在待填充容器的灌装和封闭过程中的容器封闭器的清洁的制作方法

本发明涉及一种用于用填充产品填充容器并且用封闭器封闭容器的填充和封闭装置和方法。填充和封闭装置和方法优选地尤其地应用在饮料灌装设备中，例如用于灌装碳酸化的灌装产品，例如啤酒、矿泉水或软饮料。

背景技术：

在饮料灌装设备中用于灌装填充产品的各种方法和装置中，已知一种用于容器的冲击式填充的技术，该技术例如在de102014104873a1中作了描述。在这种情况下，提供处于超压下的填充产品，该超压将待填充容器排空并且将处于超压下的填充产品导入到处于负压下的容器中。为了缩短填充产品在填充到容器中之后的沉降时间并防止填充产品起泡和溢泡，封闭处于超压下的容器，而不用事先进行容器内部空间与环境的压力平衡。

为此，从de102014104873a1的实施例中可以看出，通过将填充机构和封闭机构布置在同一个处理室中来将填充过程和封闭过程尽可能地在空间和时间上进行集成是有意义的。在这里，填充机构实施为可移动的，其中，首先将容器口部按压在填充机构上以填充容器，随后将填充机构移除，以为封闭器腾出位置。

为此，在每个填充/封闭循环中将封闭器引入到处理室中并转移到封闭锥体中。封闭锥体例如磁性地收纳封闭器并牢固地保持该封闭器。随后，将填充机构放置到容器口部上并开始填充过程。填充机构除了用于实际产品供应的管线和阀以外还可以配备有气体管线和气体阀，以便冲洗、偏置容器和/或在容器中产生超压或负压。同时，在处理室中建立超压。在容器填充完成之后，移除填充机构，并且封闭锥体将封闭器放置在容器口部上并封闭容器。

在封闭器的加工时，例如在分拣和运输时，会发生封闭器之间的磨损。这样的磨损颗粒和其他异物会被携带并因此进入到待填充容器中。为了防止受污染的产品进入市场，已知有各种技术来检查封闭后的已填充容器并且在必要时弹出已填充容器。

还已知，使用气体、例如惰性气体或氮气对容器封闭器在放置在待封闭容器上之前进行冲洗。该冲洗过程用于将在对氧气敏感的产品中的可能的氧气从封闭器空间(以及容器的顶部空间)中排出。通过冲洗还进行容器封闭器的清洁。因此，de102012104765a1描述了一种用于封闭容器的装置，该装置具有喷嘴架，该喷嘴架具有用于将冲洗气体吹入到封闭器中的向上指向的喷嘴和用于将冲洗气体吹入到容器的顶部空间中的向下指向的喷嘴。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种优选地在饮料灌装设备中用于用填充产品填充容器并且用封闭器封闭该容器的改进的填充和封闭装置和改进的方法，尤其是改进在容器的灌装和封闭时的纯度，并因此减少已填充容器被异物颗粒弄脏或污染的概率。

该目的是通过一种具有权利要求1的特征的填充和封闭装置以及一种具有权利要求9的特征的方法来实现的。有利的改进方案从从属权利要求、本发明的以下图示以及优选实施例的描述中得出。

根据本发明的填充和封闭装置用于用填充产品填充容器并且用封闭器封闭容器。填充和封闭装置优选地应用在饮料灌装设备中，例如用于灌装碳酸化的灌装产品，例如啤酒、矿泉水或软饮料，因为在食品加工中对卫生和纯度的要求特别高。

因此，提出了一种优选地在饮料灌装设备中用于用填充产品填充待填充容器并且用于随后用封闭器封闭已填充容器的填充和封闭装置。所述填充和封闭装置具有填充机构，所述填充机构构造并设置成将填充产品导入到待填充容器中。另外，设置有封闭机构，所述封闭机构构造并设置成收纳所述封闭器并且用所述封闭器封闭已填充容器。并且设置有清洁组件，所述清洁组件具有至少一个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴构造并设置成将气体射流指向由所述封闭机构保持的封闭器，优选地指向所述封闭器的下侧部。

