CN107021248A - 用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置，该装置具有在缸孔中沿着纵向轴线能够轴向移动地布置的活塞，用于从产品容器抽吸灌装物并且将灌装物喷出到容器中，其中，活塞在活塞的外圆周上具有用于相对于缸孔密封活塞的密封元件，其中，活塞能够运动到清洁和消毒位置中，在清洁和消毒位置中，活塞与密封元件共同从缸孔中释放，并且能够由清洁剂和/或消毒剂环流。根据本发明设置，活塞具有沿纵向轴线与密封元件隔开一间距的附加密封元件，并且附加密封元件在处理位置中在附加密封元件的背离密封元件的一侧上相对于附加孔密封活塞，附加密封元件沉入到附加孔中。

Description

用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置。此外，本发明涉及一种根据独立方法权利要求所述的用于运行用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置的方法。

背景技术

由EP 0 369 888 B1公知一种根据权利要求1的前序部分所述的用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置。公知的装置的特征在于，在所述装置的缸孔内部的、在灌装运行过程中能够在上部位置和下部位置之间运动的活塞可以被提升到清洁或消毒位置中，在该清洁或消毒位置中，该活塞被完全从缸孔中拉出，使得其外圆周完全被释放。在该位置中可能的是，例如在生产开始之前借助于合适的清洁剂或消毒剂来对配量装置或活塞进行清洁或消毒。此外，该活塞在它的外圆周上具有呈密封环形式的密封元件，该密封环在灌装运行过程中使活塞关于缸孔密封。因此，尤其在灌装运行过程中也避免产品从缸孔中向着活塞的背离缸孔的背侧的方向挤出。

在灌装运行过程中，活塞在活塞上行时将产品抽吸到缸孔中。在此，重要的是，为了获得所期望的灌装量或期望的灌装重量，在活塞下方的缸孔中的空间是完全没有空气的。然而，这在实际中是难以实现的。尤其是，人们发现，在生产开始时，处于缸孔中的空气被压过密封元件，其中，如期望的那样，在活塞下方的空间变得没有空气。然而，直至空气完全被挤出，灌装物由于在缸孔中的(剩余)空气而具有不同或过小的灌装重量。通常的灌装设备具有不只一个活塞，而是具有例如十二个活塞或活塞配量器，这些活塞或活塞配量器无规律地快速放气，由此使该问题加剧。此外，虽然现在公知，为了避免所提到的问题而在灌装运行之前使活塞移动到所提到的清洁或消毒位置中，使得可以使空气从缸孔中漏出并且与产品共同从活塞旁边流过。在此不利的是，上升的、经过活塞的产品随后布置在活塞的背部空间中或背侧上。该产品保留在那里，直至灌装结束或直至灌装设备再被清洁的时刻。这可能可以持续数天。

发明内容

由所述现有技术出发，本发明的任务是，这样扩展根据权利要求1的前序部分所述的用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置，使得避免活塞在密封元件的背离缸孔的一侧上或活塞的背侧上出现污染或不洁物。

根据本发明，该任务在用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置中通过权利要求1的特征来解决。

本发明的想法是，在处理位置(Konditionierstellung)中将活塞在背离缸孔的背侧上密封，在该处理位置中，空气从缸孔中被挤出，其中，产品可能在密封元件的区域中围绕活塞流动。由此，避免了产品向着活塞的背侧的方向进入或围绕活塞流动。为此，本发明具体提出，活塞具有沿其纵轴线与密封元件隔开一间距的附加密封元件。该附加密封元件在处理阶段中在缸孔的背离密封元件的一侧上密封活塞，并且因此避免产品到达活塞的背侧区域中。

根据本发明的用于配量液态或膏状灌装物的有利的扩展方案在从属权利要求中列举出。

为了能够在处理阶段中实现空气以及可能的灌装物的导出或挤出，本发明提出，密封元件在处理位置中伸入到冲洗室中，其中，在缸孔与冲洗室之间构造有用于灌装物的通道。

在本发明的完全特别优选的结构方面的构型中(在该构型中能够实现，在处理位置之后并且在灌装运行开始之前在密封元件的背离缸孔的一侧上清洁活塞或使活塞没有灌装物)，本发明提出，活塞能够运动到附加清洁位置中，在该清洁位置中，活塞在密封元件与附加密封元件之间的区域至少局部地、优选几乎全部布置在冲洗室中，其中，在附加清洁位置中，密封元件布置在缸孔中并且附加密封元件布置在附加孔中。在该位置中，活塞的两个背离的端部区域在缸孔中或在附加孔中被密封，而密封元件与附加密封元件之间的中间区域布置在冲洗室内部，使得能够实现活塞的特别简单并且有效的清洁。

为了减少在通常具有多个、例如十二个活塞的活塞配量器的结构方面的费用，本发明提出，在这种具有多个活塞的活塞配量器中设置有共同的冲洗室，该冲洗室配属给所有缸孔或所有活塞。由此，尤其也能够实现以清洁剂或消毒剂向冲洗室的特别简单的输送或供给，因为清洁剂或消毒剂可以沿着共同的冲洗室被导向，从而仅需要唯一的输送接口或唯一的流出口。

本装置的另一结构方面的优选构型设置，附加孔(活塞可以沉入在该附加孔中)在背离缸孔的一侧上直径增大，并且附加密封元件和密封元件在清洁位置和消毒位置中与活塞共同布置在附加孔的直径增大的区域中并且与附加孔的孔壁间隔开。这种构造导致，通过在直径方面不同构型的孔区段，附加孔一方面在处理位置中以及在附加的清洁或消毒位置中能够实现活塞在附加密封元件的背离密封元件的一侧上的密封，并且另一方面在清洁和消毒位置中能够实现活塞在两个密封元件的区域中通过清洁剂或消毒剂的完全环流。

为了能够尤其在处理阶段实现活塞在缸孔和冲洗室之间的区域中的尽可能简单或有针对性的环流，本发明设置，活塞在密封元件的背离附加密封元件的一侧上的外直径至少区段式地小于密封元件区域中的外直径，其中，外直径减小的区域优选直接连接在密封元件的区域上。

此外设置，在实际的灌装运行过程中，活塞在缸孔内部占据一位置，在该位置中密封元件和附加密封元件位于缸孔区域中。由此，除了活塞的特别好的导向以外，也能够实现活塞向着冲洗室方向的特别好的密封。

此外，本发明也包括用于运行用于将液态或膏状灌装物配量到容器中的装置的方法，其中，所述装置尤其根据上述阐释内容构造。根据本发明的方法设置，具有密封元件和与密封元件隔开一轴向间距布置的附加密封元件的活塞在开始灌装运行之前运动到处理位置中，在该处理位置中，密封元件伸入到冲洗室中，其中，在缸孔(在灌装运行过程中活塞在该缸孔中被导向)与冲洗室之间构造有通道，并且，接着将产品灌入到缸孔中直至至少到活塞的高度，其中，空气和可能的产品被挤入到冲洗室中。如上所阐释的，这种处理位置的特征尤其在于，具有附加密封元件的活塞在附加孔中被导向并且在那里被密封，以便阻止产品向着活塞背侧的方向的进入。

在至此所述的方法的扩展方案中设置，在处理阶段之后，活塞向着缸孔的方向运动，其中，密封元件关于缸孔密封活塞并且附加密封元件向着附加孔的方向密封活塞，其中，活塞的布置在冲洗室内部的区域通过至少一种清洁介质来清洁。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节由接下来的优选实施例的说明以及参照附图得出。附图示出：

