CN111792598A

CN111792598A - 用容器盖盖住容器的方法和装置

Info

Publication number: CN111792598A
Application number: CN202010254763.4A
Authority: CN
Inventors: 尤尔根·索尔纳
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2020-10-20
Also published as: EP3722250A1; US11401058B2; DE102019108683A1; JP2020172335A; US20200317377A1

Abstract

一种用容器盖盖住容器的装置，例如在饮料装瓶设备(1)中，包括：隔离器(50)，其用于在其内部提供限定气氛；封盖器(30)，其用容器盖盖住容器，该封盖器(30)布置在隔离器(50)中；和盖生产装置(40)，其用于由热熔体，例如塑料熔体来生产容器盖；盖生产装置(40)布置在隔离器(50)之外，并且盖生产装置(40)与隔离器(50)互连或经由盖输送通道(43)连接至隔离器(50)，以将生产的容器盖送入封盖器(30)。

Description

用容器盖盖住容器的方法和装置

技术领域

本发明涉及用容器盖盖住容器的装置和方法，优选地是在饮料装瓶设备中。

背景技术

某些填充产品基本上要求无菌装瓶以确保产品安全并确保瓶装填充产品的保质期。这种无菌装瓶、低细菌或无菌装瓶，以及相关的装瓶设备也分别称为“无菌装瓶”和“无菌装瓶设备”。

为了使无菌装瓶成为可能，根据应用，待填充容器的处理(例如吹塑、冲洗、运输、填充和封盖)至少部分地在洁净室(也称为“隔离器”)中进行。在洁净室中，例如通过过滤器和/或气体供应来提供受控的气氛，以提供符合特定产品要求的无菌或至少足够低细菌和低颗粒的气氛。

在盖制造好后，它们通常首先存储并作为散装货物在运输容器中运输。为了进一步加工，必须复杂地将盖一个个分开并分类。为此所需的机器结构复杂，并且维护和资源密集。在盖的存储、运输和单个化期间，它们暴露于环境条件下，这可能导致盖被污染。特别地，微生物细菌可沉积在帽上，随后必须通过灭菌过程将其复杂地去除或杀死。适于此目的的盖灭菌器增加了封盖机的结构复杂性，并且是能量和成本密集的。另外，在处理盖时，例如在分拣和运输期间，盖之间可能发生磨损。这种磨损颗粒和任何其他异物可被携带并因此进入到待填充容器中。

为了在无菌条件下盖住容器，在将盖应用到已填充容器之前对盖进行清洁和可选地灭菌是已知的。在灭菌步骤之后，盖在隔离器中在无菌条件下应用到待封盖的相应容器上。

发明内容

本发明的目的在于提出用容器盖盖住容器的改进的装置和改进的方法，尤其是在饮料装瓶设备中。

该目的通过具有本发明特征的装置、具有本发明特征的饮料装瓶设备以及具有本发明特征的方法实现。根据本发明的以下描述和优选示范实施例的描述得出有利的进一步发展。

因此，提出了一种例如在饮料装瓶设备中用容器盖盖住容器的装置。该装置包括用于在其内部提供限定气氛的隔离器，以及用容器盖盖住容器的封盖器，该封盖器布置在隔离器中。此外，该装置包括由热熔体例如塑料熔体生产容器盖的盖生产装置。另外，盖生产装置布置在隔离器之外，并且盖生产装置与隔离器互连或经由盖输送通道连接至隔离器以将生产的容器盖供给至封盖器。

由于容器盖通过生产过程进行了协同灭菌，并且由于靠近隔离器(互连或盖输送通道)，或者更确切地说，由于没有暴露于污染，这种状态得以保持，因此在对待封盖容器封盖之前不必再次对容器盖进行灭菌。由于所提出的布置，容器盖始终保持清洁和无菌。

