CN102056835A - 具有磁力驱动关闭盖的用于灌装容器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用液体灌装容器的装置(1)，具有出口(2)，通过该出口(2)能够将液体注入容器中；具有液体管线(8)，以便供给所述液体到所述出口(2)；具有可在相对所述出口的至少两个位置之间移动的关闭部件(10)，其中，所述关闭部件(10)在第一位置靠着所述出口(2)以便将其关闭。依据本发明，所述装置(1)具有第一磁性或可磁化部件(12)，其相对所述出口(2)以固定方式设置，并与所述关闭部件(10)的第二磁性或可磁化区域(16)协作，以便移动所述关闭部件(10)。

Description

具有磁力驱动关闭盖的用于灌装容器的装置
技术领域
本发明涉及一种用于灌装容器的装置。
背景技术
灌装设备通常具有设置在传送装置上的灌装工位，它们用液体特别是利用饮料灌装容器。
该情况下，在多种领域中要求在无菌环境中进行这种灌装。因此，本发明特别地结合所谓的无菌灌装装置进行说明，但应当指出，依据本发明的装置也可用于其他灌装设备中。
现有技术中已知的是，出于清洁目的，在CIP(原位清洁)法的过程中利用清洁介质清洁此类的灌装设备。为此目的，也已知的是，利用CIP盖关闭灌装装置的出口，以便这样在灌装阀门出口和CIP回路管道之间产生旁路。这样，可以自动对灌装装置清洁和消毒。在现有技术中已知的无菌灌装机的情况下，该所谓的CIP盖通过升降和枢转联动机构自动地供给和按压。该情况下，升降机构通常设置在无菌区域外，其通过活塞杆移动CIP盖。该步骤特别用于无菌应用中，以便能够将非无菌部件与无菌区域分离开。
该情况下产生的问题是，前述活塞杆移动到非无菌区域之外，进入无菌区域中，结果，灌装机明显地变成非无菌的。这样，在灌装机的无菌阶段不能进行CIP盖的插入。
从DE 20 2006 006 149 U1中可知一种用于容器的灌装装置。该灌装装置具有灌装盖，该灌装盖可绕基本上平行于相关灌装部件的中心轴枢转，且是可移动的。
DE 20 2005 013 902 U1公开了一种用于容器的灌装装置。其中，也提供清洁盖，其可在位于口上的清洁位置和已上升离开口部且至少横向地相对中心轴偏离的位置之间移动，其中，提供带有能够被驱动旋转且连接到支承杆的输入轴的旋转马达作为驱动器。
DE 20 2004 020 362 U1描述了一种用于容器的灌装部件。其中，提供可在覆盖开口的冲洗位置和暴露开口的冲洗位置之间移动的冲洗盖，该情况下的移动通过气压缸完成。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改进用于灌装装置的关闭机构，以便特别是在无菌阶段可以插入或安装CIP盖。这依据本发明通过独立权利要求的主题实现。有利的实施方式和进一步的改进构成从属权利要求的主题。
依据本发明，一种用液体灌装容器的装置，具有出口，通过该出口能够将液体注入容器中。另外，所述装置具有液体管线，以便供给液体到所述出口。另外，提供可在相对所述出口的至少两个位置之间移动的关闭部件，所述关闭部件在第一位置靠着所述出口以便将其关闭。
依据本发明，所述装置具有第一磁性或可磁化部件，其相对所述出口以固定方式设置，并与所述关闭部件的第二磁性或可磁化区域协作，以便移动所述关闭部件。
优选地，所述磁性或可磁化部件协作，以便使所述关闭部件接近所述出口。所述关闭部件特别是关闭盖，其优选地完全密封所述出口。这样，依据本发明，提供关闭部件，其能够在不接触洁净室(clean room)或围住灌装部件的隔离器外部的情况下使用，且可以在所述装置或灌装机上进行内部清洁和/或消毒，在该过程中不会将CIP介质或冲洗水带到洁净室或隔离器中。优选地，所述关闭部件在一个位置上与所述出口或所述装置的支承件(carrier)完全分离开。
依不同国家而不同的各种规定中，这样的清洁或消毒方法在部分上是官方所要求的。另外，对于这样要求的步骤也必要的是，利用过氧化氢气体对隔离器消毒。只有通过使用关闭部件的方式才可能保持隔离器的干燥，从而无时间损失地再次消毒。另外，通过依据本发明建议的电磁驱动的CIP盖或关闭部件，避免复杂的机械设计和为用户节省维修的大笔费用是可能的。而且，该情况下建议的设计相对简单地构建卫生的配置，因此特别适合那些处理对微生物高度敏感的饮料的用户。
在一有利实施方式中，所述第一可磁化部件是电磁体。这样，相对所述出口固定设置，特别是设置在所述出口上的所述第一可磁化部件是可控的，以便可以通过从所述出口开始的方式控制所述出口的关闭。优选地，所述出口设置在支承件上，还优选的是，所述第一磁性或可磁化部件设置在该支承件上。
在另一有利实施方式中，所述关闭部件具有永磁体。然而也可能的是，所述关闭部件利用可被永磁体吸引的材料制造，例如用铁。这样，可磁化部件或磁性部件应当理解为广义上的能够被磁体吸引的部件。
优选地，绕所述出口设置线圈。该线圈是设置在所述支承件上的电磁体的组成部分，利用该电磁体可以吸引所述关闭部件。该情况下可能的是，例如，所述出口设置在筒式(tube-shaped)导管的末端，其中优选地，绕所述出口设置由可磁化材料构成的壁。前述线圈优选地绕该壁设置。当电流流过所述线圈，这样所述壁可用作电磁体的芯，可以这样实现高磁吸引力。
如上所述，所述出口通过所述关闭部件关闭，以便接着进行内部清洁或CIP清洁。这样，环式的电磁体优选地整合到灌装阀门的底部部件中。该电磁体必须足够强，以便按压所述关闭部件(即CIP盖)到所述出口或所述阀门上。更具体而言，保持力应足以承受灌装阀门约5bar的内部压力。
关于灌装阀门大小，如现有技术已知的，要求所述关闭部件的直径在最大30mm的范围内，这对应于350N的力，其能够通过电磁体实现。
优选地，所述装置具有控制装置，其控制所述灌装阀门处的前述电磁体。
优选地，所述关闭部件可绕预定枢转轴枢转。更具体而言，所述关闭部件或所述CIP盖优选地通过旋转接头连接到所述灌装阀门或所述隔离器，其可利用该旋转接头在枢转方向上自由地移动。该情况下，优选地，所述旋转接头以下述方式设计：在最佳方式中可利用泡沫对其清洁，除此之外，也符合卫生设计的要求。
优选地，前述枢转轴设置为固定的，并相对所述出口横向偏置。这样，所述枢转轴不会干扰饮料的实际灌装过程。优选地，所述枢转轴在与喷嘴成直角的方向上延伸，流体在该喷嘴中流动，以便灌装容器。
另外，所述装置有利地具有用于液体介质的出口管线。特别地，用于CIP清洁的清洁介质可通过该出口管线从所述装置流出，这样可以清洁整个所述装置。该情况下，该出口管线优选地与所述出口连通。对于清洁过程，所述关闭部件设置在所述出口上，以便将其关闭。阻塞的液体清洁介质这样通过所述出口管线流回到回路管线。
在另一有利实施方式中，液体管线能够相对所述出口关闭。
在另一有利实施方式中，所述装置具有另一可磁化部件，其以固定方式设置，并与所述关闭部件协作，以便移动所述关闭部件。该情况下，这也优选为电磁体，其固定到设备的站立部分。激活所述灌装阀门上的前述磁体，能使所述关闭部件或CIP盖枢转。灌装机旋转，所述关闭部件经过前述固定的磁体，该固定的磁体的极性在所述灌装阀门方向上排斥盖子。如果超出一定角度，所述关闭部件被所述灌装阀门的磁体吸引和保持。
优选地，前述磁体在整个清洁或消毒过程中保持被激活。然而，它们也可以通过合适的卫生设计的锁定部件锁定到它们的关闭位置，以便可以节省产生磁力所需的电能。
为了移走所述关闭部件，优选地，切断电磁体的电源，使盖子回落。如果盖子或关闭部件不能仅通过重力作用回落，也可能的是，反转所述出口处电磁体的极性。因此对于该步骤有利的是，关闭盖自身不仅具有可磁化部件而且具有磁体。更具体而言，有利的是，以合适方式磁化所述关闭部件，其在一特别优选方式中由特殊钢制造。该情况下，也可能的是，每一灌装部件上的所述磁性或可磁化部件都可以通过合适的保持机构以磁力或机械方式保持在它们的打开位置。
本发明还涉及一种用液体灌装容器的系统，该系统具有多个上述类型的装置，这些装置通过传送装置沿预定传送路径引导。优选地，该传送装置为传送轮或传送星形轮，其沿圆形路径引导所述装置，该情况下，在该传送期间内这样进行容器的灌装。
优选地，所述装置至少临时地延伸到洁净室内。这意味着，特别是饮料的灌装在洁净室内或无菌条件下发生。在依据本发明的所述系统中，可以显著提高既有无菌设备的微生物安全性，因为机械组成部分更少，从而势必形成的微生物薄弱区也很少。在依据本发明的设计中，设置在无菌区内的关闭部件或CIP盖和设置在非无菌区内的隔离器外部之间不再有联系。另外，也可以节省大量生产和制造的成本，因为如上所述，减少了机械组成部分，简化了灌装阀门支承件。
所述系统，优选地但不排它地具有可磁化部件，其以固定方式设置，以便移动所述关闭部件。这样，在清洁步骤之前，所有关闭部件可借助以固定方式设置的该部件设置为靠着所述出口。
在另一有利实施方式中，所述系统具有用于供给容器到所述传送装置的供给装置和用于从所述传送装置接收已灌装容器的移走装置，所述以固定方式设置的部件设置在所述供给装置和所述移走装置之间的区域中，在该区域中没有容器被传送。这样可能的是，例如所述供给装置转移容器到灌装轮，接着通过该灌装轮顺时针传送容器到所述移走装置。该情况下，所述以固定方式设置的部件在顺时针方向上设置在所述移走装置和所述供给装置之间，即在相应支承件上没有设置容器的区域中。更具体而言，在机器的出口星形轮和进口星形轮之间安装又一电磁体，其固定于站立部分。
本发明还涉及一种用液体灌装容器的系统的运行方法，其中，通过设置在支承件上的出口在预定时间用液体灌装容器，所述出口在其他预定时间通过关闭部件关闭，移动所述关闭部件以便关闭所述出口。依据本发明，设置在所述支承件上或以相对所述出口固定的方式设置的第一磁性或可磁化部件与所述关闭部件协作，以移动所述关闭部件。优选地，该部件与所述关闭部件的永磁体协作。
有利的是，利用所述关闭部件关闭所述出口，以便进行清洁过程。
附图说明
其他优点和实施方式可从附图中得知。附图中：
图1示出了依据本发明用于灌装容器的系统；及
图2是依据本发明用于灌装容器的装置的截面示意图。
具体实施方式
图1示出了依据本发明用于灌装容器20的系统50。该系统50具有供给装置52，其供给容器20到传送装置40(参照箭头P1)。该情况下，供给装置52是传送星形轮或传送轮，上面设置有多个夹持部件，例如夹钳，用于夹持容器并将它们转移到传送装置40。在传送装置40上提供有多个用液体灌装容器20的装置1。该情况下，提供有储存装置(未示出)，液体从该储存装置注入容器10中。
标号54指将容器从组合装置50移走的移走装置，如箭头P2所示。该情况下，传送装置40及各个的装置1、供给装置52和移走装置54设置在仅概略性示出的洁净室42中。这样，可在无菌条件下进行容器的灌装。标号32指以固定方式设置的可磁化部件，例如特别是但不限于电磁体，其设置在供给装置52和移走装置54之间。
图2是依据本发明用液体(特别是饮料)灌装容器的装置的截面示意图。其中，该装置1具有液体管线8，通过该液体管线8可将饮料沿箭头P3方向引入该装置壳体的内部，最后通过出口2注入容器(未示出)中。标号38指在纵向L上可移动的活塞装置，在该活塞装置38的末端设置有关闭部件或阀门装置34，其可以密封壳体30内的开口36，以便这样关闭液体到容器中的供给。优选地，容器为塑料材料容器，例如PET瓶子。
标号24指用于另一液体介质的出口管或出口管线，通过它可在箭头P4方向上将该液体介质移走。该出口管线24用于设备的CIP清洁。为了进行该类型的CIP清洁，整体标记为10的关闭部件设置在出口2上，以便将其关闭。之后，通过液体管线8将清洁介质引入装置1的内部。该清洁介质之后上升，并经过出口管线24，在箭头P4方向上再次流出装置1。这样，整个装置1的内部清洁是可能的。
其中，示出了打开位置中的关闭部件10。关闭部件10整体可绕枢转轴X枢转，以便能够在另一位置中靠着出口2。该情况下，具有围绕出口2的线圈18的可磁化部件12设置在出口2上。标号22指也围绕出口2的壁，其优选地由可磁化材料制成，以便在电流经过线圈18时可被磁化。当电流作用时，关闭部件10在箭头P5方向上向上枢转，并通过这种方式紧紧地关闭出口2。关闭部件10可独立于阀门装置34而被控制。
关闭部件10具有盖部10a，其覆盖出口2。另外，也提供角部10b，其通到旋转接头中以绕轴X枢转。由于这种带角的结构，可能的是，枢转轴X自身横向偏置地设置在出口2的下面，以便通过可磁化部件12吸引关闭部件10更容易。
该情况下，角部10b以70°到150°之间的角度相对于盖部10a设置，优选地位于80°到140°之间，在一特别优选方式中，位于90°到120°之间。
标号16指关闭部件10的可磁化部件，其与可磁化部件12协作。该情况下，如上所述，可磁化部件16是永磁体，当电流以合适方式流过线圈18时，其可被线圈18吸引。图的下部是是从下面观察依据本发明的装置和被线圈18围绕的出口2的平面图。
图1中示出的另一可磁化部件32具有的功能是，在箭头P5方向上将关闭部件10枢转指定角度，以便能够被可磁化部件12吸引。这样可能的是，可磁化部件32和可磁化部件12协作，以进行CIP清洁。
本申请文件中公开的所有特征对本发明而言均是必要的，不论是单独或相互结合，相比于现有技术均是新颖的。

Claims (15)

1.一种用液体灌装容器的装置(1)，具有出口(2)，通过该出口(2)能够将液体注入容器中；具有液体管线(8)，以便供给所述液体到所述出口(2)；具有可在相对所述出口的至少两个位置之间移动的关闭部件(10)，其中，所述关闭部件(10)在第一位置靠着所述出口(2)以便将其关闭，其特征在于，所述装置(1)具有第一磁性或可磁化部件(12)，其相对所述出口(2)以固定方式设置，并与所述关闭部件(10)的第二磁性或可磁化区域(16)协作，以便移动所述关闭部件(10)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述第一可磁化部件(12)是电磁体(12)。
3.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述关闭部件(10)具有永磁体(16)。
4.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，围绕所述出口(2)设置有线圈(18)。
5.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，围绕所述出口(2)设置有可磁化材料制成的壁(22)。
6.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述关闭部件(10)可绕预定枢转轴(X)枢转。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，所述枢转轴(X)固定设置，且相对所述出口(2)横向偏置。
8.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)具有用于液体介质的出口管线(24)。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述出口管线(24)与所述出口(2)连通。
10.根据至少一项前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述液体管线(8)能够相对于所述出口(2)处关闭。
11.一种用液体灌装容器的系统(50)，其特征在于，具有多个依据至少一项前述权利要求的装置(1)，其中，这些装置(1)通过传送装置(40)沿预定传送路径引导。
12.根据权利要求11所述的系统(50)，其特征在于，所述装置(1)至少临时地延伸到洁净室(42)中。
13.根据权利要求12所述的系统(50)，其特征在于，所述系统(50)具有以固定方式设置的可磁化部件(32)，以便移动所述关闭部件。
14.根据权利要求13所述的系统(50)，其特征在于，所述系统具有用于供给容器到所述传送装置(40)的供给装置(52)和用于从所述传送装置(40)接收已灌装容器的移走装置(54)，所述以固定方式设置的部件(32)设置在所述供给装置(52)和所述移走装置(54)之间的区域中，在该区域中没有容器被传送。
15.一种用液体灌装容器的系统的运行方法，其中，通过设置在支承件(4)上的出口(2)在预定时间用液体灌装容器，所述出口(2)在其他预定时间通过关闭部件(10)关闭，其中，所述关闭部件被移动以便关闭所述出口(2)，其特征在于，设置在所述支承件(4)上的第一磁性或可磁化部件(12)与所述关闭部件(10)协作，以便移动所述关闭部件(10)。
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