CN111572858A - 容器的真空提取和密封 - Google Patents

Abstract

一种用于抽吸和密封装有产品、例如食品的容器的系统，包括封闭的、密封的壳体，其中，压力水平和大气含量可以控制。真空护罩的位置对齐于壳体的容器进入开口，护罩可连接至真空源和可替代气体源，以替代待从容器中移除的环境空气。护罩可前进以密封容器进入开口，并且可从容器进入开口收回。容器传输系统将容器插入通过壳体进入开口并进入护罩。因此，在将容器已经插入护罩之后，密封系统将壳体密封隔离于周围环境。容器中的空气已用惰性气体替代并且护罩已收回后，封闭子系统将盖子应用于被抽吸的容器。此后，送出子系统从壳体移除封闭的容器，同时保持壳体中的大气含量和压力水平。

Description

容器的真空提取和密封

本申请是申请号为201880068633.2、进入国家阶段日为2020年4月21日、发明名称为“容器的真空提取和密封”的原申请的分案申请。

背景技术

本公开涉及通过真空工艺从填充的容器中提取氧气并且用惰性气体替代氧气然后密封容器。容器可以由金属罐、玻璃缸或瓶或PET或其他的能够承受容器内的减小的压力的容器组成。

当前用于从容器中真空抽取空气/氧气然后密封容器的系统包括大型、高产量的系统，这些系统具有多达30个同时运行的填充头。这种机器非常昂贵，并且对于将几种或多种不同类型的产品密封在罐、瓶或其他类型的容器中的大多数生产设置而言不实用。

另一方面是用于容器的真空抽取并随后密封容器的慢速机器。这样的机器通常需要将一个或多个探针插入容器的物质(通常是粉末)中，以在粉末中产生孔，从而帮助抽取粉末中的氧气。需要使用这种探针的缺点是对容器内粉末的污染，特别是由于插入探针而被污染的食物。

这种机器的另一个缺点是，当施加真空以从容器中抽取空气/氧气时，容器中的一些粉末或其他物质也被抽取，从而导致每个容器中产品的损失。

本公开试图提供一种用于从容器中真空提取环境氧气、用惰性气体或气体混合物替代这种氧气，然后密封容器的设备和方法，所有这些都以适用于该行业大部分领域的生产率为基础，并且可扩展以提高或降低生产率。

发明内容

以简化形式提供本发明的发明内容以介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

一种用于抽吸和封闭装有粉状内容物或其他内容物的容器的系统，包括：封闭的壳体，该封闭的壳体与真空源连通，以移除壳体中的空气或环境气体，并用不含或几乎不含氧气的惰性替代气体来替代被移除的空气或气体。壳体具有至少一个进入开口，用于在其中容纳待抽吸然后封闭的容器。

真空护罩与壳体的进入开口的容器对齐。护罩还连接到真空源以及替代气体源，以用惰性气体替代从容器中移除的环境空气。护罩可在推进护罩和从容器进入开口收回护罩之间移动，其中，推进护罩以用护罩密封容器进入开口。

容器传输系统用于将容器插入通过壳体进入开口并进入护罩。将容器插入护罩后，密封系统可将壳体密封隔离于周围环境。密封系统可以结合到容器传输系统的结构中。

该系统还包括封闭子系统，用于一旦从容器中移除环境空气并用基本无氧的替代气体替代该环境空气后便封闭容器。此后，送出子系统从壳体中移除封闭的容器，同时保持壳体中的大气含量和压力水平。送出子系统可以包括合适的退出腔室，用于从壳体接收封闭的容器，同时保持壳体内的真空水平和大气成分。可以使用传送机从退出腔室中移除封闭的容器，并将封闭的容器传输远离壳体。

护罩包括封闭的近端和敞开的远端，通过敞开的远端将容器接收在护罩中。当护罩在壳体的容器进入开口处前进到容器接收位置时，护罩的远端相对于壳体的进入开口是可密封的。护罩还包括致动器，该致动器使护罩前进以相对于壳体进入开口密封护罩的远端，并且在容器中的空气被替代后使护罩从壳体进入开口收回，从而可以将容器转移到密封站，以在容器上放置盖子或盖，并将盖子接合至容器的顶部。

容器传输系统可以包括可移动平台，以在将容器插入壳体进入开口并进入护罩的内部时使该平台前进。当将容器放入护罩的内部时，该平台用于密封壳体进入开口。提供了一个致动器，以使该平台朝向或远离于壳体进入开口而前进和收回。

封闭系统将盖子或盖形式的封闭物放置在容器的敞开端上方。此后，封闭系统将盖子或盖密封至容器。在这种密封之前，可以将填充的容器内的压力降低至低于壳体内的压力的水平，以便在密封时在容器内提供减小的压力水平。