此外，容器盖不必存储，并因此省去了任何运输工具，例如运输箱。如果容器盖单独成形，并在具有与封盖器相同节距的转盘式装置中生产，则不必再次对容器盖单个化和/或分类和/或对齐；相反，生产的容器盖可以正确的对齐方式和正确的节距直接从盖生产装置供给，结果降低了配备有根据本发明装置的饮料装瓶设备的机械构造复杂性。因此，能够省去用于运送盖、分拣系统、传感器的装置，例如照相机等。用于检测生产缺陷、污染等的盖检查单元可容易地集成在盖生产装置中，尤其是优选的转盘式机器中。

如果容器盖立即转移到封盖器以封盖容器，则封盖器的节距优选地与盖生产装置的节距相对应，即循环速率相匹配，结果各个容器盖可分配给相应的容器并没有任何问题地应用至其。类似地，容器盖的定向(即对准)优选地从生产一直保持到应用。

原料优选地在盖生产装置中加热以形成熔体，尤其是使用不需要对原料和由其生产的容器盖进行额外灭菌的温度。因此，用于生产容器盖的熔体优选地热到基本上没有微生物菌(孢子和/或营养菌)可在该过程中幸存下来的程度，因此在盖成形单元中成形后，容器盖基本上是无菌的。

优选地，提供了一种用于对盖生产装置进行灭菌的装置，该装置配置为使盖生产装置与灭菌气体接触。这包括盖生产装置，尤其是盖成型单元的完全和部分接触。因此，可以特别可靠的方式实现并维持通过容器盖生产获得的无菌性。如果存在盖输送通道，容器盖通过其从盖成形单元输送到隔离器中，则特别优选地将灭菌气体施加至盖输送通道。

优选地，用于对盖生产装置进行灭菌的装置包括一个或多个喷嘴，其配置为使得它们将灭菌气体的气流至少引导至盖生产装置的一部分，优选盖成形单元。因此，通过杀死任何外部浸入的细菌以有效的方式维持了通过其生产获得的容器盖的无菌性，结果无菌容器盖未被污染。

优选地，灭菌气体包含H₂O₂，例如浓度在100ppm至200ppm的范围内，特别优选约150ppm。在这些浓度下，气体是非腐蚀性的，因此能够毫无问题地排放至盖生产装置，尤其是以持续进行的方式。

优选地，用于对盖生产装置进行灭菌的装置配置为在容器盖的生产期间使盖生产装置与灭菌气体接触，优选连续地接触，结果由容器盖生成而获得的无菌性在例如盖生产装置位于隔离器之外时也得以可靠地维持。

优选地，用于对盖生产装置进行灭菌的装置配置为使盖生产装置与灭菌气体在容器盖生产的外部(就时间而言)接触，即例如在启动之前或正常运转中断期间。这里，“正常运行”是指盖生产装置的运行状态，其中所述装置生产并运走容器盖，例如至饮料装瓶设备的封盖器。在该实施例中，盖生产装置在正常运行之外灭菌，然后在正常运行期间，优选地覆盖有来自隔离器的无菌空气，结果可免除对用于对盖生产装置进行灭菌的装置的持续主动接触，因此能够节省能源和资源。

隔离器优选地还包含用容器盖盖住容器的封盖器。隔离器可包括气闸以及无菌空气或清洁空气和/或其他气体的内压，该内压与外部环境相比增加，以通过向外引导空气流来确保没有污染物能够从外部渗入隔离器。借助隔离器，能够在生产后保持容器盖的无菌性，而无需单独的后续灭菌。

优选地，盖生产装置设计为转盘式机器。在这种情况下，由于容器盖单独成形，并且在生产过程中已经以封盖器所需的节距存在，因此它们能够立即输送到可能的封盖器，而不必再次单个化和/或分类。

