專利名稱：用以生產(chǎn)奶制品的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用以生產(chǎn)奶制品的一方法和設備，例如具有預定含脂量的牛奶。
一液流配混和控制系統(tǒng)公開在US-A-2859759中，其中混合有清潔劑和水，并且混合物被輸送給一封閉的容箱并發(fā)泡成一清潔劑-水(或清潔劑-蒸汽)混合物，以便快速清洗一輸送線上的一機動車。一水輸送管線包含一通常是閉合的電磁閥，該電磁閥由封閉的容箱內(nèi)的混合物的高度控制。從含有清潔劑的一容箱延伸的一清潔劑輸送管線包含一電動泵，其由水輸送管線內(nèi)的一流量計控制。水和清潔劑在一T形件內(nèi)混合，并且混合物然后流入封閉容箱內(nèi)，發(fā)泡的混合物從容箱的頂部經(jīng)一混合物輸送管線通向汽車清洗點。
US-A-3776252公開了一系統(tǒng)，其用于根據(jù)需要以一恒定的比率混合兩種或多種液體，其中一種液體用于將其它液體中的一種或多種泵送到系統(tǒng)內(nèi)。一個液壓缸的活塞被驅(qū)動地連接到另一液壓缸的活塞上，第一個液壓缸被連接到一加壓的液體源上，例如水，以用作第二液壓缸的活塞的一驅(qū)動力，其中第二液壓缸被連接到例如清潔劑的液體源上，從而保持一恒定的液體比率。設有管道，以在兩個液壓缸的排出液體輸送到一最終使用腔例如用于清洗一織物網(wǎng)的清洗箱內(nèi)之前，混合這兩個液壓缸的排出液體。提供了一控制系統(tǒng)，以致動泵送系統(tǒng)，從而在腔內(nèi)維持混合液體的一恒定的高度。
WO94/04257公開了這樣的設備，其用于從一容器向例如由一管路供給的水的一載液輸送一計量的添加液體，例如殺蟲劑。該設備包括由載液的液流驅(qū)動的一液壓馬達和由該液壓馬達驅(qū)動的一蠕動泵，以與載液的液流成比例地將添加劑輸送到在液壓馬達下游的一混合腔內(nèi)?；旌衔飶幕旌锨惠斔徒o一最終使用容器，例如一羊用防腐浸液。
在US-A-3960295中，一液體配混系統(tǒng)包括兩組正計量箱，每一組包括至少兩個容箱，其中每一容箱含有將被混合的輸送液體并包括一輸出控制裝置，以有選擇地調(diào)節(jié)單位時間內(nèi)流出容箱的液體量。來自每一容箱的液體經(jīng)一單個管道被一起輸送給一混合器，混合器在液體成分(分量)流動時連續(xù)地混合這些液體成分，并且混合了的液體被輸送給一貯存箱，液體再從貯存箱輸送給取決于對液體的可變需要的一使用點，該使用點可以是裝瓶設備或其它裝填設備，其中所需的液體量可能隨時變化。一組正計量箱以精確的比例向混合器輸送液體成分，直到這些容箱被排空，此時來自這些容箱的液流被自動切斷，并且第二組容箱開始向混合器輸送配混的液體成分，同時第一組容箱被再次填充。當使用點的需要降低時，傳感器就通過增大在排空一組計量箱與開始從另一組容箱輸送之間的時間間隔來減慢向貯存箱的液體輸送。
US-A-4091834公開了一種設備，用于自動制備控制鹽濃度的一溶液，其包括一混合器容器，其中可在該容器內(nèi)制備溶液，一調(diào)節(jié)器裝置，用于調(diào)節(jié)向混合器容器內(nèi)輸送的溶液成分，一高度檢測器，用于檢測在一規(guī)定的初始高度附近的混合器容器內(nèi)溶液的高度，和相連的一控制裝置，其接收從高度檢測器和濃度探測器輸送的電信號，以產(chǎn)生一控制輸出信號，控制調(diào)節(jié)器裝置，從而容器內(nèi)溶液的高度被保持在規(guī)定的初始高度附近，并且溶液內(nèi)鹽的濃度保持在一預定值的范圍。調(diào)節(jié)器裝置包括在各成分的各輸送管路內(nèi)的開關閥。
