用于以填充产品来填充容器的设备和方法技术

一种用于以填充产品、优选食品来填充容器的设备(10)和方法，其中，所述设备(10)具有：产品路径(1，2，7)，其用于将所述填充产品运输并且导入到容器中；粘度确定装置(8)，其用于确定所述产品路径(1，2，7)中的填充产品的粘度；填充压力设定装置(1a，9)，其用于设定用以将填充产品导入到容器中的装填压力；以及控制装置(6)，其与粘度确定装置(8)和填充压力设定装置(1a，9)在通信方面耦联，并且设立用于利用粘度‑装填压力关系即粘度与装填压力之间的函数关系根据通过粘度确定装置(8)确定到的填充产品的粘度确定期望装填压力，并且控制填充压力设定装置(1a，9)以用于使装填压力与期望装填压力相称。

【技术实现步骤摘要】
用于以填充产品来填充容器的设备和方法
本专利技术涉及一种用于以填充产品、优选食品来填充容器的设备和方法。本专利技术尤其针对粘性填充产品的装填。
技术介绍
食品工业中的粘性填充产品、如例如番茄酱或蛋黄酱大多装填在回转式结构类型的自由射束装填机器中。为了可以干净地和以高的精度装填，必须遵循特定于填充产品的最优流动性能。流动性能可以根据经验通过装填测试确定，或可以直接在具有相应填充产品的装填机器处确定。在此，通过产品存储容器中的气体过压来调节流动性能，其中，气体可以是无菌过滤的压力空气或其他气体、大多为惰性气体。填充产品的粘度越高，产品存储容器中的气体过压就必须越大，以便设定期望流动性能，并且反之亦然。由经验已知用于大量品种的产品的不同的或多或少合适的流动性能。同样地，在实验室实验中已经根据经验确定用于不同产品的流动时间，并且作为参考值对于设计新的装填机器可供使用以及作为基本设定对于装填程序或装填过程可供使用。可以在实验室中借助于所谓的流变仪执行粘度测量。此外，粘度与用以加载产品的剪率和温度相关。因此，测量通常在预设的剪率和温度的情况下发生。然而，测量结果相对于实践，即相对于持续生产中存在的条件、例如关于温度和温度波动、非牛顿流体的性能(如触变性)等条件仅不太相关，使得在实验室中确定的值通常不太适合于实践。因此，根据确定到的产品粘度，所述值例如至少不足够用于创建装填压力矩阵。对于装填机器中的每个生产程序，通常存储有用于填充产品类型的预设的初始装填压力，然而，所述初始装填压力与填充产品的具体粘度相关。因为填充产品的粘度可以与温度相关地且在批次之间强烈波动，所以在启动时或甚至在生产期间在装填机器处执行至少一次或多次填充测试，以便确定和/或对应地校正对于当前存在的粘度关系所需的装填压力。在装填机器更长时间停止时，在多个具有触变流动特性、即与时间相关的粘度的产品的情况下，或通过由温度引起的粘度波动，理想的装填压力与最后的通过压力调节而设定的装填压力相比也可以偏移。因此，生产的重新启动通常不最优地进行，并且经过一段时间和装填，直至再次将压力调整到最优流动性能。在此，填充精度可能受到损害，并且可能导致容器填充不足，但是也可能导致容器过度填充，必须挑选出所述容器，由此导致产品损失。执行用于确定与粘度相关的最优初始装填压力的填充测试需要时间，所述时间应该从纯生产时间中减去。填充测试降低设备的效率。此外，装填机器中的产品在用以执行填充测试的时间期间可能经历温度变化(冷却或加热)，使得由填充测试确定的值可能在生产重新启动时已经过时，或仅短时间地一致，进而必须根据温度重新修正。所述值的可能的修正或检查可能再次导致时间耗费的填充测试。如果未执行用于确定与粘度相关的最优装填压力的填充测试，例如为了提高装填设备的效率，则在过低的装填压力时可能出现容器的填充不足，并且在过高的装填压力时可能出现容器的过度填充。必须挑选出填充不足和过度填充的容器，这导致产品损失。此外，在过度填充时可能发生如下情况：填充产品从容器中离开。这可以导致容器和装填机器以及装填线的可能的其他部件的污染。在所述情况下，必须在设备之间进行清洁，这又导致时间损失，借此导致效率变差，并且还导致使用成本密集的清洁介质。因为粘度与温度相关，并且可能在批次之间波动，所以刚性的、不灵活的装填压力和波动的粘度导致显著地损害装填精度。在DE102013100702A1中看出作为装填过程的错误源或干扰的粘度的变化。其中提出，根据填充特征曲线和压力变化过程来监控介质的粘度并且检查粘度是否处于预设的期望范围内。由其他装填过程、例如由WO97/00224A1也已知考虑粘度。
