CN104619630B - 用于对饮料进给管线进行消毒的灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转传送圆盘(10)型瓶灌装机，其包括：第一灌装工位(2)，其具有第一喷嘴(21)；用于向第一喷嘴(21)供给饮料的管线(22)；以及虚设瓶(30)，其用于对供给管线(22)进行消毒，其中虚设瓶(30)由运动学机构(241)移动，运动学机构(241)也移动用于夹持瓶(7)的夹具(4)。

Description

用于对饮料进给管线进行消毒的灌装机

技术领域

本发明涉及用于对饮料进给管线进行消毒的灌装机。

背景技术

熟知下面这样的灌装机，其包括旋转传送圆盘(carousel)，旋转圆盘配备夹持装置，夹持装置能将瓶定位于喷嘴下方用于引入饮料。周期性地，喷嘴和饮料进给管线必须经历消毒处理以便确保最高卫生性。为此目的，将虚设(dummy)瓶定位于喷嘴下方；随后，沿着饮料进给管线引入热消毒液体。这种消毒液体沿着进给管线引入并且其最后通过喷嘴流入到虚设瓶内，之后由特殊管道从虚设瓶排空。因此热液体的传递使得能执行周期性消毒循环。当喷嘴用于灌装瓶时，虚设瓶设置于不妨碍的闲置位置并且定位于喷嘴下方使得能执行消毒处理。

在这种灌装机中，重要的是保持瓶口很靠近喷嘴(但避免严密密封联接以便在灌装期间有利于空气从瓶流动并且避免交叉污染的风险；交叉污染意味着污染的瓶与喷嘴接触可能将污染传递给喷嘴，喷嘴然后将污染传播给它所接触的其它瓶的风险)。瓶口靠近喷嘴的重要性涉及以下现实：在旋转机器中，离心力造成射流相对于从喷嘴递送的竖直方向偏离，并且如果在喷嘴与瓶之间存在较大距离，这种偏离可能较为显著(增加了饮料部分在瓶外侧流动因此弄脏瓶的风险)。特别地，这种偏离主要取决于传送圆盘的旋转速度并且显然传送圆盘必须能以不同的旋转速度操作。在设计阶段必须要考虑的约束涉及在喷嘴与瓶夹持装置(其通常夹持瓶颈)之间插入虚设瓶的重要性。因此这种约束要求设计者维持比喷嘴与瓶之间的最小值更大的距离。

发明的公开

在本上下文中，在本发明基础上的技术任务是提出一种灌装机，其能允许上文所提到的最小距离最小化同时优化该机器的结构和部件(由此使得能减小制造和维护成本)。

所陈述的技术任务和规定的目的基本上由包括在所附权利要求中的一个或多个中陈述的技术特征的机器来实现

附图说明

从如附图所示的灌装机的优选但非详尽的实施例的说明性和因此非限制性描述，本发明的额外特征和优点将更加显然，在附图中：

图1至图3示出了处于三种不同配置的根据本发明的灌装机的细节。

具体实施方式

在附图中，附图标记1指示用于将饮料引入到瓶或类似容器内的灌装机。灌装机1包括旋转传送圆盘10。旋转传送圆盘10围绕在空间中固定的旋转轴线旋转。传送圆盘10通常可绕所述轴线以预定可调整的旋转速度转动。

而传送圆盘1包括至少第一灌装工位2。灌装工位1包括第一喷嘴21。第一喷嘴21通常限定饮料灌装龙头或阀。灌装工位2还包括用于将流体进给到第一喷嘴21的管线22。管线22为饮料进给管线。

传送圆盘1还包括用于对进给第一喷嘴21的管线22的至少一部分进行消毒的消毒系统3。消毒系统3包括：虚设瓶(30)，其可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，其与第一喷嘴(参看图3)操作性地相关联，在第二位置，其远离第一喷嘴(参看图1)。在第一位置，虚设瓶30与第一喷嘴21严密地密封在一起，因此避免了从进给管线22传递到虚设瓶30或者从虚设瓶30传递到进给管线22的流体泄漏。在第二位置，虚设瓶30与支承件603联接，支承件603至少部分地被引入到虚设瓶30内侧以便充当用于虚设瓶30的帽。在优选实施例中，支承件603的形状类似第一喷嘴21的底端。

