用于灌装容器的装置和用于操作该装置的方法与流程

本发明涉及一种用于灌装容器的装置、一种具有多个灌装装置的灌装器及一种用于操作灌装装置的方法。

背景技术：

1、在用于将灌装物灌装到诸如瓶子的容器中的灌装设备中，可包括用于灌装容器的灌装器。灌装器可以具有至少一个灌装站或用于灌装容器的装置。该装置可具有用于调整灌装时流速的节流阀，以及在节流阀下游的灌装阀，用于将灌装物送入容器。例如，可以气动或电动操控节流阀。

2、wo 2018/141558 a1描述了一种用于在包装中灌装液体或可流动内容物的装置，包括罐、具有灌装阀的灌装装置、连接罐和灌装装置的管道以及设置在罐和灌装装置之间的管道中的节流阀。节流阀具有可变的流动截面。节流阀具有用于调节流动截面的执行器。执行器用于改变阀位置，并且可以包括例如气动致动单元。

3、节流阀的气动致动器的缺点可能是，在实际应用中，当需要精确的可重复的精度时，其被限制在有限数量的可启动位置。气动致动器的缺点可能是，由于阀部件链路或行程较小，其不适合纸浆、碎片等灌装物，并且其只是相对缓慢地关闭。

4、本发明的目的是创造一种用于灌装容器的改进装置，该装置优选地至少部分地克服上述缺点。优选地，该装置既可灌装含纸浆(含碎片/含纤维)的液体灌装物，也可灌装无纸浆(无碎片/无纤维)的液体灌装物，例如静止的或碳化的灌装物，而不必在灌装速度方面做出任何妥协。

技术实现思路

1、此目的通过独立权利要求的特征来实现。有利的改进方案在从属权利要求和说明书中给出。

2、本公开的一个方面涉及一种用于灌装容器的装置(例如用于灌装器的灌装站)。该装置具有一个灌装阀，用于将(例如液体或糊状)灌装物(例如在被压在容器的容器口上的状态下)排放到容器中。该装置具有用于调整灌装物的流速的节流阀，其中，节流阀位于灌装阀的上游。节流阀具有用于调整节流阀的流动截面的阀部件。节流阀具有气动致动器，该气动致动器与阀部件有效连接，用于移动阀部件。节流阀具有电动致动器，该电动致动器与阀部件有效连接，用于移动阀部件。

3、有利的是，该装置可以使节流阀的电动操控的优点和节流阀的气动操控的优点能够相互联系。例如，电动致动器可用于调节透明灌装物或不含纸浆、纤维或碎片的灌装物的流速。然而，在整个行程上的关闭功能(例如，完全或部分关闭节流阀)，对于灌装含纸浆等灌装物可能是必要的，可以通过气动致动器非常快速地执行，并且可以独立于电动致动器的速度执行。气动致动器可特别有利地用于电动致动器的动力支持，例如，对于具有增加灌装压力的碳化灌装物。因此，可以有利地允许安装功率较小的电动致动器，这需要更少的安装空间和更便宜的成本。此外，较低的电流消耗可以是特别有利的，因为例如，较少的电流可以传输到旋转式灌装器的旋转部分，因此也可以提供结构上较不复杂的滑环变压器或类似的装置。

4、优选地，气动致动器可以是气缸-活塞气动致动器。

5、优选地，电动致动器可以是机电、电动机、电磁或压电致动器，例如步进电机。

6、在一个实施例中，气动致动器(例如，气动致动器的活塞和/或压力室)连接在阀部件和电动致动器之间。因此，气动致动器一方面可以单独操作，另一方面可以与电动致动器组合操作，以移动阀部件。

7、在另一实施例中，气动致动器和电动致动器可相互解耦且可相互耦合。优选地，在气动致动器与电动致动器解耦的情况下，例如，对于关闭功能，阀部件只能从气动致动器而不能从电动致动器移动。在耦合的情况下，可以有利地允许电动致动器和气动致动器的共同操作，例如，以缓解电动致动器。

8、在另一实施例中，气动致动器具有可充入压缩空气的压力室和(例如，单件或多件)在阀部件和压力室之间有效连接的活塞。优选地，气动致动器的活塞可以限制压力室。因此，可以有利地实现气动致动器的可靠实现，气动致动器可以有利地与电动致动器连接，以便例如组合操作两个致动器或仅操作气动致动器。

9、在另一实施例中，气动致动器的活塞可独立于电动致动器移动。这样，仅通过气动致动器的操作就可以有利地实现阀部件的移动。替代地或附加地，气动致动器的活塞可由电动致动器推动和/或支撑。这样，通过气动致动器和电动致动器的共同操作或仅通过电动致动器的一次操作，可以有利地引起阀部件的运动。

10、在一个实施方式中，电动致动器具有优选地可从电动致动器的主轴螺母移动的活塞。因此，可以有利地实现电动致动器的可靠实现，电动致动器可以有利地与气动致动器连接，以便例如组合操作两个致动器或仅操作电动致动器。