GB-A-2194218公開了一飲料配混設備，用于將至少兩種液體(尤其是水和一預先混合的果汁或濃縮液)按控制的預選的比例混合在一起。該設備包括第一和第二貯存箱，經(jīng)氣動控制閥進行輸送并且通過傳感器和與這些閥配合的控制裝置保持恒定水頭。一節(jié)流裝置位于至少一個來自于第一與第二貯存箱的輸出管道上，以便與相連的貯存箱內(nèi)的液體高度一起來控制流體(液流)經(jīng)輸出管道的流速(流量)。節(jié)流裝置包括具有一可選擇尺寸的孔的一板和用于將該板可拆卸地安裝在輸出管道內(nèi)的一裝置，以將液流限制到一所需的流速，不同的孔尺寸獲得不同的流速。板可以安裝在從一接頭懸伸出的一桿上，所述的接頭覆蓋貯存箱內(nèi)的一小孔。液體在輸出管道下游的一導管內(nèi)混合，并且經(jīng)一攪拌器、一節(jié)流板和一可調(diào)閥通向一恒定水頭的貯存箱，以用一控制的方式將混合物輸送到進一步位于下游的設備。在各個輸出管道中可設置進一步的液流控制閥。可以取下孔板來清洗設備。
US-A-4583453公開了用于制備和熱處理食品的一方法和用于執(zhí)行該方法的設備?；旌虾蜔崽幚聿僮魇峭ㄟ^將一濃縮液與至少部分組成液體壓力注射到一管狀形腔內(nèi)來同時完成的，其中濃縮液與組成液體被加熱到大約100℃以上的一溫度，管狀形腔被封閉，從而防止組成液體的任何蒸發(fā)。用于執(zhí)行該方法的設備包括一管狀形混合腔，其一方面連接到一計量泵上，該計量泵從至少一個存儲箱中排出濃縮液；另一方面連接到過分加熱的組成液體的一發(fā)生器上。濃縮液可包括一粉末，例如奶粉，和作為組成液體的另一部分，例如水?；旌衔飶幕旌锨唤?jīng)一保溫線圈、一熱交換器和一緩沖箱流向一消毒的包裝單元，其中所述的保溫線圈用于對混合物進行連續(xù)的熱處理，熱交換器用于冷卻混合物，在該包裝單元處將重新組成的制品直接包裝到容器內(nèi)。緩沖箱具有一高度傳感器，其可根據(jù)包裝單元的輸出，對一水過熱器的注射泵的調(diào)節(jié)起作用，并且可以停止兩個泵地逐漸進行，其中兩個泵通過一連接裝置相連，所述的連接裝置被調(diào)節(jié)成濃縮液與水的各流量能夠形成包含有所希望的精確比例的一重新組成的制品。
US-A-3946113公開了一連續(xù)的標準和混合系統(tǒng)，其中具有已知組份的整個牛奶被引入一分離器中，以將牛奶分離成各成分，例如一去渣(脫脂)成分和一高脂成分如奶酪。牛奶通過一管道進入分離器，所述管道具有設置于其內(nèi)的一流量計，以提供與流經(jīng)管道的流速相應的一電子模擬信號。分離器具有被連接到一去渣管道上的一去渣出口，和連接到一奶酪管道上的一奶酪出口。在奶酪管道內(nèi)的一類似的流量計產(chǎn)生對應于流經(jīng)該管道的流速的一輸出電子模擬信號。一編程的模擬控制裝置將來自于牛奶流量計的信號與來自于奶酪流量計的信號進行比較，并且提供一控制信號，該控制信號調(diào)節(jié)在奶酪流量計上游的一節(jié)流閥的設置。該設置控制奶酪流經(jīng)奶酪管道的流速。通過控制在進入分離器時未處理過的或整個牛奶流體與離開分離器時奶酪流體之間的比率，系統(tǒng)就調(diào)節(jié)了奶酪的脂肪標準。去渣的牛奶與奶酪流體的控制的配混可以在下游側(cè)的一恒定高度的容箱內(nèi)重新組配，以形成具有所需脂肪含量的一奶制品，然后經(jīng)系統(tǒng)的一混合部分從容箱泵送出來。各種添加物也可以與標準的奶制品混合。據(jù)稱采用該系統(tǒng)，人們只需知道原始或整個牛奶的初始脂肪含量，而不需進行操作中的脂肪分析。
在US-A-3983257中，要被標準(合格)化的牛奶被連續(xù)地輸送給一離心分離器中，該分離器排出分離的去渣牛奶和奶酪流體，并且分離的奶酪的濃度通過連續(xù)測量該濃度并使用這些濃度測量值來控制分離流體之一而保持大致恒定。從這些分離流體向一混合區(qū)引出的管線分別設有測量去渣牛奶與奶酪的流速的儀表，并且可操作地連接到流量計上的一商數(shù)(quotient)控制器控制流經(jīng)管線之一的流體，以保持各個流速的商數(shù)大致恒定。
