СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ БУТЫЛОК ИЛИ ПОДОБНЫХ ИМ ЕМКОСТЕЙ (ВАРИАНТЫ) И НАПОЛНЯЮЩАЯ СИСТЕМА Российский патент 2011 года по МПК B67C3/20 

Изобретение относится к двум способам согласно пунктам 1 и 2 формулы изобретения, а также к одной наполняющей системе согласно пункту 7 формулы изобретения.

Способы, а также наполняющие системы для наполнения бутылок или подобных им емкостей одним жидким разливаемым продуктом известны в самых различных формах осуществления.

Известны, в частности, также наполняющие системы, соответственно разливочные машины вращающегося типа, для регулируемого по разливаемым количествам или по (разливаемым) объемам наполнения бутылок или подобных им емкостей с множеством наполняющих элементов на одном роторе, приведенном в движение вращающимся вокруг одной вертикальной оси машины. В каждом наполняющем элементе предусмотрен один собственный измеритель количества протекающей жидкости, например, один магнитоиндуктивный измеритель количества протекающей жидкости, который во время фазы наполнения, то есть после открытия одного предусмотренного в соответствующем наполняющем элементе жидкостного клапана измеряет количество разливаемого продукта, вливающегося в данную емкость, и предпочтительно постоянно передает один соответствующий сигнал измерения на один блок управления, выдающий тогда, при достижении желаемого количества разливаемого продукта, команду на закрытие жидкостного клапана, а с этим и на окончание фазы наполнения.

Задачей изобретения является создание способа, который делает возможным регулируемое по объему или по разливаемым количествам наполнение бутылок или подобных им емкостей упрощенными средствами при одновременно уменьшенных издержках. Для решения этой задачи один способ осуществлен соответственно пункту 1 формулы изобретения. Наполняющая система является объектом пункта 7 формулы изобретения.

Особенность изобретения стоит в том, что в каждой фазе наполнения по времени одинаково или приблизительно по времени одинаково, по меньшей мере, две бутылки или емкости наполняются на, по меньшей мере, двух местах наполнения, отнесенных к одному общему измерителю количества протекающей жидкости, и при этом посредством временной поправки выравниваются разницы в скорости наполнения у мест наполнения, к примеру, посредством отсроченного открытия и/или закрытия мест наполнения соответственно жидкостных клапанов этих мест наполнения. Разницы в скоростях наполнения могут иметь различные причины.

Особенно у наполняющих систем или разливочных машин, у которых наполнение емкостей производится, по существу, посредством воздействия геодезического давления (нагнетания) разливаемого продукта (то есть при использовании разности высот между зеркалом поверхности разливаемого продукта в одном предоставляющем разливаемый продукт резервуаре или котле и уровнем соответствующего места наполнения) подобного рода разницы в скорости наполнения обусловлены, к примеру, разными сопротивлениями протеканию в ведущих к местам наполнения трубопроводов или соединениям линией разливаемого продукта и/или, однако, в частности, различным высотным уровнем мест наполнения.

И равным образом затронуты, конечно, и так называемые способы наполнения с противодавлением, так как при них, правда, весь технологический процесс наполнения производится под давлением, но скорость наполнения, конечно, также определяется, по существу, геодезическим давлением (нагнетанием за счет разности уровней) разливаемого продукта.

И равным образом затронуты, конечно, и определенные способы наполнения свободной струей, например, для разливания сиропа, при которых котел ставится дополнительно под легкое избыточное давление для того, чтобы ускорить вытекание разливаемого продукта.

При одной предпочтительной форме осуществления изобретения места наполнения или наполняющие элементы, отнесенные соответственно к одной общей группе мест наполнения соответственно одному общему измерителю количества протекающей жидкости, расположены на разном высотном уровне, то есть смещенными друг относительно друга в вертикальном направлении. Таким образом, в частности, у разливочных машин вращающегося типа конструкции, возможно повышать количество мест наполнения соответственно наполняющих элементов, предусмотренных по окружности одного ротора, приведенного в движение вращающимся вокруг одной вертикальной оси машины, то есть к примеру, удваивать, без того, что необходимо увеличивать диаметр ротора.

Усовершенствования, преимущества и возможности применения изобретения получаются также из нижеследующего описания примеров осуществления и из чертежа. При этом все описанные и/или графически представленные признаки сами по себе или в любой комбинации принципиально являются объектом изобретения, независимо от их объединения в пунктах формулы изобретения или ссылок на которые. Содержание пунктов формулы изобретения также превращается в составную часть описания.

Изобретение подробнее поясняется ниже с помощью чертежа, показывающего в упрощенном представлении одну наполняющую систему согласно изобретению.