适宜地，支承件603牢固地联结到传送圆盘10的旋转平台604。

虚设瓶30的形状类似于开口通常向上的杯子。虚设瓶30适宜地包括密封件，密封件适合于与第一喷嘴21形成密封。通常，密封件位于虚设瓶30的杯内侧。

消毒系统3包括用于供应消毒流体的装置(消毒作用也是灭菌作用)，消毒流体能放置成与所述进给管线22流体连通。所述消毒流体优选地为蒸汽。蒸汽对其所接触的零件执行消毒(优选地灭菌)作用。

第一灌装工位2呈现生产配置，其中，虚设瓶30位于第二位置，并且其中进给管线22计划向第一喷嘴21传送饮料。

在这种生产配置，第一喷嘴21将饮料递送给瓶(这种生产配置在图1中以举例说明示出)。通常，在这个阶段，在瓶口与第一喷嘴31之间并不存在密封件，使得在灌装期间从瓶排出的空气能逸出到周围环境(瓶在图1中以附图标记7例示)。第一灌装工位2占据对进给管线22和第一喷嘴21进行消毒的配置；在这种配置，虚设瓶30处于第一位置并且蒸汽供应装置与进给管线22和虚设瓶30流体连通(这种消毒配置在图3中以举例方式示出)。在消毒配置，虚设瓶30有利地与第一喷嘴21严密地密封在一起。适宜地，在消毒配置，蒸汽从虚设瓶30转移到进给管线22(但这种方案并非优选的方案)或者其从进给管线22转移到虚设瓶30(在后一种情况下，供应装置包括用于引入蒸汽的阀；例如，阀在附图所示的进给管线22的部分的上游)。适宜地，传送圆盘10包括用于降低/升高虚设瓶30的装置8。降低和升高虚设瓶30通常相对于第一喷嘴21发生。

适宜地，传送圆盘10包括用于夹持瓶的装置4。夹持装置4可以在升高位置(图1)与降低位置(图2)之间移动。这些降低位置和升高位置适宜地相对于第一喷嘴21(如通过比较图1与图2可以看出，在图1中夹持装置4比在图2中更靠近穿过第一喷嘴21的虚拟水平面)并且可能也相对于虚设瓶30确定。

在生产配置(图1)和消毒配置(图3)中，夹持装置4处于所述升高位置。

如在图2中所例示，在从生产配置转至消毒配置和从消毒配置转至生产配置的至少部分期间，夹持装置4处于降低位置(参看，例如图2)。

旋转传送圆盘10包括用于相对于第一喷嘴21(和可能相对于虚设瓶30)降低/升高夹持装置4的装置9。适宜地，用于降低/升高虚设瓶30的装置8和用于降低/升高夹持装置4的装置9包括共用驱动器(通常是第一促动器杠杆机构241)，其驱动所述用于降低/升高夹持装置4的装置9和所述用于降低/升高虚设瓶30的装置8。因此装置8和装置9能至少部分地重合。更一般而言，所述杠杆机构241可以是运动学机构。如从附图可以看出，相对于第一喷嘴21降低虚设瓶30对应于相对于第一喷嘴21降低夹持装置4。类似地，相对于第一喷嘴21升高虚设瓶30对应于相对于第一喷嘴21升高夹持装置4。

降低虚设瓶30允许虚设瓶30脱离支承件603并且允许虚设瓶30随后在第一喷嘴21下方平移(或更通常地说是随后移动)。由于以下现实使得虚设瓶30能进行上文所提到的移动：与此同时，夹持装置4相对于第一喷嘴21降低，使轨迹通畅。如果夹持装置4并不降低，它们将因为它们的存在而阻碍上文所提到的移动。

消毒系统3包括管道32，管道32与虚设瓶30流体连通。在消毒配置，消毒流体的传递在管道32中发生。适宜地，管道32也支承虚设瓶30。

如先前所提到的那样，消毒流体(通常是蒸汽)可以来自管道32，传递到虚设瓶30内并且流入到进给管线22内(在此情况下，蒸汽供应装置可以沿着管道32递送蒸汽)或者遵循相反方向(并非优选方案)。管道32因此可以是相对于虚设瓶30的蒸汽供应管道或者蒸汽排放管道。

