灌装装置的制作方法

本发明涉及一种用于利用可倾倒产品(尤其涉及可倾倒食品产品)灌装物品的灌装装置。具体地，根据本发明的灌装装置适于执行“热”灌装，即，在高于室温的温度(例如，80摄氏度)下利用可倾倒食品产品灌装物品。特别容易腐坏的可倾倒产品，例如，不能添加恰量防腐剂的能量饮料，一般使用这种类型的灌装。根据本发明的灌装装置还适于在室温下(即，在4摄氏度和22摄氏度范围之间的温度下)利用充有碳酸气的可倾倒产品(即，含有溶解二氧化碳的产品)灌装物品。

背景技术：
灌装机是众所周知的，包括灌装台，被供给以空的物品并适于提供利用可倾倒食品产品灌装的物品。灌装台基本上包括：转盘式传送带输送器，围绕旋转轴线旋转；罐箱，含有可倾倒食品产品和二氧化碳；以及多个灌装装置，在相对于转盘式传送带的旋转轴线的径向外部位置中由转盘式传送带支撑。更具体地，转盘式传送带具有针对相应物品的多个支承元件，所述多个支承元件被提供为将相应物品的灌装口设置于相对于相应灌装装置的较低位置中并围绕与相应灌装装置一体的上述旋转轴线沿着圆周圆弧轨迹设置物品。灌装装置是已知的，例如从专利申请US2010/0071802中可知，该灌装装置连接到转盘式传送带并可利用热可倾倒食品产品灌装物品以及利用充有碳酸气的室温可倾倒食品产品灌装物品。更具体地，上文引用申请中公开的灌装装置包括：-第一流体管线，连接到罐箱下部并具有面向相应物品的灌装口的倾倒开口；-滑动开闭器，介于界定对第一流体管线开口的打开位置与阻断第一流体管线的区段的关闭位置之间；-第一管道，可容纳在待灌装物品内；-第一室，与所述管道流体连接；以及-第二流体管线，将第一管道与第一室流体连接。已知类型的灌装装置还包括：-第二室，在一侧与热发生器和泵流体连接，在另一侧与第一流体管线的设置于罐箱下游以及由开闭器阻断的区段上游的一部分流体连接；以及-第一阀，可在分别允许或者防止可倾倒产品从第一流体管线的设置于由开闭器阻断的区段上游的一部分流向第二室的打开或关闭位置之间移位。当开闭器设置于打开位置中时，可倾倒产品沿着第一流体管线流入物品内，同时物品内所含气体通过第一管道和第二室回到罐箱内。具体地，第二流体管线基本上包括：-第二管道，与第一室流体连接；-第三和第四管道，都与第一管道流体连接；-第五管道，与第二管道流体连接并具有节流阀；-第二阀，可在分别允许或者防止第三管道和第二管道流体连接的打开位置和关闭位置之间移位；以及第三阀，可设置于分别允许或者防止第四管道和第五管道之间流体连接的打开位置和关闭位置之间。换言之，第一室通过第二管道中互相关联的两个路径连接到第一管道。更准确地，第一路径包括第三管道和第二管道并由第二阀控制，而第二路径包括第四管道、第五管道和第二管道并由第三阀控制。在必须利用充有碳酸气的产品灌装物品的情况下，第二阀移位至相应打开位置中，同时开闭器和第一阀保持在相应关闭位置中。随后执行物品的加压操作。这个操作通过将第三阀也设置于相应打开位置中来执行。从而，二氧化碳从罐箱流到第一室，由此通过第二流体管线到达第一管道，然后到达物品。一旦加压步骤完成，开闭器就移位至打开位置中，并执行物品的高速灌装。在高速灌装期间，从物品流出的气体通过第一管道流动，且部分地沿着第三管道和第二管道流向第一室，部分地沿着第四管道和第五管道流动，直至到达第二管道。随后，第二阀设置于相应关闭位置中，并执行低速灌装步骤。事实上，一旦第二阀设置于关闭位置中，则从物品流出的气体仅通过第四管道和第五管道就可到达第二管道，第五管道具有节流阀。在低速灌装步骤结束时，开闭器设置于关闭位置中。