充填裝置、充填機(jī)以及用于充填容器的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種充填裝置、充填機(jī)以及用于充填容器的方法，該充填裝置用于特殊容器的食物產(chǎn)品包裝設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及一種電子類型的充填裝置，在該裝置中閥與待充填的容器之間不會發(fā)生接觸。具體地，本發(fā)明涉及飲料裝瓶領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及一種充填裝置(1)，該裝置包括閥本體(2)，用于充填液體的分配管道(3)在閥本體中獲得，分配管道(3)在下部終止于分配噴嘴(4)，其中閥本體(2)的下部(2’)包括圍繞分配噴嘴(4)的套管(13)，以便在分配噴嘴(4)的外表面于套管(13)的內(nèi)表面之間形成環(huán)形室(14)，其特征在于，所述套管(13)連接至布置為與氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源(20)流體連通的衛(wèi)生處理管道(15)。
【專利說明】充填裝置、充填機(jī)以及用于充填容器的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充填裝置，該裝置用于適合容器的食品包裝設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及一種電子類型的充填裝置，在該裝置中，閥與待充填的容器之間不會發(fā)生接觸。具體地，本發(fā)明涉及飲料裝瓶領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的充填閥可以屬于兩種不同的類型:機(jī)械閥和電子控制閥。
[0003]前者通常提供充填流體分配噴嘴與瓶頸之間的接觸，這是能夠確定瓶的充填水平以及能夠停止所分配的流所必需的。這種類型的閥的缺點(diǎn)在于，例如，在一個瓶由于任何原因而被污染的情況下，這種污染可被傳遞到閥本身，因而被傳遞到下一個容器。這是一個嚴(yán)重的問題，因?yàn)樵谠擃I(lǐng)域中閥、容器以及其所有的周圍環(huán)境的衛(wèi)生處理是相當(dāng)相關(guān)的因素。
[0004]反之，電子閥不提供與瓶的任何直接接觸，因此消除了傳遞可能的污染的問題。但是，這種類型的閥還暴露于使存在于環(huán)境中的可能的微粒被帶入進(jìn)入容器的所分配的流中的風(fēng)險。
[0005]為了消除這個缺點(diǎn)(該缺點(diǎn)可能存在于所有類型的充填機(jī)中，機(jī)械的和電子的)，已知的是將機(jī)器工作區(qū)域封閉在受控的大氣環(huán)境中，在該大氣環(huán)境中產(chǎn)生無菌空氣過壓，以便防止來自于外部的被污染的空氣進(jìn)入工作區(qū)域。但是，由于相當(dāng)大的體積必須被保持在控制之下，這個解決方案(即使該接近方案被廣泛地使用)是繁重的，并且在任何情況下該接近方案不保證在許多操作狀態(tài)下(例如，諸如操作者進(jìn)入充填機(jī)操作區(qū)域)完全不存在污染。
[0006]對工作場地的并且特別地對充填裝置的衛(wèi)生處理的關(guān)注是一個突出方面。在圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)的電子閥的一個實(shí)例，在該圖中連接圍繞分配噴嘴的環(huán)形室的側(cè)管道是可見的。這種管道(通稱CIP (就地清洗)返回管道)為所有充填閥所公用以便清洗和消毒所有接觸產(chǎn)品的那些部件?；镜?，在清洗和衛(wèi)生處理步驟期間，閥在下部被堵住，并且衛(wèi)生處理液體通過產(chǎn)品供應(yīng)管道加入。液體沿著閥分配管道行進(jìn)、排出噴嘴、填充圍繞液體的環(huán)形室并且如由箭頭顯示的排出側(cè)管道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的問題是提供一種充填裝置，該充填裝置允許克服上文中闡述的缺點(diǎn)中的一個或者多個，并且特別地允許避免容器在經(jīng)歷充填操作時的外部污染。
[0008]這種問題通過如在本文中闡述的充填裝置來解決，所闡述的內(nèi)容是本說明書的整體的部分。