Наполняющая система, обозначенная на чертеже, в общем, под позицией 1, является составной частью одной разливочной машины вращающегося типа конструкции для наполнения бутылок 2 одним жидким разливаемым продуктом. Наполняющая система 1 состоит у представленной формы осуществления из двух наполняющих элементов 3 и 4, предусмотренных на различном высотном уровне, то есть смещенными в вертикальном направлении или друг над другом на одном роторе 5, приведенном в движение вращающимся вокруг одной вертикальной оси машины VM, а именно, наполняющий элемент 3 на одном более высоком уровне, чем наполняющий элемент 4.

Каждому наполняющему элементу 3 соответственно 4 поставлен в соответствие один, не показанный, носитель бутылок или емкостей, удерживающий для процесса наполнения соответствующую, ориентированную своей осью бутылки в вертикальном направлении, бутылку 2 с ее бутылочной горловиной 2.1 на соответствующем наполняющем элементе 3 соответственно 4, а именно, например, в непроницаемом расположении с наполняющим элементом или же для наполнения свободной струей - с расстоянием от наполняющего элемента соответственно от отверстия выдачи у наполняющего элемента. На окружности ротора 5 предусмотрено множество пар наполняющих элементов соответственно состоящих из одного наполняющего элемента 3 и одного наполняющего элемента 4 и относящихся к ним носителей емкостей или бутылок. Разливочная машина выполнена таким образом, что при вращающемся роторе 5 бутылки 2 на входе бутылок или емкостей передаются на соответствующий носитель бутылок или емкостей, а наполненные бутылки 2 снимаются на выходе бутылок с ротора 5 соответственно с имеющихся там носителей емкостей.

Для предоставления разливаемого продукта на роторе 5 предусмотрен один котел 6, наполненный, по меньшей мере, во время технологического процесса наполнения, управляемо по уровню, наполнен до уровня N жидким разливаемым продуктом, а именно, таким образом, что в котле получаются - над зеркалом поверхности разливаемого продукта - одно газовое пространство 6.1 и под зеркалом поверхности разливаемого продукта - одно жидкостное пространство 6.2. Котел 6, кроме того, выполнен так, что он соответственно, дно которого, находится отчетливо над отверстиями выдачи верхних наполняющих элементов 3. Посредством одного выходящего в котел 6, на дно которого, распределителя 7 пары или группы наполняющих элементов, образованные соответственно одним наполняющим элементом 3 и одним наполняющим элементом 4, связаны с помощью одного собственного трубопровода 8, в котором предусмотрен один, общий для обоих наполняющих элементов 3 и 4 каждой пары наполняющих элементов, измеритель 9 количества протекающей жидкости, к примеру, один магнитоиндуктивный измеритель количества протекающей жидкости, который во время наполнения бутылок 2 данной пары наполняющих элементов проходится жидким разливаемым продуктом из котла 6, а один сигнал измерения, соответствующий общему количеству разливаемого продукта обоих наполняющих элементов 3 и 4, выдается на один центральный блок управления 10 разливочной машины, к примеру, на один вычислитель.

По направлению протекания, после измерителя 9 количества протекающей жидкости каждый трубопровод 8 разветвляется в трубопровод 11 и 12, из которых трубопровод 11 соединяет наполняющий элемент 3, а трубопровод 12 соединяет наполняющий элемент 4 с выходом измерителя 9 количества протекающей жидкости. В каждом трубопроводе 11 соответственно 12 предусмотрен один управляющий или жидкостный клапан 13 (в трубопроводе 11) соответственно 14 (в трубопроводе 12). Управляющие или жидкостные клапаны 13 и 14, являющиеся, к примеру, обычными жидкостными клапанами наполняющих элементов 3 и 4, могут управляться индивидуально, а именно, посредством управляющего устройства 10. В трубопроводе 12 предусмотрена, кроме того, по меньшей мере, одна дроссельная заслонка 15, имеющая возможность регулироваться.

Управление наполняющей системой 1 соответственно разливочной машиной производится принципиально в такой форме, что после позиционирования соответственно одной бутылки 2 на наполняющем элементе 3 и наполняющем элементе 4 фаза наполнения на обоих наполняющих элементах запускается одновременно, а именно, посредством одновременно открытия жидкостных клапанов 13 и 14. Общее количество разливаемого продукта, вливающегося в таком случае в обе бутылки 2 у группы наполняющих элементов, измеряется измерителем 9 количества протекающей жидкости, и соответствующий сигнал измерения непрерывно передается на управляющее устройство 10. Скорость наполнения, то есть скорость, с которой жидкий разливаемый продукт при открытых жидкостных клапанах 13 и 14 вливается в соответствующие бутылки 2, зависит среди прочего от разницы по высоте между уровнем N зеркала поверхности разливаемого продукта в котле 6 и уровнем отверстия выдачи наполняющего элемента у наполняющего элемента 3 соответственно 4. Так как наполняющий элемент 4 расположен ниже наполняющего элемента 3, то скорость наполнения этого наполняющего элемента принципиально больше, чем скорость наполнения на наполняющем элементе 3.