为了利用热可倾倒产品进行灌装，当灌装机操作中断时，灌装装置的组件必须保持是热的。为此，上文引用专利申请中所示的灌装装置还允许热可倾倒产品在第一流体管线、第二室、热源和罐箱之间循环。当灌装机操作中断时，第一阀移位至相应打开位置中，且开闭器保持在相应关闭位置中。由此，可倾倒产品在第一流体管线、第二室和罐箱之间再循环，并通过热源保持在期望温度下。本领域需要提供可利用热可倾倒产品以及利用充有碳酸气的产品灌装物品的特别易于制造的灌装装置。本领域还需要降低特别敏感的可倾倒产品被在物品灌装步骤期间从物品流出的气体污染的风险。

技术实现要素：
通过本发明实现上述目的，本发明涉及一种用于利用可倾倒食品产品灌装物品的灌装装置，所述灌装装置包括：-罐箱，能利用所述可倾倒产品灌装；-第一流体管线，在所述罐箱与倾倒开口之间延伸，在所述物品的灌装步骤期间所述可倾倒产品能通过倾倒开口；-开闭器，能在允许所述可倾倒产品通过所述第一流体管线从所述罐箱传递到所述开口的相应打开位置与防止所述可倾倒产品在所述第一流体管线的一区段处通过的相应关闭位置之间移位；-第一室，流体连接到所述罐箱；以及-第二流体管线，流体连接到所述开口并与所述第一室流体连接，以当所述开闭器在相应打开位置中时允许第一气体(aeriform)从所述物品流出，或者当所述开闭器在相应关闭位置中时传输第二气体至所述物品内；其中，所述第二流体管线界定介于所述开口与所述第一室之间的用于所述第一或者第二气体的单一路径。本发明因此涉及一种用于利用可倾倒产品灌装物品的灌装装置，所述灌装装置包括：-罐箱，能利用所述可倾倒产品灌装；-第一流体管线，在所述罐箱与倾倒开口之间延伸，在所述物品的灌装步骤期间所述可倾倒产品能通过倾倒开口；-开闭器，能在允许所述可倾倒产品通过所述第一流体管线从所述罐箱传递到所述开口的相应打开位置与防止所述可倾倒产品在所述第一流体管线的一区段处通过的相应关闭位置之间移位；-室；-第二流体管线，与所述开口且与所述室流体连接，以当所述开闭器在所述打开位置中时允许第一气体从所述物品流出，或者当所述开闭器在所述关闭位置中时传输第二气体至所述物品内；以及-第三流体管线，能与所述第一流体管线的设置于所述区段上游的节段(segment)流体连接；其中，-所述室能选择性地连接到所述罐箱或者连接到排气装置；-所述第二流体管线连接到所述室；其中，还包括：-第一阀，沿着所述第二流体管线插入并能在所述开闭器处于相应打开位置中且所述室流体连接到所述排气装置时移位至一打开位置中，在所述打开位置中，第一阀允许存在于所述物品中的所述第一气体流向所述室；以及-第二阀，沿着所述第三流体管线插入并能在所述开闭器在相应关闭位置中且所述室流体连接到所述罐箱时移动到相应打开位置，在该打开位置中，该第二阀允许所述可倾倒产品流向所述室。附图说明为了更好地理解本发明，通过非限制性实例且参考附图，下文中公开了两个优选实施方式，其中：-图1至图4示出根据本发明制造的灌装装置的第一实施方式在相应操作步骤中的横截面；-图5至图8示出根据本发明制造的灌装装置的第二实施方式在相应操作步骤中的横截面；以及-图9示意性示出包括图1至图4或者图5至图8中灌装装置的灌装机。具体实施方式参考图9，数字1将灌装机有限地示出为用于利用可倾倒食品产品灌装物品2的台。具体地，灌装台适于在高温(例如，80摄氏度)下利用可倾倒产品(具体地，可倾倒食品产品)或者在室温下利用充有碳酸气的产品(即，二氧化碳溶解在产品内)灌装物品2。术语“室温”是指在4摄氏度和22摄氏度范围之间的温度。具体地，产品为食品产品且可为能量饮料。