專利名稱：將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注到容器中的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將混合介質(zhì)，特別是飲料連續(xù)無(wú)損失灌注到容器中的裝置和方 法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中一段時(shí)間以前就已知有用于灌注液體，特別是飲料的裝置。本發(fā)明 特別地旨在一種用于灌注多成分飲料，例如由果汁和水介質(zhì)構(gòu)成的飲料的裝置。但是，應(yīng)當(dāng) 指出的是，本發(fā)明也可應(yīng)用到灌注飲料以及其它液體的其它裝置上，其它液體例如牛奶、果 汁、軟飲料或者油或更加粘性的介質(zhì)。
在用于灌注飲料的此類裝置中，依據(jù)申請(qǐng)人的公司中的現(xiàn)有技術(shù)，不同介質(zhì)的管 線內(nèi)(in-line)分配和其灌注在物理上是分開(kāi)的，在管線內(nèi)分配和灌注之間需要借助連接 管線，這就造成無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)損失灌注。
圖6示出這樣的裝置100，灌注產(chǎn)品通過(guò)供給管線110加入到產(chǎn)品進(jìn)料池105中， 并在產(chǎn)品進(jìn)料池105處，通過(guò)介質(zhì)旋轉(zhuǎn)分發(fā)器使得灌注產(chǎn)品可以固定時(shí)間間隔灌注到容器 200中，設(shè)置在裝置邊緣的灌注閥門(mén)155控制間隔時(shí)間。灌注產(chǎn)品可以由一種或多種成分組 成。一般地，供給到產(chǎn)品進(jìn)料池105中的產(chǎn)品已在供給管線或未示出的混合器中混合(管 線內(nèi)混合)，并在該處可通過(guò)熱交換裝置實(shí)施高溫殺毒或滅菌，接著只需通過(guò)供給管線供給 到產(chǎn)品進(jìn)料池105。在產(chǎn)品進(jìn)料池105中，例如兩種不同成分的混合比例為1+1。
產(chǎn)品進(jìn)料池105通過(guò)連接管線130與灌注裝置150連接。在連接管線130中，可 設(shè)置用于測(cè)量灌注產(chǎn)品量的裝置(未示出)，如電感式流量計(jì)。灌注裝置150具有灌注閥門(mén) 155，通過(guò)連接管線130將來(lái)自混合池105的液體灌注到灌注閥門(mén)155。通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉灌 注閥門(mén)155的閥錐，灌注閥門(mén)155中存在的液體可以被灌注到合適的容器200中。
在圖6所示的裝置100存在的問(wèn)題是，產(chǎn)品進(jìn)料池105和位于產(chǎn)品進(jìn)料池105和 灌注裝置150之間的連接管線130中存在的殘留液體不能無(wú)損失地灌注到容器200中。這 意味著，若添加新的灌注產(chǎn)品到產(chǎn)品進(jìn)料池105中，例如具有與第一產(chǎn)品不同的混合比例 的灌注產(chǎn)品，原混合比例如1+1的殘留液體仍然存在于產(chǎn)品進(jìn)料池105和灌注裝置150之 間的連接管線130中，如圖6所示。
產(chǎn)品進(jìn)料池105和位于產(chǎn)品進(jìn)料池105和灌注裝置150之間的連接管線130中存 在的原混合比例(此處為1+1)的殘留液體，在新混合比例(如2+1)的液體可通過(guò)灌注裝 置150灌注之前，必須從連接管線130排出。由于該原因，首先，混合液體總是存在可以避 免的一定量的損失。其次，在不同混合比例液體灌注過(guò)程之間總是有一定的中斷，因此在灌 注過(guò)程中產(chǎn)生不期望的時(shí)間損失。
WO 94/06303示出了包裝袋中含規(guī)定脂肪含量的消費(fèi)奶品的生產(chǎn)方法，其中混合 兩種成分，它們具有含不同脂肪含量的奶產(chǎn)品。其中一實(shí)施方式是，直接在包裝袋中混合兩 成分。另一實(shí)施方式是，在灌注到包裝袋中之前所述兩成分在單獨(dú)的混合步驟中混合，該過(guò) 程中，根據(jù)包裝的尺寸和數(shù)量，定量的兩種成分混合到一起。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可以將包含至少兩種不同介質(zhì)的混合產(chǎn)品連續(xù)無(wú)損 失灌注到容器中的裝置和方法。
該目的通過(guò)依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注的裝置來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
所述裝置包括混合池，用于容納和混合至少一種介質(zhì)是液體的至少兩種不同介 質(zhì)，并具有用于關(guān)閉所述混合池的出口的關(guān)閉裝置；灌注閥門(mén)，用于將所述混合池的混合介 質(zhì)灌注到容器中；連接管線，其位于所述混合池的出口和所述灌注閥門(mén)之間；以及通風(fēng)裝 置，用于為所述連接管線通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)。
所述裝置的有利實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中給出。
