CN109231112A - 用于向物品填充可倾倒的产品的填充单元和填充方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于向物品填充可倾倒的产品的填充单元和填充方法。公开了一种用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充单元，包括：罐，其包括能填充可倾倒的产品的第一区域和能填充第一气体的第二区域；填充装置，其用于接触式填充相应的物品；第一阀，其可以设置在第一打开配置中，或者设置在第一关闭配置中；第一流体管线，其由填充装置部分地限定，用于允许容纳在物品内的第二气体逸出；第二阀，其能够设置在第二打开配置中，或设置在第二关闭配置中；机柜，其至少部分地封闭填充单元并且具有限定无菌环境的内空间；第二流体管线，其与第一流体管线流体连接；以及‑第三阀，其沿着第二流体管线布置，并且能够被布置在第三配置。

Description

用于向物品填充可倾倒的产品的填充单元和填充方法
技术领域
本发明涉及一种用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充单元，特别是不起泡的可倾倒的食品。
本发明还涉及一种用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充方法，特别是不起泡的可倾倒的食品。
本发明还涉及一种将用于向物品接触式或非接触式填充可倾倒的产品的填充单元更新成用于向物品接触式填充不起泡的产品的填充单元的方法。
背景技术
更详细地说，术语“不起泡的”表示可倾倒产品不含二氧化碳。
已知的物品处理机包括供应有空的物品并且适于输出填充有可倾倒的食品的物品的填充站。
填充单元基本上包括围绕旋转轴线旋转的转盘式传送带(carousel conveyor)、容纳有可倾倒的食品的罐、以及多个填充装置，这些填充装置由转盘式传动带支撑在相对于转盘式传送带的旋转轴线的径向外部的位置处。
更具体地说，转盘式传送带设置有用于相应的物品的多个支撑元件，提供这些支撑元件以将相应的物品的嘴布置在相对于相应的填充装置较低的位置处并且这些支撑元件与相应的填充装置成一体地围绕所述旋转轴线沿着圆弧轨道移动这些物品。
每个填充装置基本上包括连接到转盘式传送带的固定本体和相对于固定本体在打开配置和闭合配置之间滑动的闸门(shutter)。
更具体地说，当闸门被布置于打开配置时，其与固定本体限定开口。从而可倾倒的产品经过该开口从罐流至相关的物品的填充嘴。
不同地，当闸门被布置于闭合配置时，它与由固定本体限定的邻接表面密封配合，从而防止可倾倒的产品从罐朝向相关的物品的嘴流动。
在接触式填充的情况下，每个物品的嘴是液密压在相应的填充装置的本体上。
同一申请人名下的EP-A-2781150公开了一种具有能够接触式或非接触式填充多个相应物品的多个填充装置的填充站。
在起泡的食品的接触式填充的情况下，填充装置除了填充可倾倒的食品外，还需要对该物品进行多个额外的操作。
更具体地说，在向物品填充可倾倒的食品之前，对物品进行加压操作。更确切地说，向空的物品填充压缩气体，以便在填充操作过程中，使物品内部的压力等于可倾倒的产品的压力。
此外，由于每个物品的内空间(inner volume)与相应填充装置的本体是流体密封接触的，所以需要后者允许包含在物品中的气体在物品的填充过程中逸出。
为了满足所有这些需求，EP-A-2781150中所示的填充站包括：
-罐，其充满加压气体和可倾倒产品；
-加压室，其是所有填充装置共用的，与罐流体连接，与由相关填充装置限定的多个第一管道流体连接并且与排气装置连接。
-回气室，其是所有填充装置共用的，与由相关填充装置限定的多个第二管道流体连接并且与排气装置流体连接；以及
-降压室，其是所有填充装置共用的，与由相关填充装置限定的多个第三管道流体连接并且与排气管流体连接。
此外，填充站包括：
-多个第一填充阀，其沿着相应的第一管道插入，并且可以被选择性地布置在允许加压气体沿着相关的第一管道流动的相关打开配置中，或布置在允许其沿着相关的第一管道流动的相关关闭配置中；
-多个第二阀，其可以被选择性地设置在允许容纳在相应物品的内空间中的气体沿相应的第二管道流动的相应的打开配置中，或设置在防止容纳在相应物品中的气体沿着相应的第二管道流动的相应的关闭配置中；以及
-多个第三阀，其可以被选择性地设置在允许相关物品的顶部空间中存在的气体沿着相应的第三流体管线排出到排气管的相应的打开配置中，或设置在防止相关物品的顶部空间中存在的气体沿着相应的第三流体管线流到排气管的相应的关闭配置中。
更详细地说，在其接触式填充的情况下，每个第一管道流体连接到相关物品的第一开口。因此，当相关的第一阀处于相关打开位置时并且当相关的闸门在填充相关物品之前处于关闭位置时，每个第一管道允许对相关物品加压。
在其接触式填充的情况下，每个第二管道流体连接至相关物品的内空间。因此，当相关的第二阀处于相应的打开位置时并且当相关闸门处于打开位置时，每个第二管道允许容纳在相关物品中的气体返回。
在其接触式填充的情况下，每个第三管道流体连接至相关物品的内空间。因此，当相关的第三阀处于相应的打开位置时并且当相关闸门处于打开位置时，每个第三管道允许容纳在相关物品中的气体逸出。