适宜地，上文所提到的用于降低虚设瓶30和/或升高虚设瓶30的装置8包括第一引导件25，所述管道32能相对于第一引导件25平移。在此方面，有利地，所述第一引导件25包括通路，管道32穿过该通路。适宜地，所述通路包括主孔，至少一个凹槽从主孔延伸，管道32的相配轮廓插入于至少一个凹槽内。这个特征用于向管道32施加作用以便防止相对于其轴线旋转。

适宜地，用于相对于第一喷嘴21降低/升高虚设瓶30的装置8与用于相对于第一喷嘴21降低/升高第一引导件25的装置重合。

上文所提到的第一促动器杠杆机构241操作性地作用于第一引导件25上以便升高它和降低它。

适宜地，所述第一杠杆机构241绕铰链607旋转(其适宜地设置在固定高度，至少在从虚设瓶30的第一位置至第二位置期间；优选地，铰链607被约束在所述固定高度；特别地，在铰链607与第一喷嘴21之间的距离的竖直分量在虚设瓶30于第一位置和第二位置之间转移期间保持固定)。

灌装机1包括第一凸轮，所述第一杠杆机构241可以与第一凸轮接合；当所述第一杠杆机构241与第一凸轮接合时，传送圆盘10的旋转引起第一杠杆机构241的一部分在所述第一凸轮上的滑动，所述第一凸轮因此促动所述第一杠杆机构241升高和降低第一引导件25。第一凸轮因此在传送圆盘10的外部。适宜地，第一杠杆机构241包括块体245，附件246从块体245突伸，附件246旨在与第一凸轮协作。适宜地，第一凸轮可以在至少两个位置之间移动(通常是平移)，在一个位置，其与第一杠杆机构241脱离(当不希望执行消毒循环时)，在另一位置，其与第一杠杆机构241接合(以执行消毒循环)。

用于降低夹持装置/升高夹持装置的装置9还包括用于支承该夹持装置4的支架23。适宜地，夹持装置4包括夹具。在优选实施例中，夹持装置4可移除地约束到支架23上。

用于降低夹持装置/升高夹持装置的装置9包括第二杠杆机构242，第二杠杆机构242将所述第一杠杆机构241连接到支架23。第一杠杆机构241和第二杠杆机构242一起限定铰接的臂24。

通过围绕所述铰链607旋转，第一杠杆机构241引起下列的降低或升高：

-第一铰链605，其连接第一杠杆机构241与第一引导件25；

-第二铰链606，其连接第一杠杆机构241与第二杠杆机构242。

适宜地，第一铰链605直接连接所述块体245(如先前所限定)与所述第一引导件25。适宜地，第二铰链606直接连接所述块体245与第二杠杆机构242。

适宜地，灌装机1包括第二引导件60，所述支架23沿着第二引导件60滑动并且第二引导件60从底部向上延伸(通常竖直)。当夹持装置4在升高位置与降低位置之间移动时，支架23沿着第二引导件60移动。适宜地，设有杆，杆平行于第二引导件60并且支架23可以沿着杆滑动。杆向支架23施加作用以便防止其相对于平行于第二引导件60延伸所沿的轴线的轴线旋转。第二引导件60可旋转地约束到第一杠杆机构241。特别地，所述第二引导件60的上部可旋转地约束到第一杠杆机构241(特别地,其可旋转地约束到块体245)。

适宜地，第一杠杆机构241可旋转地约束到在第一区的第一引导件25和在第二区的第二引导件60。适宜地，第一杠杆机构241在所述铰链607处被约束到第二引导件60。

适宜地，灌装机1包括用于保持该夹持装置4在升高位置的装置50。保持装置50包括磁性装置5。磁性装置5包括第一元件51和第二元件52，第一元件51和第二元件52以至少一个操作模式施加相互吸引力。通常，磁性装置5包括永磁体。在此情况下，它们有利地总是施加相互吸引作用。优选地，第一元件51和第二元件52为以两个相反极朝向彼此的两个磁体。在一非优选实施例中，两个磁体51和52中的仅一个可能是磁体，而另一个可能是对于磁场吸引作用敏感的元件(例如钢)。当第一元件51与第二元件52靠近放置时(例如，小于1厘米的距离)，吸引作用比在更远距离更强。第一元件51被固定到支架23上。第二元件52固定于第二引导件60的上限位止挡件上。在夹持装置的升高位置，第一元件51与第二元件52彼此抵靠。在夹持装置4的降低位置，第一元件51与第二元件52间隔开(因此它们的相互作用实际上为零)。