盖子/盖供应仓盒与壳体连通，以向待封闭的容器提供盖子/盖。盖子/盖供应仓盒在壳体的内部与周围环境之间提供密封，使得壳体不会经由盖子/盖供应仓盒而暴露于周围环境。

提供了一种用于抽吸和封闭填充有粉末材料和其他内容物的容器的方法，其中，从容器中移除的空气被基本上不含氧气的惰性气体替代。该方法在具有用于接收容器的进入开口的封闭壳体中执行。将防护罩放置在壳体内的进入开口的之上，从而将进入入口密封隔离于周围环境。从壳体中移除环境空气，并用基本上不含氧气的惰性气体替代。之后，将容器送入通过壳体进入开口并进入护罩。然后，将壳体进入开口密封隔离于周围环境，从而隔离了其中带有容器的护罩的内部。接下来，通过对护罩施加真空，从容器中移除环境空气。移除的环境空气被对应于壳体的惰性气体的惰性气体所替代。

此后，护罩收回，从而可以将容器移动到壳体内的某个位置以封闭容器，例如，通过在容器的敞开的顶部上盖上盖子或盖，然后将盖接合至容器。然后，使用气闸或其他系统将封闭的容器从壳体中移除，以保持壳体内的惰性气体成分和压力水平。

根据本发明的方法，当将容器送入壳体进入开口并进入护罩时，同时将壳体进入开口和护罩密封隔离于周围环境。

根据本方法，使用线性致动器将容器送至壳体进入开口。更具体地，该容器在由线性致动器驱动的平台上被支撑。此外，该平台用于将容器进入开口密封隔离于周围环境。

壳体可以包括能够同时接收多个容器的进入开口。作为替代，壳体可以包括用于同时送至壳体的多个容器中的每一个的进入开口。不管壳体包括足以容纳多个容器的进入开口还是为每个容器采用单独的壳体开口，壳体开口都通过与容器平台接合而被密封。

本方法还包括将容器从填充站运送到壳体。

该方法还包括：在抽吸容器期间捕获容器的内容物。就这一点而言，在抽吸过程期间以及在用惰性气体替代抽吸的气体的过程期间，可以在容器的敞开的顶部的之上放置透气屏障。

在抽吸过程中，容器内的压力可以减小到大约10至20mBar的水平。更具体地说，容器内的压力可以减小到约15mBar的水平。

本方法包括：从被抽吸的容器中移除护罩，然后在容器处于壳体内时封闭容器的顶部。在封闭过程中，可以将容器内的压力减小至低于壳体内压力水平的水平，以便在密封容器之前实现被抽吸的或部分被抽吸的容器。可以用标准方式接合至容器的盖子或盖来密封容器。

密封容器后，将容器从壳体中取出，同时保持壳体内的压力和惰性大气。这可以通过经由气闸将密封的容器从壳体中移除来实现。将填充的容器转移到气闸，然后将气闸与壳体隔离，然后再将容器从气闸移除并继续运输。

附图说明

当结合附图时，通过参考以下详细描述，本发明的前述方面和许多伴随的优点随着对其更好地了解而变得更加容易理解，其中：

图1是从抽取壳体/腔室的第一侧或前侧截取的本公开的系统的示意图，其部分地示意性地示出；

图2是与图1相似的、从图1所示抽取壳体的相对侧或背侧截取的视图；

图3是图1的侧视图；

图4是图2的侧视图；

图5是抽取壳体内部的局部视图；

图6是图5的局部放大图；

图7A至图7H示出了使用本公开的系统的方法的一个示例；

图8A是图1的局部放大截面图，具体示出了护罩和升降平台的结构；

图8B是图8A沿8B-8B线的截面图；

图8C是图8B的分解图；

图9是示出利用本公开的系统的一种方法的流程图；

图10是本公开的另一实施例的用于从密封站移除密封的容器的示意图；

图11是图10的侧视图；

图12是从系统的相对端示出的图10的移除系统的示意图；

图13A-13G示出了替代性移除系统的操作的方式；

图14是示出了可替代性移除系统的操作的流程图；和

图15是根据本发明的接合装置的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述，其中相同的附图标记指代相同的元件，旨在作为对所公开的主题的各种实施例的描述，而不旨在仅表示实施例。提供本公开中描述的每个实施例仅作为示例或说明，并且不应被解释为比其他实施例优选或有利。本文提供的说明性示例并非旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式。类似地，本文描述的任何步骤可以与其他步骤或步骤组合互换，以实现相同或基本相似的结果。

在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有一些或所有具体细节的情况下实践本公开的许多实施例。在某些情况下，没有详细描述众所周知的处理步骤，以免不必要地使本公开的各个方面不清楚。此外，需要说明的是，本公开的实施例可以采用本文描述的特征的任何组合。

本申请可以包括对“方向”的引用，例如“向前”、“向后”、“前”、“后”、“向上”、“向下”、“右手”、“左手”、“内”、“外”、“延伸的”、“前进的”、“收回的”、“近侧”、“远侧”、“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“在……顶部”和“之下”等。在本申请中，这些关于方向、位置、定位等的引用和其他类似引用仅用于帮助描述和理解本发明，而无意将本发明限制于这些方向、位置、定位等。

本申请可以包括修饰语，例如词语“通常”、“基本上”、“大约”或“大概”等。这些术语旨在用作修饰语，以指示所讨论的“尺寸”、“形状”或其他物理参数不一定是精确的，而是可以变化的，只要可以执行所需执行的功能即可。例如，在短语“通常为圆形”中，只要可以实现所讨论的结构的所需功能，则形状不必精确地为圆形。

