СИСТЕМА ДЛЯ РОЗЛИВА ДЛЯ ДОЗИРОВОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2011 года по МПК B67C3/00 

Изобретение относится к системе для розлива для дозировочной машины.

Системы для розлива, в частности системы для розлива в бутылки или же в подобного рода сосуды, горячего жидкого фасуемого продукта, то есть для горячего розлива, к примеру негазированных напитков или других продуктов, известны. В этих системах необходимо или же, по меньшей мере, целесообразно удерживать наполняющие элементы в горячем состоянии и/или, по меньшей мере, в паузах между розливами нагревать их, чтобы предотвратить остывание наполняющих элементов и гарантировать необходимую, к примеру, для розлива в условиях горячей стерилизации температуру фасуемого продукта при заливке в сосуды.

Задачей изобретения является создание системы для розлива, которая при упрощенной конструкции соответствующего наполняющего элемента делает возможным нагревание и/или удержание в нагретом состоянии наполняющего элемента дозировочной машины в паузах между розливами за счет наличия циркуляционного контура горячего фасуемого продукта, а также мойку и/или стерилизацию без разборки системы. Для решения данной задачи сформирована система для розлива в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

Варианты усовершенствования, преимущества и возможности применения изобретения выявляются из последующего описания примеров осуществления изобретения и на основании чертежей.

Изобретение разъясняется далее более подробно на основании чертежей примера осуществления, на которых показано:

фиг.1 в упрощенном виде, а также частично в разрезе, система для розлива в соответствии с изобретением для розлива в бутылки или подобного рода сосуды жидкого фасуемого продукта, при закрытом гидравлическом клапане;

фиг.2 в детальном изображении два регулируемых по давлению клапана наполняющего элемента системы для розлива с фиг.1;

фиг.3 система для розлива с фиг.1 в рабочем положении для осуществления безразборной мойки и/или стерилизации.

Система для розлива 1 является составной частью дозировочной машины, к примеру дозировочной машины вращающегося типа для розлива свободной струей в бутылки 2 горячего жидкого фасуемого продукта (горячий розлив свободной струей). Система 1 для розлива включает в себя, среди прочего, наполняющие элементы 3, а также держатели 4 для бутылок или сосудов под каждым наполняющим элементом 3 для удержания в подвешенном состоянии соответствующей бутылки 2 за образованный на горловине бутылки фланец 2.1 таким образом, чтобы венчик 2.2 горловины бутылки с зазором противолежал образованной посредством газового заграждения 5 зоне дозирования наполняющего элемента 3. По периферии выполненного с возможностью приведения во вращательное движения вокруг вертикальной оси машины ротора 6 предусмотрено большое количество наполняющих элементов 3 и держателей 4 для сосудов.

В корпусе 7 каждого наполняющего элемента 3 предусмотрен гидравлический канал 8 для жидкого фасуемого продукта, и притом, с регулируемым посредством исполнительного устройства 9 гидравлическим клапаном 10, который образован, в основном, посредством взаимодействующего с седлом клапана корпусом 11 клапана. Гидравлический клапан 10 или корпус 11 этого клапана представлены на фиг.1 в закрытом положении, так что гидравлический канал 8 в таком рабочем положении подразделяется на два отдельных участка 8.1 и 8.2, из которых верхний участок 8.1 через имеющий расходомер 12 трубопровод 13 соединен с резервуаром 14. Резервуар 14 предусмотрен совместно для всех наполняющих элементов 3, и во время процесса розлива частично, то есть до уровня N с регулировкой по уровню заполняется жидким фасуемым продуктом, так что в резервуаре 14 над уровнем N, который располагается четко над уровнем снабженной газовым заграждением 5 зоны дозирования, образовано заполненное газом пространство 14.1, а под ним заполненное жидкостью пространство 14.2, и в днище резервуара входят трубопровод 13, а также трубопровод 15 для подачи жидкого фасуемого продукта.

Участок 8.2 гидравлического канала образует на своем нижнем конце снабженную газовым заграждением 5 зону дозирования. Газовым заграждением 5 в представленном варианте осуществления изобретения является вставка с множеством открытых с обоих концов каналов.