排气装置和排气管限制潜在的污染物质朝着填充站内部并且因此朝着旨在填充物品的可倾倒的食品前进的进入点。
在接触式填充碳酸产品的情况下，加压室与排气装置之间以及减压室与排气管之间的压差防止污染物质进入填充站的内部。
但是，在接触式填充不起泡的产品的情况下，上述压差低于接触式填充碳酸产品的情况。
这是由于用于不起泡的产品的物品比用于碳酸产品的物品弱，并且由于不起泡的产品非常微妙并且它们的感官特性可能因暴露于特别高的压力而改变。
这种较低的压差可能不足以防止污染物质进入填充站内部。
因此认为在工业界中需要改造已知的填充站，目的在于使它们适于接触式填充不起泡的和起泡的食品，同时防止来自填充站外部的任何污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充站，该填充站能够容易地且成本有效地满足以上需要。
上述目的通过本发明来实现，因为它涉及根据下文的条款1所述的用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充站。
本发明还涉及根据下文的条款10所述的用于向物品接触式填充不起泡的可倾倒的产品的方法。
本发明还涉及根据下文的条款15所述的将用于向物品接触式或非接触式填充可倾倒的产品的填充单元更新成用于向物品接触式填充不起泡的产品的填充单元的方法。
具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：
1.一种用于向物品(2)接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充单元(1)，其包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一打开配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46,42)，其能够被选择性地设置在当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一打开配置时允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(44)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
其特征在于，包括：
-机柜(100)，其封闭限定无菌环境的内空间(103)；
-第二流体管线(101)，其与所述第一流体管线(44；37)流体连接；以及
-第三阀(102)，其沿着所述第二流体管线(101)布置，并且能够被选择性地布置在使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)内的所述内空间(103)流体连接的第三配置。
2.根据条款1所述的填充站，其特征在于包括：
-多个所述填充装置(10)；以及
-共同第一室(48；40)，其流体连接到参照所述第二气体从所述物品(2)逸出的逸出方向在所述相对的第二阀(46，42)的下游的至少两个所述填充装置(10)的所述第一流体管线(44；37)上，以便收集在使用中从所述物品(2)出来的所述第二气体；
所述第二流体管线(102)与所述第一室(48；40)流体连接。
3.根据条款2所述的填充单元，其特征在于包括：
-至少一个第三流体管线(37；44)，其由所述填充装置(10)部分地限定并与所述罐(6)流体连接，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置时允许利用所述罐(6)内容纳的所述第一气体对所述物品(2)的内空间进行加压；
-至少一个第四阀(42；46)，其能够被选择性地设置在允许所述第一气体沿着所述第三流体管线(37；44)流动的第四打开配置中，或者设置在防止所述第一气体沿着所述第三流体管线(37；44)流动的第四关闭配置中；以及
-共同的第二室(40；48)，其流体地插设在所述罐(6)与第四阀(42；46)之间并且适于在使用中被容纳在所述罐(6)中的气体填充；
所述第二室(40；48)与所述第一室(48；40)以及与所述第二流体管线(102)流体连接；
所述第二室(40；48)通过延伸到所述罐(6)外部的区段(56)与所述第一室(48；40)流体连接。
4.根据条款3所述的填充单元，其特征在于，所述第二流体管线(102)在所述第二室(40)内直接开放。
5.根据条款3或4所述的填充单元，其特征在于，包括第五调节阀(41)，所述第五调节阀沿着所述第三流体管线(35,37)被布置在介于所述罐(6)和所述第二室(40)之间的位置；
所述第五阀(41)是能被控制以便调节所述罐(6)的所述第二区域(8)内的压力的调节阀。
6.根据前述条款中任一项所述的填充单元，其特征在于，所述填充装置(10)能够围绕轴(A)旋转；
所述第二流体管线(102)包括：
-第一部分(105)，其能与所述填充装置(10)一起绕轴(A)旋转并且流体连接到所述第一流体管线(44)；以及
-第二部分(106)，所述第二部分(106)相对于所述轴(A)固定并且所述第三阀(102)沿着所述第二部分(106)布置；
所述填充站(1)包括用于流体联接所述第一部分(105)和所述第二部分的歧管(107)。
