用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法及設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法，該方法包括步驟：將飲料灌裝設(shè)備的過程余熱引入到熱交換器(4)；將惰性氣體從惰性氣體源(1)引入到熱交換器(4)；將在熱交換器(4)內(nèi)的惰性氣體加熱；以及提供已加熱的惰性氣體用于飲料灌裝設(shè)備中的使用。
【專利說明】
用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法及設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法以及設(shè)備，例如在飲料灌裝設(shè)備中提供用于清掃或預(yù)張緊待灌裝的容器的co2。
【背景技術(shù)】
[0002]在飲料灌裝設(shè)備中已知，將惰性氣體用于清掃以及張緊待灌裝的容器。以惰性氣體來清掃待灌裝的容器例如有助于將生產(chǎn)過后或者在容器準(zhǔn)備后在容器內(nèi)存在的空氣氧氣從容器中排出，以便于在待灌裝的容器內(nèi)提供缺氧或無氧的氣氛。通過在容器內(nèi)提供缺氧或無氧的氛圍能夠特別在灌裝對(duì)氧氣敏感的產(chǎn)品的情況下，在隨后已灌裝的容器內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]另外已知的是，特別在灌裝含CO2的飲料的情況下，在導(dǎo)入實(shí)際的灌裝產(chǎn)品前以增壓氣體來預(yù)張緊待灌裝的容器，以便于在灌裝過程中避免過度地釋放CO2并因此避免灌裝產(chǎn)品的過度發(fā)泡傾向。這樣的方法也稱作反壓灌裝法(Gegendruckabfiil Iverfahren)。
[0004]此外已知的是，特別在對(duì)氧氣敏感的灌裝產(chǎn)品的情況下，在以容器密封件來封閉容器之前，通過惰性氣體來清掃灌裝后的容器的頂部空間，即，在相應(yīng)灌裝產(chǎn)品平面(FUI Iproduktspiegel)以上直到容器口的空間。以這種方式能夠同樣地實(shí)現(xiàn)，僅使得在隨后封閉的容器內(nèi)留有較小比例的空氣氧氣或氧氣。也以這種方式能夠保持在容器內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量得以維持并且使得灌裝產(chǎn)品的儲(chǔ)存能力得以改善。
[0005]在飲料灌裝設(shè)備的領(lǐng)域內(nèi)，作為惰性氣體而特別使用到C02，并將其既用于清掃容器、用于清掃頂部空間又用于預(yù)張緊待灌裝的容器。CO2在此例如從CO2源(例如CO2罐或⑶2汽化器)而引入并且隨后用于飲料灌裝設(shè)備中。為此，在灌裝工作期間而使用到大量的co2。
[0006]對(duì)氧氣敏感的產(chǎn)品例如是果汁、水果汽水或者啤酒。當(dāng)在待灌裝的容器或在已灌裝的容器內(nèi)存在氧氣成分時(shí)，這些產(chǎn)品能夠在氧氣存在的條件下氧化，從而可能損害到產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提供一種改良的用于提供惰性氣體的設(shè)備。
[0008]該目的借助于具有權(quán)利要求1的特征的方法而達(dá)到。有利的擴(kuò)展方案從從屬權(quán)利要求中得出。
[0009]相應(yīng)地，提供一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法，該方法包括:將飲料灌裝設(shè)備的過程余熱引入到熱交換器;將惰性氣體從惰性氣體源引入到熱交換器;將熱交換器內(nèi)的惰性氣體加熱；以及提供已加熱的惰性氣體用于飲料灌裝設(shè)備中的使用。
[0010]通過將飲料灌裝設(shè)備的過程余熱引入到熱交換器中并且隨后在熱交換器中加熱惰性氣體，能夠與未加熱的狀態(tài)的情況下相比在等量的惰性氣體的基礎(chǔ)上提供更大體積的惰性氣體。因此能夠?qū)崿F(xiàn)了，通過等量提供的惰性氣體而在飲料灌裝設(shè)備中實(shí)現(xiàn)更大體積流量的惰性氣體，或者以較少量的惰性氣體而提供等體積流量的惰性氣體。以這種方式能夠或者促使對(duì)惰性氣體的利用的進(jìn)一步優(yōu)化，或者也能夠?qū)崿F(xiàn)更有效地或更經(jīng)濟(jì)地使用惰性氣體，因?yàn)槟軌蚴褂玫捷^少輸出量的惰性氣體。