在以下描述中，描述了本公开的各种实施例。在下面的描述和附图中，相应的系统组件、设备和单元可以由相同的部件标记表示，但带有字母后缀。相同的或相似的这样的系统组件、设备和单元的部分/部件的描述将不赘述，以避免本申请的冗余。

首先参考图1至图6，其示出了用于抽取和密封填充有产品、特别是粉末状产品的容器22的系统20，该系统20以基本形式包括传输和输送系统24，用于将多个容器22传输并提供给密封的壳体、腔室或外壳26，其中从容器中移除大气空气并用惰性气体替代，然后将容器在封闭站28处密封，从而将内容物保存在容器中。此后，通过移除系统30将封闭的容器从壳体26移除，该移除系统30用于将封闭的容器从壳体移除而不将壳体的内部暴露于周围环境。容器22以罐的形式示出，但是可以具有如下所述的其他构造。

更详细地描述系统20，传输和输送系统24包括送入传送机40，该送入传送机40从与未示出的填充站相关联的擒纵机构(未示出)传输一组容器22(作为示例示出了六个)，其中这些罐通常填充有粉末、颗粒物质或类似物或其他内容物。多个容器从擒纵机构被装载到传送机40上，然后操作传送机以将罐22定位在壳体26的较低位置处靠近送入位置。利用光学或其他类型的传感器来对从擒纵机构转移到传送带上的罐的数量进行计数，并确定此类容器的位置。同样，如图1、3、5和6所示，当容器22在壳体上就位时，与传送机40相关联的编码器使传送机停止。

壳体/腔室26被示为密封隔离于周围环境的封闭结构。结构26由从壳体的底部和从移动系统30悬垂的地板接合腿50所支撑。壳体被示为大致直线形，但是可以具有其他形状。就这一点而言，壳体包括通过端板56和58而互连的顶板52和底板54。在将容器22放置到壳体26的位置处，壳体的下部被切掉以限定由水平基板60形成的夹层59。与底板的向内边缘相交的竖直纵向壁62和横向端壁64共同将壳体的夹层部分密封隔离于周围环境。

在结构上大部分敞开的侧板结构66沿着展示容器22的壳体一侧而设置。这样的侧板结构66包括基础板68，上部致动器70延伸穿过基础板68，如下文更充分地描述。一对透视门72位于基础板68上方，并且第三全高透视门74沿着侧板结构66而设置。门72和74相对于侧板结构66密封，以防止气体在壳体内部和周围环境之间泄漏，同时具有足够的结构完整性以在使用系统20期间保持刚性且不会变形。为此，门可以由清晰/透明的塑料或玻璃组合物，例如丙烯酸或聚(甲基丙烯酸甲酯)组成。应当理解，门72和74不仅提供了进入壳体26的可见性，而且还可以被打开以提供进入壳体内部的通道，以用于例如清洁、调整、维护和修理，以及对系统20进行重新配置以与其他类型或尺寸的容器等配合使用。

具体参照图2和图4，壳体的“背面”被示为由侧板结构80和82组成，分别装有透视门84和86。门84和86可以具有与门72和74相同的组成。门86从门82和84稍微向外横向地定位。台阶壁88从侧板80横向向外延伸以在该位置限定壳体。门84提供通向从容器中移除空气/氧气并用惰性气体替代的位置的通道。门86与封闭系统28所处的位置相邻，这将在下面更全面地描述。

如图6、7A-7H和8A-8C中最清楚地所示，圆形密封环87从基板60向下悬垂。密封环87的顶部与基板的顶面齐平。就这一点而言，肩部围绕密封环的圆周延伸以邻接基板60的下表面。如下文更清楚地描述，密封环87具有中央通孔或开口94，容器22通过该中央通孔或开口94被输送到壳体26的内部。

护罩组件96与每个密封环87和相关的开口94相关联。每个护罩组件96包括护罩98，该护罩98具有圆柱形的、主要的、上部的侧壁部分100和下部的减小的外径导向部分89。护罩上部侧壁部分100可向下接合在形成于密封环87上部的沉孔90内，并且护罩98的下导向部分89紧密接合在密封环中央开口或孔94内。

上部密封件91位于通向密封环沉孔90的横向凹槽内，以密封护罩侧壁部分100的外圆周。中间密封件92同样设置在形成于密封环87中的横向凹槽内，以抵靠在护罩侧壁的导向部分89上。

护罩的顶部由顶部组件102封闭，而护罩的底部在导向部分89的底部是敞开的。护罩98通过连接到护罩顶部组件102的致动器106而被升高和降低。

具体参照图6、7A-7H，8B和8C，圆形的升降平台或工作台120与每个密封环87和开口94相关联。升降平台120用于向上提升填充的容器22通过密封环开口94并进入护罩98的内部。升降平台120包括上部圆形基部部分122，该上部圆形基部部分122的尺寸设计成紧密地配合在护罩的圆形内部。升降平台还包括直径略微增大的下肩部124，该下肩部紧密地配合在密封环开口或孔94内。升降平台肩部124密封下密封件93，该下密封件93安装在形成于密封环的下部中的横向凹槽中，以密封抵靠于升降平台的下肩部124上。升降平台由从升降平台120的下侧向下延伸的升降致动器128升高和降低。