7.根据前述条款中任一项所述的填充单元，其特征在于，所述第三阀(102)能够被选择性地设置在另外的配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)的所述内空间(103)流体断开。
8.根据前述条款中任一项所述的填充单元，其特征在于包括：
-排气装置(55)，其与所述第一流体管线(44)流体连接；以及
-第六控制阀(59)，其沿着与所述第一流体管线(44)流体连接的区段(57)布置并且能够被选择性地布置在第四打开配置或第四关闭配置中；
当所述第六控制阀(59)被设置在所述第四打开配置中时，所述第六控制阀(59)允许所述第一气体沿着所述区段(57)流动并且一直流到所述排气装置(55)；
当所述第六控制阀(59)被设置在所述第四关闭配置中时，所述第六控制阀防止所述第一气体沿着所述区段(57)流动并且一直流到所述排气装置(55)；
当所述第一阀(16)在使用中被设置在所述第一打开配置中时，所述第四控制阀(59)在使用中被设置在所述第四关闭配置中。
9.根据前述条款中任一项所述的填充单元，其特征在于，所述第三阀(102)能够被选择性地布置在另外的配置中，其中所述第三阀使所述第二流体管线(101)与另外的流体管线(104)流体连接；
所述第三阀(102)当所述填充单元(1)在使用中处于正常操作状态时被布置在所述第三配置中，并且当所述填充单元(1)在使用中处于另外的非操作状态时被布置在所述另外的配置中。
10.一种通过使用填充单元(1)向物品(2)接触式填充不起泡的可倾倒的产品的方法，所述填充单元包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46；42)，其能够被选择性地设置在允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
其特征在于，包括以下步骤：
i)使所述第一流体管线(44；37)与第二流体管线(101)流体连接；
ii)将沿着所述第二流体管线(101)布置的第三阀(102)选择性地布置在第三配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与限定无菌环境的机柜(100)的内空间(103)流体连接。
11.根据条款10所述的方法，其特征在于，所述步骤ii)在所述填充单元(1)的正常操作状态期间进行；
所述方法还包括步骤：iii)当所述填充单元(1)处于另外的非操作状态时，使所述第二流体管线(101)与另外的流体管线(104)流体连接以及使所述第二流体管线(101)与另外的流体管线(104)流体断开。
12.根据条款10或11所述的方法，其特征在于包括以下步骤：
iv)使排气装置(55)与所述第一流体管线(44；37)流体连接；
v)沿着所述第一流体管线(44；37)布置第四控制阀(59)；所述第四控制阀(59)能被选择性地布置在第四打开配置或第四关闭配置中；
vi)当所述第四控制阀(59)被设置在所述第四打开配置中时，允许所述第一气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动并且一直流到所述排气装置(55)；
vii)当所述第四控制阀(59)被设置在所述第四关闭配置中时，防止所述第一气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动并且一直流到所述排气装置(55)；并且
viii)当所述第一阀(16)被设置在所述第一打开配置中时，将所述第四控制阀(59)设置在所述第四关闭配置中。
13.根据条款10至12中任一项所述的方法，其特征在于包括以下步骤：
ix)借助于由所述填充装置(10)部分地限定的至少一个第二流体管线(37；44)使所述罐(6)的所述第二部分(8)与所述物品(2)的内空间流体连接；
x)当所述第一阀(16)被设置在所述第一打开配置中时，借助于至少一个第四阀(42；46)允许所述第一气体沿着所述第二流体管线(37；44)流动，以便利用容纳在罐(6)内的所述第一气体对所述物品(2)的所述内空间加压；
xi)当所述第一阀(16)被设置在所述第一关闭配置中时，借助于所述第四阀(42；46)防止所述第一气体沿着所述第二流体管线(37；44)流动；
xii)在所述罐(6)的所述第一部分(7)与所述第四阀(42)之间插入共同的第一室(40)；并且
xiv)使所述第一室(40)与所述第二流体管线(102)流体连接。
14.根据条款13所述的方法，其特征在于，包括步骤：xv)在所述罐(6)的所述第二部分(8)与公共室(40)之间流体地插入调节的第五控制阀(41)。
15.一种将用于向物品(2)接触式或非接触式填充可倾倒的产品的填充单元更新成用于向物品接触式填充不起泡的产品的填充单元的方法，所述填充单元包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46)，其能够被选择性地设置在允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(101)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
所述方法包括以下步骤：
i)使第二流体管线(101)与所述第一流体管线(44；37)流体连接；并且
