[发明专利]用于填充圆柱形容器、特别是罐子的方法以及填充装置和容器的填充系统

说明书

本发明涉及一种用于填充容器的方法和填充系统，该填充系统由填充装置和预定圆柱形容器(2)组成，预定圆柱形容器(2)的同心容器开口(21)的直径(dDo)为容器内直径(dDi)的70％至99.5％。填充装置配备有填充阀(1)，填充阀(1)具有在填充管(11、112)中可控地引导的活塞(10、100)。填充装置用于填充圆柱形容器(2)，并且为此目的，具有与容器开口(21)的直径(dDo)相协调的外直径(dFa)，使得填充阀(1)的填充尖端在没有摩擦且在可能的程度上没有游隙的情况下被接收在容器(2)中。在容器(2)中，填充阀(1)的填充尖端插入后占据的体积(VF)在容器体积(VD)的49％至99％的范围内。该方法在没有通气管并且基本上没有测量装置的情况下进行，其基于以下事实：当接收在容器(2)中时，填充阀(1)从容器(2)中排出相应的气体体积或在容器(2)中压缩相应的气体体积，然后打开填充阀(1)并使其以协调、受控的方式向上移动，以这种方式实现下层填充过程，其中液位始终位于填充阀(1)的端面上方。当向上运动结束时，实现容器(2)中的预定填充体积，因此可以关闭填充阀(1)并将其从容器(2)中取出。

技术领域

本发明涉及一种用于以流体填充圆柱形容器特别是罐子的方法，以及适于执行该方法的填充装置和预定圆柱形容器的填充系统。

背景技术

在各种实施例中已知用于填充容器的填充装置和方法。在氧敏感性液体的情况下，在这种情形下应该防止液体与环境空气的氧接触并且防止发生不希望的气体结合、气体交换或气体引入，这由于氧化反应或细菌污染增加而可能会导致液体发生质量变化。因此，要填充这种液体的容器例如在实际填充过程之前被抽空并且/或者用惰性气体等吹扫容器内部，为了此目的，通常在相应的填充装置中形成对应的可控的进料和排放气体通道。

为了从容器中排出空气氧以进行填充过程，通常预先用惰性气体进行吹扫过程；在填充诸如啤酒之类的含二氧化碳的饮料的情况下，通常使用二氧化碳作为吹扫气体。为了此目的，填充装置可以包括例如可移动的管和阀，使得在打开吹扫气体供应之前可以将吹扫管插入容器中。

避免与空气氧接触的另一种方法是使用包括封闭管的球型可膨胀体的填充装置，该球型可膨胀体在填充过程之前被插入容器中。通过该管，将膨胀介质引入到球型体中，使后者膨胀直至其完全填满容器内部并以这种方式从容器中排出环境空气。然后将液体送入容器中，使膨胀介质再次经由该管从球型体中推出去。在DE 10 2011 100 560 B3中描述了对应的方法和装置。

为了始终将相同的填充量填充到容器中，在现有技术中通过填充液位来确定用于填充具有期望的填充体积的容器的填充量，该填充液位通过填充装置的回气管或回气孔的开口的位置来调节，或者通常以电子或电气动的方式，借助于传感器(填充液位传感器)和执行器(阀)及合适的控制逻辑来调节。通过控制逻辑借助于流率计数器(通常是磁感应型或借助于科里奥利力)来提供将相同的填充量填充到容器中的另一种可能性。在该控制逻辑中，因为直接测量液体量，所以容器体积不重要。这些测量装置的缺点在于其性价比，并且昂贵的控制电子装置(PLC)必须分别是非常精确的，因此必须使用昂贵的执行器。

在DE 10 2014 014 317 A1中公开了一种用于在没有测量装置的情况下以恒定填充液位填充容器(甚至是形状发生变化的容器)的方法和装置。该方法这样设置，将阀附件密封地放置在容器上，并且，将移位元件插入容器中，阀附件具有气阀和液阀且在壳体中带有阀座，移位元件与周围的阀座一起形成环形间隙，因此可沿长度方向从壳体中轴向地滑出。通过打开液阀，填充流体流入容器，直到在液阀关闭之前甚至环形间隙被淹没。将移位元件从容器中拉出，其中液体体积从环形间隙流出到容器中。这些体积与移位元件在淹没部分中的部分的体积一样大，使得相同的容器填充有相同高度的液位。