Благодаря соответствующей, заложенной в управляющем устройстве 10, управляющей программе, в конце технологического процесса наполнения производится поэтому закрытие жидкостного клапана 14 перед закрытием жидкостного клапана 13 в таком виде, что посредством этой временной поправки после окончания фазы наполнения общее количество разливаемого продукта, измеренное измерителем 9 количества протекающей жидкости, равномерно распределено на обе бутылки 2, то есть обе бутылки 2 после окончания фазы наполнения содержат требуемое количество разливаемого продукта.

Временная задержка при закрытии жидкостного клапана 13 определяется, к примеру, посредством одного пробного прогона, а именно, к примеру, в такой форме, что определяется время, необходимое для точного по объему наполнения бутылок 2 на наполняющем элементе 4, и в качестве времени отключения для жидкостного клапана 14 закладывается в запоминающее устройство управляющего устройства 10, и что затем, с учетом этого времени отключения и выданного измерителем 9 количества протекающей жидкости сигнала измерения, соответствующего общему объему, жидкостный клапан 13 закрывается тогда, когда измеренный общий объем соответствует одной заданной величине. Само собой разумеется, возможны и другие методы управления жидкостными клапанами 13 и 14 соответствующей наполняющей системы 1.

Посредством дроссельной заслонки 15, предусмотренной в трубопроводе 12, скорость протекания соответственно наполнения на нижнем наполняющем элементе 4 устанавливается так, что она равна или, по меньшей мере, приблизительно равна скорости протекания или наполнения на наполняющем элементе 3, так что возможно одно одновременное или приблизительно одновременное закрытие жидкостных клапанов 13 и 14.

Для того чтобы сделать возможными различные способы наполнения, наполняющие элементы 3 и 4 выполнены также с обычными, управляемыми газовыми трактами, которые находятся в соединении с предусмотренными на роторе 5, общими для всех наполняющих элементов 3 соответственно 4 разливочной машины кольцевыми каналами 16 соответственно 17, соединенными по одному трубопроводу 18 с газовым пространством 6.1 котла (кольцевой канал 16) соответственно по одному трубопроводу 19 (кольцевой канал 17) с атмосферой и/или с одним источником вакуума или низкого давления.

Одно существенное преимущество наполняющей системы 1 соответственно одной соответствующей разливочной машины состоит в значительном уменьшении требуемого количества измерителей 9 количества протекающей жидкости, то есть у вышеописанной формы осуществления с двумя наполняющими элементами 3 и 4 на группу наполняющих элементов и измерителями 9 количества протекающей жидкости, количество которых относительно традиционных наполняющих систем соответственно разливочных машин может быть уменьшено на 50%, что способствует значительному уменьшению общей стоимости одной разливочной машины.

Изобретение описывалось выше на одном примере осуществления. Понимается, что возможны многочисленные изменения, а также модификации без того, что вследствие этого уходят от изобретательского замысла, лежащего в основе изобретения.

Так, выше исходилось из того, что компенсирующая различные скорости вытекания и наполнения временная поправка при закрытии жидкостных клапанов 13 и 14 осуществляется в конце соответствующей фазы наполнения. Вместо вышеизложенного или же дополнительно к этому, также существует возможность осуществлять одну соответствующую временную поправку в начале соответствующей фазы наполнения соответственно общего наполнения двух бутылок на наполняющих элементах 3 и 4, а именно, в такой форме, что жидкостный клапан 13 открывается перед жидкостным клапаном 14.

Кроме того, существует возможность, по меньшей мере, один из обоих носителей бутылок или емкостей группы наполняющих элементов, к примеру, относящийся к наполняющему элементу 3 носитель емкостей выполнить с одним взвешивающим устройством соответственно с одним соответствующим датчиком для того, чтобы таким образом посредством взвешивания постоянно регистрировать количество разливаемого продукта, влитого в данную бутылку 2, и предоставлять в распоряжение управляющему устройству 10 соответствующий сигнал измерения, из которого потом, с учетом сигнала измерения измерителя 9 количества протекающей жидкости, производится управление жидкостными клапанами 13 и 14 для точного по объему наполнения бутылок 2 на обоих наполняющих элементах 3 и 4.

