【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于优选在饮料灌装系统中用填充产品填充容器的装置，和一种用于监测用填充产品填充容器的过程的方法。
技术介绍
1、为了混合和灌装由多个组分组成的填充产品，已知一种用于计量各个组分的技术，其中组分的合并至少部分地仅在容器和/或公共填充阀中实现，参见例如ep0775668a1和wo2009/114121a1。在这种情况下，待添加到基础流体中的组分的计量在填充阀出口之前进行，其中，可以例如通过借助流量计的体积测量(ep0775668a1)或通过另一种例如借助计量活塞和/或隔膜泵的体积计量技术(wo2009/114121a1)来测量期望的量。
2、从ep2272790a1和de102009049583a1得知一种计量/灌装工艺的改进方案，其中组分在稍后时间点、即要么在灌装期间、要么在灌装前不久被混合。在这种情况下，直接在灌装时借助流量计计量填充产品的组分并将其一起引入到待填充容器中，其中，在计量时，主组分由计量组分向后位移。主组分的位移体积借助流量计来确定，因此计量组分的体积也是已知的和可控的。在随后将填充产品灌装到容器中时将主组分与计量组分一起完全从填充阀冲洗到容器中，其中，可以同时用相同的流量计确定总填充量。在下一灌装循环时可以重新确定填充量以及计量组分量。因此，能够在没有转换时间的情况下高度灵活地灌装个性化饮料。
3、由于柔性填充阀的结构以及与其相关联的在填充阀和/或容器中组分的混合，产品监测(糖浆含量、调味剂等)通常仅能在灌装完成的产品中执行。质量控制例如通过对单个容器进行随机抽样并随后在
4、根据另一种类型的填充机，填充产品的混合在混合器中进行，其中，在这种情况下，基础材料和/或糖浆通常被混合到产品水流中。如此制成的填充产品被接收在产品箱中并在其中进一步混合，然后被供给到填充器罐，该填充器罐向用于将填充产品引入到相应容器中的大量填充阀供应。在混合器和填充器之间的技术分离以及单独罐的应用带来填充产品的良好混合。然而，缺点在于整个设备在机械结构方面很复杂，这也涉及搅拌器和填充器之间的通信，并且维护耗时。在产品更换时，必须清洁搅拌器的缓冲箱和填充机，由此产品更换二次耗时。
5、在这种灌装混合完成的产品的填充设备中，混合比和任何碳酸化的主要调节是利用流量计在所有入口流(脱气水、现成糖浆、co2等)中进行的。在混合器的端处还尽可能在线监测产品，例如借助白利糖度测量、co2监测等，参见例如de102007058047a1和de102016105524a1。
6、然而，在线监测在基于混合器的填充设备的情况下具有一定的局限性，例如在评估填充器罐中的残余水时。在柔性填充阀(“延迟混合”)的情况下，由于产品仅在容器中完全混合，因此产品控制变得更加困难。产品在填充阀和/或容器中的延迟混合导致产品监测不是在填充器的产品入口中连续在线进行，而是只能在容器中的混合产品处进行。
7、在柔性填充阀技术的情况下，只有单独的产品组分可以在入口中单独在线监测，即糖浆管线中的糖浆和水管线中碳酸水的co2含量。两种组分的计量量通过相同的流量计在填充阀中来确定。流量计的故障只能通过已填充容器的填充高度控制来发现。如果故障仅发生在计量时，则几乎不能发现故障。柔性填充时的第二个可能故障涉及阀的可能的不完全冲洗，使得之前进行填充的计量产品仍留在阀中。第三个可能的故障涉及计量阀泄漏到填充阀中。即使在这种情况下，填充阀中也可能会存在错误产品的最小残留。
8、可能会对产品质量产生负面影响的上述故障目前很难识别。在实验室中对单个容器进行随机测试耗费时间和资源，延迟进行，并且不能提供连续的在线监测。尤其是在为此柔性填充是注定的频繁产品更换的情况下，无法充分监测或确定产品逸出的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于优选在饮料灌装系统中用填充产品填充容器的改进装置，和一种用于监测用填充产品填充容器的过程的改进方法。
2、该目的通过具有权利要求1的特征的一种装置和具有独立方法权利要求的特征的一种方法来实现。有利的改进方案从从属权利要求、本专利技术的以下说明和优选实施例的描述中产生。
3、该装置被设计用于用填充产品填充容器。该装置特别优选在饮料灌装系统中得到应用，例如用于灌装水(蒸馏水或碳酸水)、软饮料、冰沙、果汁、啤酒、葡萄酒、乳制品、混合饮料等。
4、填充产品优选包括至少两种产品组分，这些产品组分在本文中也称为“主组分”和“附加组分”，其中，没有用该名称指定顺序、次序或优先级。主组分优选为水(碳酸水或蒸馏水)，并且一种或多种附加组分包括例如糖浆、香料、果肉、水果块、谷物、co2、碳酸水等。
5、该装置包括：至少一个填充构件，该填充构件具有用于接收填充产品并将填充产品经由出口引入到待填充容器中的产品室；和具有至少一个光谱传感器的测量部段，该光谱传感器设置成基于光谱测量原理来确定填充产品的一个或多个特性。