应当理解的是，当升降平台120处于完全向上延伸的位置并且护罩98处于完全向下延伸的位置时，护罩的内部隔离于环境和壳体的内部，如图7C和8B所示。如下所述，在这种情况下，移除护罩和容器22内的环境空气，并用高于大气压的压力的惰性气体或气体混合物替代。

当护罩98处于降低的封闭位置并且升降工作台120处于延伸的上部位置时，如图8B所示，位于护罩内的容器22的内部以及位于容器的外部之和护罩的内部之间的体积皆经由上部端口107和下部端口108被抽吸并用由例如惰性气体或混合气体的改良气体所替代，该上部端口107和下部端口108从环形密封件87的外径径向向内水平延伸。上部护罩端口107与竖直通道109的底部相交，其向上延伸穿过护罩上部侧壁部分100，以与形成在歧管环111的外圆周中的水平环形凹槽110相交。径向孔112从水平环形凹槽110向内延伸以与歧管环111的敞开的中央内部113连通。这种敞开的中央内部113与敞开的顶部连通，从而与填充的容器22的顶部空间115连通。

具体地参考图8B，多孔屏障114安装在沿着下侧歧管环111延伸的环形密封件116的内部的歧管环111的下侧。应当理解，环形密封件116还用于密封相对于歧管环111的容器的顶部边缘。多孔屏障的周边还相对于歧管环和密封环116而密封。这样，容器22的顶部空间115隔离于容器的外部。屏障114允许从容器中抽取空气/氧气，同时基本上防止了在容器被抽吸时容器内的粉末或其他内容物从容器中逸出。多孔屏障可以由织物、机织材料、穿孔的片材或其他合适的材料组成。

继续具体参考图6、7A-7H和8B，容器22的外部与护罩98的内部之间的体积或空间分开地但同时地被抽吸，然后从容器的内部的抽吸中被改进的大气替代。这种分开的抽吸和改进的大气替代系统的原因是：在容器的抽吸过程中，防止容器22的粉末或其他内容物从容器内部通过屏障114流动，从而通过粉末或其他内容物污染罐的外表面或表面。而且，真空和替代充气循环同时应用于罐顶部空间115和罐外部，从而避免罐、尤其是带有外部箔包裹物的罐在真空循环期间发生内爆或以其他方式损坏。就这一点而言，护罩下端口108与位于升降工作台的肩部124正上方的环形腔117连通。腔117与在升降工作台上部122的外部和护罩上壁部分110的内部以及护罩导向部分89之间的向上延伸的狭窄间隙118流体流动连通。

尽管前述内容提供了一个示例，其中容器22的内部和外部可以分开地但同时地被抽吸和充气，但是应当理解，也可以采用其他系统来执行该功能。例如，通过护罩的封闭的顶部组件102来抽吸并引入替代气体的系统。

而且，上部、中间和下部密封件91、92、93可以具有各种构造。例如，密封件可以由可充气的空气密封件组成，可以对其充气以实现对护罩和升降工作台的牢固密封，并且还可以放气以使护罩和升降工作台能够接合于和脱离于密封环87，而没有明显的密封阻力。当然，也可以采用其他类型的密封件，例如O形环密封件、V型密封件、双重或甚至三重V型密封件等等。

如图1、5、6、7A-7H所示，由送入传送机40输送到壳体26的容器22通过横向推动器系统140从送入传送机横向地移出并移至升降平台120上。推动器系统140包括水平推杆142，该水平推杆142用于推压罐22的侧面以将罐从传送机40移出并移至升降平台120的相关联的基座122上。推杆142沿着其邻近容器22的前边缘143的轮廓化可以使得容器沿传送机40被索引到正确间隔的位置。如果罐22没有沿传送机40准确地间隔开以匹配升降平台120和相应的密封环/壳体开口94的位置，则推杆142的轮廓化的前边缘143的对于填充的容器的侧面的压或推将相对于彼此来重新放置容器，以使它们与升降平台120和壳体开口94的位置正确对齐。

提供线性致动器144以支撑和致动推杆142，以将罐从传送机40推动并推到升降平台120上。如图7A所示，提供了桥接斜面146，以使得在传送机40和升降平台基座122之间有一个连续的表面，当被推杆142推动时，容器22可以沿着该连续的表面滑动。尽管在图6中示出了两个单独的推动器系统140，且每个推动器系统140用于三个容器22，但是也可以使用单个推动器系统140或者使用两个以上的推动器系统。

继续具体参考图1、5、6和7A-7H，在推动器系统140上方的高度处提供有第二推动器系统150。该第二推动器系统包括致动器70，一旦容器22被抽吸并且被移除的大气空气被惰性气体或气体混合物替代，则该致动器70用于在护罩98已经被向上收回之后横向地推动罐22，参见图7F。在这一点上，容器被推动器系统150推到接合机送入传送机156上。期间以便运输到封闭/接合站28。为此，推动器系统150包括由水平致动器70致动的水平推动器杆158，而水平致动器70安装成从壳体26横向地向外延伸。致动器70相对于壳体被密封，以维持壳体内的大气条件。如上所述，这样的大气条件包括在气体混合环境中的低水平的残余氧气以及例如约20mBar表压的过压。