图1：具有多个用于配量在容器中的产品的活塞配量器的灌装设备的高度简化视图，

图2和图3：以纵剖面示出根据图1的灌装设备中的各剖面，其中，配量活塞在罐装运行过程中占据上部位置或下部位置，

图4：对应于图2和3的视图，在该视图中，空气在灌装运行开始之前从缸孔中被挤到冲洗室中，

图5：配量活塞的一位置，在该位置中，在两个密封元件之间的区域中清洁这些配量活塞，

图6：配量活塞在清洁或消毒位置期间的位置的视图。

相同的元件或具有相同功能的元件在附图中设有相同的参考标记。

具体实施方式

在图1中高度简化地示出用于配量在容器1中的液态或膏状灌装物的灌装设备100。灌装物尤其是食物如酸奶或类似物，可能附加地具有成块的组成部分如水果块或类似物。容器1示例地并且不限制地为热成形或深拉成形的容器1，这些容器借助于输送设备2沿输送方向3在灌装设备100下方节拍式地被输送。成型在箔带4内部的容器1在以灌装物灌装之后示例地通过盖箔封闭或封缄并且接着从箔带4分离。

灌装设备100具有构造为灌装单元10的、具有多个活塞配量器的装置。在灌装单元10的下侧伸出灌装接管11，这些灌装接管相互间的间距适配于箔带4中的容器1的间距。在示出的实施例中，沿输送方向3观察，四个灌装接管11并排地布置。此外可以设置，垂直于图1的作图平面地布置有其他灌装接管11。由此有可能的是，在箔带4的停顿阶段同时用灌装物灌装所有布置在灌装接管11下方的容器1，在该停顿阶段中容器1的开口与灌装接管11对齐。

如尤其参照图1和2的结合能够看出的那样，在灌装单元10内部给每个灌装接管11配属一个用于导向灌装活塞15的缸孔12。每个灌装活塞15通过螺栓连接16可更换地固定在活塞杆17上。而这些活塞杆17示例地与各自的驱动装置18(图1)耦合，该驱动装置能够实现灌装活塞15沿灌装活塞15或缸孔12的纵向轴线20的纵向运动。显然地，以下也处于本发明的范围内：替代地将活塞杆17与共同的驱动设备耦合。

灌装活塞15基本上圆柱形地构造。在面向灌装接管11的一侧上，在灌装活塞15的径向环绕的槽21中布置有尤其呈具有圆形横截面的密封环形式的密封元件22，该密封元件向着缸孔12的方向密封灌装活塞15。在密封元件22的背离灌装接管11的一侧上，沿纵向轴线20以轴向间距a在灌装活塞15的外壁上构造有用于接收附加密封元件24的附加的槽23。附加密封元件24尤其与密封元件24相同地构造，即，同样呈具有圆形横截面的密封环形式。

在附加密封元件24的背离密封元件22的一侧上，灌装活塞15具有径向环绕的棱角26。此外，灌装活塞15在面向灌装接管11的一侧上配备有圆柱形区域27，该圆柱形区域的直径d小于灌装活塞15在密封元件22与附加密封元件24之间区域中的直径D。圆柱形区域27在背离附加密封元件24的一侧上过渡到圆锥形构造的端部区域28。

缸孔12在灌装接管11与灌装活塞15之间借助于供应孔29并且在中间连接未示出的截止阀的情况下与在图1中示出的用于灌装物的产品容器30耦合。尽管在图1中仅示出唯一的产品容器30，但是显然可以设置，给每个缸孔12配属一个自己的产品容器30，或者设置多个尤其不同的储存产品或灌装物的产品容器30，这些产品容器与缸孔12耦合。

为了将产品或灌装物抽吸到缸孔12中，当缸孔12与产品容器30之间的截止阀打开时，灌装活塞15从灌装活塞15的图2示出的下部位置借助于驱动装置18运动到缸孔12内部的提升位置中。在图3中示出灌装活塞15的最大提升位置。该位置的特征在于，借助于灌装活塞15或缸孔12抽吸可排出到容器1中的最大灌装物量。在此重要的是，不仅在灌装活塞15的在图2中示出的下部位置中，而且在灌装活塞15的在图3中在灌装运行过程中所占据的最大提升位置中，在缸孔12内部不仅布置有密封元件22，而且布置有附加密封元件24。