更具体地，灌装台基本上包括：-转盘式传送带3，围绕轴线A(在所示情况下为竖直的)沿着圆形路径P旋转；-多个灌装装置10，适于利用可倾倒食品产品灌装相应物品2并由在转盘式传送带3的轴线A外部的外周边缘支撑；-入口输送器4，具体地为星形轮，在路径P的台I处将待灌装物品2供给至转盘式传送带3；以及-出口输送器5，具体地为星形轮，在路径P的台O处通过转盘式传送带3供给以灌装有可倾倒产品的物品2。更准确地，路径P包括：-工作节段R，从台I延伸到台O；以及-返回节段S，从出口台O延伸到入口台I。输送器4能沿着在台I处与路径P相切的圆形路径Q1移动。输送器5能沿着在台O处与路径P相切的圆形路径Q2移动。灌装机1还包括(图1至图4)：-罐箱6，相对于轴线A固定且为所有灌装装置10共有，并含有可倾倒食品产品和二氧化碳；以及-多个罐箱7，与相应灌装装置10相关联，可围绕轴线A与相应灌装装置10一体地旋转，并与罐箱6流体连接。每个物品2包括：-口8，适于允许通过灌装机1灌装物品2以及随后从物品2倾倒食品产品；以及-底壁(未示出)，与口8相对。物品2在所示情况下为由玻璃、塑料或者罐头制成的容器。为了简单起见，由于装置10彼此相同，所以以下描述将只提到一个装置10、相应罐箱7和相应物品2。装置10基本上包括：-框架11，固定到转盘式传送带3；-流体管线12，由框架11界定并在其相对侧上包括与罐箱7连接的入口13以及倾倒开口14，倾倒开口14由框架11界定并面向物品2的口8；-开闭器15，在流体管线12内平行于轴线B滑动并在允许口13和开口14之间的流体连接的打开位置(图2所示)与防止口13和开口14之间的流体连接的关闭位置(图1、图3和图4所示)之间移动。更具体地，开闭器15在开口14侧上包括具有轴线B的锥形端部16。框架11还包括相对于轴线B固定并界定环形开口14的钟状元件17。当开闭器15在关闭位置中时，端部16抵接元件17的区段19，以阻断开口14。不同的是，当开闭器15在打开位置中时，端部16被提升且因此沿着轴线B与钟状元件17隔开，以允许可倾倒产品流过开口14。更准确地，开闭器15通过弹簧18而朝着相应关闭位置弹性加载，并例如通过气动操作构件而可朝着打开位置移位。在所示情况下，弹簧18为螺旋形并沿着轴线B延伸。框架11还界定：-管道20，具有在物品2的灌装步骤期间可容纳在物品2的口8内的端部21；-室25，与管道6流体连接；以及-流体管线22，在管道20的与端部21相反的口23与室25之间延伸。管道20至少部分容纳在具有轴线B的柱状元件24内。弹簧18固定至开闭器15且在与管道20相对的侧上固定至元件24。装置10还包括阀26，该阀沿着流体管线22插入并可在以下位置之间移位：-将管道20和室25流体连接的打开位置(图1和图2)；以及-防止管道20和室25之间的流体连接的关闭位置(图3和图4)。有利地，流体管线22界定介于开口14和室25之间的用于气体的单一流体路径。具体地，流体管线22由在口23和室25之间延伸的单一管道30形成。换言之，气体可仅通过管道30在开口14和室25之间移动。所述气体为在物品2灌装步骤期间通过管道20从物品2流出的气体(图2)。在可倾倒产品为充有碳酸气的情况下，所述气体可为在物品2灌装之前的物品2加压步骤期间通过管道20传送到物品2的二氧化碳(图1)。装置10还包括：-室40；-流体管线41，在室40与流体管线12的沿着从罐箱7到开口14的可倾倒产品路径行进设置于钟状元件17的区段19上游的开口45之间延伸；-流体管线42，在流体管线12的设置于抵靠钟状元件17的开闭器15的区段19下游的开口44与室40之间延伸；以及-节流阀49，沿着流体管线42插入在阀51和室40之间。