優(yōu)選地，所述通風(fēng)裝置是通風(fēng)管線，其能夠與連接管線連接，以利用所述關(guān)閉裝置 為所述連接管線通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)。
如果所述出口形成漏斗形將比較有利，所述關(guān)閉裝置具有至少部分為圓錐形的關(guān) 閉體，所述關(guān)閉體與所述混合池的壁中的漏斗形出口協(xié)作，以關(guān)閉所述混合池。
也可能的是，所述關(guān)閉體的至少部分為圓錐形的圓錐形部具有至少一個(gè)凹部，所 述凹部環(huán)繞所述圓錐形部，且所述凹部設(shè)置為垂直于所述圓錐形部的錐軸(cone axis)。
所述關(guān)閉裝置優(yōu)選為至少部分中空的中空體，其沿圓錐形部分的軸線中空，并能 夠用作通風(fēng)管線。
另外，所述中空體可設(shè)置兩個(gè)通風(fēng)口，以為所述中空體內(nèi)的腔體通風(fēng)。
如果兩個(gè)通風(fēng)口之一設(shè)置在所述混合池外部的所述關(guān)閉裝置上將比較有利。
也可能的是，所述裝置包括用于檢測(cè)所述混合池的灌注水平高度的混合池灌注水 平高度檢測(cè)器、用于檢測(cè)由所述灌注閥門(mén)灌注的容器的灌注水平高度的容器灌注水平高度 檢測(cè)器，和用于根據(jù)混合池灌注水平高度檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果和/或所述容器灌注水平高度 檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果控制所述混合池的所述關(guān)閉裝置的控制裝置。容器灌注水平高度檢測(cè)器 對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是公知的，例如可以是所述灌注閥門(mén)上的電傳感器或所述連接管 線中的電感式流量計(jì)。
所述控制裝置可構(gòu)建成，當(dāng)其判斷出容器中當(dāng)前達(dá)到預(yù)定的灌注量時(shí)控制關(guān)閉裝 置關(guān)閉混合池的出口，所述判斷是基于容器灌注水平高度檢測(cè)器所檢測(cè)到的結(jié)果做出的， 而預(yù)定的灌注量也是所述容器的標(biāo)稱灌注水平高度減去連接管線和灌注閥門(mén)內(nèi)當(dāng)前灌注量后的量。
所述控制裝置也可以構(gòu)建為，當(dāng)所述混合池的出口被所述關(guān)閉裝置關(guān)閉時(shí)，所述 控制裝置打開(kāi)所述灌注閥門(mén)，并借助所述關(guān)閉裝置的通風(fēng)管線為所述連接管線和所述灌注 閥門(mén)通風(fēng)。
可以想象的是，上述的裝置是一個(gè)車間的一部分，所述車間包括將容器運(yùn)輸?shù)焦?注閥門(mén)的運(yùn)輸裝置，在車間中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其它生產(chǎn)和處理容器的機(jī)械 可設(shè)置在上游和下游。
本發(fā)明的目的還通過(guò)依據(jù)權(quán)利要求12的用于將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注到容器 中的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述方法可通過(guò)一裝置來(lái)實(shí)施，所述裝置包括用于容納和混合至少兩種不同介質(zhì) 且至少其中一種介質(zhì)為液體的混合池、用于將所述混合池的混合介質(zhì)灌注到容器中的灌注 閥門(mén)和位于所述混合池的出口和所述灌注閥門(mén)之間的連接管線。所述方法的步驟包括將 至少兩種不同的且至少一種為液體的介質(zhì)連續(xù)供給到混合池；利用關(guān)閉裝置關(guān)閉所述混合 池的出口 ；通過(guò)通風(fēng)裝置為所述連接管線和所述灌注閥門(mén)通風(fēng)以將所述連接管線通風(fēng)到所 述灌注閥門(mén)；打開(kāi)和關(guān)閉所述灌注閥門(mén)以灌注容器。優(yōu)選地，所述方法還包括步驟檢測(cè)被灌注的容器的灌注水平高度，當(dāng)根據(jù)灌注水 平檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果判斷出容器內(nèi)當(dāng)前達(dá)到預(yù)定的灌注量時(shí)關(guān)閉混合池的出口，所述預(yù) 定的灌注量等于所述容器的標(biāo)稱灌注水平減去所述連接管線和所述灌注閥門(mén)內(nèi)當(dāng)前灌注 量的值。同樣有利的是，所述方法包括步驟當(dāng)所述混合池的出口被所述關(guān)閉裝置關(guān)閉，通 過(guò)供給至少兩種不同介質(zhì)中的僅一種到所述混合池，在所述混合池中形成新混合比例的介質(zhì)。所述步驟還可包括利用所述關(guān)閉裝置打開(kāi)所述混合池的出口，周期性打開(kāi)和關(guān) 閉所述灌注閥門(mén)，借此將容器運(yùn)輸?shù)剿龉嘧㈤y門(mén)。依據(jù)上述的裝置結(jié)構(gòu)，用于混合介質(zhì)的無(wú)損失處理的裝置的不同部分之間有依存關(guān)系。所述混合池被設(shè)計(jì)和設(shè)置成可將殘留體積的灌注產(chǎn)品攔截，其排出管線，即上述 的連接管線可將產(chǎn)品完全排出到所述灌注裝置中。所述灌注裝置本身可設(shè)計(jì)成使得儲(chǔ)存 容器中的殘留體積被攔截，而所述灌注閥門(mén)的管線和容器中的所述灌注閥門(mén)內(nèi)可被完全排空。攔截設(shè)備以及混合池中由至少兩種不同介質(zhì)混合的產(chǎn)品中的定向供給部分和排 出部分，允許后續(xù)產(chǎn)品殘留物中不同混合比例的產(chǎn)品之間進(jìn)行無(wú)損失轉(zhuǎn)換從而形成新的混 合比例。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，附圖中
