专利名称：用于瓶装粘性介质的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向容器中填充液体，特别是填充粘性介质的设备。
背景技术：
填充从现有技术中已知多种填充容器的设备，特别地，也已知用于瓶装粘 性介质(如芥末、番茄酱等类似物)的设备。在这些设备中，通常需要配备用 于称量被填充容器的重量的称重单元或称重装置。还己知，当填充系统包括填 充管时，这些填充管浸入到将被填充的容器内，而通常瓶子相对固定高度的填 充阀上升以实现所述浸入过程。然而，配备称重单元也有其缺点，因为称重单 元和置于其上面的瓶子在上升运动中会发生相当大的震动，而这些震动将干扰 称量同时也影响称量皮重。在这种情况下，直到震动结束且称重单元去皮重后， 才能开始填充过程。特别地，被瓶装的介质为食品。
专利号为WO 02/098785的国际专利公开了这样一种填充系统。其中，容 器和称重单元在填充过程中从长填充管回縮，以便在填充管的尖端和液面之间 保持恒定的距离。
专利号为EP 1 623 952的欧洲专利公开了一种瓶子和填充管之间的相对 移动，其中将被填充的瓶子也在移动，其目的是为了实1L从底部填充产品，使 产品不会过多地浸湿填充管以外的地方。
专利号为DE 3727866 Al的德国专利公开了一种重量启动的旋转式填充 系统。在其配置中，填充管的高度位置不同。但该设备尤其不适用于粘性介质， 因为它配备的是一种自由喷射的填充管，会产生湍流并包含大量氧气。此外， 专利为号DE 3727866的德国专利公开了一种非常复杂的填充管升降装置，其 中托架、填充阀和相对较长的管道也将和填充管一起移动。因此，难以精准地 将填充管引入到容器内，而在习惯于高机器产量的今天，尤其必须非常快速地进行该提升运动。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于向容器内填充尤其是粘性介质的设 备，其具有精准的瓶装过程。此外，还提供了机械上简单因而成本低的实施例。
这些目的是通过权力要求1的主旨(subject matter)并根据权力要求14的方 法来实现的。优选实施例和进一步的改进构成了从属权利要求的主体。
本发明所述的用于向容器中填充液体尤其是粘性介质的设备，包括填充元 件，至少部分所述填充元件能伸入将被填充容器的容器口内。填充元件的填充 体(fillingbody)配置成使介质至少被引导到容器的壁上。所述设备还配备了 用于将液体介质从储液槽运送到容器的连杆，其中所述填充元件可相对于容器 在所述容器的纵向上移动的。根据本发明，填充元件在容器的纵向上是可移动 的。而在填充过程中，容器自身在纵向上最好不要移动。
因此，所述设备的配置能实现精准的瓶装尤其是对粘性介质，同时也能精 准地控制填充元件伸入到容器中的过程。此外，也能实现精准的称重过程。
优选地，所述设备还包括阀装置，其安装在储液槽和容器之间的部分弹性 的连杆上。所述阀装置优选填充阀。
优选地，所述设备包括称重装置，用于测定将被填充容器的重量。尤其是 在实际填充过程中测量重量。因此，通过本发明的设备，能够获得具有称重单 元同时又可使用浸入到容器中的填充管的益处。。所以根据本发明的设备特别 适于瓶装粘性介质。由于填充元件的灵活性，使得震动对重量测定不产生影响。 此外，也不需要配备位于容器托盘下的升降元件，这样使得设计更加简单。
在进一步的优选实施例中，当填充元件在容器纵向上移动时，阀装置的移 动幅度小于填充元件本身的移动幅度。这样就只有尽可能少的设备元件移动了 一定程度。必需的最大幅度特别由填充元件本身的移动界定。安装在液体介质 上游的这些装置(尤其是填充阀和连杆)，相比其移动程度必须更小。
但是，填充元件也可能与阀装置以相同的方式分别移动相同的幅度。在这 种情况下，两个元件最好在容器的纵向上仅进行平移运动。在进一步的优选实施例中，所述设备包括导向装置，用于引导填充元件的 移动，且所述导向装置安装在阀装置和容器间更靠近容器的位置。这样，可能 特别精准地引导填充元件，尤其是沿一条大致精确的直线。这样可以对填充元 件进行非常快速且精准的引导，甚至可能将其引入到开口截面非常小的容器 内。