更具体地，室40选择性流体连接到环境压力下的排气装置46，或者流体连接到热源39和罐箱6。换言之，室40：-与排气装置46流体连接并与热源39和罐箱6流体隔离；或者-与热源39和罐箱6流体连接并与排气装置46流体隔离。装置10还包括：-阀50，沿着流体管线41插入，并可在分别允许或者防止可倾倒产品沿着流体管线41从开口45流向室40的打开位置(图4)或者关闭位置(图1至图3)之间移位；-阀51，沿着流体管线42插入，并可在分别允许或者防止物品2中所含气体沿着流体管线41从开口44流向室40的打开位置(图3)或者关闭位置(图1、图2和图4)之间移位；-流速测量器53，适于测量从罐箱7流向流体管线12且因此灌装物品2的可倾倒产品的流速；-控制单元55(图1至图4中仅示意性示出)，被构造成根据灌装装置10必须执行的操作周期，将阀26、50、51和开闭器15设置于相应打开和关闭位置之间。控制单元55也由流速测量器53控制。下面仅参考一个灌装装置10以及单个相应物品2描述灌装机1的操作。更准确地，下文中公开了在室温(即，在4摄氏度和22摄氏度范围之间的温度)下利用充有碳酸气的可倾倒食品产品(即，含有溶解的二氧化碳)灌装物品2的周期期间的灌装机1的操作。在所述周期期间，控制单元55保持室40连接到环境压力下的排气装置46，并防止(未示出)室40和热源39之间的流体连接。转盘式传送带3从在路径P的台I处的输送器4接收待灌装物品2，并将已灌装物品2供给到在路径P的台O处的输送器5。更准确地，物品2被设置为使得口8位于管道20的倾倒开口14下方且管道20通过该口。根据阀26、50、51和开闭器15都由控制单元55保持在相应关闭位置中的条件，灌装装置10执行以下操作：-通过在物品2内引入二氧化碳而对物品2加压，以使物品2中的压力达到罐箱7中存在的值(图1)；-利用充有碳酸气的产品灌装物品2(图2)；以及-将物品2降压(图3)。更详细地，控制单元55在加压步骤期间将阀26移位于打开位置中，使得罐箱6中所含二氧化碳可沿着流体管线22和管道20流动，直至到达物品2的口8(图1)。一旦加压步骤完成，控制单元55抵抗弹簧18的动作而将开闭器15移位于打开位置中。因此，可倾倒产品从流体管线12流动到物品2内。同时，物品2中所含气体通过管道20和流体管线22，直至到达罐箱6(图2)。当流速测量器53已经检测到恰量可倾倒产品已经通过流体管线12且因此已经灌装物品2时，控制单元55将开闭器15移位于关闭位置中，从而中断物品2的灌装(图3)。此刻，控制单元55将阀51移位到打开位置，使得物品颈部中所含气体从开口44流出，并通过流体管线42到达室40，因此到达排气装置46。由此，物品2被降压。然后，阀51通过控制单元55回到关闭位置，且灌装有可倾倒产品的物品2从台O处的输送器5退出并从灌装装置10移走。限于与先前公开的利用充有碳酸气的产品灌装物品2的周期不同的步骤，下文中公开了利用未充碳酸气的“热”(即，在高于室温的温度下)可倾倒产品灌装物品2的周期。所述“热”灌装周期与先前公开的利用充有碳酸气的产品的灌装周期不同之处在于，控制单元55保持室40连接到罐箱6和热源39，并同时保持室40与排气装置46隔离。所述“热”灌装周期与先前公开的利用充有碳酸气的产品的灌装周期不同之处还在于，不包括分别在灌装物品2步骤之前和在灌装物品2步骤之后对物品2加压和降压的步骤。