此外，上述目的通过饮料装瓶设备实现，该饮料装瓶设备包括用饮料填充容器的填充器以及根据上述任何一种变型、用容器盖盖住已填充容器的装置。

上述关于容器盖生产和灭菌装置的技术效果、优点和实施例在加以修改后适用于饮料装瓶设备。

因此，由于盖生产装置的灭菌，由于上述原因可降低饮料装瓶设备的机械构造复杂性。可省去用于运送盖、分拣系统、传感器的装置，例如照相机等。

盖生产装置可在正常运行之外进行灭菌，然后在正常运行期间覆盖有来自隔离器的无菌空气，结果可免除对用于对盖生产装置进行灭菌的装置的持续主动接触，从而可节省能源和资源。

此外，上述目的通过配置成用容器盖对待封盖容器封盖的方法来实现。该方法包括：在隔离器的洁净室中产生无菌或低菌气氛；在盖生产装置的盖成形单元中由热熔体，优选塑料熔体生产容器盖，盖成形单元布置在隔离器之外并与其互连或通过将容器盖运输到隔离器中的盖输送通道连接至隔离器；以及将容器盖运输到隔离器中。

上述关于容器盖生产和灭菌装置以及饮料装瓶设备的技术效果、优点和实施例加以修改后适用于该方法。

此外，该方法还包括通过使盖生产装置的至少一部分与灭菌气体接触来对盖生产装置进行灭菌，结果可以特别可靠的方式实现并维持由容器盖的生产获得的无菌性。如果存在盖输送通道，容器盖通过其从盖成形单元运输到隔离器中，则特别优选地将灭菌气体施加至盖输送通道。

优选地，灭菌气体包含H₂O₂，例如浓度在100ppm至200ppm的范围内，特别优选地为约150ppm。在这些浓度下，气体是非腐蚀性的，因此能够毫无问题地排放至盖生产装置，尤其是以持续进行的方式。

优选地，在容器盖的生产过程中，盖生产装置与灭菌气体接触，优选地是连续的。替代地或附加地，由于上述原因，盖生产装置可在容器盖的生产之外(就时间而言)与灭菌气体接触。

优选地，生产的容器盖运输到封盖器以用容器盖盖住容器。根据特别优选的示范实施例，所述容器盖不通过分拣系统和/或用于对容器盖进行灭菌的装置和/或单个化装置，因为在由于生产过程的协同灭菌以及由于对盖生产装置灭菌导致的容器盖的灭菌性得以维持的情况下，这些可省去，尤其是在所述装置设计为转盘式机器时。

根据以下对优选示范实施例的描述，本发明的其他优点和特征是显而易见的。如果这些特征不矛盾，则这些特征可单独地或者与上述一个或多个特征相组合实现。参照附图给出优选示范实施例的以下描述。

附图说明

更特别地，通过以下对附图的描述将说明本发明更多的优选实施方式，其中：

图1是用于生产、填充和封盖容器的设备的示意图；

图2是根据另一示例性实施例、用于生产、填充和封盖容器的设备的示意图；和

图3是根据另一示例性实施例、用于生产、填充和封盖容器的设备的示意图。

具体实施方式

下面根据附图描述优选的示范实施例。在所述附图中，相同、相似或以相同方式作用的元件具有相同的附图标记，并且为了避免重复，部分地省略了所述元件的重复描述。

图1至图3是根据各种示范实施例的饮料装瓶设备1，尤其是用于生产、填充和封盖容器的设备的示意图。

饮料装瓶设备1包括：用于生产容器的装置10，在本文中也称为“容器生产装置”；用于填充容器的装置20，在本文中也称为“填充器”；用容器盖盖住容器的装置30，在本文中也称为“封盖器”；以及用于生产容器盖的装置40，在本文中也称为“盖生产装置”。

因此，饮料装瓶设备1包括多个工位，这些工位从容器的生产、容器的填充到容器的封盖依次相继通过。为此，容器或其预成型件(在吹塑或拉伸吹塑之前容器的预备阶段)沿着输送路径F由运输星形轮运输，因此从一个运输星形轮转移到下一个运输星形轮。为了清楚起见，在图1至图3中未示出为此设置在运输星形轮上的预成型件、容器、容器盖和保持器/夹具。运输星形轮可仅用于运输，或者可根据工位配备有处理单元。