在致动器70将容器22从升降平台120推动并推至接合机送入传送机156上之后，沿着紧邻基板60的传送机156同时升高容器导杆160，以在相对于传送机156的行进方向的横向方向上对容器进行约束。参见图7G。导杆位于传送机156的侧面和基板60之间，如图7A-7H所示。导杆在传送机156和基板60之间升高和降低。导杆160处于降低的位置，以允许将容器从升降平台120转移到接合机送入传送机156上，见图7F。在将容器进行转移之后，升高导杆，为容器沿着传送机转移提供引导，而没有容器被移走的风险，如图7G所示。

接合机送入传送机156将容器22运输到可能在图5中最清楚地示出的封闭/密封/接合机站28。与传送机136一样，接合机站28也位于密封的腔室26内，其中腔室包括改进的大气环境，以保持在提取氧气并补充注射气体后在容器中实现的低残余氧气水平。为此，将容器22送入沿可旋转的双星轮172的圆周形成的周向、向外敞开的挖槽(pocket)170，该双星轮172安装在中心可旋转轴173上。设置基底174以在将容器22插入挖槽170内时支撑容器22。容器通过导轨或其他装置固定在星轮挖槽中，并且在导轨和星轮挖槽深度之间的间隙约为2mm。该间隙允许一定程度的灵活性，以适应容器尺寸的公差中的潜在差异。

双星轮172从对齐于接合机送入传送机的第一位置/站被索引至对齐于填充有盖子182的堆栈仓盒(magazine)180的第二位置/站，该堆栈仓盒在仓盒站处被放置在容器的敞开的顶部上。然后，将双星轮172索引到接合站190，其中以标准方式将盖子182接合至容器22的上部边缘。这种接合机是商用品。

当将每个罐从接合机送入传送机转送到双星轮时，上述将盖子112放置在容器22上然后将容器接合的过程可以一次仅进行一次。或者，所有的容器22可以被同时装载在双星轮上以填充双星轮的挖槽，然后将盖子182应用到已填充的星轮罐上，然后将盖子与容器22接合。通过这种方式，接合机送入传送机156可以被快速清空，从而可以将第二组被抽吸的容器22装载到接合机送入传送机上。

盖子182的外圆周紧密靠着仓盒180的下部轴环(collar)部184的内表面滑动。通过这种方式，作用在轴环184上的盖子在壳体26的内部和周围环境之间提供密封。为此，期望在仓盒180内放置足够数量的盖子182，以保持与轴环部184的密封。

如上所述，将密封的容器22从壳体26移除，同时将大气保持在壳体内。为此，如图1-5中最清楚地所示，移出系统30包括气闸结构200，该气闸结构200具有位于由致动器205驱动的送出传送机204之上的细长的壳体202。气闸结构200包括在壳体202的相对端处的可密封门206和208，以允许密封的罐进入气闸结构，然后经由送出容器204从结构中出来。当气闸结构202为空时，可以减小气闸内的压力以匹配结构202内的压力，并且可以用壳体26内使用的相同惰性气体或气体混合物来替代结构202内的环境空气，从而当近门206打开时，结构202内的大气与壳体26的内部内的大气相匹配。然后，一组密封的罐可以前进到气闸结构202中，然后关闭近门206以将壳体26从气闸结构202密封。因此，可以打开气闸结构的远门208，然后通过送出传送机204的操作从气闸结构移除密封的罐。

图7A-7H与图9一起示出了使用本系统20的一个示例，其用于用改进的或惰性气体或气体混合物替代容器22中的空气，然后密封容器22。在这种条件下，容器中的内容物22可以长时间保持为保存状态，特别是当内容物由食物组成时。基本上所有的氧气已从容器中移除，这使得容器内容物的降解最小。

该方法开始于步骤250，在步骤250中，系统20被设置有启动条件或参数。就这一点而言，真空护罩98处于降低的位置，以经由上端中间密封件91和92来封闭壳体26的密封环87中的进入开口94。参见图7A。升降平台或工作台120处于下位置，以从填充站接收填充的容器22。冲洗掉壳体26中的任何残余氧气，并用例如由氮气、二氧化碳或其混合物组成的改进的大气替代。可以将壳体内的压力设置为约20mBar表压，这可以通过打开和关闭排气阀和改进的大气的气体阀来实现。当然，壳体26内的过压可以处于高于或低于20mBar表压的其他水平。壳体中的残余氧气水平以体积计降低至约2.5％至0.5％或更小。在一个非限制性示例中，残余气氧水平可以为以体积计约1.5％。

在满足前述启动条件之后，在步骤252中，在系统20的操作中，系统确认在来自填充站的擒纵机构处具有期望数量的容器22，并且容器被填充有期望量的材料，例如粉末材料。

接下来，在步骤254中，将填充的容器22转移到送入传送机40上，然后在步骤256中，通过送入传送机将容器传输到壳体的较低高度处的抽取壳体26的前面的位置，例如，如图1和3所示。