[0009]因此，本發(fā)明的一個目的是能夠避免容器在經(jīng)歷充填操作時的外部污染的一種充填閥和一種包含該充填閥的充填機(jī)。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是一種使用充填裝置的方法，該方法能夠避免容器在經(jīng)歷充填操作時的外部污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將一些實(shí)施例的實(shí)例的說明中變得更顯而易見，這些實(shí)例在下文中通過說明性的、非限制性的實(shí)例的方式并參考下列附圖給出:
[0012]圖1表示在衛(wèi)生處理步驟中的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的充填裝置的截面?zhèn)纫晥D；
[0013]圖2表示在操作狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的充填裝置的截面?zhèn)纫晥D；
[0014]圖3表示在衛(wèi)生處理步驟期間的圖2的裝置的示意圖；
[0015]圖4表示在不同的操作狀態(tài)中的圖2的裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的充填裝置(總體上用數(shù)字I表示)包括本體2，用于充填流體的分配管道3在該本體中獲得。分配管道3在下部終止于分配噴嘴4。
[0017]本體2通過支撐桿5固定至充填機(jī)(未示出)。用于瓶B的支撐臂6也固定至支撐桿5。支撐臂6是L形的并且終止于能夠接合瓶B的頸部的叉形件7。
[0018]分配管道3連接至充填流體供應(yīng)管8。
[0019]在一些實(shí)施例中，分配管道3包括大體上水平的第一段3’并包括通向分配噴嘴4的第二豎直段3”。在一些實(shí)施例中，第一段3’包括由兩個閥裝置10a、1b截斷的兩個大體上平行的分支9a、9b。兩個分支9a、9b具有不同的直徑。這樣，可引導(dǎo)充填流體流過具有較大直徑的第一分支9a或者流過具有較小直徑的第二分支％，從而改變分配的流體流速。
[0020]在圖2中顯示的實(shí)施例中，本體2的下部2’可與剩余的固定部2”脫離，以便允許其根據(jù)不同的分配需要而進(jìn)行維護(hù)和更換，該下部包括分配管道3的端部并包括分送噴嘴4。為了這個目的，兩個部分2’、2”的連接表面包括墊圈11(典型地為O型圈)和適合的固定裝置12。
[0021]但是，顯然的是，在其他的實(shí)施例中，本體2的下部2’和固定部2”可以形成單一件。
[0022]本體2的下部2’包括圍繞分配噴嘴4的套管13，以便產(chǎn)生在噴嘴4的外表面與套管13的內(nèi)表面之間形成環(huán)形室14的間隙。
[0023]套管13連接至衛(wèi)生處理管道15。衛(wèi)生處理管道15則又連接至管子16，該管子通過插入適合的閥裝置17(例如，三通閥或者類似的閥)而分成連接至氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源20的第一管線18a以及連接至液體衛(wèi)生處理流體的收集罐19的第二管線18b，液體衛(wèi)生處理流體將能夠從該收集罐中通過管子21和閥裝置22再循環(huán)至閥本體2的分配管道3中，或者被丟棄。因此，這樣，可使環(huán)形室14與所述氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源20連通，如將在下文中進(jìn)行解釋。
[0024]用于充填瓶B的產(chǎn)品從專用罐23中被取出，并且通過閥裝置22加入進(jìn)供應(yīng)管8中。因此，閥裝置22允許選擇操作充填步驟或者衛(wèi)生處理步驟。
[0025]在優(yōu)選的實(shí)施例中，衛(wèi)生處理管道15是已經(jīng)存在于現(xiàn)有技術(shù)的充填裝置中的CIP管道，本發(fā)明的裝置區(qū)別于該現(xiàn)有技術(shù)的充填裝置之處在于用于液體衛(wèi)生處理流體的再循環(huán)管道(其是典型的CIP(就地清洗)處理)和到氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的連接兩者的存在，該連接的功能將被在下文中進(jìn)一步地解釋。
[0026]在可替換的實(shí)施例中，分離的衛(wèi)生處理管道將能夠被提供給液體流體和氣態(tài)流體。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，充填裝置1是電子受控裝置，由此該裝置被操作地連接到驅(qū)動和控制單元，該驅(qū)動和控制單元驅(qū)動閥裝置10a、10b、17以及22的操作。
[0028]本發(fā)明的充填裝置的操作如下所述。