Корпус 11 клапана выполнен с возможностью перемещения посредством исполнительного устройства 9 для открытия гидравлического канала 10 из закрытого положения в направлении газового заграждения 5 и притом, по меньшей мере, в два различных положения открытия, а именно в первое открытое положение, в котором гидравлический клапан 10 для замедленного розлива открыт с уменьшенным проходным сечением, и во второе открытое положение, в котором гидравлический клапан 10 для ускоренного розлива открыт с бóльшим проходным сечением.

В корпусе 7 наполняющего элемента 3 образован первый проточный канал 16, который соединяет участок 8.1 с кольцевым каналом 17, предусмотренным совместно для всех наполняющих элементов 3 или же для группы наполняющих элементов 3 дозировочной машины. В проточном канале 16 предусмотрен первый клапан 18, который состоит, в основном, из предварительно смещенного посредством нажимной пружины в положение закрытия клапана толкателя 18.1 клапана и из образующей корпус клапана первой мембраны 18.2 и выполнен таким образом, что под давлением Р1 он открывается по типу клапана ограничения давления, и притом, в частности, и для потока в проточном канале 16 от участка 8.1 в кольцевой канал 17.

В корпусе 7 наполняющего элемента 3 образован проточный второй канал 19, который соединяет участок проточного канала 16 между первым клапаном 18 и кольцевым каналом 17 с моечной камерой 20, которая образована внутри колоколообразного предусмотренного на нижней стороне корпуса 7 элемента 21 и во время процесса розлива открыта с нижней стороны наполняющего элемента 3 (отверстие 21.1). Камера 20 захватывает образованную посредством газового заграждения 5 зону дозирования.

Во втором проточном канале 19 предусмотрен второй клапан 22, который выполнен так же как и клапан 18 и, в основном, состоит из предварительно смещенного посредством нажимной пружины в положение закрытия клапана толкателя 22.1 клапана и из образующей корпус клапана второй мембраны 22.2 и выполнен таким образом, что под давлением Р2 он открывается по типу клапана ограничения давления. Кольцевой канал 17 соединен с трубопроводом 23, который является частью горячего циркуляционного контура для жидкого фасуемого продукта и в котором расположен электрически управляемый распределительный клапан 24.

С помощью системы 1 розлива возможно осуществление различных производственных режимов.

Режим розлива с нагревом и/или с поддержанием в горячем состоянии наполняющих элементов 3

На фиг.1 показан наполняющий элемент 3 в закрытом положении, то есть во время паузы в режиме розлива, к примеру по окончании паузы в режиме розлива или по окончании розлива в бутылку 2 и перед началом новой фазы розлива после установки пустой бутылки 2 в держатель 4 для бутылок.

Общий для всех наполняющих элементов 3 или группы наполняющих элементов 3 распределительный клапан 24 при горячем розливе вообще открыт, так что горячий жидкий фасуемый продукт может проходить по всем наполняющим элементам 3 дозировочной машины, которые как раз находятся в закрытом положении, по горячему циркуляционному контуру, который включает в себя резервуар 14, трубопровод 13, участок 8.1, проточный канал 16, кольцевой канал 17, трубопровод 23, а также не изображенную установку для нагрева фасуемого продукта, от которой фасуемый продукт по трубопроводу 15 подается обратно в резервуар 14. Для осуществления такого способствующего нагреванию и/или удержанию в нагретом состоянии наполняющих элементов 3 циркуляционного контура горячего воздуха клапан 18 каждого наполняющего элемента 3 отрегулирован таким образом, что он при закрытом гидравлическом канале 8 или гидравлическом клапане 10 посредством приложенного давления Р1 фасуемого продукта открывается, а при открытом гидравлическом канале 8 или гидравлическом клапане 10 закрывается.

Посредством открытия гидравлического клапана 10 запускается фаза розлива, для чего, к примеру, для ускоренного розлива корпус 10 клапана перемещается посредством исполнительного устройства 9 в свое второе, открытое положение. Горячий жидкий фасуемый продукт протекает тогда свободной струей из образованной посредством газового заграждения 5 зоны дозирования в также находящуюся венчиком 2.2 своей горловины на расстоянии от отверстия 20.1 бутылку 2. Залитое в бутылку 2 количество фасуемого продукта измеряется посредством расходомера 12, который подает соответствующий этому количеству измерительный сигнал на центральное устройство управления дозировочной машины. Прежде чем закончится фаза розлива, с учетом поданного от расходомера 12 измерительного сигнала, производится замедленный розлив. Для этого корпус 11 клапана перемещается посредством исполнительного устройства 9 в свое первое открытое положение с уменьшенным проходным сечением, так что жидкий фасуемый продукт замедляется, однако и далее свободной струей заливается в бутылку 2.

Во время ускоренного розлива и замедленного розлива имеющееся на клапане 18 давление жидкого фасуемого продукта снижено настолько, что клапан 18 закрыт. Этому способствует, среди прочего, и то, что проточный канал 16 имеет уменьшенное по сравнению с открытым гидравлическим каналом 8 поперечное сечение потока и с наклоном входит в образованный между корпусом 11 клапана и стенкой гидравлического канала 8 кольцевой паз с уменьшенным поперечным сечением потока, так что за счет протекающего по гидравлическому каналу 8 и заливаемого в бутылку 2 фасуемого продукта воздействующее по типу эффекта Вентури на клапан 18 давление фасуемого продукта снижается.

Вследствие того, что клапан 18 при открытии гидравлического клапана 10 автоматически закрывается, проходящий во время процесса розлива через проточной канал 16 горячий циркуляционный контур прерывается, так что становится возможным высококачественное измерение посредством расходомера 12 поданного к соответствующей бутылке 2 фасуемого продукта, а тем самым точным по объему розлив в бутылки 2 жидкого фасуемого продукта. Благодаря описанному варианту осуществления проточного канала 16 и расположенного там клапана 18 не обязательно предусматривать далее в проточном канале 16 регулируемый посредством электронной системы управления дозировочной машины распределительный клапан.

Клапан 22 выполнен таким образом, что при имеющемся во время процесса розлива давлении Р1 он блокируется. Процесс розлива заканчивается посредством закрытия гидравлического клапана 10, вследствие чего имеющегося на клапане 18 давления Р1 оказывается достаточно для того, чтобы открыть клапан и, тем самым, осуществить циркуляцию горячего жидкого фасуемого продукта.

Безразборная мойка и/или стерилизация

На фиг.3 показана система 1 для розлива в рабочем положении для осуществления безразборной мойки и/или стерилизации. Для этого посредством поворота держателя 4 для сосудов предусмотренный на этом держателе 4 для сосудов закрывающий колпачок 25 располагается с нижней стороны наполняющего элемента 3 и там прижимается к обхватывающему отверстие 21.1 кольцевому уплотнению 26 с целью перекрытия камеры 20 и с целью образования герметичной моечной камеры с нижней стороны каждого наполняющего элемента 3.

При полностью открытом гидравлическом клапане 10, то есть при находящемся во втором открытом положении корпусе 11 клапана, используемое для безразборной мойки и/или стерилизации жидкое моющее и/или стерилизующее средство подводится затем к резервуару 14 через трубопровод 15 с давлением Р2, и именно таким образом, что моющее и/или стерилизующее средство полностью заполняет внутреннее пространство резервуара 14. Под давлением Р2 моющего и/или стерилизующего средства, которое значительно выше, чем давление Р1, оба клапана 18 и 22 открываются, так что моющее и/или стерилизующее средство может протекать по всем наполняющим элементам 3, то есть по соответствующему трубопроводу 13 притекает к гидравлическому каналу 8 и, проходя по этому гидравлическому каналу 8, частично через проходной канал 16, а частично через зону дозирования или газовое заграждение 5, через закрытую наружу моечную камеру 20 и через проточной канал 19 попадает в кольцевой канал 17, из которого моющее и/или стерилизующее средство по трубопроводу 23 с открытым клапаном 24 отводится.

Благодаря описанному варианту осуществления проточного канала 19 и расположенного там клапана 22 также не обязательно предусматривать в проточном канале 19 регулируемый посредством электронной системы управления дозировочной машины распределительный клапан. Каждый наполняющий элемент обходится таким образом одним единственным регулируемым посредством электронной системой управления дозировочной машины исполнительным устройством 9, к примеру, только с двумя элементами или цилиндрами исполнительного механизма.

У клапана 18 давление действует, в основном, на участке 8.1 гидравлического канала 8, а у клапана 22 с регулировкой давления в камере 20, и именно, по меньшей мере, при отрывании соответствующего клапана, так как эти давления при соответствующем закрытом клапане воздействуют на бóльшую поверхность образующей корпус клапана мембраны 18.2 или 22.2.

Описанные клапаны 18 и 22, в частности, и с соответствующим корпусом клапана по типу мембраны имеют преимущество в том, что на функционирование этих клапанов не оказывается негативного воздействия со стороны волокнистых и/или твердых веществ, которые в большом количестве содержатся в жидком фасуемом продукте, к примеру во фруктовых соках.

В вышеизложенном описании исходили из того, что клапаны 18 и 22, по меньшей мере, в отношении своего воздействия соответствуют клапанам ограничения давления, то есть клапан 18 открывается в случае имеющегося при закрытом гидравлическом клапане 10 давлении Р1 фасуемого продукта, которое, в основном, равно гидростатическому давлению вследствие перепада высот между уровнем N зеркала фасуемого продукта в резервуаре 14 и положением по высоте клапана 18, в то время как клапан 22 открывается лишь при гораздо более высоком давлении Р2 моющего и/или стерилизующего средства во время безразборной мойки и/или стерилизации.

В принципе, также имеется возможность использовать для клапанов 18 и 22 другие типы клапанов, к примеру обратные клапана или же такие клапана, которые реагируют на перепад давлений между давлениями на входе и на выходе клапана и затем открываются или закрываются, если значение этого перепада давлений выходит за верхнюю границу заданного порогового значения или опускается ниже его нижней границы.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 система для розлива 2 бутылка 2.1 фланец 2.2 венчик горловины бутылки 3 наполняющий элемент 4 держатель для сосудов 5 газовое заграждение 6 ротор 7 корпус 8 гидравлический канал 8.1, 8.2 участок гидравлического канала 8 9 исполнительное устройство 10 гидравлический клапан 11 корпус клапана 12 расходомер 13 трубопровод 14 резервуар 14.1 пространство, заполненное газом 14.2 пространство, заполненное жидкостью 15 трубопровод 16 проточный канал 17 кольцевой канал 18 клапан 18.1 толкатель 18.2 мембрана 19 проточный канал 20 камера 21 колоколообразный элемент 21.1 отверстие в элементе 21 22 клапан 22.1 толкатель 22.2 мембрана 23 трубопровод 24 электрически управляемый клапан 25 закрывающий колпачок 26 кольцевое уплотнение

Система для горячего розлива с наполняющим с гидравлическим каналом, с одной стороны соединенным с резервуаром для продукта, а с другой стороны образующим зону дозирования продукта. В гидравлическом канале имеется гидравлический клапан для регулировки между закрытым и открытым положением. Система содержит первый образованный в корпусе наполняющего элемента проточный канал, соединяющий участок гидравлического канала в направлении потока перед гидравлическим клапаном с общим для нескольких наполняющих элементов сборным каналом. В системе имеется второй проточный канал для очистки и/или стерилизации системы розлива, соединенный с захватывающей зону дозирования моечной камерой. В проточных каналах предусмотрен регулируемый посредством давления в соответствующем проточном канале клапан. Расположенный в первом проточном канале первый клапан выполнен с возможностью автоматического открытия проточного канала при закрытом гидравлическом клапане, а при открытом клапане - закрытия его. Во втором проточном канале расположен второй клапан для закрытия как при открытом, так и при закрытом гидравлическом клапане второго проточного канала, а при давлении, большем, чем приложенное ко второму клапану во время процесса розлива давление фасуемого продукта, с возможностью автоматического открытия второго проточного канала. Изобретение обеспечивает поддержание в нагретом состоянии наполняющего элемента между розливами и мойку без разборки системы. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система для розлива для дозировочной машины для горячего розлива в бутылки или подобного рода сосуды (2), по меньшей мере, с одним наполняющим элементом (3), образованным в корпусе (7) наполняющего элемента (3) гидравлическим каналом (8), который, с одной стороны, соединен с резервуаром (14) для жидкого фасуемого продукта, а, с другой стороны, образует зону (5) дозирования для подачи жидкого фасуемого продукта в соответствующий сосуд (2), и с гидравлическим клапаном (10) в гидравлическом канале (8), который выполнен с возможностью регулировки между закрытым положением и, по меньшей мере, одним открытым положением, отличающаяся тем, что содержит первый образованный в корпусе (7) наполняющего элемента (3) проточный канал (16), соединяющий участок (8.1) гидравлического канала в направлении потока перед гидравлическим клапаном (10) с общим для нескольких наполняющих элементов (3) сборным каналом (17), и второй сформированный в корпусе (7) наполняющего элемента (3) проточный канал (19), над которым для очистки и/или стерилизации системы (1) розлива сборный канал (17) выполнен с возможностью соединения с захватывающей зону (5) дозирования моечной камерой (20), причем в первом и во втором проточных каналах (16, 19) предусмотрено, по меньшей мере, по одному регулируемому посредством давления, по меньшей мере, в соответствующем проточном канале (16, 19) клапану (18, 22), причем, по меньшей мере, один расположенный в первом проточном канале (16) первый клапан (18) выполнен с возможностью автоматического открытия первого проточного канала (16) при закрытом гидравлическом клапане (10), а при открытом гидравлическом клапане (10) автоматического закрытия его, и, по меньшей мере, один расположенный во втором проточном канале (19) второй клапан (22) выполнен с возможностью закрытия как при открытом, так и при закрытом гидравлическом клапане (10) второго проточного канала (19), а при давлении (Р2), которое больше, чем приложенное ко второму клапану (22) во время процесса розлива давление (Р1) фасуемого продукта, с возможностью автоматического открытия второго проточного канала (19).

2. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что сборный канал (17) и, по меньшей мере, один присоединенный к этому каналу трубопровод (23) с распределительным клапаном (24) выполнен в виде составной части циркуляционного контура для горячего фасуемого продукта, в который при закрытом гидравлическом клапане (10) для нагревания и/или удержания в нагретом состоянии наполняющего элемента (3) включены также первый участок гидравлического канала (8), а также открытый первый проточной канал (16).

3. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что первый клапан (18) и/или второй клапан (22) выполнены в виде обратных клапанов, работающих по типу обратного клапана.

4. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что первый клапан (18) и/или второй клапан (22) выполнены в виде клапанов ограничения давления, работающих по типу клапанов ограничения давления.

5. Система для розлива по п.4, отличающаяся тем, что первый клапан (18) и/или второй клапан (22) выполнены с возможностью открытия или закрытия тогда, когда перепад давлений на входе клапана и на выходе клапана превышает верхний предел порогового значения или не доходит до нижнего предела порогового значения.

6. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что гидравлический клапан (10) выполнен с возможностью регулировки между закрытым положением и, по меньшей мере, одним первым открытым положением с уменьшенным проходным сечением для замедленного розлива и, по меньшей мере, одним вторым открытым положением с увеличенным проходным сечением для ускоренного розлива.

7. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что в зоне (5) дозирования предусмотрена вмещающая в себя эту зону (5) дозирования открытая камера, расположенная на нижней стороне наполняющего элемента (3), которая выполнена с возможностью закрытия посредством закрывающего элемента (25) для образования моечной камеры (20) и в которую входит второй проточный канал (19).

8. Система для розлива по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на следующем в направлении потока за гидравлическим клапаном (10) участке (8.2) гидравлического канала предусмотрено газовое заграждение (5).

9. Система для розлива по п.8, отличающаяся тем, что газовое заграждение образует зону дозирования.

10. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрен держатель (4), выполненный с возможностью подвесного закрепления соответствующего предназначенного для заполнения сосуда (2).

11. Система для розлива по п.10, отличающаяся тем, что на держателе (4) для сосудов предусмотрен образующий и/или закрывающий моечную камеру (20) элемент (25).

12. Система для розлива по п.1, отличающаяся тем, что наполняющий элемент (3) выполнен с возможностью розлива свободной струей.