沿基本上垂直于缸孔12或灌装活塞15的纵向轴线的方向，在缸孔12的背离灌装接管11的一侧上布置有冲洗室35。冲洗室35在缸孔12的区域中具有直径增大的环形区段36，其中，区段36的直径大于缸孔12的直径。用于灌装活塞15的冲洗室35与至少一个用于供给清洁剂或消毒剂的设备38(图1)耦合。清洁剂或消毒剂可以示例地并且不限制地为水、过氧化氢、消毒空气或者类似物。清洁剂或消毒剂通过设备38供应给冲洗室35，并且接着在穿流之后以未示出的方式从灌装单元10中引出。

对准缸孔12地，在冲洗室35的背离缸孔12的一侧上在灌装单元10中构造有另一孔40。该另一孔40在面向缸孔12的一侧上具有圆柱形的孔区段41，该孔区段的直径至少在附加密封元件24的区域中适配于灌装活塞15的直径，这样使得在具有附加密封元件24的灌装活塞15沉入到孔区段41的区域中时所述灌装活塞15借助于附加密封元件24向着孔区段41密封。

在孔区段41的背离冲洗室35的一侧上，该孔区段过渡到示例地圆锥形构造的孔区段42。孔区段42的特征在于，该孔区段的横截面大于孔区段41的区域中的横截面，这样使得在灌装活塞15完全沉入到孔区段42中时，灌装活塞15在它的外圆周上可以被清洁剂或消毒剂环流。为此，另外的孔40与另一设备43(图1)连接，该另一设备构造用于引导清洁剂或消毒剂经过另外的孔40并且在合适的位置上从灌装单元10中引出。在另一设备43中使用的清洁剂或消毒剂也可以是在设备38中使用的相同介质。就此而言，以下技术方案也应该处在本发明的范围内：通过一个公共的设备(未示出)替换所述两个设备38和43。

在灌装设备100的实际的灌装运行之前，需要在缸孔12中将可能存在的空气从缸孔12中挤出，以便在借助于灌装活塞15抽吸产品或灌装物时确保，对应于灌装活塞15的冲程从产品容器30中抽吸确定的量并且接着排出到容器1中。为此，对应于图4的视图设置，在处理位置中将灌装活塞15如此从缸孔12中拉出，使得密封元件22处于冲洗室35的区域中，而附加密封元件24布置在另一孔40的孔区段41内部。此外，在截止阀打开的情况下，缸孔12的室例如通过产品容器30中的确定的压力完全灌满产品，这样使得处于缸孔12中的空气通过构造在灌装活塞15与缸孔12之间的通道45被挤到冲洗室35中。在此，可能也将一定量的灌装物挤到冲洗室35中。然而，在此重要的是，避免灌装物进入到灌装活塞15上的附加密封元件24的背离密封元件22的区域，因为附加的密封元件24通过贴靠在孔区段41中而保护灌装活塞15的相应区域。

接着，对应于图5，灌装活塞15稍微下降，这样使得密封元件22沉入到缸孔12中。然而，与此同时，另一密封元件24仍布置在孔区段41的区域中。在该位置中，通过设备38将清洁剂或消毒剂导入到冲洗室35的区域中，以便清洗所述灌装活塞15的处于密封元件22与另一密封元件24之间的区域。

在完成这些之后，灌装活塞15可以运动到它在图2和3中示出的两个位置之间的用于灌装产品的实际工作位置中。最后，在图6中示出灌装活塞15的一位置，该位置一般在灌装过程结束之后被占据。在此，如此将灌装活塞15提升到另外的孔40的孔区段42中，使得可以通过设备43将清洁剂或消毒剂使用于对整个灌装活塞15、另外的孔40、缸孔12以及冲洗区域35进行清洁或消毒。

上面描述的灌装设备100或灌装单元10可以以各种方式改变或修改，而不偏离本发明的构思。

Claims (10)