优选地，所述导向装置包括平行于容器纵向延伸的导杆。且可能配备多个 与容器纵向平行的导杆。这些导杆也优选安装在靠近容器或者容器的纵向的位 置，以便进行非常精确的引导。优选地，所述导杆安装在容器的上方或下方， 且在容器的纵向上延伸。
优选地，所述导向装置或其一部分，可通过导向凸轮在容器的纵向上移动。 通过导向凸轮，可以实现非常精准的高度变化和高度调节。
在进一步的优选实施例中，填充体可配置成使某些介质从填充体直接流到
容器的底部区域上。这样，通过讲沿着瓶壁填充和中心式产品喷射(central product jet)相结合，可以实现特别低氧的填充。所述中心式产品喷射导致将 被瓶装的粘性产品内形成空腔或气腔。这样就能相应减少产品中包含的氧气。 在进一步的优选实施例中，填充体包括多个填充口，其将介质引流到容器 的壁和底部区域上。如上所述，这样可能不会在瓶装产品中形成空腔从而实现 特别低氧的填充。
优选地，连杆的一个部件是有弹性的。更具体地说，该部件安装在上述阀 门的前面或上游的位置。该弹性部件使得填充元件可以移动，其中，在这种情 况下，填充阀也以小于填充元件的幅度移动。
优选地，填充体只能在小范围内相对于容器的纵向移动。最佳地，移动范 围被设定为足够使填充体的末端被引导经过容器口，然后进入到容器内直接位 于容器口的下方的区域，例如瓶肩区域。因此，通过设计最小幅度的升降运动， 反过来降低了整体安装的设计复杂度。
此外，所述设备特别优选允许不同的填充速率以实现精准的填充量。例如， 可配备多个阀单元来实现这些不同的速率。阀装置尤其可选用但不限于薄膜 阀。可以进一步配置薄膜阀来实现不同的填充速率。因此，可以控制产品的流
6速o因此，这样允许称量填充装置与伸入到容器内的填充管相结合；其中，将 被填充的容器保持在填充阀的下方，且最好以固定零件或颈夹为中心。上述填 充阀和填充元件下降，直至填充管或填充体刚刚浸入容器内，以便通过填充体 的侧面开口实现到容器壁的无气泡填充。在这种情况下，容器置于用于测定填充重量的称重装置上而不上升。上述 阀装置，如双层薄膜阀可允许高达3个不同填充速率，这取决于最优选地的瓶 子的关键颈部区域的填充速率。由于薄膜阀的作用，可以实现非常简单的填充 阀设计，因为不再需要在产品输送路径中必须使用的具有阀锥的阀杆，所述阀 锥具有例如凭借风箱的轴向运动的对应密封。在进一步的优选实施例中，称重装置直接安装在容器下方。这也能实现非 常精准的重量测定。本发明还涉及一种用于向容器内填充特别是粘性介质的仪器，所述仪器包 括用于储存液体介质的储液槽和多个上述类型的设备。本发明还涉及一种用于向容器中填充液体尤其是粘性介质的方法，其中， 填充元件经过容器口被引入容器内，且从填充元件的填充体流出的介质被弓I导 到容器的壁上，介质通过连杆从储液槽运送到填充体，且在填充过程前后，填 充元件在容器的纵向上相对于容器移动。根据本发明，在填充过程前后，填充 元件在容器的纵向上移动，且所述容器本身在该纵向上不动。也可在填充过程 中移动所述填充元件。根据本发明的方法也能向容器内特别精准地填充粘性介质。在一优选方法中，所述填充元件通过优选安装在填充元件上的导向装置移 动。因此，被移动的元件(即填充元件)被精准的移动，这样就可能实现尤其 是精准地实现该移动。
下面将结合附图对本发明实施例的进一步的优点进行说明，附图中 图1是本发明用于向容器内填充粘性介质的仪器的局部视图；图2示出了本发明的第一实施例中的用于向容器内填充粘性介质的设备； 图3示出了本发明的进一步实施例中的用于向容器内填充粘性介质的设备；图4示出了根据本发明填充元件的两个视图。
具体实施方式
图1所示为填充容器10的仪器50。这些容器10将被填充粘性介质。该 仪器包括储液槽52，用于储存将被瓶装的介质。在填充过程中，介质通过连 杆(其中只有上半部分8在图中可见)输送到多个填充元件2中，在填充过程 中填充元件2分别伸入容器10的容器口内。作为一个整体来看，附图标记20 是指导向装置，它替代了在纵向L上的单个填充元件2以便开始瓶装过程。该导向装置20包括导杆26，沿着导杆26的导向架28可在纵向L上被取 代。附图标记27是滚筒，其装配成可围绕螺栓旋转。在这里滚筒27与导向凸 轮16 (图中未显示)配合来实现填充元件2的纵向运动。附图标记12是指连 杆上的阀门装置。