在替代实施例中，作为磁性装置5的替代，保持装置50可以包括弹性装置(未图示的实施例)，其对抗夹持装置4的降低。

然而，使用磁性装置5是有利的，因为其使得所述部件特别可靠，甚至长期可靠，因而并不需要维护工作(弹性弹簧实际上需要替换安排或至少周期性检查)。与磁性装置5有关的另一重要优点是一旦使第一元件51与第二元件52远离，待克服的磁力特别地为零，而在弹簧的弹性力的情况下，其将随着距离增加而增长。

适宜地，灌装机1包括第二灌装工位，第二灌装工位包括饮料递送喷嘴和消毒系统，而消毒系统包括虚设瓶，第一灌装工位的虚设瓶从升高位置移动到降低位置，独立于第二灌装工位的虚设瓶的移动。

在下文中公开根据本发明的灌装机的功能。

最初设想到将虚设瓶30从闲置位置移动到操作位置的步骤。虽然饮料被递送到待灌装以便销售的瓶内，但虚设瓶30处于闲置条件下。当需要执行消毒作用时，虚设瓶30从闲置位置(参看图1)转到操作位置(参看图3)。上文所提到的闲置位置和操作位置在先前分别指示为第二位置和第一位置。消毒作用涉及所述饮料递送管线22的至少一部分和所述第一喷嘴21。

在操作位置，虚设瓶30与所述第一喷嘴21在操作上相关联；在闲置位置，虚设瓶30远离所述第一喷嘴21。

将虚设瓶30从闲置位置移动到操作位置的步骤包括下列步骤：

-使虚设瓶30从闲置位置降低；

-使虚设瓶30移动到第一喷嘴21下方；

-有利地：升高虚设瓶30以将其联接到第一喷嘴21。

在将虚设瓶30设置到操作位置之后，该方法需要将消毒流体(通常是蒸汽)传递到所述进给管线22内侧和与所述第一喷嘴21操作性地相关联的所述虚设瓶30内侧的步骤；蒸汽执行灭菌作用。

一旦完成了消毒作用，该方法需要将虚设瓶30重定位到闲置位置。这个步骤优选地需要相反地执行先前所描述的操作。使第一杠杆机构241在第一旋转方向上移动对应于使夹持装置4和虚设瓶30相对于第一喷嘴21升高。

使第一杠杆机构241在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上移动对应于使夹持装置4和虚设瓶30都相对于第一喷嘴21降低。

将在下文中更详细地描述上文所提到的步骤。

适宜地，降低虚设瓶30的步骤包括启动促动器(例如，第一杠杆机构241)的步骤，这同时引起瓶夹持装置4的降低(通常相对于第一喷嘴21)。适宜地，这造成夹持装置4移动到虚设瓶30的轨迹外侧。适宜地，使夹持装置4相对于第一喷嘴21降低也引起夹持装置4相对于虚设瓶30降低。适宜地，使虚设瓶30升高的步骤导致同时启动所述促动器(例如，第一杠杆机构241)。升高虚设瓶30的步骤导致同时升高夹持装置4。

灌装机1包括传送圆盘10，进给管线22、第一喷嘴21和虚设瓶30约束到传送圆盘10上。

启动第一杠杆机构241的步骤有利地由第一凸轮实现，第一杠杆机构241由传送圆盘10牵拉而相对于第一凸轮旋转。当不希望进行消毒步骤时，第一凸轮能有利地移动远离以便在传送圆盘10旋转期间不与第一杠杆机构241接触。

启动第一杠杆机构241的步骤引起第一杠杆机构241的转动，而第一杠杆机构241的转动引起与其铰接的第二杠杆机构242移动以及支承该夹持装置4的支架23降低。由此，支架23沿着第二引导件20降低。因此支架23沿着基本上竖直的方向降低。

特别地，启动第一杠杆机构241的步骤引起第一杠杆机构241相对于所述铰链607转动，所述铰链607被适宜地设置在固定高度。这个步骤引起与第一引导件25连接的第一铰链605降低并因此使第一引导件25和与虚设瓶30流体连通的管道降低。