1.一种用于将液态或膏状灌装物配量到容器(1)中的装置(10)，所述装置具有在缸孔(12)中沿着纵向轴线(20)能够轴向移动地布置的活塞(15)，用于从产品容器(30)抽吸灌装物并且将所述灌装物喷出到所述容器(1)中，其中，所述活塞(15)在所述活塞的外圆周上具有用于相对于所述缸孔(12)密封所述活塞(15)的密封元件(22)，其中，所述活塞(15)能够运动到清洁和消毒位置中，在该清洁和消毒位置中，所述活塞(15)与所述密封元件(22)共同从所述缸孔(12)中释放并且能够被清洁剂和/或消毒剂环流，

其特征在于，

所述活塞(15)沿所述纵向轴线(20)的方向与所述密封元件(22)隔开一间距(a)地具有附加密封元件(24)，并且所述附加密封元件(24)在一处理位置中在所述附加密封元件(24)的背离所述密封元件(22)的一侧上相对于一附加孔(40)密封所述活塞(15)，所述附加密封元件(24)沉入到该附加孔中。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于，

所述密封元件(22)在所述处理位置中伸入到一冲洗室(35)中，其中，在所述缸孔(12)与所述冲洗室(35)之间构造有用于空气并且必要时用于所述灌装物的通道(45)。

3.根据权利要求2所述的装置，

其特征在于，

所述活塞(15)能够运动到一附加清洁位置中，在该附加清洁位置中，所述活塞(15)的处于所述密封元件(22)与所述附加密封元件(24)之间的区域至少局部地、优选几乎完全地布置在所述冲洗室(35)中，其中，在所述附加清洁位置中，所述密封元件(22)布置在所述缸孔(12)中并且所述附加密封元件(24)布置在所述附加孔(40)中。

4.根据权利要求2或3所述的装置，

其特征在于，

设置有多个具有活塞(15)的缸孔(12)，并且所述冲洗室(35)配属给所有缸孔(12)。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，

其特征在于，

所述活塞(15)至少在所述密封元件(22)与所述附加密封元件(24)之间的区域中圆柱形地构造。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，

其特征在于，

所述附加孔(40)在背离所述缸孔(12)的一侧上具有直径增大的孔区段(42)，并且在所述清洁和消毒位置中，所述附加密封元件(24)和所述密封元件(22)布置在所述孔区段(42)中并且与所述孔区段(42)的孔壁间隔开。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，

其特征在于，

所述活塞(15)在所述密封元件(22)的背离所述附加密封元件(24)的一侧上的外直径至少区段式地小于在所述密封元件(22)区域中的外直径，其中，外直径减小的区域(27、28)优选直接连接到所述密封元件(22)的区域上。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的装置，

其特征在于，

在灌装运行过程中，所述密封元件(22)和所述附加密封元件(24)布置在所述缸孔(12)的区域中。

9.一种用于将液态或膏状灌装物配量到容器(1)中的装置(10)的运行方法，所述装置尤其根据权利要求1到8中任一项构造，其中，具有密封元件(22)和与所述密封元件(22)隔开一轴向间距(a)地布置的附加密封元件(24)的活塞(15)在灌装运行开始之前运动到一处理位置中，在该处理位置中，所述密封元件(22)伸入到一冲洗室(35)中，其中，在一缸孔(12)与所述冲洗室(35)之间构造有通道(45)，所述活塞(15)在灌装运行过程中在该缸孔中被导向，其中，接着将产品灌装到所述缸孔(12)中直至至少所述活塞(15)的高度，其中，将空气并且必要时将产品挤到所述冲洗室(35)中。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

在处理阶段之后，所述活塞(15)向着所述缸孔(12)的方向运动，其中，所述密封元件(22)向着所述缸孔(12)密封所述活塞(15)并且所述附加密封元件(24)向着一附加孔(40)的方向密封所述活塞(15)，其中，所述活塞(15)的布置在所述冲洗室(35)内部的区域通过至少一种清洁介质来清洁。