022260 B1 022260 B1 (11) 022260

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(11)
022260
(13)
B1
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
2015.11.30
(21)
Номер заявки
201291287
(22)
(51) Int. Cl. B65B 3/30 (2006.01)
B65B 39/00 (2006.01)
B65B 37/20 (2006.01)
B65B 3/32 (2006.01)
Дата подачи заявки
2011.05.05
(54)
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ПРОДУКТАМИ
B1
(72)
Изобретатель:
(74)
Представитель:
(57)
Способ и устройство служат для заполнения емкостей продуктом. Продукт состоит из первого
жидкого компонента и по меньшей мере одного второго компонента. Продукт подается в
заполняемую емкость (27) по меньшей мере по одному загрузочному трубопроводу (21) и через
по меньшей мере один клапан (24) загрузки. Загрузочный трубопровод (21) между приемным
резервуаром (2) и клапаном (24) загрузки разделен по меньшей мере одним дроссельным клапаном
(23) на участки трубопровода. Участок (25) трубопровода между клапаном (24) загрузки и
дроссельным клапаном (23), установленным около клапана (24) загрузки, имеет такие размеры,
что внутренний объем этой части загрузочного трубопровода соответствует, по существу, объему
заполнения заполняемой емкости (27). При этом загрузочный трубопровод (21) между двумя
соседними дроссельными клапанами (23) имеет такие размеры, что внутренний объем этой части
загрузочного трубопровода (21) соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой
емкости (27).
Хеп Франк, Штайнфельд Ральф,
Хортманс Йоханнес (DE)
Медведев В.Н. (RU)
B1
022260
(56) DE-A1-102007036265
EP-A1-0903295
DE-U1-202004020481
US-A-5232023
DE-A1-3910992
022260
(31) 10 2010 023 831.7
(32) 2010.06.10
(33) DE
(43) 2013.04.30
(86) PCT/DE2011/001055
(87) WO 2011/153983 2011.12.15
(71)(73) Заявитель и патентовладелец:
ЗИГ ТЕКНОЛОДЖИ АГ (CH)
022260
Изобретение относится к устройству заполнения емкостей, содержащему приемный резервуар для
создания запаса продукта, состоящего из первого жидкого компонента и по меньшей мере одного второго компонента, причем приемный резервуар посредством по меньшей мере одного загрузочного трубопровода соединен по меньшей мере с одним клапаном загрузки.
Кроме того, изобретение относится к способу заполнения емкостей продуктом, запасаемым в приемном резервуаре, причем продукт состоит из первого жидкого компонента и по меньшей мере одного
второго компонента, а в заполняемую емкость продукт подается по меньшей мере по одному загрузочному трубопроводу и с помощью по меньшей мере одного клапана загрузки.
Такими продуктами могут быть, например, продукты питания. Возможно также, например, чтобы
второй продукт тоже был жидким. Примером продукта с таким компонентом являются эмульсии, в частности, молоко. Согласно другому варианту второй компонент является твердым. Это может быть, например, в случае фруктового сока с дольками. Другими примерами являются молоко с кокосовыми
хлопьями, молоко с зерновыми, а также супы и соусы с кусковыми составляющими. Кусковыми составляющими могут быть, например, овощи и/или мясо.
В случае твердого второго компонента второй компонент обычно присутствует в виде частиц, причем средний диаметр этих частиц может располагаться в диапазоне 1-40 мм. В особых случаях возможны
также меньшие или большие средние диаметры.
При предусмотренном создании запасов продуктов, состоящих по меньшей мере из двух компонентов, может возникнуть проблема, заключающаяся в том, что распределение второго компонента в первом
компоненте не будет однородно независимо от времени, а будут происходить процессы расслоения смеси. В зависимости от удельного веса первого и второго компонентов, с одной стороны, возможно, чтобы
частицы всплывали или, с другой стороны, осаждались.
Поэтому задача настоящего изобретения заключается в конструировании устройства вышеназванного типа в расчете на противодействие разделению компонентов.
Эта задача согласно изобретению решается за счет того, что в области загрузочного трубопровода
между приемным резервуаром и клапаном загрузки установлен по меньшей мере один дроссельный клапан, и что загрузочный трубопровод между клапаном загрузки и дроссельным клапаном, установленным
около клапана загрузки, имеет такие размеры, что внутренний объем этой части загрузочного трубопровода соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости, при этом загрузочный трубопровод между двумя соседними дроссельными клапанами имеет такие размеры, что внутренний объем
этой части загрузочного трубопровода соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости.
Другой задачей настоящего изобретения является такое усовершенствование способа вышеупомянутого типа, чтобы осуществлялось противодействие разделению компонентов.
Эта задача согласно изобретению решается за счет того, что загрузочный трубопровод между приемным резервуаром и клапаном загрузки разделяют по меньшей мере одним дроссельным клапаном на
участки трубопровода, причем размеры участка трубопровода между клапаном загрузки и дроссельным
клапаном, установленным около клапана загрузки, выбирают таким образом, что внутренний объем этой
части загрузочного трубопровода соответствует по существу объему заполнения заполняемой емкости.