同时，使第一杠杆机构241相对于设置在固定高度的所述铰链607转动的步骤引起与第二杠杆机构242连接的第二铰链606降低并且因此使支架沿着第二引导件60降低。

使虚设瓶30降低的步骤需要克服由保持装置施加的抵抗作用，特别地由将夹持装置4保持在升高位置的磁性装置5施加的保持作用。

因此设想到本发明允许获得许多优点。

特别地，能优化与虚设瓶的操作相关联的部件。实际上，这种降低虚设瓶30的方式(使之与支承件603脱离必需的操作)也使夹持装置4降低使得它们并不阻挡虚设瓶30移动。如先前所提到的那样，在递送饮料时，建议夹持装置4尽可能靠近第一喷嘴21以便防止饮料泄漏到它们所支承的瓶外侧，但其在第一喷嘴21附近的存在将对虚设瓶30的移动造成阻碍。

此外，磁性装置5的存在能以低廉的方式将支架维持在升高位置(甚至当第一凸轮不与第一杠杆机构241接触时)，也减少了维护操作。

因此，本发明很容易有各种变型和改动，这些变型和改动都应落入本发明的特性的范围内。此外，所有细节都可以用其它的等同技术来代替。实践中，所有采用的材料和尺寸都可以根据需要加以应用。

Claims (6)

1.一种旋转传送圆盘(10)型瓶灌装机，包括：

至少第一灌装工位(2)，其包括第一喷嘴(21)和用于将饮料供给到所述第一喷嘴(21)的管线(22)，

-用于夹持瓶的装置(4)；

-用于相对于所述第一喷嘴(21)降低/升高所述夹持装置(4)的装置(9)；

-用于对所述第一喷嘴(21)的所述供给管线进行消毒的系统(3)，其依次包括：

虚设瓶(30)，其可在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，其与所述第一喷嘴(21)操作性地相关联，在所述第二位置，其远离所述第一喷嘴(21)；

用于向所述供给管线(22)供应消毒流体的装置；

管道(32)，其支承所述虚设瓶(30)并且与所述虚设瓶(30)流体连通；

用于相对于所述第一喷嘴(21)降低/升高所述虚设瓶(30)的装置(8)，所述用于降低/升高虚设瓶(30)的装置(8)包括第一引导件(25)，所述管道(32)可相对于所述第一引导件(25)平移，

支架(23)，其用于支承所述夹持装置(4)；

-第一杠杆机构(241)，其促动所述用于降低/升高夹持装置(4)的装置(9)和所述用于降低/升高虚设瓶(30)的装置(8)，所述第一杠杆机构(241)操作性地作用于所述第一引导件(25)以便升高所述第一引导件(25)和降低所述第一引导件(25)；

-第一凸轮，所述第一杠杆机构(241)可以与所述第一凸轮接合；所述传送圆盘(10)的转动能引起所述第一杠杆机构(241)的一部分在所述第一凸轮上的滑动，并且所述第一凸轮促动所述第一杠杆机构(241)升高和降低所述第一引导件(25)，

所述灌装机的特征在于，包括第二杠杆机构(242)，所述第二杠杆机构(242)将所述第一杠杆机构(241)连接到所述支架(23)，

所述第一杠杆机构(241)能绕设置在固定高度的铰链(607)转动以便引起下列构件的降低或升高：

第一铰链(605)，其连接所述第一杠杆机构(241)与所述第一引导件(25)；

第二铰链(606)，其连接所述第一杠杆机构(241)与所述第二杠杆机构(242)。

2.根据权利要求1所述的灌装机，其特征在于，其包括第二引导件(60)，所述支架(23)沿着所述第二引导件(60)滑动并且所述第二引导件(60)从底部向上延伸，所述第二引导件(60)可旋转地约束到所述第一杠杆机构(241)。

3.根据权利要求2所述的灌装机，其特征在于，所述第一杠杆机构(241)可旋转地约束到在第一区的所述第一引导件(25)和在第二区的所述第二引导件(60)。

4.根据权利要求3所述的灌装机，其特征在于，其包括用于将所述夹持装置(4)保持在所述升高位置的装置(50)。

5.根据权利要求4所述的灌装机，其特征在于，所述保持装置(50)包括磁性装置(5)，所述磁性装置(5)包括第一元件和第二元件(51,52)，所述第一元件和第二元件以至少一个操作模式施加相互吸引力；所述第一元件(51)固定到所述支架(23)上并且所述第二元件(52)固定于所述第二引导件(60)的上限位止挡件上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的灌装机，其特征在于，所述消毒流体为蒸汽。