圖1是用于灌注飲料容器的車間的概略性示意圖；
圖2是圖1所示用于連續(xù)無(wú)損失灌注混合液體的裝置的概略性截面圖；圖3是圖2所示裝置中混合池的關(guān)閉裝置的概略性截面圖；
圖4是用于連續(xù)無(wú)損失灌注混合液體的裝置的另一概略性截面圖；
圖5是用于連續(xù)無(wú)損失灌注混合液體的裝置的另一概略性截面圖；圖6是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于連續(xù)灌注混合液體的裝置的截面圖。 標(biāo)號(hào)單10 用于連續(xù)無(wú)損失灌注混合液體的裝置20混合池21出口22混合池底部23混合池側(cè)壁
30第一供給管線
31第二供給管線
40關(guān)閉裝置
41關(guān)閉體
42圓錐形部
43桿狀部
44調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
45凹部
46腔體
47通風(fēng)管線
50連接管線
52灌注裝置
53灌注閥門(mén)
54容器
55混合池灌注水平高度檢測(cè)器
56a連接管線灌注閥門(mén)的灌注水平高度檢測(cè)器
57控制裝置
60車間
62容器供給部
64進(jìn)料星形輪
66中洗裝置
68出料星形輪
70轉(zhuǎn)移星形輪
72灌注進(jìn)料星形輪
76死點(diǎn)
78出料星形輪
80關(guān)閉裝置
82容器蓋子的進(jìn)料裝置
84出料星形輪
86排出裝置
90機(jī)械保護(hù)部
100現(xiàn)有技術(shù)中用于灌注容器的裝置
105產(chǎn)品供給容器
110供給管線
130連接管線
150灌注裝置
155灌注閥門(mén)
200容器
A-G處理步驟
K 圓錐形部42的錐軸
Pl 箭頭
P2 箭頭具體實(shí)施方式
圖1示出了用于灌注容器的車間60的概略性示意圖。該車間60具有供給裝置 62，其通過(guò)進(jìn)料星形輪64沿箭頭Pl將容器供給到?jīng)_洗裝置66或沖洗機(jī)。
標(biāo)號(hào)68是沖洗裝置66的出料星形輪，其接收沖洗后的容器，并借助運(yùn)輸星形輪70 和灌注進(jìn)料星形輪72將它們運(yùn)送至裝置1進(jìn)行飲料灌注。該裝置1灌注雙成分的飲料。標(biāo) 號(hào)A-G指在容器的灌注過(guò)程中沿箭頭P2方向運(yùn)轉(zhuǎn)的不同處理步驟。步驟A中，將容器傳送 至灌注裝置，并運(yùn)輸?shù)絺魉蛥^(qū)之外。步驟B中，將容器壓到灌注閥門(mén)上。步驟C中，在利用 二氧化碳等氣體介質(zhì)對(duì)容器增壓的位置形成預(yù)張力(pre-tensioning)。步驟D中，利用碳 化飲料等灌注產(chǎn)品以高灌注速度灌注容器。步驟E中，相同的灌注產(chǎn)品以低灌注速度灌注 容器。標(biāo)號(hào)Te指用飲料灌注容器過(guò)程的結(jié)束。
步驟F中，可將灌注的飲料靜置或釋放壓力，步驟G中，將容器從灌注裝置中移出。
標(biāo)號(hào)78是裝置1的出料星形輪，標(biāo)號(hào)80是旨在利用蓋子封閉容器的封閉裝置，其 中標(biāo)號(hào)82指容器蓋子的進(jìn)料裝置。標(biāo)號(hào)84是封閉裝置的出料星形輪，標(biāo)號(hào)86是運(yùn)輸已灌 注容器離開(kāi)的排出裝置。
標(biāo)號(hào)76是死點(diǎn)(dead point)，該處不灌注容器，或在相應(yīng)的灌注工位上不設(shè)置容ο
圖2示出了圖1所示車間60中用于連續(xù)無(wú)損失灌注混合液體的裝置10的概略性 截面圖。裝置10具有混合池20，通過(guò)兩個(gè)分開(kāi)的分發(fā)軌道或通過(guò)第一供給管線30和第二 供給管線31，將至少不同介質(zhì)，特別是兩種不同液體灌注到混合池20中。在混合池20中， 兩種不同介質(zhì)或主動(dòng)地(即利用混合工具，如未示出的攪拌器)或被動(dòng)地(通過(guò)液體自身 的運(yùn)動(dòng))混合在一起。這意味著，兩種不同的介質(zhì)并不是通過(guò)管線內(nèi)混合方式來(lái)混合的。第 一和第二供給管線30、31可分別通過(guò)未示出的閥門(mén)攔截。在混合池20中，對(duì)于兩種不同介 質(zhì)的混合比例，舉例來(lái)說(shuō)，可以是上述1+1的混合比例。
如圖2所示，混合池20在其底部有出口 21，且出口 21可通過(guò)關(guān)閉裝置40關(guān)閉。 通過(guò)此出口 21，液體從混合池20抽吸進(jìn)入連接管線50最后進(jìn)入灌注裝置52的路線被打 斷。在混合池中可設(shè)置多個(gè)出口 21，優(yōu)選地相互之間以相同距離均衡分布。為了簡(jiǎn)潔之目 的，在圖2、4和5中僅示出了一種出口 21。
關(guān)閉裝置40具有帶圓錐形部42的關(guān)閉體41。圓錐形部42連接到桿狀部43上， 所述桿狀部43在圓錐形部42上且成沿圓錐形部42的錐軸K(如圖3所示)方向設(shè)置。關(guān) 閉裝置還具有設(shè)置在混合池20上方的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44，關(guān)閉裝置40可通過(guò)該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44垂直 移動(dòng)，如圖2所示。