11、在另一实施方式中，电动致动器的活塞可与气动致动器的活塞有效连接，优选地物理接触，以推动和/或支撑气动致动器的活塞。替代地或附加地，气动致动器的活塞和电动致动器的活塞具有相互接触的相对接触面。替代地或附加地，阀部件和电动致动器的活塞设置在气动致动器的活塞的相对端部。因此，可以提供用于实现所解释的功能的可靠和简单的结构。

12、在另一实施方式中，气动致动器的活塞可独立于电动致动器的活塞移动。替代地或附加地，气动致动器的活塞可由电动致动器的活塞推动和/或支撑。替代地或附加地，电动致动器的活塞可在压力室中移动。因此，也可以提供用于实现所解释的功能的可靠和简单的结构。

13、在一个实施变型中，装置还具有被配置为以不同的操作模式操作节流阀的控制装置。操作模式可以优选地具有纯气动致动器操作模式，其中仅操作气动致动器以移动阀部件和/或保持阀部件的位置，优选地用于关闭节流阀(例如，占据关闭位置或部分打开位置)。替代地或附加地，操作模式可以优选地具有纯电动致动器操作模式，其中仅操作电动致动器以移动阀部件和/或保持阀部件的位置，优选地用于微调流动截面。替代地或附加地，操作模式可以优选地具有组合操作模式，其中为了移动阀部件和/或保持阀部件的位置，气动致动器和电动致动器优选地同时操作。优选地，对于组合操作模式，气动致动器的控制压力可以是可调节的。例如，控制压力通常在5巴至6巴。例如，在组合操作模式下，控制压力可以从0巴调节到最大值。

14、优选地，术语“控制装置”可指电子设备(例如，设计为驱动电路或具有微处理器和数据存储器)和/或机械、气动和/或液压控制器，其可根据构造承担控制任务和/或调节任务和/或处理任务。虽然这里使用了“控制”一词，但其也可适当地包括或表示“调节”或“反馈控制”和/或“处理”。

15、在一个实施变型中，阀部件具有用于(例如，在低流速下)通过(例如，含纸浆、含纤维或含碎片的液体)灌装物的通道，优选地是凹口，优选地在节流阀的部分打开位置，其中节流阀基本上只能通过通道。该通道的优点是，小纸浆、纤维等在低流速下具有较大的横截面，从而降低了堵塞的风险。

16、在另一实施变型中，阀部件拧到气动致动器的活塞上。

17、在一个实施例中，节流阀具有复位弹簧，其使阀部件向打开位置或关闭位置偏置，并且优选地与气动致动器的活塞同轴布置。替代地或附加地，节流阀可具有用于在节流阀的阀部件和阀体之间密封的波纹管，其优选地与气动致动器的活塞同轴布置。

18、在另一实施例中，节流阀设计为斜座阀。斜座阀可以是具有相对较小的灌装物流偏转的相对流动阻力的直通阀。在这种情况下，斜座阀可以在流量特性要求，阀密封性和所需的安装空间之间提供一个很好的折衷。

19、在另一实施例中，装置还具有设置在节流阀上游的静态节流器和/或在灌装阀上游和节流阀上游或下游的流量测量装置。与仅灌装无纸浆/无碎片/无纤维的灌装物且仅具有电驱动节流阀的灌装装置不同，静态节流器可以提供灌装含纸浆/含碎片/含纤维的灌装物所需的流动截面。然而，静态节流器提供的流动截面可以设计得相对较大，因此允许非临界(无纸浆/无碎片/无纤维)灌装物的更大流速。通过流量测量装置可以有利地测量灌装物的流量。根据流量测量装置的测量，例如，控制装置可以操作节流阀和/或灌装阀(例如，打开和/或关闭)和/或调整节流阀和/或灌装阀的操作(例如，打开时间和/或打开宽度)。

20、本公开的另一个方面涉及一种灌装器，优选地是旋转式灌装器或线性灌装器，其具有如本文所公开的多个灌装装置。灌装器可以有利地获得已经参照灌装装置所解释的相同的优点。

21、优选地，灌装器可包括在用于制造、清洁、涂覆、测试、灌装、密封、贴标签、印刷和/或包装液体介质、优选饮料或液体食品的容器的容器处理设备中。

22、例如，容器可以被实施成瓶子、罐子、桶、纸板箱、小玻璃瓶等。

23、本公开的另一个方面涉及一种用于操作如本文所公开的装置的方法，具有至少一项步骤：

24、-通过装置将含纸浆、含纤维或含碎片的液体灌装物灌装到容器中，其中，阀部件仅由气动致动器移动和/或保持在关闭位置和/或部分打开位置(此外，可通过电动致动器调节至与灌装物中的颗粒相适应的最小行程；该最小行程可通过控制/调节来限制)；

25、-通过装置将无纸浆、无纤维、无碎片的液体灌装物灌装到容器中，其中用于在灌装时微调灌装速度的流动截面仅由电动致动器调整和/或保持，或由电动致动器和气动致动器通过移动阀部件共同调整和/或保持；以及

26、-通过气动致动器支持电动致动器，优选地用于降低电动致动器的电流消耗。

27、上述本发明的优选实施方案和特征可以根据需要相互结合。