專利名稱：：用于使加入到瓶或類似容器中的灌裝物受控發(fā)泡的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的方法和根據(jù)權(quán)利要求14前序部分所述的裝置。
背景技術(shù)：
：在飲料工業(yè)中已知，在灌裝機中用液體灌裝物、最好以含碳酸灌裝物灌裝瓶、罐或類似容器，在封蓋前用處于壓力下的液體發(fā)泡劑加載。追求的是灌裝物在各自的容器中發(fā)泡，以便由此排出在灌裝物液面上面在容器中存在的空氣或存在的空氣氧，避免由于空氣氧而損壞灌裝物或其可保存性和口味。作為液體發(fā)泡劑例如使用水，而且例如總是處于加熱狀態(tài)。至少一個噴嘴用于加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在壓力下被輸送到噴嘴，灌裝了灌裝物的容器在灌裝機和生產(chǎn)線中跟隨在灌裝機之后的封蓋機之間的輸送路段上在噴嘴下面經(jīng)過。也要考慮產(chǎn)品特有參數(shù)以及根據(jù)生產(chǎn)線效率、即根據(jù)單位時間以發(fā)泡劑處理的容器數(shù)量來這樣加入或噴入發(fā)泡液體，使得一方面實現(xiàn)足夠強烈的發(fā)泡，另一方面也避免過度發(fā)泡。此外需要無菌地加入發(fā)泡劑。為發(fā)泡而加入到容器中的能量輸入取決于不同的參數(shù)，例如加入到各容器中的發(fā)泡劑的溫度和量以及噴射壓力，發(fā)泡劑以該壓力噴入到容器中。同樣也要考慮噴射時間。在已知的用于發(fā)泡的方法或裝置中，發(fā)泡劑的噴射壓力和體積流量對于每種灌裝物和對于確定的灌裝機或生產(chǎn)線額定效率調(diào)節(jié)成固定的。生產(chǎn)線效率的波動則必然導(dǎo)致容器中的灌裝物被錯誤地發(fā)泡，即，或者發(fā)泡不足，或者過度發(fā)泡。此外已知一種裝置，用于在封蓋過程期間將惰性氣體、例如C02受控地輸送到飲料罐，以便通過擠出灌裝物液面以上的空氣和空氣氧來改善產(chǎn)品的可保存性(DE19613142B4)。輸送的氣體量根據(jù)封蓋速度調(diào)節(jié)。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種方法，通過它可改善灌裝到瓶或類似容器中的灌裝物的發(fā)泡。為了解決該任務(wù)，相應(yīng)于權(quán)利要求1構(gòu)成一種方法。一種用于實施該方法的裝置是權(quán)利要求14的內(nèi)容。按照本發(fā)明所基于的一種認(rèn)識，這些參數(shù)中基本只有噴射壓力適合用于根據(jù)生產(chǎn)線效率或者根據(jù)灌裝機和后繼的封蓋機的效率來調(diào)節(jié)能量輸入或發(fā)泡過程。但是本發(fā)明還基于這種知識只有當(dāng)噴射壓力可在一個寬的范圍中調(diào)節(jié)時，例如在至少lbar至8bar的范圍內(nèi)、最好在至少約lbar至15bar的范圍內(nèi)，更確切地說在液體發(fā)泡劑體積流量相應(yīng)小的情況下，例如在產(chǎn)生噴射壓力的泵的體積流量最大21/min、最好最大1.51/min的情況下，才能根據(jù)生產(chǎn)線或灌裝機的效率并由此也根據(jù)單位時間用發(fā)泡劑處理的容器數(shù)量來調(diào)節(jié)發(fā)泡過程，在此尤其是調(diào)節(jié)噴射壓力。在本發(fā)明中以這種方式根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的效率進行能量輸入或發(fā)泡過程的真正調(diào)節(jié)。通過在控制裝置上或在設(shè)置于控制裝置的輸入裝置上選擇產(chǎn)品特有的參數(shù)，即灌裝物類型、灌裝溫度、容器或瓶的類型等，由控制裝置針對生產(chǎn)線的當(dāng)時效率求得噴射壓力的給定值，確切地說例如通過從在存儲器中電子寄存的列表或表格中獲取。通過用設(shè)置在噴嘴上的壓力傳感器測量噴嘴上的噴射壓力，將實際噴射壓力作為實際值與給定值進行比較，這樣再調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速和/或功率，使得實際值相應(yīng)于給定值。本發(fā)明的改進方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。下面借助于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明，附圖以簡化圖示出按照本發(fā)明的用于高壓噴射的裝置。具體實施例方式在附圖中總體用1表示的裝置是一生產(chǎn)線的組成部分，該生產(chǎn)線用于用液體灌裝物灌裝瓶2或類似容器以及用于將已灌裝的瓶2封蓋，并且用于通過受控的能量輸入使灌裝到瓶2中的灌裝物、尤其是含碳酸灌裝物這樣發(fā)泡，以致通過形成的泡沫使灌裝物液面以上的空氣尤其是空氣氧從瓶2中擠出去，而不發(fā)生過度發(fā)泡。能量輸入通過至少一個噴嘴3受控地進行，噴嘴設(shè)置在未示出的灌裝機與同樣未示出的封蓋機之間直立的瓶2的運動軌道的上方。為了發(fā)泡，向每個在噴嘴3下面經(jīng)過的瓶中以確定的噴射壓力加入確定量的、引起發(fā)泡的、必要時被加熱的液體介質(zhì)。每次的能量輸入尤其由動能、即加入的發(fā)泡劑的量和噴射壓力以及由熱能、即發(fā)泡劑的溫度組成。為了在生產(chǎn)設(shè)備效率不同的情況下，即在每單位時間灌裝和封蓋的瓶2數(shù)量不同的情況下或者說在每單位時間經(jīng)過噴嘴3的瓶2數(shù)量不同的情況下，使到每個瓶2中的能量輸入盡可能保持恒定，在裝置1中以下面還要詳細(xì)描述的方式在發(fā)泡劑溫度恒定或基本恒定的情況下通過改變噴射壓力根據(jù)效率調(diào)節(jié)能量輸入的動能，其中在裝置1運行期間發(fā)泡劑持續(xù)地從噴嘴3以適配于生產(chǎn)線效率的量和適配的噴射壓力從噴嘴3噴出。具體地說裝置1包括一個泵回路4，該泵回路的基本組成部分是具有變頻驅(qū)動電機的高壓泵5。泵5的入口通過流量計6和管道7與源8處于連接，該源提供液體發(fā)泡劑。該源8例如是對應(yīng)的新鮮水供給網(wǎng)，其中在管道7中還設(shè)置其它元件例如控制閥和/或截止閥、過濾器等。用9標(biāo)記設(shè)置在管道7中的溫度傳感器，通過它獲得由源8提供的發(fā)泡劑的溫度。與由泵5和流量計6組成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)一個旁路，它主要由管道W構(gòu)成，該管道使泵5的出口與在發(fā)泡劑流動方向上設(shè)置在泵5前面的流量計6入口連接。在管道10中還設(shè)置一個節(jié)流裝置11以及一個測量泵5出口上的壓力的壓力傳感器12和另一溫度傳感器13。這樣選擇由該節(jié)流裝置H構(gòu)成的通流橫截面，使得在泵回路4的出口上體積流量小或者沒有體積流量時，確保對于泵5的潤滑和冷卻足夠的、通過泵5的最小流量。泵回路4的出口通過管道14與例如電運行的加熱爐15連接，該加熱爐是加熱回路16的基本組成部分并且在所示實施方式中在該加熱爐上還設(shè)置有一個壓力傳感器17、一個液位傳感器18和一個溫度傳感器19。加熱爐15的出口通過管道20與噴嘴3連接，該噴嘴具有確定的、但可根據(jù)當(dāng)時的灌裝物調(diào)節(jié)的噴嘴橫截面或通流橫截面。在管道中在噴嘴3前面有一個可電控的截止閥21并且在流動方向上在該截止閥前面有另一溫度傳感器22。在溫度傳感器22與截止閥21之間，從管道20分支出一個旁路管道23，在該旁路管道中設(shè)置有一個可電控的截止閥24并且該旁路管道通向出口25。在加熱爐15的入口處分支一個類似的旁路管道26，在該旁路管道中設(shè)置有可電操作的截止閥27并且該旁路管道通向出口28。不同的溫度傳感器和壓力傳感器的信號輸送給一中央控制單元29，通過該中央控制單元的控制，首先能夠?qū)崿F(xiàn)下面的基本工作方式1.用液體發(fā)泡劑充注加熱爐15并且將發(fā)泡劑加熱到運行溫度為了使裝置l投入運行，首先以發(fā)泡劑(例如水)充注加熱爐15并且將發(fā)泡劑加熱到略高于以后的發(fā)泡劑運行溫度或工作溫度的溫度，例如在運行溫度或工作溫度為85'C時加熱到90°C。加熱爐15的充注例如經(jīng)過關(guān)斷的泵5和/或泵旁路10進行。一旦液位計18確認(rèn)加熱爐被完全充滿，就激活加熱爐的加熱。2.加熱管道20和旁路管道23和26在泵5接通、截止閥21關(guān)閉以及截止閥24打開的情況下，己加熱的液體發(fā)泡劑從加熱爐15通過管道20流到旁路管道23并且從那里流到出口25。通過溫度傳感器19和22將發(fā)泡劑溫度調(diào)節(jié)到運行溫度(例如85°C)，具體說通過相應(yīng)控制加熱爐15的加熱。3.裝置l連續(xù)運行為了裝置1運行，通過截止閥24關(guān)閉旁路管道23,打開截止閥21，由此使加熱到運行溫度的發(fā)泡劑以通過泵5產(chǎn)生的泵壓力噴入到在噴嘴3下面經(jīng)過的瓶2中。4.生產(chǎn)中斷在生產(chǎn)中斷時，關(guān)閉截止閥21并且通過截止閥24打開旁路管道23，由此使被加熱的發(fā)泡劑在保持所要求的溫度的情況下繼續(xù)流過管道20。以類似的方式，當(dāng)由溫度傳感器22測得的溫度低于給定的下閾值時，可以關(guān)閉截止闊21并且通過截止閥24打開旁路管道23，確切地說在中斷生產(chǎn)的情況下。5.生產(chǎn)結(jié)束為了在生產(chǎn)結(jié)束時排空，尤其也排空加熱爐15，在截止閥21關(guān)閉的情況下通過從屬的截止閥24和27打開旁路管道23和26。如上所述，在高壓噴射時，通過根據(jù)對于當(dāng)時的灌裝物典型的、與效率相關(guān)的給定值控制泵5出口上的壓力并由此控制噴嘴3上的發(fā)泡劑噴射壓力來進行能量輸入的調(diào)節(jié)。產(chǎn)品特有的該給定值例如作為數(shù)據(jù)組寄存在計算機支持的控制裝置29的存儲器30中，由此控制裝置29可根據(jù)產(chǎn)品和效率(容器/小時)調(diào)節(jié)泵5，具體說在分別作為實際值來考慮與生產(chǎn)線效率(每單位時間灌裝和封蓋的瓶2)相應(yīng)并且例如在灌裝機上導(dǎo)出的控制信號并且考慮作用在噴嘴3上且例如由壓力傳感器17獲得的壓力的情況下。在所示實施方式中，泵5或泵回路4這樣構(gòu)成使得能夠在至少2bar到16bar的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)泵壓力，確切地說在輸送流量相對較小、在約0.7-1.51/min范圍內(nèi)的情況下。隨著生產(chǎn)設(shè)備效率的提高，每個瓶2位于噴嘴3下面的持續(xù)時間減少并且由此加入的發(fā)泡劑量減少，因此，隨著生產(chǎn)設(shè)備效率提高，提高噴射壓力。在所示實施方式中，根據(jù)當(dāng)時的灌裝物，也改變噴嘴3的直徑，即，對于易于發(fā)泡的灌裝物例如白啤酒，使用噴嘴直徑小的噴嘴3。相反，對于難以形成泡沫的產(chǎn)品或者灌裝物，使用較大噴嘴直徑的噴嘴3。在下面的表格中對于三種不同產(chǎn)品給出典型的工藝參數(shù)，具體說在考慮在瓶口處具有22mm的內(nèi)徑的瓶2的情況下。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>0是加入到各個瓶2中的發(fā)泡劑最大體積Vmax并且分別對于每小時約1800個瓶的最小效率在2.3bar的泵壓力時存在。力是加入到各個瓶2中的發(fā)泡劑最小體積V,并且分別對于每小時約29000個瓶的最大效率在15bar的噴射壓力時存在。對于泵5得到在下面表格中總結(jié)的工作點<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由上述表格可以總地看出，與每種產(chǎn)品無關(guān)，比例V,/V，約為3—4，泵工作點在效率高時明顯高于8bar，并且，即使對于難以發(fā)泡的產(chǎn)品3在生產(chǎn)設(shè)備效率低的情況下噴入的發(fā)泡劑最大量Vmax明顯低于每瓶0.05毫升。加入到噴嘴2中的發(fā)泡劑的量少還具有這樣的優(yōu)點在使用水作為發(fā)泡劑時不產(chǎn)生或基本不產(chǎn)生產(chǎn)品稀釋并且尤其也大大減少發(fā)泡劑消耗。通過由管道10構(gòu)成的泵旁路能夠使從噴嘴3排出的發(fā)泡劑量以所期望的方式保持較小并因此確保對于泵5足夠的最小輸送量，尤其也用于潤滑和/或冷卻泵5。此外通過該泵旁路避免在根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備效率調(diào)節(jié)泵壓力時過度振蕩，即，在壓力波動極小例如在最大土0.3bar范圍內(nèi)時，可以在極短時問內(nèi)例如0.5秒內(nèi)實現(xiàn)泵壓力的跟蹤調(diào)節(jié)，即使在設(shè)備效率極端變化的情況下。上面以一個實施例描述了本發(fā)明。顯然，能夠?qū)崿F(xiàn)大量的變化以及變型而不脫離本發(fā)明的所基于發(fā)明構(gòu)思。例如可以通過一個在瓶2的輸送路徑中跟在噴嘴3后的傳感器，例如通過光電傳感器31，該光電傳感器例如呈照相機形式，獲知通過高壓噴射產(chǎn)生的發(fā)泡作為實際發(fā)泡，并且與對應(yīng)的給定發(fā)泡比較，使得可以調(diào)節(jié)地或控制地作用于噴射過程的重要參數(shù)，尤其是噴射壓力等。上面的出發(fā)點是，通過泵5的壓力來調(diào)節(jié)噴射壓力。也可以想到其它措施，例如通過受控地打開和關(guān)閉旁路管道、例如旁路管道26和/或通過受控地打開和關(guān)閉構(gòu)成泵旁路的管道10來調(diào)節(jié)。也可以想到用于調(diào)節(jié)噴嘴3上的噴射壓力的不同組合。此外也可以設(shè)置多個噴嘴3，它們各具有一個截止閥21和一個從屬的、可控的旁路管道23，確切地說例如這樣每個瓶2為了發(fā)泡而經(jīng)過多個噴嘴3。附圖標(biāo)記I.高壓噴射裝置9.溫度傳感器2,瓶10.泵旁路的管道3,噴嘴il,節(jié)流裝置4.泵回路12.壓力傳感器5.泵3513.溫度傳感器6.流量計14.管道7.管道15.加熱爐8.液體發(fā)泡劑的源16.加熱回路17.壓力傳感器18.液面?zhèn)鞲衅?9.溫度傳感器20.管道21.截止閥22.溫度傳感器23.旁路管道24.截止閥25.出口io26.旁路管道27.截止閥28.出口29.控制裝置30.存儲器1531.傳感器權(quán)利要求1.一種用于使加入到瓶(2)或類似容器中的灌裝物受控地發(fā)泡的方法，在使用至少一個噴嘴(3)的情況下，通過所述噴嘴將液體發(fā)泡劑在壓力(噴射壓力)下噴入到經(jīng)過噴嘴(3)的容器(2)中，其特征在于，使噴射壓力隨著每單位時間經(jīng)過噴嘴(3)的容器(2)數(shù)量的增加、即隨著處理效率的增加而提高，并且，發(fā)泡劑的噴射在處理效率明顯高于每小時1800個容器(2)時大于8bar。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在處理效率約為每小時2800個容器(2)時噴射壓力在1至3bar的范圍內(nèi)，例如為2.3bar。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在處理效率約為每小時25000至30000個容器(2)時噴射壓力明顯高于8bar。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在處理效率約為每小時25000至30000個容器(2)時噴射壓力約為15bar。5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，噴入到各個容器(2)中的處理劑的量小于0.05ml。6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，噴入到各個容器(2)中的處理劑的量隨著處理效率的下降而提高。7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，加入的發(fā)泡劑的量根據(jù)處理效率最大以比例1:4或1:3變化。8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，發(fā)泡劑在熱狀態(tài)下、例如以8CTC至9(TC范圍內(nèi)的溫度加入到容器中。9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，作為發(fā)泡劑使用水。10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，作為發(fā)泡劑使用加入到容器中的灌裝物。11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在加入發(fā)泡劑后通過傳感器、最好通過光電傳感器監(jiān)視灌裝物的發(fā)泡和/或在使用由所述傳感器提供的傳感器信號的情況下控制發(fā)泡劑向容器(2)中的加入和/或控制其它影響發(fā)泡的參數(shù)。12.如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，借助所述傳感器信號來控制噴射壓力和/或容器經(jīng)過所述至少一個噴嘴(3)的速度。13.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使用具有頻率受控的驅(qū)動裝置的泵(5)來調(diào)節(jié)噴射壓力。14.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使用具有可變的泵壓力的泵，該泵壓力通過轉(zhuǎn)速的變化可至少變化一個系數(shù)6，例如變化系數(shù)7。15.—種用于使加入到瓶(2)或類似容器中的灌裝物受控地發(fā)泡的裝置，具有至少一個噴嘴(3)，液體發(fā)泡劑通過所述噴嘴在壓力(噴射壓力)下噴入到經(jīng)過噴嘴(3)的容器(2)中，其特征在于一控制裝置(29)，該控制裝置使噴射壓力隨著每單位時間經(jīng)過噴嘴(3)的容器(2)數(shù)量的增加、即隨著處理效率的增加而提高，并且該控制裝置這樣構(gòu)成使得在處理效率明顯高于每小時1800個容器(2)時發(fā)泡劑的噴射大于8bar。16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，噴射壓力受控制裝置(29)控制在處理效率約為每小時2800個容器(2)時處于1至3bar之間的范圍內(nèi)，例如為2.3bar。17.如權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于，噴射壓力受控制裝置(29)控制在處理效率約為每小時25000至30000個容器(2)時明顯高于8bar。18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，噴射壓力受控制裝置(29)控制在處理效率約為每小時25000至30000個容器(2)時約為15bar。19.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，通過控制裝置(29)的控制，噴入到對應(yīng)的容器(2)中的處理劑的量小于0.05ml。20.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，通過控制裝置(29)的控制，噴入到對應(yīng)的容器(2)中的處理劑的量隨著處理效率下降而提咼。21.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，通過控制裝置(29)的控制，加入的發(fā)泡劑的量根據(jù)處理效率最大以比例1:4或h3變化。22.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，發(fā)泡劑是水。23.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，發(fā)泡劑是加入到容器(2)中的灌裝物。24.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于一傳感器，最好是光電傳感器(31)，用于監(jiān)視灌裝物的發(fā)泡。25.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于一具有頻率受控的驅(qū)動裝置的泵(5)，用于調(diào)節(jié)噴射壓力。26.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于一具有可變的泵壓力的泵，該泵壓力通過轉(zhuǎn)速的變化至少變化一個系數(shù)6，例如變化系數(shù)7。27.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，與泵(5)并聯(lián)地設(shè)置有一泵旁路。28.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，泵的輸送能力大于在噴嘴上輸出的發(fā)泡劑量。29.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于一用于加熱發(fā)泡劑的裝置(15)。30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述用于加熱發(fā)泡劑的裝置設(shè)置在泵(5)與所述至少一個噴嘴(3)之間。31.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在通到所述至少一個噴嘴(3)的管道(20)中設(shè)置有至少一個使所述噴嘴(3)截止的閥(21)，并且，在流動方向上在該閥(21)前面分支一個可控的旁路管道(23)。32.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在泵(5)與所述用于加熱發(fā)泡劑的裝置(15)之間的連接管道中分支一個可控的旁路管道(26)。33.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述至少一個噴嘴(3)設(shè)置在灌裝機與封蓋機之間由至少一個輸送元件例如一輸送星形輪構(gòu)成的輸送段上。34.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述至少一個噴嘴(3)設(shè)置在灌裝機的出口星形輪中。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于使加入到瓶(2)或類似容器中的灌裝物受控地發(fā)泡的方法，在使用至少一個噴嘴(3)的情況下，通過所述噴嘴將液體發(fā)泡劑在壓力下噴入到經(jīng)過噴嘴的容器中，其中，噴射壓力隨著每單位時間經(jīng)過噴嘴的容器數(shù)量的增加、即隨著每單位時間的容器數(shù)量的增加而提高。文檔編號B67C3/22GK101443259SQ200780017409公開日2009年5月27日申請日期2007年5月11日優(yōu)先權(quán)日2006年5月13日發(fā)明者H·熱諾德,M·奧拉夫申請人:Khs股份公司