灌注裝置52具有灌注閥門(mén)53。當(dāng)混合池20的關(guān)閉裝置40至少部分地打開(kāi)時(shí)，通 過(guò)連接管線50將混合池20中的液體灌注到灌注閥門(mén)53。灌注閥門(mén)53中存在的液體可以 通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉灌注閥門(mén)53而灌注到合適的容器M中。此處優(yōu)選地，周期性打開(kāi)和關(guān)閉 灌注閥門(mén)53，借此通過(guò)運(yùn)輸裝置將容器討運(yùn)輸?shù)焦嘧㈤y門(mén)53，所述運(yùn)輸裝置包括容器供給8裝置62、進(jìn)料星形輪64、出料星形輪68、轉(zhuǎn)移星形輪70和灌注進(jìn)料星形輪72。優(yōu)選地，在 同一周期中，通過(guò)由出料星形輪78和排出裝置86構(gòu)成的運(yùn)輸裝置將容器M運(yùn)輸離開(kāi)灌注 閥門(mén)53。沖洗機(jī)66和封閉裝置80具有一定的運(yùn)輸功能，但是在此并未單獨(dú)說(shuō)明，而是與上 述的運(yùn)輸裝置一起說(shuō)明。
所述裝置還包括可用來(lái)檢測(cè)混合池20的灌注水平高度的混合池灌注水平高度檢 測(cè)器55，以及用于檢測(cè)由灌注閥門(mén)53灌注的容器M的灌注水平高度的容器灌注水平高度 檢測(cè)器56。容器灌注水平高度檢測(cè)器56可首先設(shè)置在已灌注、正灌注或?qū)⒈还嘧⒌娜萜?54中?；蛘?，容器灌注水平高度檢測(cè)裝置56可以設(shè)置在已灌注、正灌注或?qū)⒈还嘧⒌娜萜?54的外面。還可以設(shè)置連接管線灌注閥門(mén)的灌注水平檢測(cè)器56a，用于檢測(cè)連接管線50和 灌注閥門(mén)53中的灌注水平高度。
為自動(dòng)控制關(guān)閉裝置40，提供控制裝置57?？刂蒲b置57可以是裝置10的一部分、 設(shè)備60的一部分或設(shè)備60所屬系統(tǒng)的一部分?？刂蒲b置57特別用于根據(jù)混合池灌注水 平高度檢測(cè)器陽(yáng)的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制混合池20的關(guān)閉裝置40。不過(guò)，控制裝置57也可以 根據(jù)容器灌注水平高度檢測(cè)器56和/或連接管線灌注閥門(mén)的灌注水平高度檢測(cè)器56a的 檢測(cè)結(jié)果控制混合池20的關(guān)閉裝置40。控制裝置57也可以控制灌注閥門(mén)53，例如也可以 利用混合池灌注水平高度檢測(cè)器55和/或容器灌注水平高度檢測(cè)器56和/或連接管線灌 注閥門(mén)的灌注水平高度檢測(cè)器56a的檢測(cè)結(jié)果。圖2示出混合池20通過(guò)關(guān)閉裝置40關(guān)閉 且連接管線50和灌注閥門(mén)53排空的狀態(tài)。為達(dá)到這種狀態(tài)，關(guān)閉裝置40設(shè)計(jì)為如圖3所7J\ ο
圖3示出了混合池20的關(guān)閉裝置40的關(guān)閉體41的截面圖。
關(guān)閉體41具有向著末端延伸的部分，其形成圓錐形體42的一部分。圓錐形部42 上相對(duì)圓錐形部42的錐軸水平的位置，具有外周凹部45。在凹部中可插入例如未示出的 密封圈。圓錐形部42與桿狀部43連接，所述桿狀部43位于圓錐形部42上沿圓錐形部42 的錐軸K設(shè)置。這意味著，圓錐形部42的錐軸K和桿狀部43的桿軸會(huì)合或重合。圓錐形 部42和桿狀部43上沿著圓錐形部42的錐軸K或桿狀部43的桿軸設(shè)有腔體46。因此，圖 3中的圓錐形部42更確切地是一平頭圓錐形部42，因?yàn)橛捎谘貓A錐形部42的錐軸設(shè)有腔 體46的設(shè)計(jì)，使得圓錐形部42的錐體末端并不存在。圍繞圓錐形部42延伸的凹部45與 圓錐形部42的平頭錐體末端間隔有一預(yù)定距離。
腔體46可以為確保連接管線50和灌注閥門(mén)53通風(fēng)而用來(lái)支撐通風(fēng)管線47。不 過(guò)腔體46自身也可以形成為連接管線50和灌注閥門(mén)53通風(fēng)的通風(fēng)管線47。
關(guān)閉裝置40的圓錐形部42，設(shè)計(jì)為至少部分地是圓錐形的，并如上所述插入到混 合池20的出口 21中，如圖3所示。圖3中的出口 21在混合池20的底部22形成為漏斗形。 優(yōu)選地，出口 21設(shè)置在混合池20的最低點(diǎn)。不過(guò)出口 21也可以存在于混合池20的側(cè)壁 23中，例如略高于混合池20的底部22。
由于關(guān)閉裝置40和出口 21的上述設(shè)計(jì)，混合池20中液體在液體的重力下對(duì)混合 池20的底部20有壓力作用，將關(guān)閉裝置40的圓錐形部42推進(jìn)漏斗形出口 21中。因此， 圓錐形部42的錐體表面上的凹部45的寬度構(gòu)建使得圓錐形部42可有效地防止液體從混 合池20逃逸到連接管線50中。這意味著，圓錐形部42的錐體表面上的凹部45的寬度優(yōu) 選地窄于形成在混合池20的底部22內(nèi)側(cè)和連接管線50之間的漏斗形出口 21的漏斗部分的長(zhǎng)度。這樣，可以保證混合池20的出口 21的安全關(guān)閉。
