CN102795583A - 平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置 - Google Patents

平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置 Download PDF

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    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2648—Inflatable gaskets for sealingly engaging bottle necks or bodies

Abstract

本发明是关于一种平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置，该方法是于热装填后塑胶饮料瓶的瓶口处提供一密闭空间，通过密闭空间对塑胶饮料瓶注入加压的无菌气体，将瓶盖于密闭空间中封合于塑胶饮料瓶的瓶口，并使塑胶饮料瓶内压力大于外部压力，之后，再送出，藉此，于塑胶饮料瓶冷却，藉由塑胶饮料瓶注入无菌气体所增压的内压力回馈抵消饮料冷却收缩的压力差而平衡，所述饮料瓶封盖装置则于封盖套筒中气密的组设一封盖轴，封盖套筒外接无菌空气供气源，且封盖套筒底部设有一可充气膨的胀环状气囊，藉以执行前述方法，使热装填饮料的饮料瓶于封盖后冷却收缩，可避免饮料瓶瓶身因冷却收缩而产生凹陷现象。

Description

平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置
技术领域
本发明是关于一种饮料瓶的封盖方法及饮料瓶自动封盖机构，特别是一种平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置。
背景技术
现有饮料市场开发有茶饮料...等多种产品，并封装于饮料瓶以便于消费者选购饮用。如茶饮料等经由自动化的饮料自动填充机装填、封盖作业时，一般是采取热填充方式进行，亦即茶饮料在未完成降温至室温的状态下，以高于室温的液温即装填于塑胶饮料瓶(如：PET材质的饮料瓶)内，接续进行饮料瓶的瓶盖封盖步骤后再输出。
目前塑胶饮料瓶为了减少瓶子塑料用量、降低成本等目的，而使塑胶饮料瓶的强度相对较薄情况下，以致前述饮料瓶自动填充机对饮料瓶进行饮料的热装填及封盖等步骤后，塑胶饮料瓶一经置放而降温至室温状态下，易使塑胶饮料瓶因冷却后瓶内气压降低以及饮料冷却缩减体积，加以塑胶饮料瓶厚度较薄，而使塑胶饮料瓶收缩而产生凹陷现象，以致饮料瓶外形不佳而会影响瓶装饮料的销售。
为解决前述热装填饮料瓶封盖后，饮料瓶因冷却收缩而凹陷的问题，有人提出了如台湾证书号数第I310751号发明专利案所揭示的“除去真空压力的容器结构及导致容器内压力上升的方法”，其概是令该塑胶容器底壁形成向下凸伸的凸部，于塑胶容器热填充饮料及封盖后利用机具推顶塑胶容器底壁的凸部倒反为向内凸伸状，藉此使塑胶容器内压力上升，在塑胶容器内的饮料冷却而缩小体积后，使塑胶容器内压力达到平衡，改善塑胶容器热装填饮料及封盖后，塑胶容器收缩而外形不佳的缺陷。
惟前述除去真空压力的容器结构及导致容器内压力上升的方法，虽可于封盖后的塑胶容器内压力达到平衡，改善塑胶容器热装填饮料、封盖后，塑胶容器收缩而外形不佳的缺陷。但是，该塑胶容器底壁形成向下凸伸的凸部为能被推顶而倒反为向内凸伸状的构造，其底壁厚度必须增厚，因而不利于塑胶容器材料减量的发展趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有饮料瓶因减少塑料用量，而饮料瓶强度相对减少情况下，无法抵消因热充填冷却形成的内压而致外型不佳，或为阻止饮料瓶热充填冷却变形，而于饮料瓶底壁设计出可被推顶而倒反向内凸伸状的凸部构造，使其底壁厚度增厚而不利于塑胶容器材料减量等缺点。
本发明的一技术解决方案是：提供一种平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法，其包含：
于热装填后塑胶饮料瓶的瓶口处提供一连通饮料瓶的密闭空间；