ii)沿着所述第二流体管线(101)布置第三阀(102)；并且
iii)至少部分地封闭具有限定无菌环境的内空间(103)的机柜(100)中的所述填充单元(1)；
所述第三阀(102)能被选择性地布置在第三配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)的内空间流体连接。
16.根据条款15所述的方法，其特征在于包括以下步骤：
iv)使所述第二流体管线(101)与所述填充单元(1)的室(40；48)流体连接；
所述室(40；48)是至少两个所述填充装置(10)共用的并且借助于至少一个第二流体管线(37；44)被选择性地连接到所述罐(6)的第一部分(7)，第四阀(42；46)被插入通过所述至少一个第二流体管线。
附图说明
为了更好地理解本发明，在下文中通过非限制性的实施例并参照附图公开了一个优选的实施例，其中：
-图1示出了根据本发明的填充单元的填充装置在接触式填充操作过程中的示意图，其中为了清楚起见除去了一些部分；
-图2示出了图1的填充单元在接触式填充操作过程中的示意图，其中为了清楚起见除去了一些部分；
-图3是图1和2的填充单元的俯视图；并且
-图4是图1至3的填充单元的透视图，其中为了清楚起见除去了一些部分。
具体实施方式
参照图1至图4，附图标记1表示用于向物品2填充可倾倒的产品的填充单元。
填充单元1适于以接触式方式向物品2填充不起泡的产品。
此外，填充单元1是适于以非接触式方式向物品2填充不起泡的食品或者适于以接触式方式向物品2填充起泡的食品(即含有二氧化碳的食品)的更新的填充单元。
更具体地说，填充单元1基本上包括(图3和图4)：
-转盘式传送带3，其围绕A轴沿着从输入站I至输出站O延伸的弧形路径P旋转，A轴在所示的情况下是竖直的；以及
-多个填充装置10，其适于向相应的物品2填充可倾倒的食品，并且其由转盘式传送带3的在A轴之外的外周缘支撑。
转盘式传送带3还包括(图1)所有填充装置10所共用的罐6，并且该罐包括填充有气体的上部分8和以比环境压力较高的压力填充有可倾倒的食品的下部分7。
特别地，气体是压缩气体，例如空气或氮气。在物品2的填充之前，气体在物品的内部流动，以便使物品2的内空间中的压力与罐6的部分7内的可倾倒的食品的压力相等。
每个物品2包括(图1和2)：
-嘴11，其适于允许以填充单元1来填充物品2以及允许随后的从物品2倾倒食品；
-颈部12，其紧接地布置在嘴11的下方；以及
-底壁13，其与嘴11相对。
为简单起见，下面的描述将仅涉及到一个填充装置10和相关的物品2，因为装置10彼此相同。
填充装置10基本上包括(图1)：
-框架15，其被安装到转盘式传送带3；
-中空本体19，其由框架15限定，并且其绕B轴延伸，该B轴平行于A轴并且与之相错开；
-闸门16，其在本体19内部沿着B轴可移动；以及
-夹紧装置17，其可沿着B轴朝向填充装置10和远离填充装置10移动，并且其被配置成夹紧物品2的颈12。
夹紧装置17可与填充装置10和转盘式传送带3绕A轴一起并同步移动。
此外，夹紧装置17可平行于B轴在以下位置之间移动：
-下降的停止位置(未示出)；和
-升高的操作位置(图1和图2)，在此位置对物品2进行一定数量的操作。
更确切地说，夹紧装置17在站I处从下降的停止位置移动到升高的操作位置以及在站O处从升高的操作位置移动到下降的停止位置。
本体19沿着B轴延伸依次包括：
-开口20，其与罐6的下部分7流体连接；
-环形突起22，其伸向B轴并限定锥形通道24(示于图3中)；
-开口21，其与开口20相对，面向物品2的嘴11并且在物品2的填充过程中食品穿过该开口21；以及
-空腔31，其沿着B轴插入在突起22与开口21之间，并且其通过开口21被限制在突起22的相对侧。
特别地，对于每个填充装置10来说，填充单元1包括插入罐6的下部分7与填充装置10的开口20之间的流体管线14，以及沿着该流体管线布置了流量传感器29(如图1所示)，在所示的实施例中的流量计。
突起22轴向地插入在开口20和开口21之间，沿着B轴延伸。
由于通道24在垂直于B轴的截面中的形状为圆形，因而食品在填充物品2期间产生绕B轴的圆柱形流。
在所示的实施例中，闸门16包括：
-杆23，其接收沿B轴方向的力；以及
-柱塞25，其被布置在置于开口21一侧的杆23的端部处。
柱塞25绕B轴是锥形的，并且在开口21一侧的端部包括形状对应于开口21的形状的锥形端部。
此外，突起22绕B轴是锥形的并且从开口20朝着开口21逐渐变细。
闸门16可相对于本体19并沿B轴在以下配置之间移动：
-打开配置(示于图2中)，在该配置处其允许罐6的下部分7与开口21之间的流体连接，因此允许向物品2填充食品；以及
-关闭配置(未示出)，在该配置处其阻止罐6的下部分7与开口21之间的流体连接。
在本说明书中，表述接触式填充表示其中物品2是流体密封压在填充装置10的本体19上这样的填充方式，而表述非接触式填充表示其中物品2沿着B轴与填充装置10的本体19间隔开这样的填充方式。
以这种方式，在接触式填充的情况下阻止了食品与外部环境接触，而在非接触式填充的情况下食品接触外部环境。
在所示的实施例中，当闸门16处于打开配置时，柱塞25与突起22间隔开并且留下自由通道24。