附图标记54是指用于在其上安装设备1的托架，且设备1 能够沿着环形路径传送到这里。因此该托架成为了传送装置(图中未显示其整 体)的一部分，用来传送设备l，同时也传送了容器IO。图2所示为根据本发明的设备的第一实施例。可以看出，这里的连杆包括 两个部件8和18,其中上部件8是弹性的，并通过凸缘9与部件18连接。这 个弹性部件8允许填充元件2在纵向L上进行纵向移动。更具体地说，导向架28在纵向L上移动，因此连杆的弹性件8弯曲。从 而使阀门元件12以比导向架28小的幅度移动。也可以通过导向凸轮16上独 立的凸轮路径来实现非常精准的纵向移动。附图标记25是指滚筒螺栓，可旋转的滚筒27环绕所述滚筒螺栓设置。连 接件18通过凸缘32固定在导向架28上。导向架28移动到可相对杆26运动， 从而使填充元件可相当杆26运动。 一般来说，阀体12通过一个可移动的元件 与产品储液槽52 (参见图1)相连接，如本实施例中使用的弹性管。在本实施例中，阀体通过上升凸轮或导向凸轮16移动；但是也可以使用8连接到CIP盖35上用于枢转所 述盖。更具体而言，CIP盖35可以推到低于填充元件2末端的位置来覆盖后 者。可以在CIP装置15上配备上升元件来推动CIP盖35，使其从填充元件的 下方移动到上方。此外，可进一步配备导向凸轮来启动驱动元件40，例如图1中将驱动元 件40推向外，以枢转CIP盖35。当CIP盖35关闭时，填充元件进行内部清 理，同时连杆8和18也可能进行内部清理。接着由于填充元件2或填充元件2的填充体(将在下面进行详细说明)伸 入到容器的容器口 10a内，产品可能会浸湿侧壁10b还有底部区域10c。通过 这种方式，可在压力范围为0.05至0.8 bar的静压或稍微过压上将产品从储液 槽52中输送到阀门12。附图标记30是指安装在容器下的称重单元，它即使是在填充过程中也能 测定其上的重量。如上所述，附图标记15是指CIP机构，其安装在托盘19 上。弹簧装置15在某特定方向上向填充元件2偏置，例如，在向下的方向或 朝着其下工作位的方向。图3所示根据本发明的用于填充容器的设备的进一步实施例。在本实施例 中，配备了两个阀门12和17来增加填充速率。 一般来说，将被填充的容器 IO被保持在填充元件的正下方，为此使用了固定零件或颈夹。在本实施例中， 这两个阀门可以是薄膜阀，且最好设置成在连杆18中彼此靠近，以便能够使 流通截面(flow cross section)控制在3个阶段(两个阀门打开；第一个阀门 打开，第二个阀门关闭；第一个阈门关闭，第二个阔门打开)。因此，这里的 连杆8和18的截面稍大于图2所示实施例中薄膜阀内两个连杆段的截面总和。图4所示为本发明填充元件2的两个视图。该填充元件2的下端设有填充 体4，填充体4包括一个中央开口和4个侧面或成一定角度的开口 24。通过中 央开口22，产品被直接导入到容器的底部上，而成角度的开口24将使产品浸 湿容器的内壁。在这种情况下，整个填充阀降低，直至填充体4刚好浸入瓶内，从而可以经由填充体的侧面开口或流出口 24在容器的内壁上形成无气泡填 充。所绘额外的填充体上的轴向开口 22使得产品额外地直接喷射到容器底部 IOC上(参见图2和3)。这样就避免了高粘度的产品与容器底部相结合时混进空气。这对于例如上 面提到的番茄酱是有利的，因为气泡中的氧气会与产品发生反应，并导致产品 变里。在填充过程中，容器置于称重装置30上而不上升，这有助于测定填充的 重量。通过上述双层薄膜阀12，填充速率也可以增加到3个，其中可以选择 合适的关键的瓶子颈部区域的来优化选择填充速率。在本申请文件中公开的所有特征都要求作为实质被保护，这些特征单独地 或者结合起来相比现有技术具有新颖性。
权利要求
1、一种用于向容器中填充液体，尤其是粘性介质的设备，包括填充元件(2)，至少部分所述填充元件(2)将伸入到将被填充容器(10)的容器(10a)内，其特征在于，所述填充元件(2)的填充体(4)配置成使介质能够至少被引导到容器(10)的壁(10b)上；所述设备(1)还包括用于将液体介质从储液槽(52)输送到容器(10)的连杆(8，18)，其中所述填充元件(2)可相对容器(10)在容器(10)的纵轴(L)上移动，其中所述填充元件(2)可在容器(10)的纵向(L)上移动。
