandteilen bei minimiertem Blaseneinschlag zu reduzieren und den Wärmeübergang von den Leitschaufeln 5 auf das Füllprodukt zu maximieren.The following is a special way of operating in the FIGS. 1 a and 1b are shown. When the machine stops, the filling machine is driven empty when the container lock is activated and lowered via the adjusting device 6 of the guide blade carrier 4 in the filling product 11 in the Produktvorhaltebehälter 1 (see FIG. 1b ), wherein the electrically heatable vanes 5 are immersed in the filling product 11 in order to reduce a separation of product components with minimized blister impact and to maximize the heat transfer from the vanes 5 to the filling product.

Da je nach Füllproduktniveau 12 des Füllprodukts 11 im Produktvorhaltebehälter 1 die Leitschaufeln 5 möglicherweise nicht bedeckt sind, wird über den Niveausensor 9 im Produktvorhaltebehälter 1, der mit der Steuerung SPS kommuniziert, überprüft, ob ausreichend Füllprodukt 11 zum Bedecken der Leitschaufeln 5 enthalten ist und gegebenenfalls wird über das Produktzulaufventil 10 solange Füllprodukt 11 zugeführt, bis ausreichend Füllprodukt 11 im Produktvorhaltebehälter 1 enthalten ist. In einer Alternative oder zusätzlich kann auch die Stellvorrichtung 6 weiter betrieben werden, um die Leitschaufeln 5 weiter in das Füllprodukt 11 eintauchen zu lassen.Since, depending on Füllproduktniveau 12 of the filling product 11 in the Produktvorhaltebehälter 1, the vanes 5 may not be covered, via the level sensor 9 in the Produktvorhaltebehälter 1 communicating with the controller PLC, checked whether sufficient filling product 11 is included to cover the vanes 5 and optionally is supplied via the product inlet valve 10 as long as filling product 11 until sufficient filling product 11 is contained in the product holding container 1. In an alternative or in addition, the adjusting device 6 can continue to be operated in order to allow the guide vanes 5 to continue to be immersed in the filling product 11.

Über die Temperatursteuerung 7, gegebenenfalls in Kommunikation mit der Steuerung SPS und dem damit verbundene Temperatursensor 8, wird an den hier gezeigten elektrisch beheizbaren Leitschaufeln 5 eine vorgegebene Solltemperatur eingestellt. Während eines Stopps der Abfüllvorrichtung dreht der Produktvorhaltebehälter 1 bei reduzierter Drehzahl, um das Füllprodukt 11 an den beheizten Leitschaufeln 5 vorbeiströmen zu lassen und dabei Wärmeenergie zuzuführen sowie das Füllprodukt 11 zur homogenen Temperaturverteilung und zur Reduzierung von Separation zu durchmischen. Der Produktvorhaltebehälter 1 kann bei einem Stopp der Abfüllvorrichtung auch zum vollständigen Stillstand kommen und entsprechend nicht mehr um die Rotationsachse M herum rotieren. Die Bewegung des Füllprodukts 11 wird dann über die Rotation der Leitschaufeln 5 des Rührelements 13 in dem Füllprodukt 11 aufgebracht, um ein Entmischen unterschiedlicher Komponenten zu verhindern.Via the temperature controller 7, optionally in communication with the controller PLC and the associated temperature sensor 8, a predetermined setpoint temperature is set at the electrically heatable vanes 5 shown here. During a stop of the filling device, the product holding container 1 rotates at a reduced speed to allow the filling product 11 to flow past the heated guide vanes 5 while supplying heat energy and the filling product 11 for homogeneous temperature distribution and for reducing Separation to mix. The product holding container 1 can also come to a complete stop at a stop of the filling device and accordingly no longer rotate about the rotation axis M around. The movement of the filling product 11 is then applied via the rotation of the guide vanes 5 of the stirring element 13 in the filling product 11 in order to prevent segregation of different components.

Beim Wiederanfahren der Anlage kann das Rührelement 13 dann wieder in die obere Endlage verbracht werden und aus dem Füllprodukt 11 im Produktvorhaltebehälter 1 herausgezogen werden.When restarting the system, the stirring element 13 can then be returned to the upper end position and be pulled out of the filling product 11 in the product holding container 1.