接下来，在步骤258中，使用推动器系统40将该组容器推到单独的升降工作台或平台120上，参见图7A和7B。升降工作台120，其处于壳体的夹层59下方的降低的位置。在步骤260中，推动器系统140的致动器144收回到其标称(原始)位置，使得下一组容器22可以被移动到擒纵机构上以为下一个循环做好准备。

接下来，在步骤264中，如图7C所示，升高升降平台120以将容器22提升到相应的护罩98内的位置。这些升降平台同时密封于基础密封环87的底部或下部密封件93，以将进入开口94隔离于周围环境。

接下来，在步骤266中，通过端口107将容器22内的压力抽吸至大约15mBar(ABS)，从而有助于确保一旦将惰性替代气体也通过上部端口107注入到护罩中，每个容器中的残余氧气以体积计将不超过约2.5％至0.5％。在抽取过程中，设置在容器22的开口顶部上方的多孔屏障114防止容器内的粉末或其他材料逸出。参见图7D。同时，容器的外部和护罩的内部之间的压力也通过下部端口108同时被抽吸到与容器内部相同的压力水平。作为非限制性示例，容器22的抽吸以及容器的外部与护罩的内部之间的体积的抽吸可以在约5秒内完成；但是，该过程也可以在更短或更长的时间内进行。

接下来，在步骤268中，通过上部端口107将由例如氮气、二氧化碳或两者的混合物组成的改进的大气注入到容器中。改进的大气的这种注入被吹过多孔屏障114，从而在抽吸过程中从屏障处吹出聚集在其上的任何材料或粉末。参见图7D。同时，通过端口108注入相同的改进的大气，以填充容器22的外部与护罩98的内部之间的体积。作为非限制性示例，可以在大约1.5bar的压力和约1秒的持续时间的条件下将改进的大气注入到容器22中以及注入到容器的外部与护罩的内部之间的体积中。该过程可以在其他压力和其他持续时间的条件下进行。

在这一阶段，容器和护罩内的氧气水平以及容器和护罩内的压力可以与壳体本身的大气条件相匹配。然而，可能希望的是，容器内和护罩内的压力高于或低于壳体内的压力。例如，如果容器22和护罩98内的压力高于壳体内的压力，则这可以帮助维持容器内的低残余氧气水平。

接下来，在步骤270中，将护罩98向上收回至容器上方的高度(参见图7E)，从而将容器22暴露于壳体内的大气。

然后在步骤272中，容器22被上部推动器系统150横向移动到接合机送入传送机156，如图7F所示。现在在步骤274中将容器从升降平台120上移除之后，降低护罩98以封闭基板160中的开口94，参见图7G。接下来，在步骤276中，降低平台120，如图7H所示，以等待来自送入传送机40的下一组容器22。

此后，如步骤278所述，填充的罐22由接合机送入传送机156传送，以接合在星轮172的挖槽170中。接下来，在步骤280中，通过使用定位在星轮的驱动轴173上的编码器对星轮进行分度(旋转)。同时，在步骤282中，监视仓盒(堆叠)180中的罐盖182的数量，以确保在壳体的内部和外部环境之间保持密封，该密封是通过在仓盒的基部184中的容器盖182的堆叠来创建的，步骤282。

在步骤284中，当容器位于盖仓盒180下方时，将容器盖182放置在每个容器22的敞开的顶部上。在步骤286中，将双星轮172分度，以将其上具有盖/盖子182的容器22放到接合机站，在接合站处，将容器提升并旋转，以将盖182以标准方式固定至容器22。

在步骤288中，在将盖182固定之后，将容器22降低，再将星轮172分度，以将密封的容器放到退出传送机204上。重复该过程，直到所有的盖子/盖182都已经附接至容器上。

接下来，在步骤290中，将密封的容器作为组运输到气闸200中。在已经将气闸200从壳体密封之后，在步骤292中，将容器作为组从气闸移出至退出传送机204上。

前述仅代表利用本公开的系统20的方法的一个示例。有可能前述步骤中的一些步骤可以组合、省去、修改或替代为不同的步骤，同时仍然形成用于抽吸和密封容器22、特别是填充有粉末材料的容器的有效方法。

尽管已经示出和描述了说明性实施例，但是应当理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变。

例如，尽管本公开描述了一次以六个为一组的方式处理多个容器，但是可以批量处理更少或更多数量的容器。例如，可以批量处理4、5、7、8、9或10个容器。

作为另一替代方案，尽管针对每个容器22描述并示出了单独的升降平台120，但是可以将多个容器放置在单个的升降平台上，并且将多个容器向上提升到用于每个容器的护罩中或用于多个容器的护罩中。

此外，可以利用本公开的系统20来处理各种类型的容器。这样的容器可以由金属罐、玻璃缸或瓶、PET或其他能够在容器内维持减小的压力的容器组成。

尽管已经描述并示出了用于相对于壳体开口94密封护罩98以及相对于壳体开口94密封升降平台120的特定密封装置，但是可以使用其他密封装置。例如，护罩的底部可以密封于基板60的顶面密封，而升降平台120可以密封于基板60的底侧。