6、通过至少一个光谱传感器的测量在该装置内进行，优选在产品室中进行，即在将填充产品引入到容器中之前进行。更确切地说，测量是在未引入到容器中的填充产品上进行，因为填充产品可以可选地通过再循环管线循环或者可以通过排放管线被引出/清除(两者在本文中统称为“引出”)，并且在这种情况下，处于填充器中的填充产品不必进入容器中。
7、优选地，测量部段设置成关于待确定特性来确定填充产品的白利糖度含量和/或co2含量和/或密度和/或组成(调味剂、咖啡因等)和/或混合比。
8、集成到该装置中、优选为填充构件中的传感器系统基于光谱测量能够检测产品偏差，即检测来自先前填充产品的最小量的调味剂以及任何泄漏。测量原理允许在可能最晚的测量时间点进行在线和联机监测，即直接在填充构件中或在填充构件的区域中进行在线和联机监测，并因此确定最终在容器中发现的产品质量。可以识别误计量、香味逸出和任何泄漏，并可以对受影响的容器进行单独处理，例如修复或移除。这样，能够对每个单独容器进行完全质量监测。可以省去或至少在工作量/范围方面减少对已填充容器的后续的、可能的随机监测。
9、由于测量部段集成在该装置中，因此无论容器类型如何，都可以进行质量控制。该质量控制同样适用于pet和玻璃瓶、罐头、纸容器和所有其他类型的容器，因为质量控制在填充前进行并因此不受容器的影响。
10、测量部段原则上可以有助于过程控制，不过，测量部段优选不集成到过程控制中，由此测量部段单独负责质量控制。
11、优选地，测量部段具有产品室侧光谱传感器，该产品室侧光谱传感器安装在产品室中，并且设置成基于光谱测量原理来检测产品室中的填充产品的一个或多个特性。填充构件的产品室特别好地适合作为测量点，因为可以在灌装之前或灌装期间观察到填充产品随时间的变化，并因此可以在可能最晚的测量时间进行质量控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于优选在饮料灌装系统中用填充产品填充容器(100)的装置(1)，其中，所述装置(1)具有：
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述测量部段(30)设置成确定所述填充产品的白利糖度含量和/或CO2含量和/或密度和/或组成和/或混合比。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述测量部段(30)具有产品室侧光谱传感器(32)，所述产品室侧光谱传感器(32)安装在所述产品室(11)中，并且设置成基于光谱测量原理来确定所述产品室(11)中的所述填充产品的一个或多个特性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)还具有引出部段(20)，所述引出部段(20)具有引出部(21)，所述引出部(21)优选经由引出阀(22)可闭锁地连接到所述产品室(11)，并且设置成绕过所述容器(100)从所述产品室(11)中引出液体，其中，所述测量部段(30)具有引出侧光谱传感器(31)，所述引出侧光谱传感器(31)安装在所述引出部(21)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)具有控制器(50)，所述控制器(50)设置成控制所述填充过程，其中，所述控制器(50)优选与所述至少一个光谱传感器(31，32)进行通信并且设置成使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来执行在纯的基础液体、优选为水与所述填充构件(10)内或外的基础液体、优选为水之间的差异测量，其中，所述控制器(50)优选设置成使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来测量与两种液体交替流过的观察路径中的吸收。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述填充构件(10)具有主入口(12)，所述主入口(12)设置成将所述填充产品或所述填充产品的主组分(H)、优选为水引入到所述产品室(11)中。
8.根据权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，所述填充构件(10)具有一个或多个、优选两个计量阀(19a，19b)，所述计量阀(19a，19b)设置成将优选包括糖浆和/或CO2的相应附加组分(Z，Z1，Z2)引入到所述产品室(11)中。
9.根据权利要求6和8所述的装置(1)，其特征在于，在所述主入口(12)中安装有流量计(12b)，并且所述控制器(50)设置成将所述主组分(H)引入到所述产品室(11)中，随后将至少一种附加组分(Z，Z1，Z2)通过所述至少一个计量阀(19a，19b)引入到所述产品室(11)中，并且使用所述流量计(12a)来确定在所述主入口中通过的流体量以计量所述附加组分(Z，Z1，Z2)。
10.根据权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，所述产品室(11)呈环形构造并且在所述下部区域中渐缩以形成环形出口(13)，使得所述填充产品在引入到所述容器(100)中时处于涡流中，其中，所述主入口(12)优选切向地通向所述产品室(11)中。
