[发明专利]用于用填充产品填充容器的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于优选在饮料灌装设备中用填充产品填充容器(200)的填充装置(1)和方法，其中，所述填充装置(1)具有：填充机构(20)，其具有气体管线(24)和填充产品管线(22)，所述气体管线(24)用于将待填充容器(200)抽空到负压(P_low)，所述填充产品管线(22)用于将来自基础储存器(110)的填充产品在超压下导入到所述已抽空容器(200)中；和至少一个计量导入管线，优选为计量阀(27，28)，其设置成将来自计量储存器(124a，125a)的计量组分导入到所述填充产品管线(22)中。

技术领域

本发明涉及一种用于用填充产品填充容器的填充装置和方法，该填充装置和方法优选地在饮料灌装设备中用于灌装多组分饮料，例如软饮料、混合饮料、果汁或碳化填充产品。

背景技术

为了混合和灌装由多种组分组成的填充产品，已知有各种用于计量各个组分的技术，以下简要介绍这些技术：

例如，期望的组分可以通过单独的计量站单独计量和灌装，例如从US2008/0271809A1中已知。然而，针对大量组分使用单独的计量站会导致复杂的设备结构和工艺流程，因为每个容器的灌装均分配给多个单独的计量/灌装站，必须针对相应的计量时间将容器定位在这些单独的计量/灌装站。尽管原则上能够将多种组分通过单独的管线和排出开口同时在一个共同的灌装站计量加入到容器中，但这受到瓶或容器口部的尺寸的限制。

替代地，可以实现将这些组分合并在一个共同的填充阀中，例如参见EP0775668A1和WO2009/114121A1。在此，待添加到基础流体中的组分的计量在填充阀出口前方进行，其中，所需的量可以例如通过借助流量计的体积测量(EP0775668A1)来测量或者通过其他体积计量技术(WO2009/114121A1)，例如借助计量活塞和/或隔膜泵来测量。

高的计量精度可以通过借助流量计的测量来实现。该流量计测量待计量体积或待计量质量并且在达到阈值时关闭计量管线中的截止阀。其他体积计量方法，例如使用泵或时间/压力填充，通常具有更大的不确定性并且往往对计量介质的变化、例如对压力、温度或组成的变化反应更敏感。结果是频繁的校准，尤其是在替换计量介质时。重量计量测量由于微量(μl)时的计量重量与容器重量之间的很大差异而几乎不能实现。

上面提出的技术的特征在于，组分在较晚的时间点，即在灌装期间或在灌装之前不久被混合。然而，后期混合也与技术困难有关。因此，不容易实现灌装过程的时间优化，因为不能随意加速例如使用流量计的计量过程。容器停留在计量位置下方的时间与灌装线的性能成正比。因此，对于更高的性能要求，要么必须缩短计量时间并进而缩小计量范围，要么必须建立第二条并行计量线。可能的计量范围依赖于可用的计量时间并进而依赖于线性能。

结果，后期混合导致不小的结构复杂性。在容器口部小的情况下，很难能够用固定的计量头填充运动的容器。因此，计量头必须与容器一起移动(例如作为回转器)，或者容器必须保持直立在计量头下方以进行计量和灌装过程，例如与线性循环机一样。当现在要同时使用大量各种计量组分时，这两种解决方案由于在填充阀处的大量填充位置和/或计量组分而在机械工程上复杂，成本密集以及维护密集，并且需要大量结构空间。

那些例如借助泵或活塞计量器来确定体积并同时输送介质的计量技术具有的缺点是，不能将有关实际导入到容器中的体积的反馈提供给控制器。这同样适用于时间/压力填充。如果阀未打开或管线阻塞，则这不会由系统容易地立即识别。由于在用多种组分个性化填充时不能实现或仅很费力地实现对已填充容器的后续质量控制，因而当不是绝对必要时，很希望得到来自计量系统关于实际计量数量的反馈。