气体射流可以优选地是二氧化碳、氮气(n2)和/或无菌空气。

封闭器的下侧部在此理解为在封闭时面向容器内部的侧部。

通过使用气体射流对封闭器进行施力来将可能的异物颗粒从封闭器中去除，从而减少了已填充容器被污染的概率。气体射流在此特别优选地指向封闭器的下侧部，因为该下侧部会在封闭之后与填充产品直接接触。

另外，填充和封闭装置的结构允许同时或在时间上重叠地实施封闭器清洁和灌装。通过这种并行实施，可以减少用于灌装容器和清洁封闭器的总过程时间。在灌装和封闭时的卫生和纯度的改进还如此得到优化，即，在封闭之前，也就是说在封闭器已由封闭机构保持的状态下，紧接着进行封闭器的清洁或最后清洁。

优选地，填充机构具有口部部段，所述口部部段为了填充容器而可以与容器流体连通，特别优选地可密封地放置在容器口部上。这样，可以有效地防止在清洁期间可能的清洁掉的颗粒进入到容器内部中。为了使口部部段可靠地安置在容器口部上，口部部段可以具有定心罩，该定心罩具有合适成形的按压橡胶。

优选地，填充和封闭装置具有处理室，其中，填充机构的口部部段布置在所述处理室中以填充容器，并且同样在所述处理室中布置有具有封闭器的封闭机构，用于清洁该封闭器以及用于封闭容器。换句话说，在处理室中进行容器的填充、封闭器的清洁以及封闭器的封闭，由此填充/封闭过程是特别有效且卫生可行的。另外，可以通过这种方式检查容器口部的环境中的气氛，尤其是在填充过程结束和容器完全封闭之间的关键时间段中。

优选地，处理室可相对于外部环境密封。此外，处理室优选地具有气体供给部，所述气体供给部设置成在处理室中产生过压和/或将处理室排空。在填充过程和封闭器清洁以及封闭过程期间，处理室优选地相对于所有侧部大致完全密封，由此可以建立合适的内部压力，该内部压力优选地大约对应于填充压力。这样，即使在冲击式灌装含二氧化碳的填充产品时，也可以避免在将口部部段从容器口部松开之后的溢泡。

根据一个特别优选的实施方式，处理室的气体供给部由清洁组件、尤其是清洁喷嘴部分地或全部地实现。该至少一个清洁喷嘴以这种方式协同承担两个功能：a)清洁由封闭机构保持的封闭器；b)在处理室中建立期望的气氛。这样，填充和封闭装置可以在结构上简化，由此带来可靠性的提高和维护成本的降低。另外，常规的用于处理室的气体供给部可以通过很少的结构修改来加装清洁功能。

优选地，清洁组件具有气体管线，所述气体管线与清洁喷嘴流体连通并且与清洁喷嘴一起布置在填充机构的填充机构壳体中。在该情况下，清洁组件或其一部分集成在填充机构中。在本填充和封闭装置的情况下，这种集成是特别有利的，因为填充机构在填充时位于封闭机构附近，因此清洁喷嘴无需附加的结构费用就能够将气体射流指向封闭器。

优选地，填充机构为此是至少部分地可移动的并且如此设置，使得填充机构为了填充容器而可以如此定位，使得清洁喷嘴在填充容器期间将气体射流指向由封闭机构保持的封闭器，优选地指向所述封闭器的下侧部。因此，填充机构的可移动性被协同地用于灌装和释放用于封闭机构的容器口部区域以及用于清洁喷嘴的定位和可能的取向。

为了将填充产品引入到容器中并进行计量，填充机构优选地具有填充产品管线和填充阀。此外，用于运输和分配添加剂和/或气体的装置，例如气体管线和气体阀，可以布置在填充机构壳体中。通过用于运输和分配气体的可能的装置，还可以用气体例如惰性气体、氮气和/或二氧化碳冲洗和/或偏置容器。

此外，可以通过该装置将容器内部空间调节到期望的压力，例如将容器内部空间排空。填充产品管线例如实施为环形管线，该环形管线大致与居中布置的气体管线同心地延伸。应指出的是，气体阀和填充阀可以相互有效连接，从而例如用于共同使用的致动器可以设置成简化填充机构的结构并提高可靠性。