2、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备(O包括安装在 储液槽(52)和容器(10)间的连杆(8， 18)上的阀装置(12)。
3、 根据上述至少一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备包括 称重装置(30)，用于测定将被填充容器的重量。
4、 根据上述权利要求2和3中至少一项所述的设备，其特征在于，所述 设备(1)包括用于引导填充元件(2)运动的导向装置(20)，且所述导向装 置(20)安装在阀装置(12)和容器(10)之间。
5、 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述导向装置(20)包括 平行于容器(10)的纵向(L)延伸的导杆(26)。
6、 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述导向装置可通过导向 凸轮(16)在容器(10)的纵向(L)上移动。
7、 根据上述至少一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述填充体(4) 配置成使某些介质从填充体直接流到容器(10)的底部区域(10c)上。
8、 根据上述至少一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述填充体包 括多个开口 (22， 24)，所述多个开口 (22， 24)将介质引导到容器(10)的 壁(10b)和底部区域(10c)上。
9、 根据上述至少一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述连杆(8， 18)的部件(8)是有弹性的。
10、 根据上述至少一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述填充体(2)只能相对于容器(10)的纵向尺寸在小范围内移动。
11、 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述称重装置(30)直接 安装在容器(10)下方。
12、 一种用于向容器内填充液体介质的仪器，包括用于储存液体介质的储 液槽(52)和多个根据上述权利要求1-12中至少一项所述的设备(1)。
13、 一种用于向容器(10)中填充液体，尤其是粘性介质的方法，其特征 在于，填充元件(2)经过容器(10)的容器口 (10a)被引入容器(10)内， 且从填充元件(2)的填充体(4)流出的介质被引导到容器(10)的壁(10b) 上，所述介质通过连杆(8， 18)从储液槽输送到填充体(4)，且在填充过程 中，所述填充元件(2)在容器(10)的纵轴(L)上相对于容器(10)移动， 其中在填充过程中，填充元件(2)在容器(10)的纵向(L)上移动，且所 述容器(10)不在纵向(L)上移动。
14、 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述填充元件通过安装 在填充元件(2)上的导向装置(20)移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于向容器中填充液体尤其是粘性介质的设备(1)，包括填充元件(2)，至少部分填充元件(2)能伸入将被填充容器(10)的容器口(10a)内，其中所述填充元件(2)的填充体(4)配置成使介质能够至少被引导到容器(10)的壁(10b)上；所述设备(1)还包括用于将液体介质从储液槽(52)输送到容器(10)的连杆(8，18)，其中在容器(10)的纵轴(L)上，填充元件(2)相对于容器(10)是可移动的。根据本发明，所述填充元件(2)在容器(10)的纵轴(L)上是可移动的。本发明还涉及一种用于向容器内填充液体介质的仪器以及方法。
文档编号B67C3/02GK101624166SQ20091015941
公开日2010年1月13日 申请日期2009年6月29日 优先权日2008年7月1日
发明者瓦尔特·诺伊迈尔 申请人:克朗斯股份有限公司