[0029]在操作狀態(tài)中，充填流體被從罐23中取出，并且該充填流體通過閥裝置22和供應(yīng)管道8加入進(jìn)分配管道3中，然后該充填流體通過分配噴嘴4從該分配管道分配進(jìn)瓶B中。伴隨地，閥裝置17使氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源20與環(huán)形室14流體連通。然后氣態(tài)衛(wèi)生處理流體(典型地?zé)o菌空氣或者無菌惰性氣體)離開圍繞由充填裝置1分配的充填液體流的環(huán)形室14，從而保證它與外部環(huán)境的隔離。
[0030]氣態(tài)衛(wèi)生處理流體通過一過壓(用“P++”表示)離開環(huán)形室14，該過壓高于通常相對于外部環(huán)境存在于充填機(jī)工作區(qū)域中的過壓(用“P+”表示)，由此氣態(tài)流體流被有效地產(chǎn)生，該氣態(tài)流體流從瓶B的頸部向外放出。因此，防止了粉塵或者其他污染物穿過進(jìn)入瓶B中。
[0031]相反，在非操作維護(hù)步驟(圖3)中，充填裝置1的開口將由適合的封閉件24密封，并且液體衛(wèi)生處理流體將通過閥裝置22和供應(yīng)管道8加入，該液體衛(wèi)生處理流體將在分配管道3和環(huán)形室14中循環(huán)，然后該液體衛(wèi)生處理流體將通過衛(wèi)生處理管道15被去除。在這個情況下，閥裝置17將引導(dǎo)離開的液體流體進(jìn)入罐19中。
[0032]在圖4中示出的不同操作狀態(tài)中，將能夠執(zhí)行通過從罐23中取出的充填液體的容器的常規(guī)充填。在可應(yīng)用到無需特殊衛(wèi)生處理的類型的產(chǎn)品的情況下，衛(wèi)生處理氣體將被排除。
[0033]因此，本發(fā)明的另一個目的是一種用于充填容器B的方法，包括以下步驟:
[0034]a)提供一種充填機(jī)，該充填機(jī)包括至少一個如上所述的充填裝置1，所述充填機(jī)包括受限的(confined，限定邊界的)操作環(huán)境，該操作環(huán)境具有相對于外部環(huán)境的大體上無菌流體的過壓，
[0035]b)將所述至少一個充填裝置1的衛(wèi)生處理管道15與氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源20連接，
[0036]c)通過所述至少一個充填裝置1的分配噴嘴4分配充填流體，
[0037]d)伴隨所述步驟c)，通過所述衛(wèi)生處理管道15和所述環(huán)形室14分配所述氣態(tài)衛(wèi)生處理流體，以便形成圍繞所分配的充填流體的流并且圍繞所述容器B的頸部的大體上無菌的環(huán)境，在該無菌的環(huán)境中所述衛(wèi)生處理流體具有相對于充填機(jī)1的受限的操作環(huán)境的過壓。
[0038]充填機(jī)的受限的操作環(huán)境通常通過布置封閉機(jī)器的一系列側(cè)板和上板而獲得。具有相對于外部環(huán)境的輕微過壓的無菌空氣典型地被加入進(jìn)這種受限的環(huán)境中，以便避免空氣的入口可能會從外部被污染。
[0039]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過上文中所描述的是顯然的。
[0040]實(shí)際上，本發(fā)明的充填裝置解決了避免待充填的容器和充填流體的污染的問題，從而在充填流體分配點(diǎn)的附近產(chǎn)生大體上無菌的環(huán)境。
[0041]因?yàn)槌Ｒ?guī)的充填裝置將能夠被使用，從而也如上文所述的將CIP管道連接到氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源上，所以這個結(jié)果在基本上不改變閥的結(jié)構(gòu)的情況下而得到實(shí)現(xiàn)。因此，同一 CIP管道將具有以下的雙重功能，即，在閥的非操作維護(hù)步驟期間為用于液體衛(wèi)生處理流體的排放管道；在充填機(jī)的操作步驟期間為用于氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的入口管道。