与此相反，当闸门16处于关闭配置时，柱塞25抵靠突起22并且密封通道24。
此外，在接触式填充的情况下，当夹紧装置17处于升高的位置时，物品2的嘴11是流体密封压在填充装置10的开口21上。
与此相反，在非接触式填充的情况下，当夹紧装置17处于升高的位置时，物品2的嘴11与填充装置10的开口21沿着B轴间隔开。
本体19还包括多个(在本实施例中示出的是3个)管道18a、18b和18c(仅示意性地示于图中)，其偏心地延伸至B轴的仅一侧上并且相对于B轴被布置在较闸门16径向较外的位置处(参见图3和图4)。
详细地说，每个管道18a、18b和18c包括相应的端部开口30。开口30在沿B轴轴向地介于突起22与开口21之间(即，在空腔31内部)的位置向本体19的内部开放。
以这种方式，即使当闸门16处于关闭配置时，开口30与物品2的嘴11流体连接。
在所示的实施例中，每个管道18a、18b、18c包括：
主体部26，其平行于B轴延伸；
-端部27，其封装在突起22内部并限定开口30；以及
-端部28，其与部分26相对并且其限定开口32，该开口32的功能将在本说明书的以下部分说明。
在所示的实施例中，部27在部分26的相对侧上朝向B轴集中。
在所示的实施例中，部28相对于B轴是径向的。
填充单元1还包括(图1)多个流体管线35，其在接触式填充的情况下，适于选择性地从罐6的上部分8输送压缩气体至相关的物品2的内空间内。
更确切地说，流体管线35包括：
-共用部分36，其源自罐6的部分8并且其为所有的填充装置10所共用；
-加压室40，其为所有填充装置10所共用；
-相关部分37，其关联到相应的填充装置10，并且被插入到室40与相关管道18a的开口32之间；以及
-相关管道18a，其关联到相应的填充装置10，当相应的夹持装置17处于相对升高的操作位置时，相关管道与相应的物品2的内空间流体连接。
填充单元1还包括：
-阀41，其为所有的填充装置10所共用，并且沿着填充管线35的部分36插入到上部分8与室40之间；以及
-多个阀42，其关联到相关的填充装置10并且各自沿着相关的流体管线35的部分37插入。
阀41是调节阀并且可以选择性地布置在：
-多个打开配置，在该打开配置中它允许包含在罐6的上部分8中的气体沿着部分36并朝向室40流动；以及
-关闭配置，在该关闭配置中它阻止包含在罐6的上部分8中的气体沿着部分36并朝向室40流动。
阀41的构造确定容纳在部分7中的产品与物品2的内空间(即环境压力)之间的压差。当阀16处于打开位置时，该压差导致可倾倒的产品沿着流体管线14流动。
当阀41处于关闭配置时该压差最大，并且随着阀41打开而减小。
该压差基本上等于罐6的部分8内部的压力和罐6的部分7内的可倾倒的产品的液压头(hydraulic head)的总和。
每个阀42可以被选择性地布置在：
-打开配置，在该打开配置中它允许包含在罐6的上部分8中的气体从室40流向相关管道18a，并因此流向相关的物品2；以及
-关闭配置，在该关闭配置中它阻止包含在罐6的上部分8中的气体从室40流向相关管道18a，并因此阻止其流向相关的物品2。
填充单元1还包括控制单元45(仅示意性地示于图1中)，其被配置成在向物品2接触式填充不起泡的食品之前，以使用包含在罐6的上部分7中的气体对物品2进行加压的方式控制填充装置10的阀41、阀42和闸门16。
为此，控制单元45被配置成：
-保持每个填充装置10的闸门16处于相应的关闭配置；以及
-设置阀41、阀42处于相应的打开配置，从而允许包含在罐6的上部分8中的气体沿着流体管线35流动并到达开口20和将被填充的物品2的嘴11。
填充单元1还包括(图1和图2)：
-管道38，其用于向罐6的上部分8供应气体；以及
-阀39，其被沿着管道38布置在罐6的上游并且可控制以调节进入罐6的气体的量。
对于每个填充装置10和相应的物品2来说，填充单元1包括：
-多个流体管线44，其在物品2的接触式填充过程中用于使包含在相应的物品内部的气体能逸出，其不同于流体管线35，并且从物品2的内空间延伸至加压室40；以及
-多个阀46，其可以选择性地被设置于相应的允许包含在物品2的内空间中的气体沿着相应的流体管线44流动的打开配置，或者可以被选择性地设置于相应的阻止包含在物品2中的气体沿着相应的流体管线44流动的关闭配置。
控制单元45，其被编程以将每个填充装置10的闸门16在相应的物品2的接触式填充期间设置处于相应的打开配置，以及设置相应的阀46处于相应的打开配置，以便在物品2的填充过程中允许包含在物品2中的气体排出。
更具体地说，在物品2的接触式填充期间，每个流体管线35与相应的流体管线44流体分离，即阻止了来自每个物品2的气体沿着各自流体管线44到达相应的流体管线35。
如在本说明书的下文中将显而易见的是，不需要流体管线35、流体管线44在物理上相互隔离，而是建立包含在罐6的上部分8中的气体的优先流(如在图1中的箭头所指示的)，该流：
-在物品2的接触式填充之前，沿着相应的流体管线35从罐6的部分8朝向物品2的内空间；以及
-在物品2的接触式填充过程中，沿着相应的流体管线44从物品2的内空间朝向排放区55。
更具体地说，从相关的物品2的内空间开始朝向排放区55延伸，流体管线44包括：
-相应的填充装置10的相关管道18b，并且在物品2的接触式填充期间，它们与相关的物品2的内空间流体连通；