此外，尽管气闸壳体202被示出为处于星轮172的高度，但是气闸壳体可以位于通过推动器系统140将容器22放置在升降工作台上的高度处或附近。就这一点而言，送入输送机40的高度可以与送出输送机204的高度基本相同，这在特定安装中可能是期望的。

而且，可以使用除上述之外的过程和参数来执行从壳体26的内部移除氧气并且用例如由惰性气体组成的改进的大气替代氧气的过程。同样地，容器22的抽吸以及容器的外部与护罩98的内部之间的体积的抽吸也可以在上述以外的处理条件下进行。

图10、11、12、13A-13G和14示出了用于从壳体26移除密封容器22的替代系统300以及相应的结构和方法。系统300可以替代上述系统30使用。系统300包括在图10、11和12中示出的排放壳体302，其中去除了一部分，从而可以看到系统的内部部件。壳体300包括进入壁304，该进入壁从基底305向上延伸并且横向于到来的传送机306。该传送机306可以是单独的传送机，或者可以是与上述传送机204相同的传送机。在进入壁304的下游，壳体包括气闸壁308，气闸壁308支撑并排的气闸腔室310A和310B。退出壁312位于气闸壁308下游的壳体的端部。到来的传送机306终止于气闸壁308的一侧，第二离开的传送机314从气闸壁308的相对侧延伸，并通过退出开口316通过退出壁312而出去。应当理解，壳体302也具有侧壁和顶壁。此外，进入壁304与壳体26的端板58成一体。

进入壁304和气闸壁308之间的空间限定了第一转移位置，在该第一转移位置处，容器22被横向移出传送机306并移至转移结构320A和320B上。转移结构包括由多个平行间隔开的杆324组成的支撑基底或平台322，用于支撑下侧容器22。杆324从转移结构的基部悬臂伸出。容器22通过横向致动系统330从传送机带306横向移动到平台322上，该横向致动系统330由竖直的推动壁332组成，该竖直的推动壁332从致动器330向下悬垂，该致动器330横跨在支撑部分338之间，这些支撑部分338从高架顶部结构向下悬垂，未示出。致动器330被供电以在支撑部分338之间侧到侧移动，由此推动壁332将容器22从传送机带306横向地推动到转移结构320A和320B的平台部分322上。

转移结构320A和320B由致动系统340支撑以在平行于传递机306的长度的方向上移动，该致动系统340在其每一侧上平行于传递机36延伸。致动系统由从高架顶部结构(未示出)向下悬垂的柱结构343支撑。如箭头344所示，致动系统340用于使转移结构320A和320B朝向和远离气闸腔室310A和310B而移动。转移结构320A和320B还包括气闸门346，当转移结构320A和320B已经朝向气闸腔室前进时，气闸门346密封气闸腔室310A和310B的相邻开口，从而门346封闭气闸腔室310A和310B。

移除系统300还包括在气闸壁302的与转移结构320A和320B的位置相对侧上的转移结构350A和350B。转移结构350A和350B包括由多个间隔开的纵向杆354组成的平台或基底352，纵向杆354能够在其中支撑容器22。杆354从转移结构350A和350B的基部悬臂伸出。转移结构350A和350B可通过致动系统360在纵向方向上平行于传送机306而移动，该致动系统360包括沿着传送机306的长度方向可移动的转移部分350A和350B。致动器360由从高架顶部结构(未示出)向下悬垂的柱364支撑。

如在转移结构320A和320B中一样，转移结构350A和350B还包括气闸门362，这些气闸门362构造成：当转移结构350A和350B朝向气闸腔室310A和310B前进时，封闭气闸腔室310A和310B的相邻侧。应当理解，当转移结构320A或320B以及对应的转移结构350A或350B被定位成使得气闸门346和362封闭气闸腔室时，基底322的支撑杆324嵌套在基底352的支撑杆354之间。

转移结构350A和350B还被构造成通过横向支撑和致动系统370相对于传送机带306的长度而横向地移动，该致动系统370包括用于引导转移结构350A和350B的横向移动的轨道372，从而使得一旦容器22从气闸腔室中移除，容器就可以横向移动到离开的传送机314上。应当理解，与使用致动系统370相比，可以使用类似于上述致动系统330的横向致动系统来将容器22从转移结构350A和350B移除。

移除系统300的功能在图13A-13G以及图14的流程图中示意性地示出。在图14所示的开始步骤400中，将容器22放置在到来的传送机306上，如图13A所示。在步骤402中，如图13B所示，第一容器22A被横向致动器330横向地推离传送机306，并推至平台322上，参见箭头413。

在接下来的步骤404中，如图13C所示，通过转移结构320A的纵向移动将容器22A推入气闸腔室310A，参见箭头414。转移结构350A已经抵靠于气闸腔室310A定位。同时，第二容器22B经由横向致动器330从传送机306被横向地推到转移结构320B的平台322上。

在接下来的步骤406中，如图13D所示，通过转移结构350A的纵向移动，将容器22A从气闸腔室310A中移除，参见箭头415。在该转移过程期间，转移结构320A保持与气闸腔室310A接合，以使气闸腔室隔离于进入壁304和气闸壁308之间的壳体。同时，通过转移结构320B的纵向前进，容器22B被置于气闸腔室310B中，参见箭头416。如图13D所示，转移结构350B已经就位，其中气闸门362密封了气闸腔室310B的相邻侧。

