CN112744774A - 用于对瓶进行头部空间惰性化和产品残留物清除的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明涉及用于对瓶进行头部空间惰性化和产品残留物清除的设备和方法。在用于对已装填的且待封闭的瓶60进行处理的设备100方面，该设备包括：封壳10，封壳包围用于对瓶进行装填的灌装设备70与用于对瓶进行封闭的封闭设备80之间的过渡区域20，其中，封壳10适用于在过渡区域20中维持富含CO2气体的气氛；和干冰设备30，干冰设备用于在过渡区域20中朝瓶60的方向产生干冰颗粒的射流。
Description
技术领域
本发明涉及用于对已装填的且尚待封闭的瓶进行处理的设备和方法。
背景技术
在针对饮料的灌装设施中进行质量保证的情况下尤其会出现以下彼此独立的问题。
一个问题在于，瓶中已灌装的产品(例如饮料)的质量通常受到所吸收的氧气(O2)量的限制。就这方面，通常使用到封闭后的所灌装的产品中的总氧气的值，并将其称为TPO(Total Package Oxygen，总包装氧)。TPO值在很大程度上通过瓶的头部空间的大小及其中所含的氧含量来确定。该氧含量可以像例如啤酒那样通过高压喷注热水或对此替选地通过利用其他能量源(例如激光或超声波)进行起泡来减少。在平静的饮料中，这种可行方案并不合适，因此，为了使瓶中的(未被产品填充的)头部空间惰性化，必须用惰性气体(例如N2)冲刷，但这会导致惰性气体大量流失。因此，使用N2气体进行惰性化虽然是降低氧含量的一种可行方案，但是N2联接系统是复杂的且维护昂贵。
完全不同的问题在于，瓶的封闭件尤其是在瓶的螺纹区域中的卫生例如受到灌装后粘附在口部的产品残留物(饮料飞溅物)的限制。为了消除这种情况，通常将水喷洒到瓶的颈部区域(脖)上，但是瓶的颈部区域和封闭设备周围会被弄湿，这将造成成本(收集或排出水)，并且另一方面虽然促进了微生物生长的减少，但仍然部分出现。因此，对瓶的颈部区域的冲洗在机器技术上是耗费高的且在微生物学上是不利的。
发明内容
本发明的任务是至少部分地减轻或消除上述缺点。
该任务通过根据权利要求1的根据本发明的设备来解决。
根据本发明的用于对已装填的且待封闭的瓶进行处理的设备包括：封壳，该封壳包围在用于对瓶进行装填的灌装设备和用于对瓶进行封闭的封闭设备之间的过渡区域，其中，该封壳适用于在过渡区域中维持富含CO2气体的气氛；和干冰设备，其用于在过渡区域中朝瓶的方向产生干冰颗粒的射流。
根据本发明的设备具有以下优点：借助一种措施且相同的措施对瓶的头部空间进行惰性化和进行从瓶的外侧清除产品残留物。撞击到瓶上的干冰颗粒对瓶的外侧进行清洁，这是因为干冰颗粒突然转变成气态的状态。此外，气态的CO2将氧气从瓶的内部中的头部区域排挤出来。封壳确保了CO2不会直接从过渡区域逸出。
根据本发明的设备可以如下改进。
干冰设备可以被构造成用于将干冰颗粒的射流集中到瓶的颈部区段上，尤其是瓶的螺纹区段上。由此，尤其可以让附着在螺纹区域上的产品残留物或污物松脱。
封壳可以至少部分地包围封闭设备，并且适用于即使在封闭过程期间也提供富含CO2气体的气氛。尽管CO2气体比空气重并且因此通常保留在头部区域中，但是仍有利的是，在封闭过程期间提供富含CO2气体的气氛，以便避免头部区域中的CO2浓度减少或避免氧气侵入到其中。
干冰设备可以包括至少一个喷嘴，该喷嘴适用于将至少一个由干冰颗粒构成的射流集中到瓶上。
该设备还可以包括用于使瓶在过渡区域中围绕瓶的对称轴线转动的转动设备。因此可以在注入的干冰颗粒期间让瓶转动，从而实现良好的全方位清洁。
对此替选地或附加地，干冰设备可以包括多个喷嘴，这些喷嘴将干冰颗粒从不同方向集中到瓶上。
该设备还可以包括相机设备，以便检查瓶上是否存在有杂质。
干冰设备可以被构造成用于以不低于预定的最小速率的速率喷出干冰颗粒，其中，该速率优选由干冰颗粒的体积流量或质量流量限定。
本发明还提供了根据权利要求8的系统，其包括用于对瓶进行装填的灌装设备；用于对瓶进行封闭的封闭设备；和根据本发明的设备或及该其中一个改进方案。
上述任务同样通过根据权利要求9的根据本发明的方法来解决。