[0011]通過使用來自飲料灌裝設(shè)備的過程余熱，能夠進(jìn)一步有效且經(jīng)濟(jì)地提供用于加熱惰性氣體的必要的熱能。
[0012]特備優(yōu)選地，在熱交換器中將惰性氣體加熱到200C至900C，優(yōu)選加熱至30°C至60°C，特別優(yōu)選到35°C至45°C，尤其特別優(yōu)選40°C。在該溫度范圍內(nèi)能夠得到在一方面預(yù)設(shè)量的惰性氣體的明顯升高的體積與同時(shí)通過額外引入的熱能而對(duì)灌裝產(chǎn)品以及相應(yīng)容器較少或不存在影響或損害之間的平衡。在這個(gè)前提下相應(yīng)地注意到，惰性氣體的溫度結(jié)合于惰性氣體的體積流量而這樣設(shè)計(jì)，即，避免對(duì)灌裝產(chǎn)品的不期望的加熱。
[0013]通過對(duì)惰性氣體的恰當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)也能避免對(duì)待灌裝的容器的不期望的加熱。這特別在灌裝塑料容器的情況下是非常有意義的，因?yàn)檫@些塑料容器特別不應(yīng)當(dāng)在預(yù)張緊的過程中變形。相應(yīng)地，必須在施加預(yù)張緊壓力的情況下借助于惰性氣體而避免了待灌裝的容器超出使容器可能變形的溫度。
[0014]優(yōu)選地，使過程余熱從飲料灌裝設(shè)備的其他區(qū)域引入，例如來自:洗瓶機(jī)、拉伸吹瓶機(jī)、拉伸吹瓶機(jī)的加熱爐、巴氏殺菌設(shè)備(特別是隧道式巴氏殺菌設(shè)備)、容器加熱器、飲料灌裝設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置、壓縮空氣壓縮機(jī)(例如拉吹成型機(jī))、來自產(chǎn)品加工的余熱(例如短暫加熱或超高溫加熱(Ultrahocherhitzung))、清潔設(shè)備的余熱(例如CIP設(shè)備)以及用于飲料灌裝設(shè)備的運(yùn)行的中央供暖站。
[0015]各處的余熱在此能夠直接地通過在單個(gè)設(shè)備部件中所使用的載有熱能的介質(zhì)而傳遞到熱交換器，或者在這些設(shè)備部件上分別同樣地設(shè)置有熱交換器，通過該熱交換器余熱能夠與傳輸介質(zhì)結(jié)合地傳導(dǎo)至用于加熱惰性氣體的熱交換器。
[0016]以這種方式能夠?qū)⒃揪蜁?huì)產(chǎn)生的過程余熱用于將惰性氣體在熱交換器內(nèi)提升至期望的溫度。相應(yīng)地，不需要額外的熱能，而是能夠使用余熱。
[0017]在升高的溫度條件下提供的惰性氣體能夠例如作為待灌裝的容器的拉伸吹塑過程中的吹氣流體(Blasfluid)而用于在灌裝前清掃待灌裝的容器，例如在沖洗機(jī)中或者灌裝器中；用于預(yù)張緊容器;用于在灌裝期間或之后直到密封前對(duì)頂部空間進(jìn)行惰性化;用于在產(chǎn)品池中的疊加；用于在隔離器和/或頂部空間隔離器中容器移動(dòng)路徑的惰性化；用于在已灌裝的容器內(nèi)破壞在容器的頂部空間中存在的泡沫；用于氣體處理容器蓋部；用于容器的排氣，例如用于干燥或提取(例如從密封處)。以升高的溫度而提供的惰性氣體的許多其他的使用可能性在飲料灌裝設(shè)備中同樣能夠考慮。
[0018]上述目的進(jìn)一步通過具有權(quán)利要求5所述的特征的設(shè)備而達(dá)到。有利的擴(kuò)展方案從從屬權(quán)利要求中給出。
[0019]相應(yīng)地，建議一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的設(shè)備，該設(shè)備包括惰性氣體源以及用于提供在飲料灌裝設(shè)備中的使用的惰性氣體的供應(yīng)閥。根據(jù)本發(fā)明，在惰性氣體源與供應(yīng)閥之間設(shè)置用于加熱惰性氣體的熱交換器。
[0020]以這種方式獲得了上述的有利的效果。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的優(yōu)選的其他實(shí)施方式以及角度通過下文對(duì)附圖的描述而進(jìn)一步說明。其中:
[0022]圖1示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于提供惰性氣體的設(shè)備；
[0023]以及