圓錐形部42和桿狀部43可以一體制成，如圖3所示。然而也可能的是，圓錐形部 42和桿狀部43由連接在一起的至少兩部分制成，從而使得圓錐形體42和桿狀部43的腔體 46連接到一起，且在連接點(diǎn)處以對(duì)外界氣密的方式密封?；蛘?，通風(fēng)管線47可連通至圓錐 形部42和桿狀部43的腔體46，以便圓錐形體42和桿狀部43的腔體46無(wú)需在圓錐形部 42和桿狀部43之間的連接點(diǎn)處以對(duì)外界氣密的方式密封。
有利的是，通風(fēng)管線47引出到混合池20之上的關(guān)閉裝置40之外，或在混合池20 上方開(kāi)口。通風(fēng)管線47可以在其端部受控被打開(kāi)或關(guān)閉，所述端部背向圓錐形部42的具 有未示出的蓋子的平頭錐體尖端。一旦打開(kāi)背向圓錐形部42的平頭錐體尖端的通風(fēng)管線 47端部的蓋子，周圍的空氣流入通風(fēng)管線47中，從而當(dāng)灌注閥門(mén)53打開(kāi)時(shí)，仍存在于連接 管線50和灌注閥門(mén)53中的液體在重力作用下流出灌注閥門(mén)53。不過(guò)，也可以主動(dòng)地將空 氣吹進(jìn)通風(fēng)管線47中，例如通過(guò)未示出的壓縮氣體連接裝置。
由于關(guān)閉裝置40的這種設(shè)計(jì)，在該裝置10中，除了灌注閥門(mén)53之外，混合池20 中的關(guān)閉裝置40也可參與到容器M的灌注過(guò)程。當(dāng)容器灌注水平高度檢測(cè)器56檢測(cè)到 將被灌注或剛被灌注的容器M已被灌注到相當(dāng)于容器M的最大灌注水平高度或減去連接 管線50和灌注閥門(mén)53中存在的灌注量的容器標(biāo)稱灌注水平高度，混合池20中的關(guān)閉裝置 40將關(guān)閉，并為連接管線50通風(fēng)。關(guān)閉裝置40的蓋子可以通過(guò)上述的控制裝置57控制。 連接管線50中存在的液體體積或介質(zhì)體積可以提前確定，例如儲(chǔ)存在控制裝置57可控的 儲(chǔ)存裝置中。
因此，位于混合池20和灌注閥門(mén)53之間的連接管線50中存在的殘留液體可以無(wú) 損失地灌注到容器M中。這意味著，若引入混合池20中的介質(zhì)形成新的混合比例，原混合 比例的殘留液體可以從位于混合池20和灌注裝置52之間的連接管線50完全灌注到最后 的容器討中。因此，當(dāng)供給新混合比例的液體到灌注閥門(mén)53時(shí)，位于混合池20和灌注閥 門(mén)53之間的連接管線50及灌注閥門(mén)53中不會(huì)殘留原混合比例的剩余液體。這樣，即使在 供給到混合池20的至少兩種介質(zhì)的混合比例變化時(shí)，混合池20的液體也可以無(wú)損失灌注 到混合池20中。
下面結(jié)合附圖2、4和6對(duì)通過(guò)第一和第二供給管線30、31以及為簡(jiǎn)潔之目的未示 出的其它可用供給管線供給到混合池20的新混合比例介質(zhì)的生產(chǎn)進(jìn)行說(shuō)明。新混合比例 介質(zhì)的生產(chǎn)可以手工進(jìn)行，或利用控制裝置57?？刂七€可以根據(jù)混合池灌注水平高度檢測(cè) 器55的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行。
首先開(kāi)始的狀態(tài)時(shí)，混合池20的出口 21未通過(guò)關(guān)閉裝置40關(guān)閉，而是開(kāi)著的，灌 注閥門(mén)可以視需要打開(kāi)和關(guān)閉，以相繼地灌注運(yùn)輸來(lái)的容器M。
接著，混合池20的出口 21必須通過(guò)關(guān)閉裝置40關(guān)閉。位于混合池20和灌注閥 門(mén)53之間的連接管線50被排空到設(shè)置在灌注閥門(mén)53下面的至少一個(gè)容器M中，排空采 用供給空氣或通過(guò)利用打開(kāi)關(guān)閉裝置40的通風(fēng)管線47實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前達(dá)到的狀態(tài)在圖2中 示出，其中例如兩種不同介質(zhì)混合比例為1+1的僅一種產(chǎn)品存在于混合池20中。
更確切地說(shuō)，在常規(guī)灌注操作中仍存在于連接管線50和灌注閥門(mén)53中的產(chǎn)品完 全排空，如圖2，或已全部灌注到容器M中。這意味著，由灌注閥門(mén)55灌注的最后一個(gè)容器 包含來(lái)自混合池20的特定體積的產(chǎn)品和來(lái)自連接管線50和灌注閥門(mén)53的全部體積的產(chǎn)品?？傮w積相當(dāng)于指定灌注量。特定灌注量是在此之前在車間60中灌注的其它類似容器 M中的灌注量。
混合池20中含有的剩余體積通過(guò)混合池灌注水平高度檢測(cè)器55來(lái)檢測(cè)。接著， 混合池20的出口 21通過(guò)關(guān)閉裝置40再次關(guān)閉，通過(guò)單方面的產(chǎn)品供給，可在混合池20中 設(shè)定新混合比例。這意味著，例如圖4所示，通過(guò)第一供給管線30，將圖2所示狀態(tài)中仍存 在于混合池20中的特定殘留體積量的一半供給到混合池20。這樣，在混合池20中，從第一 和第二供給管線30、31供給到混合池20的介質(zhì)的混合比例達(dá)到了 2+1。