通过所述密闭空间对塑胶饮料瓶注入加压的无菌气体；
于密闭空间中，将瓶盖封合塑胶饮料瓶的瓶口，使塑胶饮料瓶内压力大于外部压力，再脱离所述密闭空间送出；
藉此，于塑胶饮料瓶冷却，藉由塑胶饮料瓶所增压的内压力回馈抵消饮料冷却收缩的压力差而平衡。
如上所述的平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法中，所述密闭空间中将瓶盖封合塑胶饮料瓶的瓶口的步骤中，是使塑胶饮料瓶内压力塑胶饮料瓶内压力为0.5psi(磅/平方英时)～1psi(磅/平方英时)。
本发明的另一技术解决方案是：提供一种饮料瓶封盖装置，其包含：
一封盖轴，其底端具有一瓶盖取置部；
一封盖套筒，其内部具有一上下贯通的轴孔，所述轴孔提供封盖轴的瓶盖取置部可升降活动的气密组设其中，轴孔下段定义有一充气区间，用以提供饮料瓶上端口伸入其中，封盖套筒设有一自外侧面径向连通充气区间的注气孔，用以外接无菌空气供气源；以及
一环状气囊，是套设于封盖套筒底部，所述环状气囊具有一空气注入口，所述空气注入口是用以外接气压供应源，使环状气囊充气膨胀而于封盖套筒底部处气密的紧贴饮料瓶外周面。
如上所述的饮料瓶封盖装置中，所述封盖套筒底部形成一套接部，提供环状气囊套设于其外周面，于环状气囊外环周面设有一护套，环状气囊内环周面的部分显露于封盖套筒与护套外。
本发明可达成的有益效果是：利用热装填饮料后的饮料瓶进行封盖前，先对饮料瓶内注入高压的无菌空气增压，再进行饮料瓶的封盖，使封盖后饮料瓶因一并封存高压无菌空气而适度的膨胀，待热装填饮料的饮料瓶于封盖后冷却收缩而自然恢复原状，如此即可避免饮料瓶瓶身因冷却收缩而产生凹陷现象，使封盖后的饮料瓶具有较佳外形，并藉此可在符合饮料瓶塑料使用量减少的发展趋势下，在保持饮料瓶应有基本必需强度的厚度设计下，藉此平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法及饮料瓶封盖装置设计，使其能够抵消饮料瓶因热充填冷却形成的内压而提供较佳外形饮料产品。
附图说明
图1是本发明平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法的流程图。
图2是本发明饮料瓶封盖装置的一较佳实施例应用于饮料自动填充机的使用状态图。
图3是图2所示饮料瓶封盖装置较佳实施例应用于饮料自动填充机中的局部放大示意图。
图4是图2所示饮料瓶封盖装置的使用状态图(1)。
图5是图2所示饮料瓶封盖装置的使用状态图(2)。
图6是图2所示饮料瓶封盖装置的使用状态图(3)。
图7是图2所示饮料瓶封盖装置的使用状态图(4)。
附图标号说明：
1饮料瓶封盖装置       2机台
3瓶盖                 4饮料瓶
10封盖轴              11瓶盖取置部
20封盖套筒            21轴孔
211充气区间           22注气孔
23套接部              24护套
30环状气囊            31空气注入口
具体实施方式
以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
如图1所示，是揭示本发明平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法的一较佳实施例的流程图，所述平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法是包含以下步骤：
于热装填后塑胶饮料瓶的瓶口处提供一连通饮料瓶瓶内空间的密闭空间；
通过所述密闭空间对塑胶饮料瓶瓶内注入加压的无菌气体；
于密闭空间中，将瓶盖封合塑胶饮料瓶的瓶口，使塑胶饮料瓶内压力大于外部压力而适度的膨胀，再令封盖后的塑胶饮料瓶脱离所述密闭空间送出，于本发明的较佳实施例中，所述塑胶饮料瓶内压力设定0.5psi(磅/平方英时)～1psi(磅/平方英时)为佳；
藉此，于塑胶饮料瓶冷却，藉由塑胶饮料瓶注入无菌气体所增压的内压力回馈抵消饮料冷却收缩的压力差而平衡。