Die Figuren 2a bis 2f zeigen Ausführungsbeispiele des Rührelements 13. In der Figur 2a sind zwei elektrisch beheizbare Leitschaufeln 5 vorgesehen, die an dem Leitschaufelträger 4 befestigt sind. In der Figur 2b weist das Rührelement 13 einen Rührstab 5 auf, dessen Neigung gegebenenfalls verstellbar ist. Die Verstellbarkeit der Lage des Rührstabs 5 ist in der Figur 2e dargestellt, indem eine stark gekippte Ausrichtung mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Zwei über Kreuz vorgesehene Rührstäbe sind in der Figur 2c gezeigt. Zwei parallel zueinander ausgerichtete, beabstandete Rührstäbe 5 sind in der Figur 2f gezeigt. Ein Ausführungsbeispiel mit nur einer Leitschaufel 5 ist in der Figur 2d gezeigt.The FIGS. 2a to 2f show embodiments of the stirring element 13. In the FIG. 2a two electrically heatable vanes 5 are provided, which are fastened to the guide vane carrier 4. In the FIG. 2b the stirring element 13 has a stirring rod 5, the inclination of which is optionally adjustable. The adjustability of the position of the stirring rod 5 is in the FIG. 2e shown by a heavily tilted alignment shown with dashed lines. Two cross stirrer bars are in the Figure 2c shown. Two mutually parallel, spaced stirring rods 5 are in the FIG. 2f shown. An embodiment with only one vane 5 is in the Figure 2d shown.

Die Leitschaufeln beziehungsweise Leitstäbe 5 können geeignet beschichtet sein, beispielsweise mit einem produktverträglichen und/oder hitzeresistenten Material, etwa Teflon oder Keramik. Elektroheizplatten, die mit Edelstahlblech ummantelt sind, sind ebenso denkbar wie Leitschaufeln, die im Inneren Rohre, Trennbleche und/oder Schläuche zum Führen eines Wärme-/Kältemittels aufweisen.The guide vanes or guide rods 5 may be suitably coated, for example with a product-compatible and / or heat-resistant material, such as Teflon or ceramic. Electric heating plates, which are coated with stainless steel sheet, are also conceivable as guide vanes, which have inside pipes, dividing plates and / or hoses for guiding a heat / refrigerant.

Bezuaszeichenliste

11: ProduktvorhaltebehälterProduktvorhaltebehälter
22: Deckelcover
33: FüllorganFilling head
44: Leitschaufelträgerguide vane
55: Leitschaufelvane
66: Pneumatikzylinderpneumatic cylinder
77: Temperatursteuerungtemperature control
88th: Temperatursensortemperature sensor
99: Niveausensorlevel sensor
1010: ProduktzulaufventilProduct supply valve
1111: Füllproduktfilling product
1212: Füllhöhe des FüllproduktsFilling height of the filling product
1313: Rührelementstirrer
SPSSPS: Speicherprogrammierbare SteuerungProgrammable logic controller
MM: Rotationsachse des ProduktvorhaltebehältersRotation axis of the product storage container

Claims

Device for filling at least one container with filling product (11), comprising a product reservoir (1) for receiving the filling product (11) and a stirring element (13) for stirring the filling product (11) received in the product reservoir (1), wherein the immersion depth of the stirring element (13) in the product reservoir (1) is variable, wherein the stirring element (13) is able to move at least between a stirring position in which the stirring element (13) is immersed in the filling product (11) and an idle position in which the stirring element (13) is located completely or partially outside the filling product (11),
characterised in that
the device is configured such that the stirring element (13) is arranged, in a regular filling operation, at least partially outside the filling product (11) and, in the case of a disruption of the regular filling operation, is immersed in the filling product (11).
Device according to claim 1, characterised in that the product reservoir (1) is rotatable and the device has a device part which does not rotate with respect to the product reservoir, wherein the stirring element (13) is attached to the non-rotating device part and therefore is stationary relative to the latter in the direction of rotation of the product reservoir (1).
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the variation of the immersion depth of the stirring element (13) occurs by means of a drive, preferably a pneumatic and/or electric drive.
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the stirring element (13) is able to be tempered at least in sections.
Device according to claim 4, characterised in that the stirring element (13) is able to be heated and/or cooled electrically at least in sections and/or is able to be flowed through with a heating/cooling agent.
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the stirring element (13) has at least one guide vane (5).
Device according to claim 6, characterised in that the setting angle of the guide vanes (5) is adjustable.
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that a level sensor (9) is provided for measuring the filling product level (12) in the product reservoir (1).
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that a temperature sensor (8) for measuring the temperature of the filling product (11) is provided in the product reservoir (1).
Device according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one filling element in the form of a piston filler for filling the at least one container is connected to the product reservoir (1) and preferably circulates together with the latter around its axis of rotation (M).
Method for filling at least one container with a filling product (11) by means of a device which comprises a product reservoir (1) for receiving the filling product (11) and a stirring element (13) for stirring the filling product (11) received in the product reservoir (1), preferably according to any one of the preceding claims, wherein the immersion depth of the stirring element (13) in the product reservoir (1) is varied depending on the operating state of the device by moving the stirring element, wherein the immersion depth is varied, preferably automatically, between a stirring position in which the stirring element (13) is immersed in the filling product (11) and an idle position in which the stirring element (13) is located completely or partially outside the filling product (11),
characterised in that
the stirring element (13) is arranged, in a regular filling operation, at least partially outside the filling product (11) and, in the case of a disruption of the regular filling operation, is immersed in the filling product (11).