WO-A-94/06303公開了生產(chǎn)消費品牛奶的一方法，該牛奶帶有一定的脂肪含量并包裝在包裝袋內(nèi)。在該方法中，分別帶有不同脂肪含量的兩種牛奶部分混合起來。一部分具有低于要生產(chǎn)的消費品牛奶的所需脂肪含量的一脂肪含量，而另一部分則具有高于要生產(chǎn)的消費品牛奶的所需脂肪含量的一脂肪含量。在將消費品牛奶填充到包裝袋內(nèi)之前立即地、或者在填充的過程中進行混合。該文獻中記載著，最好是通過向包裝袋供給預定量的兩部分而在包裝袋內(nèi)進行兩部分的混合，盡管如果考慮合適的話，這兩部分的混合也可在填充到包裝袋內(nèi)之前在一獨立的混合步驟中立即進行，其中填充是在填充機內(nèi)進行的，而混合步驟則是通過相應于包裝袋的尺寸或多樣性來混合預定量的兩部分而進行的。其還記載有也可以在一管線內(nèi)進行兩部分的混合，該管線連接到填充機或者就在填充機內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了用于生產(chǎn)一奶制品的方法，包括以一所需比率混合所述制品的相應第一和第二成分的第一和第二連續(xù)液流，暫時將制品存儲在一填充機的一填充蓄積器內(nèi)，從所述蓄積器填充容器，檢測所述蓄積器內(nèi)所述制品的高度，并且利用所檢測的高度來控制所述第一和第二液流的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的一第二方面，提供了用于生產(chǎn)一奶制品的設備，包括管道裝置，其包括延伸到一混合位置的第一和第二管道，以向所述混合位置輸送所述制品的相應第一和第二成分的第一和第二連續(xù)液流，從而按一所需比率混合所述第一和第二成分；閥裝置，在所述管道裝置內(nèi)并且被布置成控制經(jīng)所述管道裝置的流動；一填充機；所述填充機的一填充蓄積器，在所述管道裝置的下游，用于暫時存儲所述制品；檢測裝置，其被布置成檢測所述蓄積器內(nèi)所述制品的高度；和控制裝置，從而利用由所述檢測裝置所檢測的高度來控制所述閥裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以更經(jīng)濟地生產(chǎn)一奶制品，其具有實質(zhì)上恒定的所需成分的比率，因為可以使所需設備的成本最小。
為了更完整和清楚地公開本發(fā)明，現(xiàn)通過例子并結(jié)合附圖來描述本發(fā)明。圖中

圖1是用于從兩種成分生產(chǎn)一奶制品的設備的一示意圖；圖2是包括圖1的設備的一奶制品車間的一示意圖；而圖3是類似于圖1的一示意圖，但該設備是用于從至少4種成分生產(chǎn)一奶制品。
現(xiàn)參照圖1，示出了為填充機的一容箱1形式的一蓄積器，其中填充機例如是一成型罐裝包裝機，容箱1是直接連接到機器的往復填充器的一平衡箱。奶制品的各成分被連續(xù)地輸送到管道2A和2B內(nèi)。成分可以是作為消費品牛奶的全脂牛奶和去渣牛奶。管道2A和2B包含各自的流量計3A和3B，和在流量計下游側(cè)的各個流量調(diào)節(jié)閥4A和4B(即，不是開關閥，而是調(diào)節(jié)連續(xù)流量的閥)，這些閥由相應的馬達5A和5B驅(qū)動。在調(diào)節(jié)閥4A和4B下游側(cè)的管道2A與2B之間設有相應的單向閥6A和6B。管道2A和2B在一匯合處7連接，其中兩種成分在此處開始混合并且公共管道8延伸到一混合器9，再延伸到容箱1。最好是，設備不包括任何動態(tài)混合器，從而混合器9最好是一靜態(tài)混合器，其最好采用金屬板的形式，該金屬板被成形為在制品通過的過程中產(chǎn)生紊流。一高度傳感器10檢測容箱1內(nèi)制品的高度并且將該信息通過一電子線路11反饋給一控制中心12，該控制中心具有一控制面板12’并包含用于自動控制馬達5A和5B所需的軟件和硬件。類似地，作為流經(jīng)流量計3A和3B的成分流速的信息通過各電子線路13A和13B被輸送給控制中心12，同時控制中心12與馬達5A和5B分別經(jīng)電子線路14A和14B相連。
在圖1的設備的使用中，容箱1內(nèi)所需的制品高度和兩種成分之間的容積比在控制面板12’上進行設定。系統(tǒng)中具有2個控制環(huán)路，它們之間具有主/從關系。主環(huán)路包括高度傳感器10、控制中心12和一個調(diào)節(jié)閥4。從環(huán)路包括兩個流量計3、控制中心12和另一調(diào)節(jié)閥4。流經(jīng)一個閥4的流體主要用來在容箱1內(nèi)保持一恒定高度，而另一閥4則在兩種成分之間保持一恒定的比率。當在控制中心12發(fā)出一制品將要變化的信號時，即改變一消費品牛奶的不同脂肪含量的信號時，高度傳感器10就促使容箱1內(nèi)的制品高度盡可能地降低，以使制品的損失最小。
在根據(jù)圖2的奶制品車間中，填充機被標記為20，其填充箱1直接連接到其往復填充器22上，以填充頂部開口的硬紙盒C，該硬紙盒位于填充器22之下。未處理過的鮮牛奶、即全脂牛奶在入口24A和24B處輸送給各個巴氏滅菌器26A和26B，由此被滅菌的鮮牛奶分別通向一分離器28內(nèi)和一均質(zhì)器30內(nèi)。來自分離器28的多余的奶酪通過一出口32，而去渣的牛奶經(jīng)一出口34通向管道2A和閥4A，或者如果需要的話通向管道2A內(nèi)的一緩沖箱36A。如果提供了的話，則緩沖箱36A和36B能夠使通過閥4A和4B并因而供給機器20的液流持續(xù)而不中斷，即使在保持過程中，或者使得對物品26、28和30的任何維修最小化，而且能夠使物品26、28和30繼續(xù)操作，即使在機器20被保持或調(diào)節(jié)時。在實踐中，通常有一個以上這樣的機器由緩沖箱36A和36B供給。
可以用一預定容積關系混合2種以上的成分，同時保持容箱1內(nèi)混合的制品高度大致恒定。圖3表示這樣的設備，其中混合至少4種成分。在該設備中，管道2、流量計3、調(diào)節(jié)閥4、馬達5、單向閥6和關系13與14被分別簡單地復制成102A和102B、103A和102B、104A和104B、105A和105B、106A和106B以及113A、113B、114A和114B。管道102A和102B在一匯合處107連接，從該匯合處導出一公共管道108，其向匯合處7延伸。一管道208表示一個或多個進一步的流量計/調(diào)節(jié)閥，并且馬達/單向閥裝置可以被連接在管道108上游側(cè)。
在該實施例中，主控制環(huán)路也包括高度傳感器10’、控制中心12和調(diào)節(jié)閥4與104之一，并且具有3個從環(huán)路，其中每一從環(huán)路包括與一個調(diào)節(jié)閥相連的流量計3或103并且還包括與相應的另一個調(diào)節(jié)閥4或104相連的相應的流量計3和103。這三個從環(huán)路也分別包括控制中心12和一個調(diào)節(jié)閥4或104。三個從環(huán)路還包括相應的另外三個調(diào)節(jié)閥4和104。同樣，在容箱1內(nèi)的制品P所需高度以及在4種成分中所需的容積比率在控制面板12’上輸入。
應當注意到，在混合裝置7～9與填充箱1及因而與硬紙盒C之間，沒有用于處理混合物的布置或裝置。此外，最好是將混合裝置盡可能靠近于填充箱1布置，其中填充箱1在混合裝置下游側(cè)。因此，當從一種類型的消費品牛奶向另一種類型變化時，制品的損失可以最小。在填充箱1上游側(cè)混合裝置的位置具有這樣的優(yōu)點，與緩沖箱36A或36B(數(shù)千升)相比，即使容箱1的容積非常小(大約45升)，其也允許用一預定容積的消費品牛奶可靠地填充每一硬紙盒，其中消費品牛奶具有預定的脂肪含量，并且是采用一簡單和廉價的操作和控制系統(tǒng)。使用調(diào)節(jié)閥(例如4A和4B)而不是計量泵允許在成分液流之間一相對更大的流速比率和一相對更快的響應時間(和因而更精確的填充)。
圖1～3的設備可以隨時清空(CIP)并且適于任何標準的衛(wèi)生填充，包括無菌填充。此外，采用可編程的邏輯控制(PLC)，可以全自動地進行。
權利要求
1．用于生產(chǎn)一奶制品的方法，包括以一所需比率混合所述制品(P)的相應的第一和第二成分的第一和第二連續(xù)液流，暫時將制品(P)存儲在一填充機(20)的一填充蓄積器(1)內(nèi)，從所述蓄積器(1)填充容器(C)，檢測所述蓄積器(1)內(nèi)所述制品的高度，并且利用所檢測的高度來控制所述第一和第二液流的至少一個。
2．如權利要求1所述的方法，其特征是在所述混合與所述存儲之間不對所述混合物進行處理。
3．如權利要求2所述的方法，其特征是在所述混合與所述填充之間不對所述混合物進行處理。
4．如任一前述權利要求所述的方法，其特征是在所述存儲之前立即進行所述的混合。
5．如任一前述權利要求所述的方法，其特征是利用所述檢測的高度來控制所述第一和第二液流之一的比率，并且測量第一和第二液流的流速并且利用如此獲得的測量值來保持相應成分之流速的一大致恒定的比率。
6．如任一前述權利要求所述的方法，其特征是當制品將要變化到具有所述第一和第二成分的一不同比率的制品時，將在所述蓄積器(1)內(nèi)的首先提及的制品(P)的高度降低到一最小可行高度。
7.用于生產(chǎn)一奶制品的設備，包括管道裝置(2,8)，所述管道裝置包括延伸到一混合位置(7～9)的第一和第二管道(2A,2B)，以向所述混合位置(7～9)輸送所述制品(P)的相應第一和第二成分的第一和第二連續(xù)液流，從而按一所需比率混合所述第一和第二成分；閥裝置(4)，在所述管道裝置(2,8)內(nèi)并且被布置成控制經(jīng)所述管道裝置(2,8)的流動；一填充機(20)；所述填充機(20)的一填充蓄積器(1)，在所述管道裝置(2,8)的下游，用于暫時存儲所述制品(P)；檢測裝置(10)，其被布置成檢測所述蓄積器(1)內(nèi)所述制品的高度；和控制裝置(12)，從而利用由所述檢測裝置(10)所檢測的高度來控制所述閥裝置(4)。
8．如權利要求7所述的設備，其特征是在所述混合位置(7-9)與所述填充蓄積器(1)之間沒有對所述混合物進行處理的裝置。
9．如權利要求8所述的設備，其特征是在所述混合混合位置(7-9)和有待被填充所述混合物的容器(C)的一填充位置之間沒有對所述混合物進行處理的裝置。
10．如權利要求7～9之任一所述的設備，其特征是所述的混合位置(7-9)設置在緊靠所述填充蓄積器(1)的上游。
11．如權利要求7～10之任一所述的設備，其特征是所述閥裝置(4)包括在相應的第一和第二管道(2A,2B)內(nèi)的第一和第二調(diào)節(jié)閥(4A,4B)。
12．如權利要求所述11的設備，并包括一主控制環(huán)路，其包括所述檢測裝置(10)，所述控制裝置(12)和所述閥(4A,4B)之一；和一從控制環(huán)路，其包括在相應的第一和第二管道(2A,2B)內(nèi)的第一和第二流量計(3A,3B)，所述控制裝置(12)和所述閥(4A,4B)的另一個。
13．如權利要求7～12之任一所述的設備，并包括一在所述混合位置(7～9)處的靜態(tài)混合器(9)。
14．在一奶制品車間中，根據(jù)權利要求7～13之任一的設備。
全文摘要
在一奶制品車間中,2個或多個連續(xù)的奶制品的各成分的連續(xù)液流用一所希望的比率混合,混合物被暫時存儲在一填充機(20)的一填充箱(1)內(nèi),硬紙盒C從容箱(1)進行填充,容箱(1)內(nèi)制品的高度由一高度傳感器(10)進行檢測并且使用檢測的高度來控制至少一個液流。
文檔編號A01J11/00GK1325273SQ99812759
公開日2001年12月5日 申請日期1999年9月9日 優(yōu)先權日1998年9月9日
發(fā)明者T·埃, O·H·格倫尼 申請人:埃洛帕克系統(tǒng)公開股份有限公司