Для более протяженных загрузочных трубопроводов оказывается целесообразным, чтобы в области
загрузочного трубопровода были установлены по меньшей мере два дроссельных клапана.
В частности, задумано так, чтобы загрузочный трубопровод между двумя соседними дроссельными
клапанами имел такие размеры, чтобы внутренний объем этой части загрузочного трубопровода соответствовал по существу объему заполнения заполняемой емкости.
Щадящая загрузка продукта поддерживается за счет того, что загрузочный трубопровод расположен под приемным резервуаром, по существу, в отвесном направлении.
В частности, задумано так, чтобы приемный резервуар был выполнен для осуществления чисто гравиметрической загрузки. Дополнительно внутри приемного резервуара может создаваться внутреннее
давление, отличающееся от давления окружающей среды.
Противодействие разделению продукта может оказываться благодаря тому, что внутренний диаметр загрузочного трубопровода имеет размер, примерно в 1,3 раза больший среднего размера частиц
твердых составляющих, содержащихся в продукте.
Разделение продукта может предотвращаться за счет того, что продукт в приемном резервуаре перемещается с помощью транспортирующего устройства.
На чертежах схематически изображены примеры выполнения изобретения, на которых
фиг. 1 изображает схематически вертикальный разрез устройства при продукте с опускающимися
частицами,
фиг. 2 - вариант выполнения, модифицированный по сравнению с фиг. 1,
фиг. 3 - приемный резервуар с подсоединенными загрузочными трубопроводами и клапанами загрузки в перспективе и
фиг. 4 - загрузочный трубопровод с двумя дроссельными клапанами, а также с одним клапаном загрузки.
-1-
022260
Согласно примеру выполнения на фиг. 1 во внутреннем пространстве (1) приемного резервуара (2)
установлен трубчатый направляющий элемент (3). Направляющий элемент (3) проходит продольной
осью (4), по существу, в вертикальном направлении. В изображенном примере выполнения приемный
резервуар (2) в горизонтальной плоскости сечения имеет кругообразный контур, а направляющий элемент (3) позиционирован в приемном резервуаре (2), по существу, концентрично.
Внутреннее пространство (1) служит для приема одного из запасаемых продуктов. Продукт в приемном резервуаре (2) имеет уровень (6) заполнения. Для регистрации уровня (6) заполнения служит датчик (7), подсоединенный к измерителю (8) уровня заполнения.
Направляющий элемент (3) согласно примеру выполнения в горизонтальной плоскости сечения
может иметь кругообразную площадь поперечного сечения. Однако реализованы могут быть и другие
округлые или многогранные площади поперечного сечения. Нижний конец (9) направляющего элемента
(3) установлен с зазором (10) относительно днища (11) приемного резервуара (2). В изображенном примере выполнения в области нижнего конца (9) предусмотрено расширение (12) поперечного сечения. На
фиг. 1 показано также, что в области верхнего конца (13) направляющего элемента (3) выполнено расширение (14) поперечного сечения (14).
В направляющий элемент (3) входит подводящий трубопровод (15) для продукта (5). В частности,
задумано так, чтобы подводящий трубопровод (15) фиксировался в области стенки (16) приемного резервуара (2), а направляющий элемент (3) удерживался и позиционировался с помощью подводящего
трубопровода (15).
В направляющем элементе (3) установлено транспортирующее устройство (17) для продукта (5).
Транспортирующее устройство (17) может быть выполнено в виде пропеллера, соединенного посредством вала (18) с приводом (19).
Днище (11) имеет в изображенном примере выполнения такой контур (20), что средняя область
днища (11) находится на более высоком уровне относительно краевых областей днища (11). Таким образом днище (11) выпучивается в направлении направляющего элемента (3).
Согласно варианту выполнения на фиг. 2 в области днища (11) расположено множество загрузочных трубопроводов (21), соединяющих приемный резервуар (2) с соответствующими загрузочными устройствами. Кроме того, на фиг. 2 видно, что в области направляющего элемента (3) установлен по меньшей мере один управляющий элемент (22), препятствующий образованию вращающихся потоков в направляющем элементе (3) и способствующий образованию потоков в направлении продольной оси (4). В
области нижнего конца (9) направляющего элемента (3) могут быть установлены, например, три выполненных в виде направляющих щитков управляющих элемента (22), которые установлены по окружности
направляющего элемента (3) через каждые 120° относительно друг от друга.
На фиг. 3 изображен вариант выполнения, в котором к приемному резервуару (2) подсоединено
множество загрузочных трубопроводов (21). Соединительные элементы (26), соединяющие загрузочные
трубопроводы (21) с приемным резервуаром (2), установлены предпочтительно по окружности приемного резервуара (2) через равные промежутки друг от друга и проходят, по меньшей мере, частично с радиальной составляющей направления относительно продольной оси приемного резервуара (2).
В изображенном примере выполнения каждый из загрузочных трубопроводов (21) разделен дроссельным клапаном (23). Загрузочные трубопроводы (21) соединяют приемный резервуар (2) с клапанами
(24) загрузки.