技术实现思路
基于已知的现有技术，本专利技术的目的在于，提供用于以填充产品、优选食品来填充容器的改进的设备和改进的方法，尤其用于改进性能和/或减小产品损失。所述目的通过说明书中描述的设备以及说明书中描述的方法来实现。由本专利技术的以下示图以及优选的实施例的描述得出有利的改进方案。根据本专利技术的设备、在此也称为“填充设备”用于以填充产品来填充容器。填充设备尤其适合用于填充比较高的和/或可变的粘度的填充产品。填充设备特别优选地在食品工业中应用，例如用于装填调味料，例如番茄酱或蛋黄酱；粘性饮料，如例如果汁或冰沙、糖浆等。然而，其他工业领域中的粘性产品，如例如颜料、漆等也可以借助于在此描述的填充设备装填。如果在此以单数形式使用名称如“容器”、“填充机构”以及其他名称，这首先为了语言简单起见而发生。如果复数不是明确的或技术上排除的，则包括复数。根据本专利技术的填充设备具有用于将填充产品运输和导入到容器中的产品路径。在此，由填充产品穿流的从产品准备或产品制备的最后处理步骤直至将填充产品导入到容器中的路径称为产品路径。所述设备具有粘度确定装置，所述粘度确定装置用于确定产品路径中的填充产品的粘度。粘度确定装置可以以不同的方式实现，如这在下文中关于优选的实施方式描述的那样。所述设备还具有填充压力设定装置，其用于设定用以将填充产品导入到容器中的装填压力。填充产品的流动性能与其粘度相关。为了设定最优的流动性能，并且在生产期间中保持最优的流动性能，因此填充压力设定装置可供使用，所述填充压力设定装置可以改变装填压力。填充设备还具有控制装置，所述控制装置与粘度确定装置和填充压力设定装置在通信方面耦联。耦联可以是无线的或有线的，并且用于在一个或两个方向上传输数据、例如测量数据或从测量数据中推导出的数据、控制指令等。根据本专利技术，控制装置设立用于，利用粘度-装填压力关系，根据通过粘度确定装置确定到的填充产品的粘度，确定期望装填压力，所述粘度-装填压力关系是粘度与装填压力之间的函数关系，并且控制装置设立用于控制填充压力设定装置以用于使(实际)装填压力与期望装填压力相称。换言之，控制装置利用预设的粘度-装填压力关系从产品路径中的填充产品的当前确定的粘度中，确定合适的或最优的装填压力，并且调整所述装填压力。这能够实现在多个方面中提高填充设备的效率。一方面，可以取消在生产开始时或在生产中断之后重新启动设备时的填充测试，因为控制装置立刻、甚至还在填充第一个容器之前就根据粘度-装填压力关系确定和设定合适的装填压力。另一方面，可以舍弃填充产品的强烈的或突然的粘度变化之后的填充测试，例如由于温度波动或由于不同的批次特性引起的强烈的或突然的粘度变化之后的填充测试。此外，由于所收集的数据(粘度、密度等)可以取消在新的、至今未知的填充产品的运行时的填充测试，例如通过与当前的填充产品数据和从中在实践中得出的最优装填压力的比较来实现取消。此外，如此优化的装填压力有助于减少或避免过度填充的进而可能污染设备的容器，由此最小化机器停止、清洁时间和重启情况。也可以通过在此描述的装填压力的优化来最小化产品损失。由于卫生和质量方面的原因，通常必须丢弃在填充测试时所需的材料——填充产品、容器等。因此，通过取消填充测试，可以最小化材料损失。此外，可以最小化由于过度填充或填充不足而挑选出的容器。在理想情况下，装填的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于以填充产品、优选食品来填充容器的设备(10)，其中，所述设备(10)具有：/n产品路径(1，2，7)，其用于将所述填充产品运输和导入到所述容器中；/n粘度确定装置(8)，其用于确定所述产品路径(1，2，7)中的填充产品的粘度；/n填充压力设定装置(1a，9)，其用于设定用以将所述填充产品导入到所述容器中的装填压力；以及/n控制装置(6)，其与所述粘度确定装置(8)和所述填充压力设定装置(1a，9)在通信方面耦联，并且设立用于，利用粘度-装填压力关系，根据通过所述粘度确定装置(8)确定到的所述填充产品的粘度，确定期望装填压力，所述粘度-装填压力关系是所述粘度与所述装填压力之间的函数关系，并且所述控制装置设立用于，控制所述填充压力设定装置(1a，9)，以用于使所述装填压力与所述期望装填压力相称。/n