优选地，封闭机构具有用于收纳封闭器的封闭头，其中，所述封闭头可以具有用于收纳封闭器的磁体，由此可以以结构简单的方式居中且可靠地收纳封闭器并将其放置在容器口部上，尤其是当该封闭器是金属瓶盖时。替代地，封闭器可以由合适的抓握或夹紧装置抓紧和保持，从而本文所述的概念也可以实现用于塑料封闭器、旋转封闭器等。

上述的目的还通过一种优选地在饮料灌装设备中用于用填充产品填充容器并且用封闭器封闭所述容器的方法来实现的。该方法如填充和封闭装置那样优选地应用在饮料灌装设备中，例如用于灌装碳酸化的灌装产品，例如啤酒、矿泉水或软饮料，因为在食品加工中对卫生和纯度的要求特别高。

因此，提出了一种优选地在饮料灌装设备中用于用填充产品填充容器并且用封闭器封闭所述容器的方法，其具有以下步骤：通过封闭机构收纳所述封闭器；借助填充机构将填充产品导入到待填充容器中，以填充容器；借助清洁组件清洁所述封闭器，所述清洁组件具有至少一个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴将气体射流指向由所述封闭机构保持的封闭器，优选地指向所述封闭器的下侧部；以及在填充完成后，用所述封闭器封闭容器。

已经参照填充和封闭装置描述的特征、技术作用、优点和实施例类似地适用于该方法。

因此，在填充期间，也就是说在将填充产品导入到容器中期间，执行封闭器的清洁。术语“期间”在这里不仅包括大致相同的时间段，而且包括重叠的时间段。通过这种并行实施，可以减少用于灌装容器和清洁封闭器的总过程时间。在灌装和封闭时的卫生和纯度的改进还如此得到优化，即，在封闭之前，也就是说在封闭器已由封闭机构保持的状态下，紧接着进行封闭器的清洁或最后清洁。

优选地，在将填充产品导入到容器中之前，将填充机构的口部部段密封地放置在容器口部上。这样，可以有效地防止在清洁期间可能的清洁掉的颗粒进入到容器内部中。为了使口部部段可靠地安置在容器口部上，口部部段可以具有定心罩，该定心罩具有合适成形的按压橡胶。

优选地，在将填充产品导入到容器中之前和/或期间，围绕口部部段并相对于外部环境密封的处理室通过气体供给部达到特定压力，优选为相对于处理室的外部环境的过压。在填充过程、封闭器清洁以及封闭过程期间，处理室优选地相对于所有侧部大致完全密封，由此可以建立合适的内部压力，该内部压力优选地对应于填充压力。这样，即使在冲击式灌装含二氧化碳的填充产品时，也可以避免在将口部部段松开之后的溢泡。

优选地，处理室中的压力建立由清洁喷嘴的气体射流完全或部分地实现。清洁喷嘴以这种方式协同承担两个功能：a)清洁由封闭机构保持的封闭器；b)在处理室中建立期望的气氛。这样，填充和封闭装置可以在结构上简化，由此带来可靠性的提高和维护成本的降低。另外，常规的用于处理室的气体供给部可以通过很少的结构修改来加装清洁功能。

优选地，在将填充产品导入到容器中之后，将口部部段从容器口部移除并移开，并且随后使封闭机构以所收纳的且清洁过的封闭器降低到容器口部，以便用封闭器封闭容器。因此，填充机构的可移动性被协同地用于灌装和释放用于封闭机构的容器口部区域。

优选地，清洁组件具有气体管线，所述气体管线与清洁喷嘴流体连通并且与所述清洁喷嘴一起布置在填充机构的填充机构壳体中，其中，在将填充产品导入到容器中之前，移动并定位填充机构，以便同时执行容器的填充和封闭器的清洁。因此，填充机构的可移动性被协同地用于灌装和释放用于封闭机构的容器口部区域以及用于清洁喷嘴的定位和可能的取向。在该情况下，清洁组件或其一部分集成在填充机构中。在本填充和封闭装置的情况下，这种集成是特别有利的，因为填充机构在填充时位于封闭机构附近，因此清洁喷嘴无需附加的结构费用就能够将气体射流指向封闭器。

