разливочная система для горячего розлива без давления

Формула изобретения

1. Разливочная система для розлива без давления жидкого продукта в бутылки или подобные емкости (2), содержащая, по меньшей мере, один наполнительный элемент (3) с выполненной в его корпусе (7) камерой для продукта или каналом (8) для жидкости, соединенной/соединенным с котлом (6) для продукта и образующей/образующим выпускное отверстие (11), через которое продукт поступает в наполняемую емкость (2), расположенный в канале (8) для жидкости клапан (10) для жидкости, канал (13, 14) для обратного газа, соединенный при наполнении с внутренним пространством плотно прижатой к наполнительному элементу (3) емкости (2), и выполненный в корпусе (7) наполнительного элемента первый тракт (16) течения, который для отвода вытесненного при наполнении емкости (2) из его внутреннего пространства количества газа или воздуха из канала (13, 14) соединен с последним с возможностью переключения с клапанным управлением в дросселированное состояние для медленного наполнения, отличающаяся тем, что первый тракт (16) течения содержит единственный управляющий клапан (17), расположенный, по меньшей мере, в одном соединенном с каналом (13, 14) для обратного газа первом участке (15.1, 15.2) канала первого тракта (16) течения для управляемого открывания и закрывания этого отрезка канала, при этом первый тракт течения содержит, по меньшей мере, один дополнительный дросселированный участок (20) канала, который перекрывает управляющий клапан (17).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первый управляемый тракт (16) течения предусмотрен между каналом (13, 14) для обратного газа и первым общим для нескольких наполнительных элементов (3) коллектором (18).

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что в котле (6) выполнены камера (6.2) для жидкого продукта и вышерасположенная газовая камера (6.1), при этом газовая камера (6.1) котла (6) соединена с первым трактом (16) течения или с первым коллектором (18).

4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что канал для обратного газа частично образован газовой камерой (14) в корпусе (7) наполнительного элемента, с которой соединен первый тракт течения.

5. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один второй дросселированный участок (20) канала обеспечивает постоянную связь между каналом (13, 14) для обратного газа или его газовой камерой (14) и газовой камерой (6.1) котла или первым коллектором (18).

6. Система по п.4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один второй дросселированный участок (20) канала обеспечивает постоянную связь между каналом (13, 14) для обратного газа или его газовой камерой (14) и газовой камерой (6.1) котла или первым коллектором (18).

7. Система по п.4, отличающаяся тем, что канал для обратного газа образован открытой с обоих концов трубой (13) для обратного газа, нижний конец которой входит во внутреннее пространство наполняемой емкости (2), а верхний конец - в газовую камеру (14).

8. Система по п.5, отличающаяся тем, что канал для обратного газа образован открытой с обоих концов трубой (13) для обратного газа, нижний конец которой входит во внутреннее пространство наполняемой емкости (2), а верхний конец - в газовую камеру (14).

9. Система по п.6, отличающаяся тем, что канал для обратного газа образован открытой с обоих концов трубой (13) для обратного газа, нижний конец которой входит во внутреннее пространство наполняемой емкости (2), а верхний конец - в газовую камеру (14).

10. Система по любому из пп.1-3, 6-9, отличающаяся тем, что для нагрева или поддержания в горячем состоянии соответствующего наполнительного элемента (3) во время горячего розлива в его корпусе (7) выполнен второй тракт (21) течения, соединенный с участком (8.1) канала (8) для жидкости, расположенным по отношению к направлению течения жидкого продукта в канале (8) перед клапаном (10) для жидкости, при этом предусмотрен, по меньшей мере, один управляющий клапан (25), а именно для управления потоком горячего жидкого продукта из котла (6) по участку (8.1) и второму тракту (21) течения.

11. Система по п.4, отличающаяся тем, что для нагрева или поддержания в горячем состоянии соответствующего наполнительного элемента (3) во время горячего розлива в его корпусе (7) выполнен второй тракт (21) течения, соединенный с участком (8.1) канала (8) для жидкости, расположенным по отношению к направлению течения жидкого продукта в канале (8) перед клапаном (10) для жидкости, при этом предусмотрен, по меньшей мере, один управляющий клапан (25), а именно для управления потоком горячего жидкого продукта из котла (6) по участку (8.1) и второму тракту (21) течения.

12. Система по п.5, отличающаяся тем, что для нагрева или поддержания в горячем состоянии соответствующего наполнительного элемента (3) во время горячего розлива в его корпусе (7) выполнен второй тракт (21) течения, соединенный с участком (8.1) канала (8) для жидкости, расположенным по отношению к направлению течения жидкого продукта в канале (8) перед клапаном (10) для жидкости, при этом предусмотрен, по меньшей мере, один управляющий клапан (25), а именно для управления потоком горячего жидкого продукта из котла (6) по участку (8.1) и второму тракту (21) течения.

13. Система по п.10, отличающаяся тем, что второй тракт течения соединяет участок (8.1) канала (8) для жидкости соответствующего наполнительного элемента (3) с общим для нескольких наполнительных элементов (3) вторым коллектором (22).

14. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что второй тракт течения соединяет участок (8.1) канала (8) для жидкости соответствующего наполнительного элемента (3) с общим для нескольких наполнительных элементов (3) вторым коллектором (22).

15. Система по п.10, отличающаяся тем, что во втором тракте (21) течения расположен, по меньшей мере, один второй управляющий клапан (25).

16. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что во втором тракте (21) течения расположен, по меньшей мере, один второй управляющий клапан (25).

17. Система по п.10, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один второй управляющий клапан (25) расположен в соединении для отвода горячего жидкого продукта из второго тракта (21) течения, например в присоединенном ко второму коллектору (22) трубопроводу (24) для отвода, например для возврата, продукта в котел (6).

18. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один второй управляющий клапан (25) расположен в соединении для отвода горячего жидкого продукта из второго тракта (21) течения, например в присоединенном ко второму коллектору (22) трубопроводу (24) для отвода, например для возврата, продукта в котел (6).

19. Система по п.10, отличающаяся тем, что в случае разливочной машины с несколькими наполнительными элементами (3) второй управляющий клапан (25) предусмотрен для всех наполнительных элементов (3) машины или сообща для группы из нескольких наполнительных элементов (3).

20. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что в случае разливочной машины с несколькими наполнительными элементами (3) второй управляющий клапан (25) предусмотрен для всех наполнительных элементов (3) машины или сообща для группы из нескольких наполнительных элементов (3).

21. Система по п.10, отличающаяся тем, что во втором тракте (21) течения расположен обратный клапан (23), который открыт для течения из канала (8) для жидкости наполнительного элемента (3) и закрыт для течения во встречном направлении.

22. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что во втором тракте (21) течения расположен обратный клапан (23), который открыт для течения из канала (8) для жидкости наполнительного элемента (3) и закрыт для течения во встречном направлении.

23. Система по п.10, отличающаяся тем, что второй тракт (21) течения впадает в канал (8) для жидкости в непосредственной близости от клапана (10) для жидкости или его седла (10.2).

24. Система по п.11 или 12, отличающаяся тем, что второй тракт (21) течения впадает в канал (8) для жидкости в непосредственной близости от клапана (10) для жидкости или его седла (10.2).

25. Система по п.1 или 13, отличающаяся тем, что первый и/или второй коллектор (18, 22) предусмотрены на роторе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разливочной системе в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Разливочные системы, в том числе для наполнения без давления бутылок или подобных емкостей холодным или горячим продуктом, т.е. для холодного или горячего розлива известны. В частности, в таких разливочных системах, где наполняемая емкость плотно прилегает к наполнительному элементу, также известно уменьшение посредством клапанного управления скорости наполнения в процессе наполнения, т.е. медленное наполнение за счет дросселирования пути обратного газа для количества газа или воздуха, вытесненного из емкости при наполнении.

Задачей изобретения является создание разливочной системы, которая отличалась бы упрощенной конструкцией. Эта задача решается посредством разливочной системы по пункту 1 формулы изобретения.

Предложенная разливочная система, подходящая для холодного или горячего розлива без давления, отличается, прежде всего, тем, что для переключения между быстрым и медленным наполнением требуется только один управляющий клапан на каждый наполнительный элемент.

В другом предпочтительном варианте разливочная система для горячего розлива выполнена так, что нагрев наполнительных элементов происходит, например, в перерывах между процессами наполнения горячим продуктом, протекающим через наполнительные элементы при закрытых клапанах для жидкости, преимущественно в контуре (горячий цикл). Для этого в каждом наполнительном элементе выполнен второй тракт течения, являющийся предпочтительно частью включающего в себя котел или другой резервуар для продукта контура продукта с нагревательной установкой. Этот нагревающий наполнительные элементы поток продукта или горячий цикл включается за счет активирования, по меньшей мере, одного управляющего клапана, который расположен, например, во втором тракте течения каждого наполнительного элемента или предпочтительно в общей для всех наполнительных элементов, связанной со вторым трактом течения линии, являющейся также частью нагревающего наполнительные элементы контура продукта.

Модификации, преимущества и возможности применения изобретения приведены в нижеследующем описании примеров его осуществления и на чертежах. При этом все описанные и/или изображенные признаки сами по себе или в любой комбинации являются, в принципе, объектом изобретения независимо от их совокупности в формуле или подчиненности пунктов. Также текст формулы является составной частью описания. Изобретение более подробно поясняется ниже со ссылкой на чертежи, на которых изображают:

- фиг.1: упрощенный вид разливочной системы вместе с приподнятой к ее наполнительному элементу бутылкой;

- фиг.2: разливочную систему из фиг.1 в рабочем состоянии при прерванном горячем розливе.

Разливочная система 1 является составной частью разливочной машины вращательного типа для розлива жидкого продукта в бутылки 2 или подобные емкости. Система 1 состоит в основном из наполнительного элемента 3 и взаимодействующего с ним бутылкодержателя 4, который в изображенном варианте служит для удержания бутылок 2 за образованный под горлышком 2.1 буртик 2.2 и выполнен для этого, например, раздвоенным. Наполнительный элемент 3 и бутылкодержатель 4 выполнены с множеством таких же наполнительных элементов 3 и бутылкодержателей 4 на периферии ротора 5, приводимого во вращение вокруг вертикальной оси разливочной машины. Над наполнительными элементами 3 на роторе находится общий для всех них котел 6, который в режиме наполнения наполнен до заданного уровня N с возможностью его регулирования. В котле 6 образованы, следовательно, газовая камера 6.1 и камера 6.2 для жидкости. Жидкий продукт подается к котлу 6 с возможностью регулирования по питающей линии (не показана).

В корпусе 7 наполнительного элемента 3 выполнен канал 8 для жидкости, который посредством трубопровода 9 соединен с камерой 6.2 котла 6, выполненного, например, кольцевым. В канале 8 расположен клапан 10 для жидкости, а именно для управляемой выдачи жидкого продукта через выпускное отверстие 11, выполненное на нижней стороне наполнительного элемента 3 с открытого конца канала 8.

Клапан 10 состоит в основном из расположенного в канале 8 стержня 10.1, взаимодействующего с седлом 10.2. Стержень 10.1 выполнен на расположенной соосно с вертикальной осью наполнительного элемента, открытой с обоих концов газовой трубе 13, которая одновременно служит в качестве толкателя для приведения в действие клапана 10 и взаимодействует для этого с исполнительным устройством 12. Нижний открытый конец газовой трубы 13 окружен кольцеобразным выпускным отверстием 11. Верхний открытый конец газовой трубы 13 впадает в выполненную в корпусе 7 газовую камеру 14. Бутылка 2 прижимается к наполнительному элементу 3, по меньшей мере, за счет давления, господствующего в газовой камере 14 и воздействующего на прижимной рычаг 4.1 бутылкодержателя 4.

Газовая камера 14 связана с выполненным в корпусе 7 участком 15.1 канала, который вместе с другим участком 15.2 канала и расположенным между обоими участками 15.1, 15.2 каналов управляющим клапаном 17 образует управляемое соединение или управляемый тракт 16 течения между газовой камерой 14 и кольцевым каналом 18, который предусмотрен на роторе 5 сообща для всех наполнительных элементов 3 машины и посредством трубопровода 19 соединен с газовой камерой 6.1 котла 6. Параллельно управляющему клапану 17 в корпусе 7 выполнен дросселированный канал 20, образующий постоянную, однако дросселированную связь между газовой камерой 14 и кольцевым каналом 18.

В корпусе 7 наполнительного элемента 3 выполнен канал 21, соединяющий канал 8 или участок 8.1 каждого наполнительного элемента 3 с кольцевым каналом 22, также предусмотренным на роторе 5 сообща для всех наполнительных элементов 3 машины, и впадает в канал 8 в направлении течения перед седлом 10.2 клапана 10, а именно вблизи этого седла. В канале 21 расположен обратный клапан 23, который открывается для течения из канала 8 в кольцевой канал 22 в одном направлении, однако закрывается для течения во встречном направлении. К кольцевому каналу 22 ведет трубопровод 24 с электрически управляемым клапаном или электромагнитным клапаном 25.

Исполнительное устройство 12 и управляющий клапан 17 или его исполнительное устройство приводится в действие пневматически и управляется электрически управляемыми клапанами (электромагнитными клапанами) (не показаны). В случае разливочной машины с несколькими наполнительными элементами 3 управление исполнительными элементами 12 и управляющими клапанами 17 отдельных наполнительных элементов 3 происходит индивидуально посредством центрального блока 26 управления. В исходном состоянии клапаны 10 и 17 закрыты. Также в нижеследующем описании различных этапов осуществления процесса или способа названные клапаны находятся в своем закрытом состоянии, если открытое состояние не указано.

С помощью разливочной системы 1 возможны самые разные процессы розлива, например:

- холодный розлив без давления, например соков или других негазированных напитков;

- горячий розлив без давления, например соков или других негазированных напитков.

Этапы способа холодного или горячего розлива следующие:

При закрытом сначала управляющем клапане 17 происходят вталкивание и подъем бутылки 2 к наполнительному элементу 3, в результате чего ее горлышко 2.1 плотно прилегает к выпускному отверстию 11 или к уплотнению на нем.

Быстрое наполнение

С управлением от управляющего устройства 26 клапан 10 открывается посредством исполнительного элемента 12. Одновременно открывается также управляющий клапан 17. Поступающее к бутылке 2 количество жидкого продукта регистрируется расположенным в трубопроводе 9 расходомером 27. Вытесненное жидким продуктом из бутылки 2 количество воздуха или газа течет по каналу 15.1, открытому управляющему клапану 17, частично также дросселированному каналу 20 и каналу 15.2 в кольцевой канал 18.

Замедленное наполнение

С управлением от измерительного сигнала расходомера 27 управляющий клапан 17 открывается посредством управляющего устройства 26, так что вытесненное жидким продуктом из бутылки 2 количество воздуха или газа может перетекать в кольцевой канал 22 только по дросселированному каналу 20 и каналу 15.2, в результате чего происходит заторможенное наполнение с пониженной скоростью (поступающее к бутылке количество продукта в единицу времени).

Окончание наполнения

По сигналу расходомера 27 клапан 10 закрывается посредством управляющего устройства 26, как только бутылка 2 будет наполнена необходимым количеством продукта.

Вслед за этим происходят опускание бутылки 2 с бутылкодержателем 4 и ее выталкивание на выходе машины.

Описанный способ, в принципе, идентичен при холодном розливе без давления (розлив продукта в холодном состоянии или при окружающей температуре) и при горячем розливе без давления (горячий продукт, в частности также при препятствующей размножению бактерий температуре).

Для поддержания температуры наполнительных элементов 3 при горячем розливе во время прерывания процесса при закрытых клапанах 10 всех наполнительных элементов 3 машины и при открытом клапане 25 к отдельным наполнительным элементам из котла 6 по трубопроводу 9 подается горячий продукт, который течет по участку 8.1 канала 8 каждого наполнительного элемента 3 и по каналу 21, открывая обратный клапан 23, и по кольцевому каналу 22 и трубопроводу 24 возвращается в котел 6. Эта циркуляция горячего жидкого продукта через наполнительные элементы 3 включается автоматически, например, при прерывании процесса и после закрывания всех наполнительных элементов 3 или их клапанов 10, однако, в любом случае прерывается перед возобновлением процесса за счет закрывания клапана 25. Кольцевой канал 22 остается наполненным продуктом.

Обратный клапан 23 при горячем розливе препятствует тому, чтобы продукт во время наполнения затекал из этого наполненного им кольцевого канала 22 и из других примыкающих к этому каналу наполнительных элементов 3 через открытый клапан 10 в соответствующую бутылку 2 и за счет этого искажал регулируемое расходомером 27 объемное наполнение бутылок 2.

Для холодного розлива без давления за счет подходящих мер, например за счет подачи в кольцевой канал 22 стерильной среды под давлением, например стерильного сжатого воздуха, или под давлением инертного газа, стерильного воздуха или стерильной жидкости обратный клапан 23 блокируется в закрытом положении, так что он блокирует связь между каналами 8 и 22.

Особенность предложенной разливочной системы состоит в том, что для розлива без давления, в частности также для горячего розлива без давления, при поддержании температуры наполнительных элементов 3 на каждом из них требуется только один управляющий клапан 17, что обеспечивает, следовательно, особенно простое и эксплуатационно-надежное выполнение наполнительных элементов 3 машины.

Изобретение было описано выше на примерах его осуществления. Разумеется, возможны изменения и модификации, не выходящие за рамки лежащей в его основе идеи.

Перечень ссылочных позиций:

1, 1a - разливочная система,

2 - бутылка,

2.1 - горлышко бутылки,

2.2 - буртик горлышка,

3, 3а - наполнительный элемент,

4 - держатель емкостей,

5 - ротор,

6 - котел,

7, 7а - корпус,

8 - канал для жидкости,

9 - линия,

10 - клапан для жидкости,

10.1 - стержень клапана,

10.2 - седло клапана,

11 - выпускное отверстие,

12 - исполнительное устройство,

13 - газовая труба,

14 - газовая камера,

15.1, 15.2 - канал,

16 - тракт течения,

17 - управляющий клапан,

18 - кольцевой канал,

19 - линия,

20, 21 - канал,

22 - кольцевой канал,

23 - обратный клапан,

24 - линия,

25 - управляющий клапан,

26 - блок управления,

27 - расходомер,

А - направление течения.