混合池20中產(chǎn)品的新混合比例，例如圖4示出的2+1 —旦達(dá)到，緊接著最后一個(gè) 灌注有混合比例1+1的產(chǎn)品的容器M的下一容器M，可以用當(dāng)前存在于混合池20中的新 混合比例2+1的產(chǎn)品灌注。為此，如圖5所示，關(guān)閉裝置40再次打開(kāi)，以使新混合比例2+1 的產(chǎn)品可從混合池20流入連接管線50和灌注閥門(mén)53中。當(dāng)灌注閥門(mén)53打開(kāi)，可將新混 合比例2+1的產(chǎn)品灌注到容器M中。
控制裝置57例如可以確定，混合池20中的產(chǎn)品已達(dá)到例如圖4所示的新混合比 例2+1。即，控制裝置57可以根據(jù)混合池灌注水平高度檢測(cè)器55對(duì)單方面供給到混合池20 的產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果，判定混合池20中達(dá)到特定余留體積，此特定余留體積是指通過(guò)關(guān)閉裝 置40關(guān)閉出口 21之后、單方面供給產(chǎn)品到混合池20之前存在于混合池20中的體積。當(dāng) 新混合比例，如圖4中給出的2+1達(dá)到時(shí)，就可通過(guò)該方法來(lái)判斷。
在達(dá)到新的混合比例后，將混合比例為2/3比1/3的兩種不同介質(zhì)連續(xù)供給到混 合池20，以使裝置10進(jìn)而使車間60可以借助連到混合池20中的第一和第二供給管線30、 31無(wú)中斷地持續(xù)工作，如圖5所示。這樣，可以按照需求維持混合池20中的新混合比例 2+1。
若混合池灌注水平高度檢測(cè)器55檢測(cè)到混合池20的灌注水平高度達(dá)到混合池20 有滿溢風(fēng)險(xiǎn)的水平高度時(shí)，控制裝置57通過(guò)連到混合池20中的第一和第二供給管線30、 31切斷介質(zhì)的供給，或阻斷供給。只要混合池灌注水平高度檢測(cè)器55再次檢測(cè)到非臨界狀 態(tài)，它允許通過(guò)連到混合池20中的第一和第二供給管線30、31供給介質(zhì)。這些功能適用于 裝置10運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程始終。
兩種介質(zhì)是通過(guò)第一和第二管線30，31供給到混合池20中，一旦裝置10或車間 60已灌注完所有的將被灌注這兩種介質(zhì)的容器M，視需要，可與上述相似地在混合池20中 再次設(shè)定另一混合比例。
上述的裝置10、方法和設(shè)備60的所有實(shí)施方式可以單獨(dú)或以所有可能的組合方 式應(yīng)用。特別地，以下修改是易想到的。
圖1-5所示的裝置10起到混合至少兩種或多種不同液體飲料的作用。這些液體 可以是，例如按灌注容器體積有預(yù)定混合比例的水、果汁和/或調(diào)味劑。
雖然之前結(jié)合圖1描述了用于灌注容器的車間60，其中相繼進(jìn)行上述步驟A-Gj^ 化灌注產(chǎn)品由在所述混合池20中混合的至少兩種不同介質(zhì)組成，車間60也可以灌注無(wú)需 碳化的由至少兩種不同介質(zhì)組成的產(chǎn)品到容器M中。該情況下，省去了上述的步驟B、C和 F。另外，步驟D和E可以相反順序進(jìn)行，或它們可相繼進(jìn)行多次。
雖然之前僅描述了通風(fēng)管線47作為用于為連接管線50和灌注閥門(mén)53通風(fēng)的通 風(fēng)裝置，在關(guān)閉裝置40關(guān)閉混合池20的出口 21時(shí)，用于排空仍存在于連接管線50和灌注閥門(mén)53中的產(chǎn)品而進(jìn)行對(duì)連接管線50和灌注閥門(mén)53通風(fēng)，也可以通過(guò)未示出的連接管線 50上的通風(fēng)口實(shí)現(xiàn)。另一通風(fēng)管線可連接到該通風(fēng)口。優(yōu)選地，連接管線50上的通風(fēng)口設(shè) 置為靠近混合池20的出口 21，并具有關(guān)閉裝置，連接管線50中的通風(fēng)管線可以通過(guò)該關(guān)閉 裝置可控地打開(kāi)和關(guān)閉。連接管線50中通風(fēng)口的打開(kāi)和關(guān)閉還可以手工或通過(guò)控制裝置 57進(jìn)行。
控制裝置40也可以設(shè)計(jì)為混合池20下面的薄膜閥，其中可關(guān)閉的通風(fēng)口設(shè)置在 薄膜閥的下面。
可能的是，在關(guān)閉裝置40關(guān)閉混合池20之后，殘留在連接管線50和灌注閥門(mén)53 中的殘留量仍相當(dāng)于灌注到一個(gè)容器M中的量的整數(shù)倍。該情況下，例如利用非常小體積 的瓶子，在關(guān)閉裝置40關(guān)閉混合池20之后，殘留在連接管線50和灌注閥門(mén)53中的殘留量 可以灌注到多個(gè)容器M中，且容器M的數(shù)量視灌注到一個(gè)容器M中的量的整數(shù)倍的總量 而定。
雖然之前描述了用于自動(dòng)控制關(guān)閉裝置40的控制裝置57，關(guān)閉裝置40的控制可 以由例如一操作人員手工進(jìn)行。對(duì)混合池20的關(guān)閉裝置的控制也可以根據(jù)混合池灌注水 平高度檢測(cè)器陽(yáng)和/或容器灌注水平高度檢測(cè)器56和/或連接管線灌注閥門(mén)的灌注水平 高度檢測(cè)器56a的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行。
灌注裝置52也可以有多個(gè)將產(chǎn)品灌注到容器M中的灌注閥門(mén)，產(chǎn)品從灌注裝置 52中未示出的儲(chǔ)存容器進(jìn)到混合池中混合。
類似于混合池20的關(guān)閉裝置40，灌注閥門(mén)53可以具有關(guān)閉體41，其包括至少部 分為圓錐形的部分42和桿狀部分，并與閥門(mén)底部的漏斗形開(kāi)口協(xié)作以關(guān)閉灌注閥門(mén)53。