-相关部分47，其关联到相应的填充装置10，并且其源自相关管道18b的开口32；
-回气室48，其为所有的填充装置10所共用，以及
-部分49，其为所有的填充装置10所共用并且其从回气室48延伸至加压室40。
在所示的实施例中，每个阀46都是沿着相应的流体管线44的相关部分47插入的。
从回气室48开始，部分49包括：
-区段56，其从回气室48延伸至连接点61；
-区段57，其从连接点61延伸至不同于罐6的排放区55；以及
-管道60，其被插入在加压室40与连接点61之间。
填充单元1还包括调节阀59，其沿着部分49插入并适于在区段57的端部产生反压。
此外，填充单元1包括：
-多个流体管线70；以及
-多个阀75，其沿着相应的流体管线70插入，并且其通常被设置处于相应的阻止存在于相关的物品2的头部空间85中的气体沿着相关的流体管线70流至排泄区80的关闭配置。
具体地说，每个流体管线70在管道18c的开口32到处于大气压下的排泄区80之间延伸。
从管道18c的开口30开始到排泄区80，流体管线70包括：
-由各个填充装置10限定的相应管道18c，并且在接触式填充的情况下，其与相关的物品2的头部空间流体连接；
-相应的部分71，其关联到相应的填充装置10，并且始自管道18c的相应的开口32；
-室72，其为所有的填充装置10所共用；以及
-部分73，其为所有的填充装置10所共用，并且其从室72延伸至排泄区80。
阀75被插入至管道18c和相应的部分71之间。
控制单元45被编程为将阀75保持在相应的关闭配置中。
在所示的实施例中，加压室40、回气室48和室72是绕A轴成环形的。
最后，在所示的实施例中，阀42、阀46、阀75是开-关阀。
有利的是，填充单元1包括：
-机柜100(仅在图1和图2中示意性地示出)，其封闭限定无菌环境的内空间103；以及
-流体管线101(仅在图1和图2中示意性地示出)，其与流体管线44流体连接；以及
-阀102(仅在图1和图2中示意性地示出)，其沿着流体管线101布置并且可以被选择性地布置在使流体管线101与内空间103流体连接的第一位置处。
特别地，当填充单元1处于操作状态时，阀102布置在第一位置。
表述“操作条件”在本说明书中表示填充单元1的状态，在该状态期间填充单元1工作以向物品2接触式填充不起泡的产品。
内空间103优选地至少部分地封闭填充装置10、罐6和流体管线35、44和70。
当阀102处于第一位置时，调节阀59保持关闭。以这种方式，从物品2出来的返回气体不能从排放区55排出并且被迫从室48移动到室40并且从室40移动到流体管线101。
此外，阀102还可以被选择性地设置在第二位置，在第二位置中，该阀使流体管线101与流体管线104流体连通(在图1中仅部分示出)。
当填充单元1处于进一步的非操作状态时，阀102被设置在第二位置。
表述“非操作状态”表示填充单元1的状态，在该状态下填充单元处于闲置状态并且不向物品2接触式填充不起泡的产品。“非操作状态”的实例是填充单元1的清洁操作。
更详细地说，流体管线104连接到室40。
更精确地说，流体管线104直接连接到加压室40并在室40内部开放。
优选地，流体管线104包括：
-部分105，其与填充装置10和罐6一体地围绕A轴旋转并且在室40内开放；以及
-部分106，其围绕A轴静止并且沿着该部分插入阀102。
此外，填充单元1包括插入在部分105、106之间的歧管107，以允许旋转部分105和静止部分106之间的流体连接。
首先将参照接触式填充不起泡的产品的操作描述填充单元1的操作，并且仅参照一个填充装置10以及仅参照一个相应的物品2以及仅参照一个夹紧装置17，以及仅参照一个相应的填充管线35、44、70(图1)。
将从以下条件开始描述填充单元1的操作：
-阀102被设置在使流体管线102、104彼此流体连接的第一位置；
-控制单元45基于可倾倒产品的性质(例如粘度)控制阀41的构造，以便实现罐8的部分7和物品2的内空间之间的期望压差；
-控制单元45使阀59保持在关闭位置，以便使排放区55与流体管线44的其余部分流体隔离；以及
-阀72被设置在相应的关闭配置中。
罐6的部分8填充有压缩气体，而罐6的部分7填充有将填充物品2的食品。特别地，罐6的部分7内的食品的压力大于环境压力。
在入口站I处向转盘式传送带3供应空的物品2，使其沿着路径P前进，沿着该路径P向物品2填充起泡的食品并在出口站O处排放已填充的物品2。
夹紧装置17与填充装置10一体同步绕B轴旋转。
确切地说，夹紧装置17夹紧物品2的颈部12并且在站I处从下降的位置移动到升高的位置，以及在站O处从升高的位置移动到下降的位置。
当物品2位于升高的位置时，物品2的嘴11密封地压靠在填充装置10的本体19上。相应地，嘴11流体连接至填充装置10的开口21并与管道18a、18b、18c的开口32流体连接。
随着物品2沿着路径P移动，填充装置10对物品随后进行以下操作：
-利用加压气体对空物品2加压，以便在物品2的内空间与外部环境之间产生最小压差；并且
-用食品填充物品2。
更具体地说，当填充装置10处于站I时，控制单元45设置阀41处于打开配置并设置闸门16以及阀42、46和75处于相应的关闭配置。
在加压步骤中，控制单元45设置阀42处于打开配置，从而允许包含在罐6的部分8中的压缩气体沿着流体管线35流动。