应指出，本文所示的工位仅是示例性的。例如，饮料装瓶设备1可配备有其他或替代的处理工位，例如贴标装置、清洁装置等。类似地，可省略工位，例如，若容器已经以待填充的最终形式交付，则可省略容器生产装置10。

容器生产装置10包括用于准备和预热预成型件的单元11。由此制备的预成型件转移至吹塑单元12，在吹塑单元12中加热的预成型件通过吹制或拉伸吹制扩张以形成待填充容器。为此，预成型件在吹塑模具中与压力下的气体接触，该模具的腔轮廓对应于所需的容器外部形状，并且在拉伸吹塑的情况下还用拉伸杆进行拉伸，以使预成型件膨胀从而形成容器。

配置为对预成型件进行灭菌的灭菌单元13可位于单元11和吹塑单元12之间。为此，灭菌单元13可使用例如电子辐射、UV辐射和/或灭菌气体。应指出，灭菌单元13也可在输送方向F上布置于吹塑单元12之后，或者若预成型件由于生产容器所需的热量已经充分无菌并且在进一步处理的路径上也保持这种方式，则可以完全省去灭菌单元13。

在吹塑单元12之后，容器进入隔离器50，其中存在有受控的气氛，隔离器50配置为例如包含无菌空气的洁净室，使得接下来的操作步骤可在干净、无菌或至少低菌的气氛中进行。隔离器50可包括气闸51，待填充的容器通过该气闸51进入隔离器50，并且内部压力相对于外部环境增加，以通过向外导向的气体或空气流来确保没有污染物能够从外部渗入到隔离器50中。

在此处所示的示范实施例中，填充器20和封盖器30位于隔离器50中。然而，例如，容器生产装置10的一个或多个单元布置在隔离器50中也是可行的。

吹塑后并在进入隔离器50之后，容器通过填充器20填充有填充产品，例如饮料。这里，填充产品同样优选无菌的。因此，发生的是待填充容器的无菌填充。

其后，容器在封盖器30中封盖。为此，已填充的容器经由隔离器50中的一个或多个运输星形轮运输到封盖器30。

同时，在独立的运行轨道中，容器盖在盖生产装置40中生产并运送到封盖器30。

盖生产装置40由例如热塑料熔体生产容器盖。为此可设置盖成形单元41，其中容器盖通过例如注塑由热塑料熔体制成。盖成形单元41优选地设计成转盘式机器，其可在封盖器30需要容器盖时以相同周期或相同节距对容器盖脱模。

盖成形单元41从塑料储存器42获得原材料，该塑料储存器42可以是如图1至3所示的盖生产装置40的一部分，或者是单独的单元。原材料在例如挤出机中加热以形成熔体，由于使用的温度，不需要对原材料和由其生产的容器盖进行额外的灭菌。

优选地，盖生产装置40直接与封盖器30互连，即，直接连接至封盖器30，如图1所示，结果容器盖可在没有实质性输送路径的情况下转移到封盖器30。

或者，如图2所示，成形的容器盖通过盖输送通道43输送到封盖器30。优选地，受控气氛同样在盖输送通道43中提供。在盖输送通道43内的受控气氛，例如无菌气氛，可通过使所述内部与隔离器50接触或成为隔离器50的一部分来实现，因此隔离器50中的受控气氛也延伸至盖输送通道43。

用于生产容器盖的熔体热到基本上没有微生物细菌(例如孢子或营养菌)能够在该过程中幸存的程度，因此容器盖在盖成形单元41中成形后基本上是无菌的。

由于直接转移至隔离器50的受控气氛中，通过其生产协同灭菌的容器盖继续保持无菌。换句话说，由于互连或经由盖输送通道43连接，无菌生产的容器盖没有与细菌或其他污染物接触。相反，生产的容器盖可直接应用于待封盖的容器。

容器盖无菌性的进一步保证可通过使盖生产装置40，尤其是盖成形单元41与灭菌气体(例如，浓度约为150ppm的H₂O₂)完全或至少部分地接触来实现。在这种浓度范围内的灭菌气体是无腐蚀性的，可以持续的方式排放到盖生产装置40上。

为此，根据图1和2中示范实施例的饮料装瓶设备1包括用于对盖生产装置进行灭菌的装置60，其在本文中也称为“盖生产灭菌装置”。盖生产灭菌装置60包括无菌气体施加器，其供给有灭菌气体并包括一个或多个喷嘴，并且其被引导至盖生产装置40，尤其是盖成形单元41，使得通过生产获得的容器盖的无菌性得以维持。

因此，从外部渗入到盖生产装置40中的任何细菌都被杀死，无菌容器盖未被污染。

容器盖从盖成形单元41到封盖器30的输送路径也可与来自盖生产灭菌装置60的灭菌气体接触。因此，所述输送路径也可保持无菌，并且渗入至该输送路径的任何细菌可被杀死。

根据该示范实施例，连续发生的盖生产装置40的接触例如是在容器盖的生产期间，尤其是在饮料装瓶设备1正常运行期间进行的。或者，盖生产装置40和带有灭菌气体的输送路径的接触也可发生在饮料装瓶设备1正常运行之前和/或运行中断时。

包括盖生产装置40和盖生产灭菌装置60的结构组在本文中称为“容器盖生产和灭菌装置”，并带有附图标记2。

根据图3中描绘的另一示范实施例，盖生产装置40，尤其是盖成形单元41在生产之前，即在启动之前进行灭菌，随后在饮料装瓶设备1正常运行期间覆盖有来自隔离器的无菌空气。为此，盖生产装置40可位于隔离器50中(参见图3)或在与之互连的单独的隔离器中。

盖生产装置40在正常运行之外(在时间上)的灭菌通过例如设置在隔离器50中的盖生产灭菌装置60'进行。但是，在这种情况下，盖生产装置40和盖生产灭菌装置60'位于一个壳体中，以防止灭菌气体到达容器盖或进入到仍敞开的容器中。

如果盖生产灭菌装置布置在隔离器中，在本文中这称为“内部盖生产灭菌装置”60′，否则称为“外部盖生产灭菌装置”60。

因此，与图1和图2中的实施例相比，在图3的实施例中，在饮料装瓶设备1正常运行期间无需盖生产装置40与灭菌气体的特别接触。相反，灭菌提前，即在启动之前进行，或者是在正常运行的中断期间进行，并且在操作过程中由隔离器50中的气氛保持。

由于容器盖通过生产过程协同灭菌，并且这种无菌状态保持到将其应用到待封盖的容器上为止，由于例如盖生产灭菌装置60、60'的协助，在封盖器30应用容器盖之前，不必对容器盖再次进行灭菌。容器盖始终保持清洁和无菌。此外，它们不必被存储，因此省去了任何运输工具(例如运输箱)及其处理。

由于容器盖单独成形，因此它们在生产过程中已经分开，尤其是在转盘式机器中，并立即输送到封盖器30。因此，不必对容器盖再次单个化和/或分类，结果降低了饮料装瓶设备1的机械构造复杂性。因此，能够省去用于运送盖、分拣系统、传感器的装置，例如照相机等。用于检测生产缺陷、污染等的盖检查单元可容易地集成在盖生产装置40中，尤其是优选的转盘式机器。

如果容器盖转移到封盖器30，则封盖器的节距优选地对应于盖生产装置40的节距。换句话说，循环速率优选地匹配使得各个容器盖可分配给相应的容器并没有任何问题地应用至其。类似地，容器盖的定向(即对准)优选地从生产一直保持到应用。

在适用的情况下，在不脱离本发明范围的情况下，示范实施例中描述的所有单个特征可彼此组合和/或彼此替换。

附图标记列表：

1 饮料装瓶设备

2 容器盖生产和灭菌装置

10 容器生产装置

11 预成型件生产单元

12 吹塑单元

13 灭菌单元

20 用于填充容器的装置(填充器)

30 用容器盖盖住容器的装置(封盖器)

40 盖生产装置

41 盖成形单元

42 塑料储存器

43 盖输送通道

50 隔离器

51 气闸

60 对盖生产装置进行灭菌的(外部)装置(盖生产灭菌装置)

60' 对盖生产装置进行灭菌的(内部)装置(盖生产灭菌装置)

F 输送方向

Claims

1.一种用容器盖盖住容器的装置，例如在饮料装瓶设备(1)中，该装置包括：

隔离器(50)，用于在其内部提供限定气氛；

封盖器(30)，用于用容器盖盖住容器，所述封盖器(30)布置在所述隔离器(50)中；和

盖生产装置(40)，用于由热熔体，例如塑料熔体生产容器盖；

所述盖生产装置(40)布置在所述隔离器(50)之外，并且所述盖生产装置(40)与所述隔离器(50)互连或经由盖输送通道(43)连接至所述隔离器(50)，以将生产的容器盖送入所述封盖器(30)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中设置有用灭菌气体对所述盖生产装置(40)进行灭菌的装置(60、60')。

3.根据权利要求2所述的装置，其中用于对所述盖生产装置(40)进行灭菌的装置(60、60')包括一个或多个喷嘴，所述喷嘴配置成使得其将所述灭菌气体的气流至少引导至所述盖生产装置(40)的一部分。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述灭菌气体包括H₂O₂，优选地其浓度在100ppm至200ppm范围内，特别优选地其浓度为约150ppm。

5.根据权利要求2至4中任一所述的装置，其中用于对所述盖生产装置(40)进行灭菌的装置(60、60')配置成在所述容器盖的生产期间使所述盖生产装置(40)与所述灭菌气体接触，优选地连续接触。

6.根据权利要求2至5中任一所述的装置，其中用于对所述盖生产装置(40)进行灭菌的装置(60、60')配置成就时间而言在所述容器盖的生产之外使所述盖生产装置(40)与所述灭菌气体接触。

7.根据前述权利要求中任一所述的装置，其中在所述隔离器(50)中还包括用填充产品填充容器的填充器(20)。

8.根据前述权利要求中任一所述的装置，其中所述盖生产装置(40)设计为转盘式机器。

9.一种饮料装瓶设备(1)，包括用饮料填充容器的填充器(20)以及如前述权利要求中任一所述、用容器盖盖住已填充容器的装置(2)。

10.根据权利要求9所述的饮料装瓶设备(1)，其中所述填充器(20)布置在所述隔离器(50)中。

11.根据权利要求9或10所述的饮料装瓶设备(1)，其中所述盖生产装置(40)的节距对应于所述封盖器(30)的节距。

12.一种用容器盖盖住容器的方法，用于例如饮料装瓶设备(1)中，该方法包括：

在隔离器(50)的内部产生受控气氛；

在盖生产装置(40)中由热熔体，优选地由塑料熔体制造容器盖，所述盖生产装置(40)布置在所述隔离器(50)之外并且与所述隔离器(50)互连或经由盖输送通道(43)连接至所述隔离器(50)；以及

将所述容器盖输送至设置在所述隔离器(50)中的封盖器(30)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述盖生产装置(40)通过使其至少一部分与灭菌气体接触来进行灭菌。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述灭菌气体包括H₂O₂，优选地其浓度在100ppm至200ppm范围内，特别优选地为约150ppm。

15.根据权利要求12至14中任一所述的方法，其中生产的容器盖转移至所述封盖器(30)，以用所述容器盖盖住容器，优选地无需经过分拣系统和/或对所述容器盖进行灭菌的装置和/或单个化装置。