本发明的其他优点和特征从以下对优选实施例的描述中将变得显而易见。在此描述的特征可以单独实现，或者与上述特征中的一个或多个组合实现，只要这些特征不冲突即可。在这里，参照附图对优选实施例进行以下描述。

附图说明

图1是从侧面观察的示意性横截面图，该图示出了具有用于清洁封闭器的清洁装置的填充和封闭装置的截面。

具体实施方式

以下，参照图1描述本发明的优选实施例。

在本文中，图1示出了一种在饮料灌装设备中用于用填充产品填充容器(图1中未示出)并且用封闭器2封闭该容器的填充和封闭装置1的截面。

填充和封闭装置1具有填充机构20，该填充机构20在图1所示的处理阶段中伸入到处理室10中。填充机构20具有：用于运输和灌装填充产品的装置，例如填充产品管线23和布置在填充产品管线23的下端部的填充阀；以及用于运输和分配气体的装置，例如气体管线21和气体阀22，收纳在填充机构壳体24中。

通过用于运输和分配气体的装置，可以用气体例如惰性气体、氮气和/或二氧化碳冲洗和/或偏置容器。此外，可以通过该装置将容器内部空间调节到期望的压力，例如将容器内部空间排空。应指出的是，当然可以为不同的气体和目的设置多个气体管线21。

气体阀22包括气体阀锥22a和气体阀座22b，该气体阀锥22a和该气体阀座22b设置成调节气体流量。为此，气体阀锥22a可通过未示出的致动器来切换。

填充产品管线23例如实施为环形管线，该环形管线大致与气体管线21同心地延伸。气体和填充产品的供应以及气体的导出用于排空容器100都通过未详细说明的源、阀、致动器等来进行。应指出的是，气体阀22和填充阀可以相互有效连接，从而例如用于共同使用的致动器可以设置成简化填充机构20的结构并提高可靠性。

填充机构20在介质的排出端部处具有口部部段5，该口部部段5将介质聚集在一起并且如此设置，使得口部部段5可以密封地放置在容器口部上。为此，根据本实施例的口部部段25具有定心罩，该定心罩具有合适成形的按压橡胶25a。

填充机构20设置成至少部分地可移动，使得填充构件20的图1所示的臂状部段可以移入到处理室10中，并且要么缩回到其中，要么甚至从其中完全移除。由此能够将将容器口部针对灌装过程按压到填充机构20的口部部段25上并且随手在灌装过程完成之后如此程度地移除填充机构20，使得容器在处理室10中是可关闭的。

为了确保填充机构20的可移动性，而不会使处理室10的气氛暴露于不受控制的外部影响，相应地设置有用于密封的装置，该装置在图1中未示出。例如，在灌装过程完成之后的处理室压力可以大于外部环境的压力，在这种情况下，该外部环境的压力不必是大气压，由此可以几乎排除污物向处理室10中的渗透。替代地或附加地，处理室10可以位于清洁室中或者构成这种清洁室。

容器的封闭由封闭机构30执行，该封闭机构30是填充和封闭装置1的一部分。封闭机构30具有封闭头31，该封闭头31伸入到处理室10中并且在本实施例中是大致垂直可移动的。如填充机构20一样，封闭机构30相对于处理室10的壁密封，以便避免由于外部影响而污染或不受控地破坏处理室10内部的气氛。

封闭机构30构造并设置成在封闭头31上收纳并保持封闭器2。为此，封闭头31可以具有磁体，由此可以以结构简单的方式居中收纳封闭器2并将其放置在容器口部上以封闭容器，尤其是当该封闭器2是金属瓶盖时。替代地，封闭器2可以由合适的抓握或夹紧装置抓紧、保持并施加到容器口部上，从而本文所述的概念也可适用于塑料封闭器、旋转封闭器等。

封闭头31设置成可沿向上/向下方向移动，其中，封闭头31与容器口部大致同轴地布置，以便可以将封闭器2可靠地施加到容器上。

封闭器2向封闭头31的转移可以以各种方式进行。例如，可以针对每个填充/封闭循环在第一步中将封闭器2例如从分选单元和供应槽引入到处理室10中。为此，处理室10可以是关闭机构30的一部分并且执行相对于封闭器供应部、例如供应槽或传递臂的相对运动，其中，封闭头31从封闭器供应部拾取并保持封闭器2。