更具体地说，压缩气体沿着流体管线35的部分36从部分8流至压力室40，并且沿着流体管线35的部分37和管道18a从压力室40流至管道18a的开口30。
由于管道18a的开口30和物品2的内空间流体连接空腔31，所以当闸门16处于关闭配置并且物品2的嘴11压靠在填充装置10的本体19上时，压缩气体能填充物品2并给物品的内空间加压。
当物品2的内空间的加压已经完成时，控制单元45设置阀41、阀42处于关闭配置，并设置填充装置10的阀46和闸门16处于相应的打开配置。
以这种方式，食品能够通过通道24和开口21流至物品2的内空间内，从而填充了后者。
同时，包含在物品2的内空间内的气体穿过流体管线44并通过管道60到达室48。
由于在填充单元1的正常操作期间调节阀59保持关闭的事实，容纳在物品2的内空间内的气体被迫到达室40和流体管线101，而不沿着区段49流动并到达排放区55。
由于阀102处于第一配置的事实，容纳在物品2的内空间中的气体在机柜103内部被排出到无菌环境中。
当传感器29检测到已向物品2填充期望量的可倾倒的产品时，控制单元45设置闸门16和阀42处于关闭配置。
在填充单元1要切换到不再填充物品2的不同操作条件的情况下，例如清洁操作状态，控制单元45将阀102设置在使流体管线101与机柜100外部的流体管线104流体连接的另外的位置。
从根据本发明的填充单元1和方法的特征的分析，其能够获得的优点是显而易见的。
特别地，流体管线44允许在物品2的接触式填充期间气体的逸出与流体管线101流体连接。以这种方式，气体借助于阀102在机柜100内部排出。
由于机柜100限定了封闭的无菌环境，所以防止污染物质进入物品2和罐6，并且因此防止污染其中容纳的可倾倒的产品。
因此，填充单元1允许向物品2接触式填充特别鲜美的可倾倒的产品，这种产品具有会受到污染物质影响的感官特性，即使流体管线44与内空间103的压力之间的压差小于在接触式填充起泡的产品的情况下正常存在的压差也如此。
此外，阀41是调节阀并且可以由控制单元45控制以调节沿着流体管线35流动的气体的量。
以这种方式，可以在罐6的部分8与物品2的内空间之间建立期望的压差，以便向物品2填充特别粘稠的食品。该压差基本上等于罐6的部分8内部的压力和罐6的部分7内的可倾倒的产品的液压头的总和。
填充单元1允许容易地更新填充单元，例如EP-A-2781150中所示的填充单元，其适于向物品2接触式填充起泡的食品或者向物品2非接触式填充不起泡的食品。
事实上，更新仅需要提供柜100、连接到室40的流体管线101以及沿着流体管线101插入的阀102。
最后，显而易见的是，在不脱离权利要求书的保护范围的情况下，可以对填充单元1和本文所公开的方法进行修改和改变。
特别地，室40可以用作回气室，室48可以用作加压气室。
替代地，室40(或48)既可用作回气室又可用作加压气室。在这种情况下，阀46(或42)在加压和填充步骤期间都会保持关闭。
此外，填充单元1不能包含损耗62或不包含损失63。

Claims (10)

1.一种用于向物品(2)接触式填充不起泡的可倾倒的产品的填充单元(1)，其包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一打开配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46,42)，其能够被选择性地设置在当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一打开配置时允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(44)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
其特征在于，包括：
-机柜(100)，其封闭限定无菌环境的内空间(103)；
-第二流体管线(101)，其与所述第一流体管线(44；37)流体连接；以及
-第三阀(102)，其沿着所述第二流体管线(101)布置，并且能够被选择性地布置在使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)内的所述内空间(103)流体连接的第三配置。
2.根据权利要求1所述的填充站，其特征在于包括：
-多个所述填充装置(10)；以及
-共同第一室(48；40)，其流体连接到参照所述第二气体从所述物品(2)逸出的逸出方向在所述相对的第二阀(46，42)的下游的至少两个所述填充装置(10)的所述第一流体管线(44；37)上，以便收集在使用中从所述物品(2)出来的所述第二气体；
所述第二流体管线(102)与所述第一室(48；40)流体连接。
3.根据权利要求2所述的填充单元，其特征在于包括：
-至少一个第三流体管线(37；44)，其由所述填充装置(10)部分地限定并与所述罐(6)流体连接，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置时允许利用所述罐(6)内容纳的所述第一气体对所述物品(2)的内空间进行加压；