在接下来的步骤408中，如图13E所示，容器22A通过转移结构350A经由横向致动系统370的横向移动而被转移到离开的传送机314上，参见箭头417。如上所述，与使用横向致动系统370相比，可以使用类似于上述横向致动器330的横向致动器来实现将容器从转移结构350A和350B横向转移到离开的传送机314上。

在接下来的步骤410中，如图13F所示，通过转移结构350B沿箭头420的方向的纵向移动，将容器22B从气闸腔室310B中移除。同时，转移结构350A沿箭头422的方向纵向移动，使得气闸门362接合于气闸腔室310A的相邻端。而且，转移结构320A沿箭头424的方向纵向移动，远离气闸腔室310A，以处于接收下一个容器22C的位置。

如图13G所示，该循环被示为开始于步骤412中重复，其中，如箭头428所示，将容器22B横向地移至离开的传送机314上，然后将转移结构350B定位于抵靠气闸腔室310B的出口侧，如箭头429所示。此后，转移结构320B沿箭头430的方向被转送，使得平台或基底322从气闸腔室310B中移除，并且就位以接收容器22D。与前述同时，容器22C从传送机206横向地转送至转移结构320A的平台322上。

应当理解，通过前述方式，通过使用两个气闸腔室310A和310B，可以将容器22快速且有效地从封闭/密封站28移除，从而实现整个系统20的高吞吐量。

图15示出了系统500，其用于当需要或期望在密封容器时在容器中具有负压时将盖子182放置在容器22上。就这一点而言，将气密性的护罩502放置在接合辊504的周围，并且护罩502被密封至接合装置500的升降工作台506。

更具体地，护罩502形成为具有较小直径的下部508，该下部508围绕容器22的大部分，除了在接合辊504的高度处在容器22的上部处。在护罩510的上部，增加了护罩的面积以容纳在盖子102和容器22的周边的外侧的接合辊504。护罩上部510密封于顶板512的底侧。使用O形环514或其他类型的密封件将护罩502的底部密封于接合设备的升降工作台506。接合设备500还包括接合卡盘516，该接合卡盘516将这些盖子182放置在这些容器22的顶部之上并且将盖子保持就位，同时接合辊504将盖子182密封至容器22。

在将盖子182附接到容器22的顶部之前，使用通过第一阀522与真空贮存器518互连的真空源520在真空贮存器518中产生预设真空。就在将盖182接合到容器22上之前，打开位于真空贮存器518和护罩504的内部之间的第二阀524，以将真空贮存器和护罩的内部之间的压力平衡至所需水平，即所需负压。然后用盖子182将容器22密封，从而在密封的容器内产生所需的负压水平。

Claims (11)

1.一种用于对填充的容器进行抽吸和排气的组件，包括：

(a)护罩，其具有封闭的上部和用于接收填充的容器的敞开的底部，所述护罩的内部大于所述容器的外部；

(b)封闭物，其用于封闭所述护罩的所述敞开的底部；

(c)多孔屏障，其放置于所述容器的顶部开口之上；以及

(d)至少一个端口，空气和气体通过所述至少一个端口被引入所述护罩以及从所述护罩移除，并同时通过所述多孔屏障被引入所述填充的容器以及从所述填充的容器移除，以及引入位于所述容器外部的所述护罩的内部并从位于所述容器外部的所述护罩的内部移除。

2.根据权利要求1所述的组件，还包括：

密封环，当所述多孔屏障放置于所述容器的所述顶部开口之上时，所述密封环环绕所述多孔屏障并抵靠所述容器的顶部边缘。

3.根据权利要求1或2所述的组件，还包括：

传送系统，其用于使填充的容器与护罩对齐。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，还包括：

传送系统，其用于使所述填充的容器移动远离所述护罩到达待被封闭的位置。

5.一种用于抽吸和封闭填充的容器的方法，包括：

(a)将填充的敞开的容器置于护罩中；

(b)将所述护罩密封隔离于周围环境；

(c)将多孔屏障置于所述容器的顶部开口之上；

(d)同时从所述容器以及从位于所述容器外部的所述护罩的内部抽出空气；

(e)将所抽出的空气替换为期望成分的气体；

(f)从所述容器撤回所述护罩；以及

(g)封闭所述容器。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当从所述容器抽出空气时，所抽出的空气通过所述多孔屏障。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，当将所抽出的空气替换为期望成分的气体时，所述气体通过所述多孔屏障并进入所述容器。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，同时在所述容器中以及在位于所述容器的外部的所述护罩的内部中将所抽出的空气替换为期望成分的气体。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，所述期望成分的气体为惰性气体。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其中，当所述多孔屏障放置于所述容器的所述顶部开口之上时，所述多孔屏障被抵靠所述容器的顶部边缘的密封环所环绕。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的方法，还包括：

在所述期望成分的气体被引入所述容器中到将所述容器封闭期间将所述期望成分的气体保持在所述容器中。

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