根据本发明的用于对已装填且待封闭的瓶进行处理的方法包括以下步骤：在用于对瓶进行装填的灌装设备与用于对瓶进行封闭的封闭设备之间的过渡区域中，将干冰颗粒喷入到瓶上；并在过渡区域中维持富含CO2气体的气氛。
根据本发明的方法可以如下改进。
喷入的步骤可以包括将干冰颗粒喷入到瓶的颈部区段上，尤其是瓶的螺纹区段上。
优选地，即使在封闭过程中也可以提供富含CO2气体的气氛。
喷入的步骤可以包括将至少一个由干冰颗粒构成射流集中到瓶上，优选是瓶的颈部区段，尤其是瓶的螺纹区段上。
该方法还可以包括：在将干冰颗粒喷入到瓶上期间让瓶转动的步骤。
该方法还可以包括以下步骤：检查瓶上是否有杂质；并且依赖于经确认的杂质来调整喷入的干冰颗粒的量；其中，可选地进行调整，使得只有在确认了存在杂质时，才提高喷入的干冰颗粒的量或才进行喷入。
可以以不低于预定的最小速率的速率喷入干冰颗粒。
附图说明
下面参考附图更详细地阐述本发明的另外的特征和示例性的实施方式以及优点。应理解，该实施方式不会穷尽本发明的整个范围。还应理解，此外描述的一些或所有特征也可以以其他方式彼此组合。
图1示出根据本发明的设备的第一实施方式；
图2示出根据本发明的设备的第二实施方式。
具体实施方式
本发明解决了两个不同的任务，即通过一个系统同时对瓶的头部空间进行惰性化并对瓶的外侧的产品残留物进行机械清除。
为此，根据本发明，将清除产品残留物的干冰注入部安装在填充机与封闭机之间的转移区域中以便例如将霉菌形成降低到最小程度，其中，同时让升华后的干冰提供保护产品的惰性气体气氛。为此，必须将转移区域封装，以便保持提高的CO2气氛。
因此，本发明的优点是借助一种措施将头部空间惰性化和残留产物清除这两种功能组合起来。由此，使得设施保持干燥，并且因此(在没有作为生命基础的水的情况下)在微生物方面保持洁净。根据实施方式，只有在事前(利用相机系统)视觉上查验存在产品残留物之后才能够激活对这些产品残留物的清除，以便减少干冰的消耗。但是，惰性化必须通过所形成的CO2的最少量来维持。
用干冰进行清洁由其他技术领域所公知，以便实现机械的清洁效果。该效果的作用方式在于，当干冰颗粒撞击到表面上时，它们突然从固相转换(升华)成气态相，其中，体积增加了几百倍，并且吹散了表面上的沉积物。
干冰颗粒由(例如来自压力瓶的)加压的液态的CO2产生，其中，从喷嘴出来的液态的CO2在大气压下膨胀并经历突然的相转变为干冰颗粒(干冰雪晶体)。所出来的干冰颗粒具有适用于清洁目的的速度。用于去除粗大污物的另一可行方案是产生由用压缩空气喷出的干冰粒状物构成的干冰颗粒的射流。
图1示出了根据本发明的设备的第一实施方式。
根据本发明的用于对已装填的且待封闭的瓶60进行处理的设备100包括封壳10，该封壳包围在用于对瓶进行装填的灌装设备70与用于对瓶进行封闭的封闭设备80之间的过渡区域20，其中，该封壳10适用于在过渡区域20中维持富含CO2气体的气氛，并且该设备包括用于在过渡区域20中朝瓶60的方向产生干冰颗粒的射流的干冰设备30。在该实施方式中，干冰设备30被设置成用于将干冰颗粒喷入到瓶60的颈部区段61上，尤其是瓶子60或颈部区段61的的螺纹区段上。干冰设备30包括至少一个喷嘴31，以便将至少一个由干冰颗粒构成的射流集中到瓶60上。瓶60在箭头方向上从灌装设备70向封闭设备80运输。
干冰颗粒通过如下方式由来自被加载压力的容器35的液态的CO2产生，即，让液态的CO2经由管路输送给喷嘴31，并且在离开喷嘴31时转化成CO2雪，并以高速撞击到瓶60上，以便尤其在瓶60的螺纹区域处清除所灌装产品的残留物。
图2示出了根据本发明的设备的第二实施方式。
与根据图1的实施方式不同地，在此仅附加地设置了相机设备50，以便检查瓶60上是否存在杂质。以该方式，可以依赖于所确认的杂质来调整喷入的干冰颗粒的量，其中，例如以如下方式进行调整，即，只有在确认存在杂质时下，才提高喷入的干冰颗粒的量，或者才尤其进行喷入。
替选地或附加地，在该第二实施方式中，在过渡区域20中设置有用于让瓶60转动的转动设备25。以该方式可以在将干冰颗粒喷入到瓶上的同时让瓶转动，以便因此实现更均匀的清洁作用。