11.根据权利要求10所述的装置(1)，其特征在于，所述填充构件(10)具有阀锥(14)，所述阀锥(14)具有朝向所述出口(13)渐缩的圆柱形形状并且借助致动器(16)在轴向方向上可位移，其中，所述致动器(16)设置成在打开位置和关闭位置之间优选无级地调节所述阀锥(14)。
12.一种用于监测用于优选在饮料灌装系统中用填充产品填充容器(100)的过程的方法，其中，所述方法具有：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来执行在纯的基础液体、优选为水与所述填充构件(10)内或外的基础液体、优选为水之间的差异测量，其中，优选地，使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来测量以两种液体交替流过的观察路径中的吸收。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述填充产品包括主组分(H)、优选为水、以及至少一种附加组分(Z，Z1，Z2)、优选为糖浆和/或CO2，将所述主组分(H)从主入口(12)引入到所述产品室(11)中，将所述至少一种附加组分(Z，Z1，Z2)经由相应计量阀(19a，19b)引入到所述产品室(11)中，并且使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来确定所述主组分(H)和所述至少一种...
【技术特征摘要】
1.一种用于优选在饮料灌装系统中用填充产品填充容器(100)的装置(1)，其中，所述装置(1)具有：
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述测量部段(30)设置成确定所述填充产品的白利糖度含量和/或co2含量和/或密度和/或组成和/或混合比。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述测量部段(30)具有产品室侧光谱传感器(32)，所述产品室侧光谱传感器(32)安装在所述产品室(11)中，并且设置成基于光谱测量原理来确定所述产品室(11)中的所述填充产品的一个或多个特性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)还具有引出部段(20)，所述引出部段(20)具有引出部(21)，所述引出部(21)优选经由引出阀(22)可闭锁地连接到所述产品室(11)，并且设置成绕过所述容器(100)从所述产品室(11)中引出液体，其中，所述测量部段(30)具有引出侧光谱传感器(31)，所述引出侧光谱传感器(31)安装在所述引出部(21)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述至少一个光谱传感器(31，32)具有发射器和接收器，所述发射器和所述接收器如此设置，使得由所述发射器发射的测量光束、优选为光，透射所述待测量填充产品的至少一部分，由所述发射器接收并且可进行光谱分析，其中，所述测量光束优选在从所述发射器到所述接收器的路线上由至少一个反射表面反射。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)具有控制器(50)，所述控制器(50)设置成控制所述填充过程，其中，所述控制器(50)优选与所述至少一个光谱传感器(31，32)进行通信并且设置成使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来执行在纯的基础液体、优选为水与所述填充构件(10)内或外的基础液体、优选为水之间的差异测量，其中，所述控制器(50)优选设置成使用所述至少一个光谱传感器(31，32)来测量与两种液体交替流过的观察路径中的吸收。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述填充构件(10)具有主入口(12)，所述主入口(12)设置成将所述填充产品或所述填充产品的主组分(h)、优选为水引入到所述产品室(11)中。
8.根据权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，所述填充构件(10)具有一个或多个、优选两个计量阀(19a，19b)，所述计量阀(19a，19b)设置成将优选包括糖浆和/或co2的相应附加组分(z，z1，z2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊内斯·布拉德肖，斯特凡·波斯切尔，瓦伦丁·贝彻，伊娃·拜尔勒，胡贝特·奥尔，约尔格·扎查理亚斯，
申请(专利权)人：克朗斯公司，
类型：发明
国别省市：
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