車間60由于安全原因而具有機(jī)械保護(hù)部90，如圖1中的虛線所示。該機(jī)械保護(hù)部 也可以利用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的手段設(shè)計(jì)為無(wú)塵室(clean room)。因此，通過(guò)其 它已知手段，裝置10或車間60也可以在衛(wèi)生的達(dá)到無(wú)菌條件的工作模式下運(yùn)行。
本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，灌注裝置可以直接附著在混合池上，或形成混合池的 凸緣。因此，連接管線將非常短。在混合池的凸緣上形成灌注裝置的實(shí)施方式可以從如EP 0615947 Bl的圖2得知。EP 0615947 Bl示出了可起到本發(fā)明的混合池作用的圓形鍋爐2。 混合池和灌注裝置或灌注閥門(mén)之間的連接管線可引導(dǎo)穿過(guò)圓形鍋爐底部的出口，直接進(jìn)到 灌注裝置的內(nèi)側(cè)中(EP 0615947 Bl中的灌注部件3)。因此，出口可位于圓形鍋爐側(cè)壁的下 邊緣。重要的是，圓形鍋爐可以徹底排空。將混合池設(shè)計(jì)成安裝在灌注機(jī)械的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái) 上的圓形鍋爐或中央鍋爐的，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，從而他/她可以為相關(guān)應(yīng) 用選擇合適的設(shè)計(jì)。
DE 29917605 Ul的圖1示出了用于本發(fā)明的灌注裝置的另一安裝可能性。灌注裝 置被直接整合到容器底面上中，此處的容器也即本發(fā)明的混合池。在該實(shí)施方式中，為了實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的功能，優(yōu)選地，所述混合池底面上的關(guān)閉裝置各組成部分以及灌注閥門(mén)的激活 裝置最好同心地相互套設(shè)。為了根據(jù)本發(fā)明使用EP 0615947 Bl和DE 29917605 Ul中所 示的灌注裝置或灌注閥門(mén)的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以找到調(diào)整它們的簡(jiǎn)單方法。
權(quán)利要求
1.一種用于將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注到容器(54)中的裝置(10)，其特征在于，包括混合池(20)，用于容納和混合至少兩種不同介質(zhì)且其中至少一種介質(zhì)為液體，并具有 用于關(guān)閉所述混合池00)的出口 的關(guān)閉裝置00)；灌注閥門(mén)(53)，用于將所述混合池O0)的混合介質(zhì)灌注到容器(54)中； 連接管線(50)，其位于所述混合池O0)的出口 和所述灌注閥門(mén)(53)之間；以及 通風(fēng)裝置(47)，用于為所述連接管線(50)通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)(53)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述通風(fēng)裝置G7)為通風(fēng)管線(47)，所 述通風(fēng)管線G7)能夠與連接管線(50)連接，以利用所述關(guān)閉裝置GO)為所述連接管線 (50)通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)(53)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述出口形成為漏斗形，所述 關(guān)閉裝置GO)具有至少部分為圓錐形的關(guān)閉體(41)，所述關(guān)閉體與所述混合池OO) 的壁(22、23)上的漏斗形出口 協(xié)作，以關(guān)閉所述混合池00)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述關(guān)閉體的至少部分為圓錐形的 圓錐形部02)具有凹部(45)，其圍繞所述圓錐形部02)延伸，并設(shè)置為垂直于所述至圓錐 形部(42)的錐軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述關(guān)閉裝置00)是至少部分 中空的中空體，其沿圓錐形部G2)的軸線中空，并能夠用作通風(fēng)管線07)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述中空體提供有兩個(gè)通風(fēng)口，以為所述 中空體中的腔體G6)通風(fēng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)通風(fēng)口之一設(shè)置在所述混合池(20)外部的所述關(guān)閉裝置(40)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置(10)還包括 用于檢測(cè)所述混合池OO)的灌注水平高度的混合池灌注水平高度檢測(cè)裝器(55)， 用于檢測(cè)由所述灌注閥門(mén)(5 灌注的容器(54)的灌注水平高度的容器灌注水平高度檢測(cè)器(56)，及用于根據(jù)混合池灌注水平高度檢測(cè)器(5 的檢測(cè)結(jié)果和/或所述容器灌注水平高度 檢測(cè)器(56)的檢測(cè)結(jié)果，控制所述混合池OO)的所述關(guān)閉裝置GO)的控制裝置(57)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置(57)設(shè)計(jì)為當(dāng)所述控制 裝置(57)根據(jù)容器灌注水平高度檢測(cè)器(56)的檢測(cè)結(jié)果判斷出容器(54)內(nèi)當(dāng)前達(dá)到 預(yù)定灌注量時(shí)，所述控制裝置(57)通過(guò)所述關(guān)閉裝置GO)關(guān)閉所述混合池OO)的出口(21)，所述預(yù)定灌注量也是所述容器(54)的標(biāo)稱灌注水平減去所述連接管線(50)和所述 灌注閥門(mén)(5 中存在的灌注量后的量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置(57)構(gòu)建成當(dāng)所述混 合池OO)的出口 通過(guò)所述關(guān)閉裝置GO)關(guān)閉時(shí)，所述控制裝置(57)打開(kāi)所述灌注 閥門(mén)(53)，并通過(guò)所述關(guān)閉裝置00)的通風(fēng)管線07)為所述連接管線(50)和所述灌注閥 門(mén)(53)通風(fēng)。
11.一種車間(60)，其特征在于，包括依前述據(jù)權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的裝置(10)，及用于將容器(54)運(yùn)輸?shù)剿龉嘧㈤y門(mén)(53)的運(yùn)輸裝置(62、64、68、70、72)。
12.一種用于將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注到容器(54)中的方法，其特征在于，所述方 法通過(guò)下述裝置(10)實(shí)施，所述裝置(10)包括用于容納和混合至少兩種不同介質(zhì)且其中 至少一種介質(zhì)為液體的混合池00)、用于將所述混合池的混合介質(zhì)灌注到容器中的灌注閥 門(mén)(53)和位于所述混合池00)的出口 和所述灌注閥門(mén)(53)之間的連接管線(50)； 所述方法包括以下步驟將至少兩種不同的且至少一種介質(zhì)為液體的介質(zhì)連續(xù)供給到混合池00)，利用關(guān)閉裝置GO)關(guān)閉所述混合池OO)的出口 01)，通過(guò)通風(fēng)裝置G7)為所述連接管線(50)和所述灌注閥門(mén)(5 通風(fēng)以將所述連接管 線(50)通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)(53)，打開(kāi)和關(guān)閉所述灌注閥門(mén)(53)以灌注容器(54)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括檢測(cè)被灌注的容器 (54)的灌注水平高度，當(dāng)根據(jù)灌注水平高度檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果判斷出容器(54)中已達(dá) 到預(yù)定灌注量時(shí)，利用所述關(guān)閉裝置GO)關(guān)閉所述混合池OO)的出口(21)，所述預(yù)定灌注 量相當(dāng)于所述容器(54)的標(biāo)稱灌注水平減去所述連接管線(50)和所述灌注閥門(mén)(53)中 存在的灌注量后的量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)所述混合池 (20)的出口通過(guò)所述關(guān)閉裝置GO)關(guān)閉，通過(guò)向所述混合池OO)供給至少兩種不同介質(zhì) 中的僅一種介質(zhì)，使得在所述混合池OO)中形成新混合比例的介質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括利用所述 關(guān)閉裝置GO)打開(kāi)所述混合池OO)的出口(21)，和周期性打開(kāi)和關(guān)閉所述灌注閥門(mén)(53)，借此將容器(54)運(yùn)輸給所述灌注閥門(mén)(53)。
全文摘要
本發(fā)明描述一種用于將混合介質(zhì)連續(xù)無(wú)損失灌注到容器(54)中的裝置(10)和方法。該裝置包括混合池(20)、灌注閥門(mén)(53)和連接管線(50)?；旌铣?20)容納和混合至少兩種不同的且至少其中一種為液體的介質(zhì)，并具有用于關(guān)閉所述混合池(20)的出口(21)的關(guān)閉裝置(40)。灌注閥門(mén)(53)將所述混合池(20)中的混合介質(zhì)灌注到容器(54)中。連接管線(50)設(shè)置在所述混合池(20)的出口(21)和所述灌注閥門(mén)(53)之間。關(guān)閉裝置(40)具有通風(fēng)管線(47)，所述通風(fēng)管線(47)可與所述連接管線(50)連接以將所述連接管線(50)通風(fēng)到所述灌注閥門(mén)(53)。另外，本發(fā)明還描述一種設(shè)備，包括上述裝置和用于將容器(54)運(yùn)輸給所述裝置(10)的所述灌注閥門(mén)(53)的運(yùn)輸裝置。
文檔編號(hào)B67C3/22GK102040183SQ20101053404
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者魯伯特·梅因辛格爾 申請(qǐng)人:克朗斯股份有限公司