[0042]顯然的是已經(jīng)描述了本發(fā)明的僅一些特別的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠?qū)@些實(shí)施例做出有必要適應(yīng)其特定的應(yīng)用的所有那些修改，而無論如何不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種充填裝置(I)，所述充填裝置包括本體(2)，用于充填流體的分配管道(3)在所述本體中獲得，所述分配管道(3)在下部終止于分配噴嘴(4)，其中所述本體(2)的下部(2’)包括圍繞所述分配噴嘴(4)的套管(13)，以便在所述分配噴嘴(4)的外表面與所述套管(13)的內(nèi)表面之間形成環(huán)形室(14)，其特征在于，所述套管(13)連接至衛(wèi)生處理管道(15)，所述衛(wèi)生處理管道布置成與氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源(20)流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填裝置(I)，其中，所述分配管道(3)連接至充填流體供應(yīng)管(8)，并且所述分配管道包括大體上水平的第一段(3’)并包括通向所述分配噴嘴(4)的第二豎直段(3”)，其中所述第一段(3’)包括兩個大體上平行的分支(9a、9b)，兩個所述分支由兩個閥裝置(1aUOb)截斷并且具有不同的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充填裝置(I)，其中，所述本體⑵的所述下部(2’)包括所述分配管道(3)的端部并包括所述分配噴嘴(4)，并且所述下部能與剩余的固定部分(2”)脫離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的充填裝置(I)，其中，所述衛(wèi)生處理管道(15)連接至管子(16)，所述管子通過插入適合的閥裝置(17)而分成第一管線(18a)和第二管線(18b)，所述第一管線連接至所述氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源(20)，所述第二管線連接至液體衛(wèi)生處理流體的收集罐(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的充填裝置(1)，其中，所述充填裝置(I)是操作地連接至驅(qū)動和控制單元的電子受控裝置，所述驅(qū)動和控制單元驅(qū)動所述閥裝置(10a、10b、17、22)的操作。
6.一種充填機(jī)，包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的充填裝置(I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充填機(jī)，還包括受限的操作環(huán)境，所述受限的操作環(huán)境具有相對于外部環(huán)境的大體上無菌流體的過壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充填機(jī)，其中，所述受限的操作環(huán)境包括封閉所述充填機(jī)的一系列側(cè)板和上板，具有相對于所述外部環(huán)境的過壓的無菌氣態(tài)流體被加入到所述受限的操作環(huán)境中。
9.一種用于充填容器(B)的方法，包括以下步驟: a)提供充填機(jī)，所述充填機(jī)包括至少一個充填裝置，所述充填裝置包括本體(2)，用于充填流體的分配管道(3)在所述本體中獲得，所述分配管道(3)在下部終止于分配噴嘴(4)，其中所述本體(2)的下部(2’ )包括圍繞所述分配噴嘴(4)的套管(13)，以便在所述分配噴嘴(4)的外表面與所述套管(13)的內(nèi)表面之間形成環(huán)形室(14)，所述充填機(jī)包括受限的操作環(huán)境，所述受限的操作環(huán)境具有相對于外部環(huán)境的大體上無菌流體的過壓， b)將所述環(huán)形室(14)與氣態(tài)衛(wèi)生處理流體的源(20)連接， c)通過所述至少一個充填裝置(I)的所述分配噴嘴(4)分配充填流體， d)伴隨所述步驟C)，通過所述環(huán)形室(14)分配所述氣態(tài)衛(wèi)生處理流體，以便形成圍繞所分配的充填流體的流并且圍繞所述容器(B)的頸部的大體上無菌的環(huán)境，其中所述氣態(tài)衛(wèi)生處理流體具有相對于所述充填機(jī)的所述受限的操作環(huán)境的過壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述受限的操作環(huán)境包括封閉所述充填機(jī)的一系列側(cè)板和上板。
【文檔編號】B65B55/10GK104276312SQ201410323042
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】里焦·安東尼奧 申請人:Smi股份有限公司