为实现前揭平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法，本发明进一步设计了一种饮料瓶封盖装置，如图1及图2所示，是揭示该饮料瓶封盖装置的一较佳实施例应用于饮料自动填充机中的使用状态图，由图中可以见及，所述饮料瓶封盖装置1是装设于饮料自动填充机的机台2上，所述饮料瓶封盖装置1是包含：一封盖轴10、一封盖套筒20及一环状气囊30，其中：
所述封盖轴10是用于装设在机台2的驱动装置上，封盖轴10并可为驱动装置带动升降位移，所述封盖轴10底端具有一瓶盖取置部11，用以取得瓶盖及将瓶盖套置于饮料瓶的瓶口上。
所述封盖套筒20内部具有一上下贯通的轴孔21，所述轴孔21提供封盖轴10的瓶盖取置部11可升降活动的气密组设其中，于轴孔21下段定义有一充气区间211，用以提供饮料瓶4上端瓶口伸入其中，封盖套筒20设有一自外侧面径向连通充气区间211的注气孔22，所述注气孔22用以外接无菌空气供气源。
所述环状气囊30是套设于封盖套筒20底部，用以环套于饮料瓶4外周面，所述环状气囊30具有一空气注入口31，所述空气注入口31用以外接气压供应源，使环状气囊30可充气膨胀而于封盖套筒20底部处紧贴饮料瓶上段外周面呈气密状态。
如图3所示，所述封盖套筒20底部形成一套接部23，提供环状气囊30套设其外周面，于环状气囊30外环周面设有一护套24予以保护，使环状气囊30内环周面的部分显露于封盖套筒20与护套32外，且足以在环状气囊30充气膨胀后可紧贴饮料瓶上段外周面呈气密状态。
本发明饮料瓶封盖装置1应用于饮料自动填充机后，于使用时，如图4至图7所示，是驱动饮料瓶封盖装置1的封盖轴10向下移动，以瓶盖取置部11下降至封盖套筒20底部取得一瓶盖3，接续令封盖轴10与20一同下降，至瓶盖取置部11及其底部的瓶盖3位于封盖套筒20的充气区间211上方，使封盖套筒20底部套设于一已装填饮料的饮料瓶4上端外围，另对封盖套筒20底部外围的环状气囊30充气膨胀而于封盖套筒20底部处紧贴饮料瓶4上段外周面呈气密状态，而对饮料瓶提供一密闭的空间。
接续，经由封盖套筒20的注气孔22注入加压的无菌空气至充气区间211以及饮料瓶4内后停止，使饮料瓶4内的内压力大于外部压力而适度的膨胀，再驱动封盖轴10下降，将瓶盖3套接封合饮料瓶4的瓶口，之后，令饮料瓶封盖装置1的封盖轴10以及具有环状气囊30的封盖套筒20上升，移出饮料瓶4，再接续另一饮料瓶的封盖作业。
前述封盖后的饮料瓶于冷却后，是藉由饮料瓶注入无菌气体所增压的内压力回馈抵消饮料冷却收缩的压力差而平衡压力，使饮料瓶自然恢复原状，如此即可避免饮料瓶瓶身因冷却收缩而产生凹陷现象，使封盖后的饮料瓶具有较佳外形。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法，其特征在于，其包含：
于热装填后塑胶饮料瓶的瓶口处提供一连通饮料瓶的密闭空间；
通过所述密闭空间对塑胶饮料瓶注入加压的无菌气体；
于密闭空间中，将瓶盖封合塑胶饮料瓶的瓶口，使塑胶饮料瓶内压力大于外部压力，再脱离所述密闭空间送出；
藉此，于塑胶饮料瓶冷却，藉由塑胶饮料瓶所增压的内压力回馈抵消饮料冷却收缩的压力差而平衡。
2.根据权利要求1所述的平衡热装填饮料瓶封盖冷却后内压力的方法，其特征在于，所述密闭空间中将瓶盖封合塑胶饮料瓶的瓶口的步骤中，是使塑胶饮料瓶内压力塑胶饮料瓶内压力为0.5psi(磅/平方英吋)～1psi(磅/平方英吋)。
3.一种饮料瓶封盖装置，其特征在于，其包含：
一封盖轴，其底端具有一瓶盖取置部；
一封盖套筒，其内部具有一上下贯通的轴孔，所述轴孔提供封盖轴的瓶盖取置部可升降活动的气密组设其中，轴孔下段定义有一充气区间，用以提供饮料瓶上端口伸入其中，封盖套筒设有一自外侧面径向连通充气区间的注气孔，用以外接无菌空气供气源；以及
一环状气囊，是套设于封盖套筒底部，所述环状气囊具有一空气注入口，所述空气注入口是用以外接气压供应源，使环状气囊充气膨胀而于封盖套筒底部处气密的紧贴饮料瓶外周面。
4.根据权利要求3所述的饮料瓶封盖装置，其特征在于，所述封盖套筒底部形成一套接部，提供环状气囊套设于其外周面，于环状气囊外环周面设有一护套，环状气囊内环周面的部分显露于封盖套筒与护套外。
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