为了填充容器，将容器升高并相对于处理室10密封。

至少以其口部密封地收纳在处理室10中的容器密封地压靠在移除到填充位置的填充机构20上，或者填充机构20密封地按压到容器的口部上。因此，填充机构20的口部部段25标记了容器行程的终点位置。封闭头31收纳封闭器2并移入到处理室10中。处理室10相对于环境以及相对于容器或其颈部区域或口部区域的密封可以通过给一个或多个密封件充气来实现。

处理室10自身优选地不实施提升运动。在填充过程结束之后，填充机构20缩回，并且封闭头31继续向下移动到容器口部上，以封闭容器。

填充和封闭装置1具有清洁组件40，该清洁组件40在本实施例中同时实现处理室10的气体供给部并且优选地至少部分地集成到填充机构20中。

清洁组件40包括气体管线41和一个或多个清洁喷嘴42，该气体管线41可以实施为填充机构壳体24中的孔。清洁组件40，尤其是清洁喷嘴42的位置和取向如此设置，使得当填充机构20处于填充位置时，排出的气体射流撞击封闭器2的下侧部。作为气体，优选地使用二氧化碳，然而也可以使用其他介质，例如无菌空气。

向处理室10中的气体供应，因此同样对封闭器2的清洁，都优选地在填充过程期间进行。通过这样的并行实施可以优化整个过程。在填充过程和封闭器清洁期间，处理室10相对于所有侧部密封，从而在处理室10中建立了合适的内部压力。该内部压力优选地对应于在灌装含二氧化碳的填充产品的情况下可能的二氧化碳的填充压力或饱和压力，以阻止在填充过程结束之后填充产品的起泡或溢泡。

在图1的实施例中，通过使处理室10和清洁组件40一起由气体管线41和清洁喷嘴42实现，来将用于处理室10的气体供给部和清洁组件40进行集成。通过清洁喷嘴42的位置和取向来确保清洁作用。这意味着，在打开气体管线41时，存在高的压力差，并且气体以高速从清洁喷嘴42流出到处理室10中。然而，该压力差随时间减小，由此出口速度减小至压力平衡。因此，在气体供应开始时清洁效果最大。

作为整体实施例的替代例，还可以通过应用用于气体供给和清洁的不同装置来分离两个功能，即，处理室10的气体供给和封闭器2的清洁。此外，这些装置不必一定集成到填充机构20中。例如，可以通过单独的管线、阀等实现处理室10的气体供给，而气体管线41和清洁喷嘴42仅为了清洁封闭器2而设置和优化。在该情况下，气体管线41和清洁喷嘴42是清洁组件40的一部分，该清洁组件40与处理室10的气体供给至少部分地分开并且与之不同。这样可以例如实现的是，用于封闭器清洁的气体射流的出口速度随着处理室2的内部压力增大而保持恒定或不大强烈地下降，以抵消清洁作用的降低。

如果现在容器被填充，封闭器2被清洁并且处理室10的内部空间达到期望的压力，则填充机构20可以缩回，并且封闭头31可以继续其向下移动，直到通过到达容器口部来封闭该容器口部。

通过在填充过程期间的封闭器2的清洁过程，可以去除封闭器2的内侧上的可能的异物颗粒，从而降低了已灌装容器被污染的概率。通过借助气体射流对封闭器施力，使得颗粒从封闭器2被去除并且随后位于处理室10的内部中。该处理室10中，待填充容器在清洁期间严密地按压在口部部段25上，从而防止了清洁掉的颗粒进入到容器内部。另外，在灌装和封闭容器方面的可靠性和纯度的改善如此得到优化，即，封闭器2的清洁或最终清洁尽可能晚地，即在处理室10自身中以及在填充过程期间进行。

在适用的情况下，可以在不脱离本发明的范围的情况下将实施例中示出的所有单独特征相互组合和/或交换。

附图标记说明：

1填充和封闭装置

2封闭器

10处理室

20填充机构

21气体管线

22气体阀

22a气体阀锥

22b气体阀座

23填充产品管线

24填充机构壳体

25口部部段

25a按压橡胶

30封闭机构

31封闭头

40清洁组件

41气体管线

42清洁喷嘴