所示的实施方式仅是示例性的，并且本发明的全部范围由权利要求限定。
Claims (15)
1.用于对已装填的且待封闭的瓶进行处理的设备(100)，所述设备包括：
封壳(10)，所述封壳包围用于对瓶进行装填的灌装设备(70)和用于对瓶进行封闭的封闭设备(80)之间的过渡区域(20)，其中，所述封壳(10)适用于在所述过渡区域(20)中维持富含CO2气体的气氛；和
干冰设备(30)，所述干冰设备用于在所述过渡区域(20)中朝瓶(60)的方向产生干冰颗粒的射流。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述干冰设备(30)被构造成用于将干冰颗粒的射流集中到所述瓶(60)的颈部区段(61)，尤其是所述瓶的螺纹区段上。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述封壳(10)还至少部分地包围所述封闭设备(80)，并且适用于即使在封闭过程期间也提供富含CO2气体的气氛。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述干冰设备包括至少一个喷嘴(31)，所述喷嘴适用于将至少一个由干冰颗粒构成的射流集中到所述瓶上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，所述设备还包括：用于在所述过渡区域中让瓶转动的转动设备。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，所述设备还包括：用于检查所述瓶上是否存在杂质的相机设备(50)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述干冰设备被构造成用于以不低于预定的最小速率的速率喷出干冰颗粒，其中，所述速率优选由所述干冰颗粒的体积流量或质量流量限定。
8.系统，所述系统包括：
用于对瓶进行装填的灌装设备(70)；
用于对瓶进行封闭的封闭设备(80)；和
根据权利要求1至7中任一项所述的设备。
9.用于对已装填的且待封闭的瓶进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
在用于对瓶进行装填的灌装设备(70)与用于对瓶进行封闭的封闭设备(80)之间的过渡区域(20)中，将干冰颗粒喷入到瓶(60)上；并且
在过渡区域中维持富含CO2气体的气氛。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，喷入的步骤包括：将干冰颗粒喷入到所述瓶(60)的颈部区段(61)，尤其是所述瓶的螺纹区段上。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，即使在封闭过程期间也提供富含CO2气体的气氛。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，喷入的步骤包括：借助至少一个喷嘴将至少一个由干冰颗粒构成的射流集中到所述瓶上，结合权利要求10所述地优选集中到所述瓶的颈部区段，尤其是所述瓶的螺纹区段上。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在将干冰颗粒喷入到所述瓶上期间让所述瓶转动。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
检查所述瓶上是否存在杂质；并且
依赖于所确认的杂质调整喷入的干冰颗粒的量；
其中，可选地进行调整，使得只有在确认存在杂质时，才提高喷入的干冰颗粒的量或才进行喷入。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中，以不低于预定的最小速率的速率喷入所述干冰颗粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210504 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |