CN102470934A - 容器灌装系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种灌装具有一个或多个袋的卡盘的方法。所述方法可以包括如下步骤：将袋放置于支撑件上；将第一卡盘半部放置到袋和支撑件的上方；将袋和第一卡盘半部放置到第二卡盘半部上以形成所述卡盘；将所述卡盘操纵至灌装单元；以及灌装卡盘内的所述袋。

Description

容器灌装系统和方法
技术领域
本申请一般涉及容器灌装系统和方法，更特别地涉及用于形成容器等的多个部件的制造、组装、运送和灌装的系统和方法。
背景技术
饮料配送器通常将稀释剂(例如水)与饮料库相结合。饮料库通常具有大约三比一(3∶1)至大约六比一(6∶1)的复水比。饮料库通常存在于需要大量存储空间的大容器中。而且，需要对饮料库进行冷藏。这些要求通常使得必需远离实际的配送器来存储这些容器并且运行从容器到配送器的长线路。可选择地，容器可靠近配送器定位，但是容器的尺寸会限制可能要与配送器一起使用的不同饮料库的数量。
已经做出了多方面的努力来限制用于饮料库的容器的尺寸。例如，共有的美国专利No.4,753,370涉及到“Tri-Mix Sugar-Based DispensingSystem”。该专利描述了一种饮料配送系统，该饮料配送系统将饮料库中高度浓缩的调味料与增甜剂和稀释剂分离。这种分离允许利用多个调味料模块和一个通用增甜剂来形成多种饮料选择。
继续对这些分离技术进行了精细化和改进。例如，题为“Methods andApparatuses for Making Compositions Comprising an Acid and an AcidDegradable Component and/or Compositions Comprising a Plurality ofSelectable Components”的共有的美国专利公开No.2007/0212468描述了将非增甜浓缩器中的酸性组分和非酸性组分分离并且单独存储这些组分。这种组分的分离使得可延长搁架的使用寿命并且还使能进一步浓缩调味料组分。
通过酸性组分和非酸性组分的分离以及将其它饮料组分进一步浓缩为微量成分，在饮料配送器处可提供甚至更多的品牌和口味。例如，题为“Beverage Dispensing System”的美国专利公开No.2007/0205221示出使用多个微量成分(即，具有大约十比一(10∶1)或更高的复水比的成分)的饮料配送器。类似地，题为“Juice Dispensing System”的美国专利公开No.2007/0205220示出了使用微量成分的果汁配送器。
按照略微相似的方法，饮料瓶和罐通常经由批量处理在容器灌装线上灌装饮料。饮料组分和在混合区中混合，然后根据需要进行碳酸盐化。然后，成品饮料被泵送到滤杯。然后，随着瓶和罐沿着灌装线传送器前进，瓶和罐可经由灌注器阀被灌装有成品饮料。然后，可将瓶和罐加盖、贴标签、包装并运送到消费者。
题为“Multiple Stream Filling System”的共有美国专利公开No.2008/0271809示出了将微量成分用于灌装线的应用。多个微量成分源可沿着灌装线定位，以使得可沿着连续移动的传送器来生产多种不同类型的产品，而不存在灌装线停机时间。
假设增加微量成分和类似组分的使用量，期望存在用于将微量成分灌装到容器中的高效系统，以使容器可根据需要由饮料配送器和/或灌装线来使用。用于灌装微量成分容器的系统和方法优选地可以快速自动化的方式组装和灌装容器。
发明概述
因此，本申请提供灌装具有一个或多个袋的卡盘的方法。所述方法可以包括如下步骤：将袋放置于支撑件上；将第一卡盘半部放置于袋和支撑件的上方；将袋和第一卡盘半部放置于第二卡盘半部上以形成卡盘；将卡盘操纵到灌装单元；以及灌装卡盘内的袋。
所述方法可进一步包括：通过配件来悬起袋；以及运送袋。将袋放置于支撑件上的步骤可以包括：经由配件悬起袋支撑件内的袋。将第一卡盘半部放置于袋和支撑件上方的步骤可以包括：将第一卡盘半部与配件附接。所述方法可进一步包括如下步骤：将第二卡盘半部放置于袋卡盘托盘的底部卡盘支撑件内。所述方法可进一步包括对第一卡盘半部和第二卡盘半部进行热烙的步骤。操纵卡盘的步骤可以包括将卡盘装载到结构体(puck)内。灌装卡盘内的袋的步骤可以包括：将灌装喷嘴定位在袋的配件内。卡盘可以包括位于其中的两个袋，灌装卡盘内的袋的步骤可以包括：灌装第一个袋，然后灌装第二个袋。
本申请进一步描述了使用其中的一个或两个袋来灌装容器的方法。所述方法可以进一步包括如下步骤：将卡盘装载到结构体中；将结构体操纵到第一灌装站；在第一灌装站，灌装具有两个袋的每个卡盘内的第一个袋，或者灌装具有一个袋的第一多个卡盘中的袋；将结构体操纵到第二灌装站；以及在第二灌装站，灌装具有两个袋的每个卡盘内的第二个袋，或者灌装具有一个袋的第二多个卡盘中袋。
袋灌装步骤可以包括：将灌装喷嘴定位到每个袋的配件内。定位步骤可以包括经由凸轮来操纵灌装喷嘴。所述方法可以进一步包括清洁卡盘的步骤。将卡盘装载到结构体中的步骤可以包括：沿水平取向旋转结构体；以及将卡盘推入结构体中。
本申请进一步描述了容器灌装系统。容器灌装系统可以包括：袋运送系统、袋卡盘托盘；袋传递组件，其将来自袋运送系统的袋定位到袋卡盘托盘上；卡盘起飞装置，其将第一卡盘半部定位到袋上并且将第二卡盘半部定位到袋卡盘托盘上；卡盘组装装置，其将具有袋的第一卡盘半部放置到第二卡盘半部上；以及卡盘灌装单元，其使用液体来灌装卡盘的袋。
容器灌装系统可进一步包括将多个卡盘装载到结构体中的结构体装载站。卡盘灌装单元可以包括多个灌装喷嘴。多个喷嘴可以包括与其一起运动的凸轮。容器灌装系统可进一步包括与卡盘起飞组件协作的卡盘拾取组件。
附图说明
图1A为示出本文所述的容器灌装系统的流程图。
图1B为示出图1A中的容器灌装系统的灌装路径的流程图。
图2为可用于图1A中的容器灌装系统的袋横杆的立体图。
图3为可用于图1A中的容器灌装系统的水平传送器的立体图。
图4为可用于图1A中的容器灌装系统的垂直传送器的立体图。
图5为可用于图1A中的容器灌装系统的卡盘的立体图。
图6为可用于图1A中的容器灌装系统的卡盘组件的立体图。
图7为可用于图1A中的容器灌装系统的袋装载组件的立体图。
图8为可用于图1A中的容器灌装系统的袋传递组件的立体图。
图9为可用于图1A中的容器灌装系统的袋卡盘托盘的立体图。
图10为可用于图1A中的容器灌装系统的卡盘起飞装置的立体图。
图11为可用于图1A中的容器灌装系统的卡盘组装装置的立体图。
图12为可用于图1A中的容器灌装系统的热烙组件的立体图。
图13为可用于图1B中的容器灌装系统的结构体的立体图。
图14为图12中的结构体的俯视平面图。
图15为图12中的结构体的侧视平面图。
图16为可用于图1B中的容器灌装系统的结构体装载站的俯视平面图。
图17为可用于图1B中的容器灌装系统的灌装站的立体图。
图18可用于图17中的灌装站的灌装单元的立体图。
发明详述
现在将参照附图，其中在多幅视图中相似的标记指代相似的元件，图1A和图1B示出了本文所述的容器灌装系统100的示意图。容器灌装系统100可以包括多个站或模块，每个站或模块执行不同的任务。这些站或模块的功能不必按任何特定的次序执行。此外，本文并不是需要每个站或模块，本文还可以使用可选的站或模块。站或模块可以沿着一个或多个预定路径定位在容器灌装系统100内。
容器灌装系统100可以包括沿着第一预定路径115定位的袋站110。袋站110可以包括袋制作组件120。袋制作组件120可以经由热密封或其它类型的常规方法来切断并接合一层或多层连续的热塑性材料，从而形成袋130。这种袋制作组件120的实施例由德国的B&B MAF of Hopsten制造并且可以在SFB 8E-L-4的标志下售卖。本文可以使用相似类型的制造装置。
袋站110可进一步包括配件插入装置140。配件插入装置140将配件150插入袋130中并且将配件150密封到其中。配件插入装置140的实施例由德国的B&B MAF ofHopsten制造并且可以在SFB 8E-L-4的标志下售卖。本文可以使用相似类型的插入装置。配件150可由热塑性或类似的材料制成。配件150可以为任何类型的单向阀或其它类型的连接器。配件150中可以具有方向槽，以确保在运送期间正确的对准。
袋站110可以包括袋泄漏检测器160。袋泄漏检测器160可以将一定量的空气输入袋130中以确认袋130被正确地密封。袋泄漏检测器160的实施例由瑞士的Wilco of Wohlen制造并且在R36OT/P/SPEZ的标志下售卖。本文可以使用相似类型的泄漏检测装置。
袋制作组件120的使用是任选的。可选择地，袋130可以在任何其它地方制造并且输送到容器灌装系统100。在任一情况下，可经由袋运送系统165来操纵各个袋130。袋运送系统165可以使用用于运送的多个袋横杆170。如图2中所示，每个袋横杆170可以包括多个提升C横杆180。袋130可由配件150保持在C横杆180内。袋130随后可根据需要在袋横杆170上被运送。本文可以使用其它类型的运送装置。
如图3所示，袋运送系统165可以包括多个水平传送器190，在水平传送器190中，沿任意水平方向运送整个袋横杆170。水平传送器190的实施例由意大利的OPM of Monticello d’Alba制造并且在TP-B的标志下售卖。此外，可推动各个袋130使其离开袋横杆170的C横杆180并且推到垂直传送器200的C横杆180上，如图4所示。垂直传送器200的实施例由意大利的OPM of Monticello d’Alba制造并且在E-B的标志下售卖。按照这种方式，可根据需要沿水平方向或垂直方向来运送袋130。一个或多个另外的水平传送器195还可经由配件150或其它装置在垂直传送器200的下游运送袋130。本文可以使用水平传送器190、195和垂直传送器200的任意组合。本文还可以使用其它类型的运送装置。
在袋130被制造和/或运送的同时，还可以制造多个卡盘210。如图5所示，卡盘210均可具有下半部220和上半部230，卡盘210可以具有任意期望的尺寸、形状和构造。卡盘210还可具有在其下半部220上的手柄225。同样，上半部230中可以具有配件孔隙235。卡盘210可以由热塑性材料或任何类型的略硬质材料制成。卡盘210可以在容器灌装系统100内进行制造或者单独制造并输送到容器灌装系统100处。
容器灌装系统100可以包括沿着第二预定路径245定位的卡盘组件240。卡盘组件240可以为注塑成型机或其它类型的塑料制造装置。卡盘组件240的实施例由意大利的GIMA of Bologna制造并且在M-163和M-156的标志下售卖。本文可以使用其它类型的卡盘制造装置。
如图6所示，成型的卡盘210可经由拾取组件250从卡盘组件240中移除。拾取组件250可以具有带有多个卡盘凹穴嵌套座270的多个细长臂260。卡盘凹穴嵌套座270可围绕每个卡盘半部220、230定位并且经由抽吸或类似的方法从卡盘组件240中提取半部220、230。拾取组件250可以沿着细长横梁280操纵。本文可以使用其它类型的操纵装置。
容器灌装系统100可以包括沿着第一预定路径115定位的袋装载组件300。如图7所示，袋装载组件300可以与与袋运送系统165或袋130的另一源的另一水平传送器195通信。袋装载组件300可以包括袋装载轨道310，袋装载轨道310从袋运送系统165或其它源中移除每个袋130并且将一组中的多个袋130对准。袋装载轨道310的实施例由意大利的GIMA ofBologna制造并且在M-163和M156的标志下售卖。轨道310可以经由多个夹持指状件315等经由配件150保持袋130。本文可以使用其它类型的传递装置。
袋传递组件320可以沿着预定路径115与袋装载轨道310相邻地定位。如图8所示，袋传递组件320可以包括多个指状件330或其它类型的抓取装置。袋传递组件320可以包括水平横梁340以及用于与其一起运动的一个或多个垂直横梁350。指状件340可以从袋装载轨道310抓取多个袋130并且经由沿着水平横梁340和垂直横梁350的运动来定位袋130，下文将对此进行更加详细地说明。袋导件355也可用于定位袋130。袋传递组件320的实施例由意大利的GIMA of Bologna制造并且在M-163和M-156的标志下售卖。本文可以使用其它类型的传递装置。
袋传递组件320可与多个袋卡盘托盘360协作。如图9所示，每个袋卡盘托盘360可以包括多个袋支撑件370。袋支撑件370可以包括彼此之间具有一定量的空间的一对臂380。臂380的尺寸容许袋130定位在其中并且由配件150支撑。袋卡盘360还包括底部卡盘支撑件390。底部卡盘支撑件390可以包括其中形成有多个孔隙410的提升框架400。框架400和孔隙410的尺寸容许卡盘210的下半部220定位于其中。底部卡盘支撑件390还可具有形成于其中的手柄孔隙420，以使手柄225可与下半部220附接。底部卡盘支撑件390的尺寸可根据其中要使用的卡盘210的尺寸而变化。例如，尺寸适于包括两个袋130的卡盘210将为预期仅装一个袋130的卡盘210的尺寸的两倍。
如上所述，袋传递组件320可以从袋装载轨道310抓取多个袋130。袋传递组件320随后可以将每个袋130滑入袋卡盘托盘360的袋支撑件370中的一个中。本文可以使用其它类型的传递装置和方法。
容器灌装系统100可进一步包括卡盘起飞站450。卡盘起飞站450可围绕第二预定路径245定位在拾取组件250的附近以及第一预定路径115的附近。如图10所示，卡盘起飞站450可以包括多个卡盘起飞装置460。卡盘起飞装置460可以包括多个插件470。插件470可以围绕可旋转基座480定位。可旋转基座480可定位在框架490内以便与其垂直地运动。卡盘起飞装置460的实施例由意大利的GIMA of Bologna售卖并且在M-163和M-156的标志下售卖。本文可以使用其它类型的抓取装置。
卡盘起飞装置460的插件470可以定位在卡盘210的半部220、230内。卡盘起飞装置460从拾取组件250中移除半部220、230，然后向下旋转以便将半部220、230放置于袋内并且使得托盘360沿着第一预定路径115前进。下半部220位于底部卡盘支撑件390内，而上半部230位于袋支撑件370内的袋130上。配件150被推动通过上半部230的配件孔隙235并且与配件孔隙235紧固到一起。
容器灌装系统100进一步包括围绕预定路径115定位的卡盘完成站500。如图11所示，卡盘完成站500可以包括卡盘组装装置510。卡盘组装装置510可以包括位于可移动板530内的多个指状件520。板530可位于框架540内以便进行垂直和水平运动。卡盘组装装置510可进一步包括袋导件550。袋导件550还可包括多个狭槽560以便通过其定位袋130。具体地，板530的指状件520可以抓取卡盘210的上半部230并且经由袋导件550将上半部230操纵到下半部220上。卡盘组装装置510的实施例由意大利的GIMA of Bologna制造并且在M-163和M-156的标志下售卖。本文可以使用其它类型的定位装置。
容器灌装系统100可进一步包括围绕预定路径115定位的热烙站570。如图11所示，热烙站570可以包括热烙组件580。热烙组件580可以包括加热板590，加热板590与框架600附接以便与框架600一起进行垂直运动。加热板590可降低至围绕卡盘210的位置处以便加热来将下半部220和上半部230密封到一起。本文可以使用其它类型的密封装置。热烙组件580的实施例由意大利的GIMA of Bologna售卖并且在M-163和M-156的标志下售卖。
容器灌装系统100还可以包括诸如手柄附接站等其它站。本文中还可以使用其它的站和布置。完成的卡盘210可以存储起来或者立即进行灌装，下文将对此进行更加详细的说明。
容器灌装系统100还快交易包括沿着预定灌装路径615定位的结构体装载站610。结构体装载站610可以将多个卡盘210装载到结构体620中以便进一步进行运送，下文将对此进行更加详细的说明。如图13-15所示，每个结构体620可以包括位于其中的多个凹穴630。结构体620和凹穴630可具有任意期望的尺寸或形状。具体地，凹穴630的尺寸适于一个或多个卡盘210沿正确的取向定位在其中。在为单袋卡盘210的情况下，两个卡盘210可位于其中。卡盘210可以具有与结构体620上的多个凸起650匹配的多个凹槽640以确保正确的取向。凹槽640和凸起650的定位可以反向。本文可以使用其它类型的取向装置。结构体620可由大致硬质热塑性材料或其它类型的大致硬质材料制成。
完成的卡盘210可沿着预定的灌装路径615沿着馈入传送器660前进到结构体装载站610。如图16所示，多个卡盘210随后可经由推臂670被推入水平结构体620中。结构体620随后可经由旋转板675旋转到垂直位置，然后被进一步推到馈出传送器680上。本文可以使用其它类型的装载机构。
容器灌装系统100还可以包括沿着预定的灌装路径615定位的灌装站700。灌装站700可以与馈出传送器680通信。如图17和图18所示，灌装站700可以包括结构体运送传送器710。本文可以使用其它类型的操纵机构。
多个灌装单元720可围绕结构体运送传送器710定位。可以使用任意数量的灌装单元720。灌装单元720可以具有多个灌装喷嘴730。可经由凸轮740和凸轮支撑件750沿垂直方向操纵灌装喷嘴730。本文可以使用其它类型的操纵装置。灌装喷嘴730中的每个可以与其中带有产品765，766的产品箱760通信。产品755，756可以相同或不同。产品箱760可以具有任意期望的尺寸或容量。每个产品箱760中可以具有搅拌装置770以保持产品成层。流量计780可位于产品箱760和每个灌装喷嘴730之间。本文可以使用其它类型的流动控制装置。灌装单元720的实施例由德国的S.F.Vision GmbH ofHall在“MDM”的标志下售卖。本文可以使用其它类型的灌装装置。
在为双袋卡盘210的情况下，第一个袋130可以在第一灌装单元720中灌装第一种产品765。结构体620可以继续进行到袋支撑件传送器710的下面到达第二灌装单元720，在第二灌装单元720第二种产品766可灌装到其中。灌装喷嘴730装配到每个卡盘210的配件150内。同样，相对于单袋卡盘210第一灌装单元720可以灌装每个其它的卡盘210，第二灌装单元720可以灌装其余的卡盘210。清洁站可围绕结构体运送传送器710定位以便起初每个卡盘210上的任意产品残留物。本文可以使用其它灌装方法。馈出传送器800可用于运送灌装过的卡盘210离开灌装站700。
容器灌装系统100可进一步包括结构体卸载站810。结构体卸载站810可与结构体装载站610相似。结构体620可旋转到水平位置，并且卡盘210可从其中移除。卡盘810随后被运送以便进一步处理，包括称重、贴标签、包装，等等。
如上所述，产品765，766优选地可以为微量成分，即大约十比一或更高的复水比。因此，饮料配送器可以具有任意数量的卡盘210，卡盘210中可具有多种不同的产品765，766，从而以相对小的足迹生产大量不同的饮料。

Claims (15)

1.一种灌装具有一个或多个袋的卡盘的方法，包括：
将所述袋放置于支撑件上；
将第一卡盘半部放置于所述袋和所述支撑件的上方；
将所述袋和所述第一卡盘半部放置于第二卡盘半部上以形成所述卡盘；
将所述卡盘操纵到灌装单元；以及
灌装所述卡盘内的所述袋。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过配件悬起所述袋以及运送所述袋的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将所述袋放置于所述支撑件上的步骤包括经由配件悬起袋支撑件内的所述袋。
4.如权利要求3所述的方法，其中，将所述第一卡盘半部放置于所述袋和所述支撑件的上方的步骤包括将所述第一卡盘半部与配件附接。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第二卡盘半部放置于袋卡盘托盘的底部卡盘支撑件内的步骤。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第一卡盘半部和所述第二卡盘半部进行热烙的步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其中，操纵所述卡盘的步骤包括将所述卡盘装载到结构体内。
8.如权利要求1所述的方法，其中，灌装所述卡盘内的所述袋的步骤包括将灌装喷嘴定位在所述袋的配件内。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述卡盘包括两个袋，并且灌装所述卡盘内的所述袋的步骤包括：灌装第一个袋，然后灌装第二个袋。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
将多个卡盘装载到结构体中；
将所述结构体操纵到第一灌装单元；
在所述第一灌装单元处，灌装具有两个袋的每个卡盘内的第一个袋或者灌装具有一个袋的第一多个卡盘中的所述袋；
将所述结构体操纵到第二灌装单元；以及
在所述第二灌装单元处，灌装具有两个袋的每个卡盘内的第二个袋，或者灌装具有一个袋的第二多个卡盘中的所述袋。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述袋灌装步骤包括将灌装喷嘴定位在每个袋的配件内。
12.如权利要求10所述的方法，进一步包括清洁所述卡盘的步骤。
13.一种容器灌装系统，包括：
袋运送系统；
袋卡盘托盘；
袋传递组件，其将来自所述袋运送系统的袋定位到所述袋卡盘托盘上；
卡盘起飞装置，其将第一卡盘半部定位在所述袋上并且将第二卡盘半部定位到所述袋卡盘托盘上；
卡盘组装装置，其将具有所述袋的所述第一卡盘半部放置到所述第二卡盘半部上；以及
卡盘灌装单元，其用液体来灌装所述卡盘的所述袋。
14.如权利要求13所述的容器灌装系统，进一步包括将多个卡盘装载到结构体中的结构体装载站。
15.如权利要求13所述的容器灌装系统，其中，所述卡盘灌装单元包括多个灌装喷嘴。
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