Между дроссельным клапаном (23) и клапаном (24) загрузки находится участок (25), имеющий
внутренний объем, соответствующий предусмотренному объему загрузки загружаемой емкости. При
более протяженных загрузочных трубопроводах (21) возможно использование множества дроссельных
клапанов (23) с таким позиционированием последних относительно друг друга, чтобы участки трубопроводов, расположенные между дроссельными клапанами (23), также имели внутренний объем, соответствующий внутреннему объему участка трубопровода (25).
Для щадящей загрузки продуктов задумано, в частности, чтобы процесс загрузки производился гравиметрически, а клапаны (24) загрузки располагались под приемным резервуаром (2). Площадь поперечного сечения загрузочных трубопроводов (21) предпочтительно примерно в 1,3 раза больше средней
площади поперечного сечения твердых частиц, содержащихся в загружаемом продукте.
Предпочтительно, чтобы для предотвращения процессов разделения компонентов продукта длины
загрузочных трубопроводов (21) были по возможности минимизированы. Предпочтительно задумано
также, чтобы в области соединительных элементов (26) была предусмотрена возможность блокировки.
Преимущество вышеприведенного расчета объема участка (25) трубопровода заключается в том,
что при частичном разделении компонентов, происходящем на участке (25) трубопровода, компоненты,
несмотря на это, загружаются в загружаемую емкость в предусмотренном количественном соотношении,
а в процессе загрузки снова интенсивно перемешиваются между собой.
Соединение участков загрузочного трубопровода (21) между собой может осуществляться с использованием фланцев (26). На фиг. 4 для большей наглядности показан загрузочный трубопровод (21) с
двумя дроссельными клапанами (23) и с емкостью (27), позиционированной под клапаном (24) загрузки.
-2-
022260
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство заполнения емкостей, содержащее приемный резервуар (2) для создания запаса продукта, состоящего из первого жидкого компонента и по меньшей мере одного второго компонента, причем приемный резервуар (2) посредством по меньшей мере одного загрузочного трубопровода (21) соединен по меньшей мере с одним клапаном (24) загрузки, отличающееся тем, что в области загрузочного
трубопровода (21) между приемным резервуаром (2) и клапаном (24) загрузки установлено по меньшей
мере два дроссельных клапана (23), при этом загрузочный трубопровод (21) между клапаном (24) загрузки и дроссельным клапаном (23), установленным около клапана (24) загрузки, имеет такие размеры, что
внутренний объем этой части загрузочного трубопровода (21) соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости (27), при этом загрузочный трубопровод (21) между двумя соседними дроссельными клапанами (23) имеет такие размеры, что внутренний объем этой части загрузочного трубопровода (21) соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости (27).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загрузочный трубопровод (21) между дроссельным
клапаном (23) и клапаном (24) загрузки проходит с вертикальной составляющей направления.
3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что загрузочный трубопровод (21) расположен под приемным резервуаром (2), по существу, в отвесном направлении.
4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что приемный резервуар (2) выполнен для
осуществления чисто гравиметрической загрузки.
5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что внутренний диаметр загрузочного трубопровода (21) имеет размер, примерно в 1,3 раза больший среднего размера частиц твердых составляющих, содержащихся в продукте.
6. Способ заполнения емкостей продуктом, который запасают в приемном резервуаре (2), причем
продукт состоит из первого жидкого компонента и по меньшей мере одного второго компонента, при
котором продукт подают в заполняемую емкость по меньшей мере по одному загрузочному трубопроводу (21) и по меньшей мере через один клапан (24) загрузки, отличающийся тем, что загрузочный трубопровод (21) между приемным резервуаром (2) и клапаном (24) загрузки разделяют по меньшей мере одним дроссельным клапаном (23) на участки (25) трубопровода, причем размеры участка (25) трубопровода между клапаном (24) загрузки и дроссельным клапаном (23), установленным около клапана (24)
загрузки, выбирают таким образом, что внутренний объем этой части загрузочного трубопровода (21)
соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости (27).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что загрузочный трубопровод (21) разделяют на участки (25)
трубопровода по меньшей мере двумя дроссельными клапанами (23).
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что загрузочный трубопровод (21) между двумя соседними
дроссельными клапанами (23) имеет такие размеры, что внутренний объем этой части загрузочного трубопровода (21) соответствует, по существу, объему заполнения заполняемой емкости (27).
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что загрузочный трубопровод (21) между дроссельным клапаном (23) и клапаном (24) загрузки проходит с вертикальной составляющей направления.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что загрузочный трубопровод (21) проходит под приемным
резервуаром (2), по существу, в отвесном направлении.
11. Способ по п.6, отличающийся тем, что приемный резервуар (2) выполнен для осуществления
чисто гравиметрической загрузки.
12. Способ по п.6, отличающийся тем, что внутренний диаметр загрузочного трубопровода (21)
имеет размер, в 1,3 раза больший среднего размера частиц твердых составляющих, содержащихся в продукте.
13. Способ по одному из пп.8-12, отличающийся тем, что продукт в приемном резервуаре перемещают с помощью транспортирующего устройства (17).
-3-
022260
Фиг. 1
Фиг. 2
-4-
022260
Фиг. 3
Фиг. 4
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-5-