因此，在高于室温的温度下利用可倾倒产品灌装物品2的周期期间，阀42通过控制单元55保持在关闭位置中。最后，“热”灌装周期与先前公开的利用充有碳酸气的产品的灌装周期不同之处在于，当灌装机1在未灌装物品2的操作步骤中时，可倾倒产品在开口45、流体管线41、室40、热源39和罐箱6之间再循环(图4)。更准确地，通过设置于关闭位置中的开闭器15，控制单元55将阀50设置于打开位置中。可倾倒产品因此通过热源39，并保持在高于室温的温度下。当需要恢复物品2灌装时，控制单元55将阀50移位于关闭位置中。然后，控制单元55将开闭器15设置于相应打开位置中。参考图5至图8，数字10’作为整体表示根据本发明的不同实施方式的灌装装置。灌装装置10’与灌装装置10相似，且下文将只描述不同部分；在可能情况下将通过相同参考数字表示灌装装置10和10’的对应或者等同部分。具体地，灌装装置10’与灌装装置10不同之处在于，包括：-室60’，能与排气装置46’或者与热源39和罐箱6流体连接；-流体管线61’，在流体管线22的介于口23和阀26之间的节段43’与室60’之间延伸，且阀62’沿着流体管线61’插入；以及-流体管线41’，在室60’与流体管线12的开口45之间延伸，且阀50’沿着流体管线41’插入。灌装装置10’的操作与灌装装置10的操作相似，不同之处在于，在利用室温的充有碳酸气的产品灌装物品2的周期期间，阀26通过控制单元55’保持在关闭位置中，且阀62’通过控制单元55’设置于相应打开位置中(图6)。室60’还通过控制单元55’与排气装置46’流体连接。由此，在利用可倾倒产品灌装物品2的步骤期间，从物品2流出的气体特定地沿着流体管线61’流向室60’和排气装置46’。因此，从物品2流出的气体不回到罐箱6，并不与存在于罐箱6中的可倾倒产品混合。根据控制单元55’的替代构造(未示出)，在利用室温的充有碳酸气的产品灌装物品2的周期期间，阀26通过控制单元55’保持在打开位置中，且阀62’通过控制单元55’设置于相应关闭位置中。由此，在利用可倾倒产品灌装物品2的步骤期间，从物品2流出的气体特定地沿着流体管线22流向室25和罐箱6。不同的是，参考利用室温可倾倒产品灌装物品2，在中断灌装机1操作的步骤中，控制单元55’将阀26、51和62’保持在相应关闭位置中并将阀50’设置于相应打开位置中。控制单元55’还将室60’与热源39流体连接(图8)。由此，在灌装步骤中断的情况下，可倾倒产品在开口45、流体管线41’、室60’、热源39以及罐箱6和7之间再循环。根据装置10、10’的特征分析且根据本发明，其允许获得的优点显而易见。具体地，灌装装置10、10’允许利用简单结构在高于室温的温度下利用不含二氧化碳可倾倒产品灌装物品2以及在室温下利用充有碳酸气的产品灌装物品2。具体地，流体管线22由在口14和室25之间延伸的单一管道30形成。因此，灌装装置10、10’允许利用相对于在本说明书背景技术部分中公开的已知解决方案中所示结构特别简单的结构，来执行在物品2灌装步骤期间的气体返回或者在利用气体产品灌装物品2之前的物品2加压。此外，灌装装置10’特别适合利用特别容易腐坏的可倾倒产品灌装物品2。事实上，从物品2流出的气体沿着流体管线61’输向室60’和排气装置46’。因此，所述气体不与存在于罐箱6中的可倾倒产品混合。这避免了特别容易腐坏的产品在存储于罐箱6中时被在物品灌装步骤期间从物品2流出的气体污染。最后，很明显，在不脱离权利要求保护范围的情况下，可对灌装装置10、10’做出修改和变动。