[0024]圖2示意性示出了根據(jù)一種實(shí)施例的用于提供惰性氣體的設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在下文參照附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行描述。在此，相同的、類似的或相同作用的部件在不同的附圖中以相同的附圖標(biāo)記而標(biāo)明并且為了避免贅述而省略了這些部件的重復(fù)性說明。
[0026]在圖1中，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備，在該設(shè)備中在供應(yīng)閥2處提供來自惰性氣體源I的惰性氣體用于在飲料灌裝設(shè)備中的使用。在從惰性氣體源I到供應(yīng)閥2的通道中設(shè)置減壓器3，借助于該減壓器能夠?qū)崿F(xiàn)在供應(yīng)閥2處在穩(wěn)定壓力條件下提供的惰性氣體的氣流。
[0027]作為惰性氣體源I就此能夠列舉的是汽化器，在該汽化器中將液態(tài)的惰性氣體轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的相，并且隨后相應(yīng)地作為氣態(tài)的惰性氣體而提供。
[0028]在所示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例中，例如在1bar的壓力條件下，從惰性氣體源I提供惰性氣體，例如CO2并且在減壓器3中將壓力降低至8bar。惰性氣體因此例如以8bar的壓力在20 °C的溫度下貼附在供應(yīng)閥2處，其中在此能夠向供應(yīng)閥2輸送例如250kg/h的量的CO2o
[0029]在圖2中，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例，同樣地設(shè)置有惰性氣體源I，借助于該惰性氣體源向減壓器3提供惰性氣體，例如同樣地在1bar的壓力條件下。然而在減壓器3之后額外地設(shè)置有熱交換器4，借助于該熱交換器能夠?qū)p壓器3之后存在的惰性氣體加熱，例如加熱至40°C。加熱后的惰性氣體隨后同樣地在8bar的壓力條件下，貼附在飲料灌裝設(shè)備的供應(yīng)閥2處。
[0030]然而與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在熱交換器4中對(duì)惰性氣體的加熱而實(shí)現(xiàn)了在相同量的惰性氣體的條件下能夠提供更大的氣體體積，或者如實(shí)施例中示意性說明的，在減少所使用的惰性氣體量的條件下能夠提供與現(xiàn)有技術(shù)相應(yīng)體積的惰性氣體。在所示出的實(shí)施例中，在此例如僅僅使用并向供應(yīng)閥2輸送了210千克/小時(shí)的量。
[0031]通過在飲料灌裝設(shè)備的其他位置處產(chǎn)生的過程余熱來供給熱交換器4。相應(yīng)地，將已經(jīng)存在的熱能用于，在減壓器3之后將惰性氣體提高到升高的溫度上。通過使用過程余熱能夠相應(yīng)地避免了，必須為了加熱惰性氣體而使用額外的能量。
[0032]在供應(yīng)閥2之后，能夠?qū)⒓訜岬亩栊詺怏w相應(yīng)地用于飲料灌裝設(shè)備中，例如作為容器的拉伸吹塑過程中的吹氣流體，用于在以實(shí)際的灌裝產(chǎn)品來灌裝容器前清掃容器(例如在沖洗機(jī)中或者灌裝器本身中)；用于在反壓灌裝中預(yù)張緊容器；用于在灌裝期間或之后(優(yōu)選直到密封前)對(duì)頂部空間進(jìn)行惰性化；用于以惰性氣體來疊加產(chǎn)品池;或者用于對(duì)容器傳送路徑進(jìn)行惰性化(例如在隔離器或頂部空間隔離器中)。另外惰性氣體還能夠用于，破壞已灌裝的容器的頂部空間中的泡沫、容器蓋部的充氣、容器密封處的排氣或者在清潔過后容器的排氣，以便于使容器干燥。惰性氣體也能在閥門中(例如在密封閥門)中作為閥門氣體(Schleusengas)或阻擋氣體而使用。
[0033]熱交換器4能夠優(yōu)選地通過過程余熱來供給，該過程余熱能夠來自洗瓶機(jī)、拉伸吹瓶機(jī)(特別是該拉伸吹瓶機(jī)的加熱爐)、隧道式巴氏殺菌機(jī)、容器加熱器;來自飲料灌裝設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置、壓縮空氣壓縮機(jī)(例如來自拉吹成型機(jī));來自產(chǎn)品加工(例如短暫加熱或超高溫加熱)、清潔設(shè)備(例如CIP設(shè)備)。另外，過程余熱也能夠作為來自用于飲料灌裝設(shè)備的運(yùn)行的中央供暖站的余熱而引入。
[0034]以這種方式可能的是，將其他情況下可能廢棄的過程余熱量使用用于在熱交換器4中加熱惰性氣體。
[0035]優(yōu)選地，在熱交換器4中的惰性氣體的加熱在200C至90 V的、優(yōu)選在30 V至60 V的、特別優(yōu)選在35°C至45°C的、尤其特別優(yōu)選在40°C的溫度條件下進(jìn)行。通過所給出的溫度以及特別通過對(duì)溫度的選擇能夠一方面實(shí)現(xiàn)了，避免通過以惰性氣體進(jìn)行的處理而損壞到灌裝產(chǎn)品并且另一方面確保了在灌裝中或者在灌裝前以惰性氣體處理過的容器不會(huì)變化或變形。
[0036]只要能夠應(yīng)用到，在單個(gè)實(shí)施例中說明的所有特征都能夠彼此結(jié)合和/或互換，而不會(huì)因此而脫離本發(fā)明的范圍。
[0037]附圖標(biāo)記說明
[0038]I惰性氣體源
[0039]2供應(yīng)閥
[0040]3減壓器[0041 ] 4熱交換器
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的方法，所述方法包括以下步驟: -將飲料灌裝設(shè)備的過程余熱引入到熱交換器(4); -將惰性氣體從惰性氣體源(I)引入到所述熱交換器(4)； -將在所述熱交換器⑷內(nèi)的惰性氣體加熱；以及 -提供已加熱的惰性氣體用于所述飲料灌裝設(shè)備中的使用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述熱交換器中將惰性氣體加熱到20°C至 90°C。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述熱交換器中將惰性氣體加熱到30°C至60。。。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述熱交換器中將惰性氣體加熱到35°C至 45°C。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述熱交換器中將惰性氣體加熱到40Γ。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，引入到所述熱交換器(4)中的過程余熱來源于:洗瓶機(jī)、拉伸吹瓶機(jī)、拉伸吹瓶機(jī)的加熱爐、隧道式巴氏殺菌機(jī)、容器加熱器、驅(qū)動(dòng)裝置、壓縮空氣壓縮機(jī)、產(chǎn)品加工處理、超短加熱、短暫加熱、CIP設(shè)備或中央供暖站。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，已加熱的惰性氣體在飲料灌裝設(shè)備中作為容器的拉伸吹塑過程中的吹氣流體而用于在沖洗機(jī)中或者灌裝器中在灌裝前清掃容器;用于預(yù)張緊待灌裝的容器；用于在灌裝期間或之后直到密封前對(duì)頂部空間進(jìn)行惰性化；用于在產(chǎn)品池的疊加；用于在隔離器或頂部空間隔離器中容器移動(dòng)路徑的惰性化；用于在已灌裝的瓶子頂部空間內(nèi)的泡沫破壞；用于底蓋的充氣；用于密封處的排氣；用于容器的排氣。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，已加熱的惰性氣體在飲料灌裝設(shè)備中作為容器的拉伸吹塑過程中的吹氣流體而用于干燥，用于密封處的推出或者作為阻擋氣體而使用9.一種用于在飲料灌裝設(shè)備中提供惰性氣體的設(shè)備，所述設(shè)備包括:惰性氣體源(I)和用于提供惰性氣體以用于在所述飲料灌裝設(shè)備中的使用的供應(yīng)閥(2)，其特征在于，在所述惰性氣體源(I)和所述供應(yīng)閥(2)之間設(shè)置用于加熱所述惰性氣體的熱交換器(4)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器(4)與所述飲料灌裝設(shè)備的過程余熱的弓I入部連接。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于，在所述惰性氣體源(I)與所述熱交換器(4)之間設(shè)置減壓器(3)。
【文檔編號(hào)】B67C3/10GK105984826SQ201610151050
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】烏爾里?！げ际┖浪?fàn)?
【申請(qǐng)人】克羅內(nèi)斯股份公司