【技术特征摘要】
20191021 DE 102019128324.81.一种用于以填充产品、优选食品来填充容器的设备(10)，其中，所述设备(10)具有：
产品路径(1，2，7)，其用于将所述填充产品运输和导入到所述容器中；
粘度确定装置(8)，其用于确定所述产品路径(1，2，7)中的填充产品的粘度；
填充压力设定装置(1a，9)，其用于设定用以将所述填充产品导入到所述容器中的装填压力；以及
控制装置(6)，其与所述粘度确定装置(8)和所述填充压力设定装置(1a，9)在通信方面耦联，并且设立用于，利用粘度-装填压力关系，根据通过所述粘度确定装置(8)确定到的所述填充产品的粘度，确定期望装填压力，所述粘度-装填压力关系是所述粘度与所述装填压力之间的函数关系，并且所述控制装置设立用于，控制所述填充压力设定装置(1a，9)，以用于使所述装填压力与所述期望装填压力相称。


2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述产品路径(1，2，7)具有：产品入流部(7)、与所述产品入流部流体连接的产品箱体(1)、以及与所述产品箱体流体连接的一个或更多个填充机构(2)，其中，所述产品入流部(7)设立用于，将所述填充产品引导到所述产品箱体(1)中，并且所述填充机构(2)设立用于，将处于所述产品箱体(1)中的填充产品导入到容器中。


3.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，所述产品箱体(1)具有所述填充产品上方的顶部空间(1a)，所述顶部空间以气体、优选无菌空气或惰性气体填充，其中，还设置有与所述控制装置(6)在通信方面耦联的压力调节器(9)，所述压力调节器设立用于调节所述顶部空间(1a)中的气体压力，由此，能够调节所述装填压力，其中，优选地设置有压力传感器(3)，所述压力传感器与所述控制装置(6)在通信方面耦联，并且设立用于，测量所述产品箱体(1)的顶部空间(1a)中的气体压力并且将其传输给所述控制装置(6)。


4.根据权利要求2或3所述的设备(10)，其特征在于，所述粘度确定装置(8)具有：流量测量装置(8a)和/或嵌入式粘度计(8b)，所述流量测量装置(8a)和/或嵌入式粘度计用于确定所述产品入流部(7)中的填充产品的粘度；和/或过程粘度计(8c)，所述过程粘度计用于确定所述产品箱体(1)中的填充产品的粘度。


5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述粘度确定装置(8)具有至少两个压力传感器(8d，8e)，所述压力传感器设立用于，在所述产品路径中的至少两个不同位置处探测在以填充产品穿流期间出现的压力，其中，所述控制装置(6)设立用于，考虑所述两个压力传感器(8d，8e)之间的压力差作为用于所述填充产品的粘度的尺度，或根据所述压力差计算所述尺度。


6.根据上述权利要求中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述控制装置(6)设立用于，在生产开始时和/或在所述生产中断之后和/或在粘度变化超过阈值的情况下，利用所述粘度-装填压力关系，根据通过所述粘度确定装置(8)确定到的所述填充产品的粘度，确定所述期望装填压力，并且在其他情况下优选地通过将当前的或平均的流动性能与期望流动性能进行比较来调节所述装填压力。


7.根据上述权利要求中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述粘度-装填压力关系根据经验或以实验方式被确定，所述粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·舒贝克，
申请(专利权)人：克罗内斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE