用于装填容器的方法和装填系统的制作方法_2

文档序号:9552747阅读:来源:国知局
填材料同时或并行压力装填四个容器2。容器2优选地为体积为从三升到十升(例如3.1升、5升、或10升)的罐,例如宴会罐(party can)。为了同时装填容器2,该装填系统形成四个装填位置3.1-3.4,容器2被定向在这些装填位置处,每一个容器2均被定向成它们的容器开口向上放置,它们的容器轴线处于垂直方向,并且它们的容器底部竖直地站立在容器支承件4上。利用其容器开口,经由密封件5.1处于密封位置中的容器2被布置在装填元件或装填头5处。
[0035]除了其它元件以外,每个装填头5均包括可控制的液体阀6,该可控制的液体阀6可被在打开状态与关闭状态之间进行控制,在该打开状态中,装填材料可流入到相关的容器2中,在关闭状态中,装填材料2到容器中的流入被液体阀6、加压气体阀7和回气阀8所中断。每个装填头5也具有长的装填管9,该长的装填管9在装填过程中向远处延伸穿过该容器开口,延伸到该容器的内部,并且通过该长的装填管9利用液体装填材料对相应的容器2进行装填。装填管9的上端连接到形成在装填材料头5中的液体通道,在该液体通道中布置有液体阀6,并且此外加压气体阀7在出口侧通向该液体通道。
[0036]在装填相应容器2的过程中,回气阀8在入口侧上例如通过相对于装填管9横向地设置在密封件5.1内的未不出的开口而与该容器的内部的尚未被装填材料占据的头部空间相连。
[0037]为了将装填材料分别引导到装填位置3.1-3.4或者设置于该处的装填头5,使用装填材料栗10,该装填材料栗10可被在其输送能力(体积流量)及其输出压力方面进行调节或控制,优选地进行无级调节或控制,并且优选地装填材料栗10的电机可由变频器在其速度和/或转矩方面进行调节或控制(FU控制栗)。
[0038]装填材料栗10在入口侧上被连接到提供装填材料的未示出的来源(例如装填材料罐),并且在出口侧上被连接到产品管线11,该产品管线11在由双向分配器形成的第一分支12处延伸成两个产品管线13,这两个产品管线13又各自在由双向分配器形成的第二分支14处延伸成产品管线15,每个产品管线15均通向装填头5并且通向位于该处的液体阀6。由于该多重分支,并且由于产品管线13的有效截面相对于产品管线11的相应分级或分级式缩小以及产品管线15的有效截面相对于产品管线13的相应分级或分级式缩小,利用装填阶段中打开的液体阀16,在装填容器2的期间,将所有产品管线15中的以及通过所有装填材料头5的装填材料体积流量保持成是尽可能相同的。获得了产品管线13和15的渐变的有效流动截面实现了,例如这是因为形成这些产品管线的管线的内部截面对应地是阶梯状的,和/或这是因为在产品管线13和15中设置了阻流器,该阻流器相应地抑制了装填材料体积流量。
[0039]特别地,当通过形成这些产品管线的管道的内部截面的对应分级导致产品管线13和15的有效截面的分级时,在这些管道内侧产生了静态压力,该静态压力最终导致在所有装填头5以及分别在它们的装填材料出口或口部中主要呈现的几乎相同的流量和压力状况。
[0040]分支12和14以及形成这些分支的双向分配器分别优选地形成为Y形分支以有助于流动,如特别在图4中以非常示意性的形式所表示的那样。
[0041]在产品管线11中沿着装填材料的流动方向在装填材料栗10的下游设置有压力传感器16,该压力传感器16持续不断地监视产品管线11内的装填材料的压力,并且该压力传感器16的传感器信号经由控制计算机17以如下方式控制除其它元件之外的装填材料栗10,使得装填材料栗10在产品管线11中输出恒定的或基本恒定的装填材料压力,并且无论在装填容器2的过程中该装填材料体积流量如何波动均是如此。由于FU控制栗10与压力传感器16的组合,可以甚至是在没有装填材料罐的情况下,特别地甚至是在没有其中装填材料被设置于高于装填头5的程度的装填材料罐的情况下,也能确保适当的装填材料输送。
[0042]在该产品管线11中设置在分支12的上游的是气动致动的装填材料体积流量控制器18 (DFC控制器),该控制器18在装填容器2的过程中、即在装填阶段期间根据存储在控制计算机17的内存中的程序(例如为产品和/或容器所专用的程序、即例如根据为该产品和/或该容器所专用的依赖于时间的目标装填曲线FK)来控制装填材料通流或总装填材料体积流量,并且因此还控制流到装填头5的装填材料体积流量。该装填材料体积流量控制器18例如被形成为,使得受到气动控制压力影响的为定位于此的装填材料通道或通路定界的隔膜根据该控制压力改变用于装填材料的通流的开口横截面。装填材料体积流量控制器18经由Ι/P转换器19由控制计算机17进行控制,该Ι/P转换器19将来自控制计算机17的电控制信号转换成致动该装填材料体积流量控制器18的控制压力。
[0043]在每个产品管线15中设置独立的流量计20,该流量计20根据装填材料体积流量输送电测量信号,并且例如被形成为磁感应式流量计,即形成为离子漂移计(IDM)。来自该流量计20的测量信号同样以下文中更为详细描述的方式被引导到控制计算机17,用于对装填过程进行控制和校正(校正控制)。
[0044]所有装填头5的加压气体阀7均在入口侧上连接于共用的加压气体管线21,加压气体(例如诸如co2气体或氮之类的惰性气体乃至无菌空气)在加压气体压力下并且具体地通过布置22被引导到该共用的加压气体管线21,该布置22控制来自未示出的来源的加压气体压力,该来源提供了处于加压气体压力下的加压气体。
[0045]不言自明的是,装填头5也可以迄今描述的方式受到冲洗气体的影响。在这种情况下,可在冲洗气体与加压气体之间以及在冲洗气体的压力与加压气体的压力之间进行区分。
[0046]回气阀8在出口侧上连接到共用的回气管线23,在该共用的回气管线23中设置有压力传感器24,该压力传感器24在装填过程中不断地测量回气管线中的回气压力,并且该压力传感器24的输出信号被引导到控制计算机17。在回气管线23中沿着回气的流动方向在压力传感器24的下游还设置有回气控制器,优选地为气动回气控制器,即由气动控制压力致动的回气控制器,该气动控制压力由控制计算机17经由Ι/P转换器26以如下方式根据来自压力传感器24的测量信号进行控制,使得在装填操作过程中,回气管线23中的回气压力是恒定的。在穿过回气控制器25之后,回气被引导到未示出的水槽,用于收集回气,并且特别地经由打开的阀31将回气收集到例如被形成为旋流器的气体或蒸汽分离器28。可从该回气中分离出来的水分成分可被经由排放管线29引导出去。
[0047]为了对引导装填材料和回气的装填系统1的至少所有区域进行定位(CIP)清洁和/或消毒,将CIP清洁和/或消毒介质流经由装填材料栗10和产品管线11、13和15引导到装填头5,并且经由阀27将该介质经由回气管线23引导回未示出的罐或收集系统。
[0048]此外,回气控制器25在出口侧上经由转换阀31连接到气体分离器28。在CIP清洗和/或消毒过程中,转换阀30和27被打开并且转换阀31被关闭。
[0049]原则上,容器2的装填例如以如下方式发生,首先在预加压阶段中,液体阀6被关闭并且回气阀8被关闭,通过打开加压气体阀27,使装填头5处被布置在密封位置中的容器2的内部同时受到加压气体的初步加压的影响或被处于加压气体的初步加压
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