Другая возможность компенсировать неравномерности во временах наполнения и количествах наполнения состоит также в том, чтобы предусмотреть на выходе разливочной машины средства, например, датчики или камеры с системами обработки изображения, которые измеряют и сравнивают друг с другом высоту наполнения и/или количество наполнения бутылок 2, наполненных с применением одного и того же измерителя 9 количества протекающей жидкости. Разницы, определенные при этом, потом могут быть компенсированы посредством подключения временных поправок на закрытие жидкостных клапанов 13 и 14 в последующих фазах наполнения.

В рамках другой формы осуществления предусмотрено, что компенсирование разниц производится посредством одного воздействия, вызванного средствами, на, по меньшей мере, одну дроссельную заслонку 15, имеющую возможность регулироваться.

Перечень позиций

1 Наполняющая система 2 Бутылка 3, 4 Наполняющий элемент 5 Ротор 6 Котел 6.1 Газовое пространство 6.2 Жидкостное пространство 7 Распределитель 8 Трубопровод 9 Измеритель количества протекающей жидкости 10 Управляющее устройство соответственно вычислитель 11, 12 Трубопровод 13, 14 Управляющий или жидкостный клапан 15 Дроссельная заслонка 16, 17 Кольцевой канал 18, 19 Трубопровод VM Вертикальная ось машины N Уровень зеркала поверхности разливаемого продукта в котле 6

Способ предназначен для наполнения бутылок или подобных им емкостей одним жидким разливаемым продуктом из одного резервуара или котла при применении управляемых по разливаемому количеству мест наполнения, имеющих, соответственно, один на два места наполнения управляющий или жидкостный клапан. При этом у по меньшей мере двух мест наполнения, образующих одну группу мест наполнения, общее количество разливаемого продукта, вливающегося в одной фазе наполнения в емкости, предусмотренные на этих местах наполнения, измеряют одним измерителем количества протекающей жидкости. При этом жидкостные клапаны открывают и/или закрывают отсроченно с учетом сигнала измерения, выданного измерителем количества протекающей жидкости, и одной временной поправки, компенсирующей различные скорости наполнения у мест наполнения. Каждая емкость после завершения фазы наполнения содержит требуемое количество разливаемого продукта. Изобретение обеспечивает упрощение средств и издержек при наполнении емкостей по объему или по разливаемому количеству. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ наполнения бутылок или подобных им емкостей (2) одним жидким разливаемым продуктом из одного резервуара или котла (6) при применении управляемых по разливаемому количеству мест наполнения (3, 4), имеющих соответственно один на два места наполнения (3, 4) управляющий или жидкостный клапан (13, 14), отличающийся тем, что у, по меньшей мере, двух мест наполнения (3, 4), образующих одну группу мест наполнения, общее количество разливаемого продукта, вливающегося в одной фазе наполнения в емкости (2), предусмотренные на этих местах наполнения, измеряют одним измерителем (9) количества протекающей жидкости, причем жидкостные клапаны (13, 14) открывают и/или закрывают отсрочено с учетом сигнала измерения, выданного измерителем (9) количества протекающей жидкости, и одной временной поправки, компенсирующей различные скорости наполнения у мест наполнения (3, 4), при этом каждая емкость (2) после завершения фазы наполнения содержит требуемое количество разливаемого продукта.

2. Способ наполнения бутылок или подобных им емкостей (2) одним жидким разливаемым продуктом из одного резервуара или котла (6) при применении управляемых по разливаемому количеству мест наполнения (3, 4), имеющих соответственно один на два места наполнения (3, 4) управляющий или жидкостный клапан (13, 14), отличающийся тем, что у, по меньшей мере, двух мест наполнения (3, 4), образующих одну группу мест наполнения, общее количество разливаемого продукта, вливающегося в одной фазе наполнения в емкости (2), предусмотренные на этих местах наполнения, измеряют одним измерителем (9) количества протекающей жидкости, причем, по меньшей мере, одной, выполненной с возможностью регулирования дроссельной заслонкой (15), с учетом сигнала измерения, выданного измерителем (9) количества протекающей жидкости, регулируют таким образом, что каждая емкость (2) после завершения фазы наполнения содержит требуемое количество разливаемого продукта, причем жидкостные клапаны (13, 14) открывают и/или закрывают одновременно или приблизительно одновременно.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что открытие и/или закрытие жидкостных клапанов (13, 14) мест наполнения (3, 4) группы мест наполнения с учетом сигнала измерения, выданного измерителем (9) количества протекающей жидкости, и временной поправки, компенсирующей различные скорости наполнения у мест наполнения (3, 4), производят отсроченно, причем емкости (2) после завершения фазы наполнения содержат соответственно то же или, по существу, то же количество разливаемого продукта.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что у, по меньшей мере, двух, на различном высотном уровне расположенных мест наполнения (3, 4), по меньшей мере, одной группы мест наполнения корректированное по времени открытие и/или закрытие жидкостных клапанов (13, 14) производят в зависимости от разницы перепада высот между уровнем (N) зеркала поверхности разливаемого продукта в резервуаре (6) и уровнем соответствующего места наполнения (3, 4) соответственно его отверстия выдачи.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что компенсацию различных скоростей наполнения у мест наполнения (3, 4), по меньшей мере, одной группы мест наполнения производят посредством дросселирования подвода разливаемого продукта на место наполнения (4) с большей скоростью наполнения.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество разливаемого продукта и/или высота наполнения тех емкостей (2), которые наполнялись в одной и той же фазе наполнения на местах наполнения (3, 4) одной и той же группы мест наполнения, регистрируют и определенные при этом разницы в количестве наполнения и/или высоте наполнения компенсируют посредством подключения временных поправок на открытие и/или закрытие жидкостных клапанов (13, 14).

7. Наполняющая система для наполнения бутылок или подобных им емкостей (2) одним жидким разливаемым продуктом из одного резервуара или котла (6) с имеющими управляющие или жидкостные клапаны (13, 14) и регулируемыми по разливаемому количеству одним управляющим устройством (10) наполняющими элементами (3, 4), отличающаяся тем, что наполняющие элементы (3, 4) образуют, по меньшей мере, одну группу наполняющих элементов с, по меньшей мере, двумя наполняющими элементами (3, 4), причем в каждой группе наполняющих элементов предусмотрен один измеритель (9) количества протекающей жидкости для измерения общего количества разливаемого продукта, которое выдается на каждой фазе наполнения наполняющими элементами (3, 4) этой группы наполняющих элементов, причем управляющее устройство (10) выполнено с возможностью отсроченного открытия и/или закрытия жидкостных клапанов (13, 14) с учетом сигнала измерения, выданного соответствующим измерителем (9) количества протекающей жидкости, и одной временной поправки, компенсирующей различные скорости наполнения у наполняющих элементов (3, 4), причем, по меньшей мере, одной выполненной с возможностью регулирования дроссельной заслонкой (15) регулируют таким образом, что каждая емкость (2) после завершения фазы наполнения содержит требуемое количество разливаемого продукта.

8. Наполняющая система по п.7, отличающаяся тем, что в каждой группе наполняющих элементов предусмотрен один единственный измеритель (9) количества протекающей жидкости.

9. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью отсроченного открывания и/или закрытия жидкостных клапанов (13, 14) с учетом сигнала измерения, выданного соответствующим измерителем (9) количества протекающей жидкости, и одной временной поправки, компенсирующей различные скорости наполнения у наполняющих элементов (3, 4), причем емкости (2) после завершения фазы наполнения содержат соответственно то же самое или, по существу, то же самое количество разливаемого продукта.

10. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна группа наполняющих элементов содержит, по меньшей мере, два наполняющих элемента (3, 4), расположенных на различающемся по высоте уровне.

11. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что для компенсации различных скоростей наполнения у наполняющих элементов (3, 4), по меньшей мере, одной группы наполняющих элементов предусмотрена, по меньшей мере, одна дроссельная заслонка (15) в одном трубопроводе разливаемого продукта у одного наполняющего элемента (4) с более высокой скоростью наполнения.

12. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что она снабжена средствами, регистрирующими количество разливаемого продукта и/или высоту наполнения тех емкостей (2), которые наполнялись в одной и той же фазе наполнения на наполняющих элементах (3, 4) одной и той же группы наполняющих элементов, и компенсирующими определенные при этом разницы в количестве наполнения и/или высоте наполнения посредством подключения временных поправок на открытие и/или закрытие жидкостных клапанов (13, 14).

13. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что она снабжена средствами, регистрирующими количество разливаемого продукта и/или высоту наполнения тех емкостей (2), которые наполнялись в одной и той же фазе наполнения на наполняющих элементах (3, 4) одной и той же группы наполняющих элементов, и компенсирующими определенные при этом разницы в количестве наполнения и/или высоте наполнения посредством воздействия на, по меньшей мере, одну дросселирующую заслонку (15), выполненную с возможностью регулирования.

14. Наполняющая система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что она выполнена в виде составной части одной разливочной машины с множеством групп наполняющих элементов на одном роторе (5), с приводом от вращающейся вокруг одной вертикальной оси (VM) машины.