-至少一个第四阀(42；46)，其能够被选择性地设置在允许所述第一气体沿着所述第三流体管线(37；44)流动的第四打开配置中，或者设置在防止所述第一气体沿着所述第三流体管线(37；44)流动的第四关闭配置中；以及
-共同的第二室(40；48)，其流体地插设在所述罐(6)与第四阀(42；46)之间并且适于在使用中被容纳在所述罐(6)中的气体填充；
所述第二室(40；48)与所述第一室(48；40)以及与所述第二流体管线(102)流体连接；
所述第二室(40；48)通过延伸到所述罐(6)外部的区段(56)与所述第一室(48；40)流体连接。
4.根据权利要求3所述的填充单元，其特征在于，所述第二流体管线(102)在所述第二室(40)内直接开放。
5.根据权利要求3或4所述的填充单元，其特征在于，包括第五调节阀(41)，所述第五调节阀沿着所述第三流体管线(35,37)被布置在介于所述罐(6)和所述第二室(40)之间的位置；
所述第五阀(41)是能被控制以便调节所述罐(6)的所述第二区域(8)内的压力的调节阀。
6.根据前述权利要求中任一项所述的填充单元，其特征在于，所述填充装置(10)能够围绕轴(A)旋转；
所述第二流体管线(102)包括：
-第一部分(105)，其能与所述填充装置(10)一起绕轴(A)旋转并且流体连接到所述第一流体管线(44)；以及
-第二部分(106)，所述第二部分(106)相对于所述轴(A)固定并且所述第三阀(102)沿着所述第二部分(106)布置；
所述填充站(1)包括用于流体联接所述第一部分(105)和所述第二部分的歧管(107)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的填充单元，其特征在于，所述第三阀(102)能够被选择性地设置在另外的配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)的所述内空间(103)流体断开。
8.根据前述权利要求中任一项所述的填充单元，其特征在于包括：
-排气装置(55)，其与所述第一流体管线(44)流体连接；以及
-第六控制阀(59)，其沿着与所述第一流体管线(44)流体连接的区段(57)布置并且能够被选择性地布置在第四打开配置或第四关闭配置中；
当所述第六控制阀(59)被设置在所述第四打开配置中时，所述第六控制阀(59)允许所述第一气体沿着所述区段(57)流动并且一直流到所述排气装置(55)；
当所述第六控制阀(59)被设置在所述第四关闭配置中时，所述第六控制阀防止所述第一气体沿着所述区段(57)流动并且一直流到所述排气装置(55)；
当所述第一阀(16)在使用中被设置在所述第一打开配置中时，所述第四控制阀(59)在使用中被设置在所述第四关闭配置中。
9.一种通过使用填充单元(1)向物品(2)接触式填充不起泡的可倾倒的产品的方法，所述填充单元包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46；42)，其能够被选择性地设置在允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
其特征在于，包括以下步骤：
i)使所述第一流体管线(44；37)与第二流体管线(101)流体连接；
ii)将沿着所述第二流体管线(101)布置的第三阀(102)选择性地布置在第三配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与限定无菌环境的机柜(100)的内空间(103)流体连接。
10.一种将用于向物品(2)接触式或非接触式填充可倾倒的产品的填充单元更新成用于向物品接触式填充不起泡的产品的填充单元的方法，所述填充单元包括：
-罐(6)，其依次包括能填充所述可倾倒的产品的第一区域(7)和能填充第一气体的第二区域(8)；
-至少一个填充装置(10)，其用于接触式填充相应的至少一个所述物品(2)；
-至少一个第一阀(16)，其能够设置在允许所述罐(6)的所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一打开配置中，以便向所述物品(2)填充所述可倾倒的产品，或者设置在防止所述第一区域(7)与所述物品(2)之间的流体连接的第一关闭配置中；
-至少一个第一流体管线(44；37)，其由所述填充装置(10)部分地限定，以用于当所述第一阀(16)在使用中处于所述第一关闭配置并且所述物品(2)与所述填充装置(10)接触时允许容纳在所述物品(2)内的第二气体逸出；
-至少一个第二阀(46)，其能够被选择性地设置在允许所述第二气体沿着所述第一流体管线(101)流动的第二打开配置中，或设置在防止所述第二气体沿着所述第一流体管线(44；37)流动的第二关闭配置中；
所述方法包括以下步骤：
i)使第二流体管线(101)与所述第一流体管线(44；37)流体连接；并且
ii)沿着所述第二流体管线(101)布置第三阀(102)；并且
iii)至少部分地封闭具有限定无菌环境的内空间(103)的机柜(100)中的所述填充单元(1)；
所述第三阀(102)能被选择性地布置在第三配置中，其中所述第三阀(102)使所述第二流体管线(101)与所述机柜(100)的内空间流体连接。
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