CN112839898B - 用于填充和封闭容器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于填充和封闭容器(2)的设备(1)，所述设备具有用于承载地接收容器(2)的至少一个承载元件(3)以及布置设备(1)的至少一个处理站(S)上的至少一个填充和封闭机构(4)。填充和封闭机构(4)与填料供应装置和封盖供应装置连接并且包括至少一个填充阀(4.1)以及在竖直方向上布置在待填充的和待封闭的容器(2)上方的至少一个对向保持器(5)。承载元件(3)和对向保持器(5)构造用于施加在处理站(S)的竖直轴线(VA)的方向上定向的、受控的相对彼此的相对运动，确切地说，以使得承载元件(3)和对向保持器(5)基于受控的相对运动从初始位态(P0)出发相对彼此占据至少一个填充位态(PF)和至少一个封闭位态(PV)。在此，设备(1)设置用于在至少一个处理站(S)上不仅填充而且封闭容器(2)。

Description

用于填充和封闭容器的设备

技术领域

本发明涉及一种用于以液体填料填充容器并且以封盖、特别是冠形瓶塞封闭容器的设备。

背景技术

本发明涉及饮料工业中的容器处理机、特别是具有每小时处理大于10000个容器的效率的容器处理机、尤其是具有每小时处理大于50000个容器的效率的容器处理机。本发明特别是涉及下述容器处理机，该容器处理机构造并且设置为所谓的用于以液体填料、特别是以饮料填充容器的填充机或填充设备。本发明也涉及下述容器处理机，该容器处理机构造为用于封闭已填充的容器的封闭设备、特别是以瓶塞封闭方式用于以冠形瓶塞封闭已填充的容器的封闭设备。

所述类型的填充机具有多个处理站或处理位置，所述处理站或处理位置也可以理解为填充站或填充位置。在填充机的每个填充站上设置具有填充阀或液体阀的填充元件或填充机构，通过填充阀或液体阀的输出开口将液体填料输出到容器中。例如借助所谓的“自由射流填充”实现将填料输出到容器中。

“自由射流填充或自由射流灌装”在本发明的框架内理解为填充方法，其中，液体填料从液体阀以自由填充射流或填料射流的形式流入待填充的容器，其中，填料的流动不通过传导元件、例如偏转屏、旋流器、短的或长的灌装管道影响或改变。自由射流填充可以不仅无压力地而且在压力下实现。在无压力地自由射流填充时，容器具有环境压力，其中，容器通常以其容器嘴部或容器开口不是贴靠在填充元件上，而是与填充元件或所设置的输出开口隔开间距。然而如果容器在无压力地自由射流填充时以其容器嘴部贴靠在填充元件上，则气体路径建立在容器的内腔和周围环境之间的连接，由此实现无压力的填充。优选地，包含在容器中的和通过流入到容器中的饮料挤出的气体也通过气体路径散发到周围环境中。

如果自由射流填充在不同于环境压力的压力下进行，则容器以其嘴部被压到填充元件上并且被密封，容器的内腔中的压力通过加载加压气体或者通过加载负压而调节到所述不同于环境压力的压力，该压力不仅可以大于环境压力，而且可以小于环境压力。

上述类型的封闭设备通常同样具有多个处理站或处理位置，所述处理站或处理位置也可以理解为封闭站或封闭位置。在封闭设备的每个封闭站上设置具有封闭柱塞的封闭机构或封闭器具，通过所述封闭机构或封闭器具或封闭柱塞将冠形瓶塞压到容器嘴部上并且最终通过变形密封地被固定。

在由现有技术已知的系统中，填充机和封闭机通常构造为彼此完全分开地发挥作用的单元或单独的机器，所述单元或机器具有不同的运动过程。

在填充机上通常设置所谓的升降元件，所述升降元件将容器从容器供应平面出发朝向填充阀的方向提升。非常普遍地，通过大的力这样将容器压到位于填充阀上的密封件上，以使得在那里建立填充阀和容器之间的压力密封的连接，从而实现在过压下填充。因为在此产生显著的力，所以参与的构件必须相应地稳定地构造。

在构造为冠形瓶塞封闭机的封闭机中，冠形瓶塞首先定心地通过所谓的柱塞被压到待封闭的容器上。然后冠形瓶塞通过柱塞以如此大的力被压到容器上，以使得位于冠形瓶塞中的密封部弹性地变形并且由此随之实现与容器的压力密封的连接。然后，冠形瓶塞的还突出的边缘通过从上向下运动的牵拉环而塑性变形。塑性变形在此这样进行，以使得冠形瓶塞的边缘从外部紧密地贴靠在容器颈部上，从而将冠形瓶塞可靠地固定，并且密封部在此保持其预应力，由此容器也在移除柱塞之后可靠地被封闭。在此重要的是，密封部的预应力也在冠形瓶塞塑性变形期间被保持。总之显著的力也在封闭设备内部作用，从而封闭设备也必须坚固地并且耐抗地构造。

在由现有技术已知的系统中不利的是，需要用于填充和封闭容器的两个分开的机器，从而在此出现大的空间需求以及也与此相关地增大成本。特别是通过如下方式出现空间需求和增大的成本，即需要在每个分开工作的机器中所需的机构用于产生在相应的竖直方向上的运动和力，所述机构昂贵地并且仅仅耗费地实现。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于填充和封闭容器的设备，所述设备以与现有技术相比结构简化的并且节省成本的方式和方法实现填充以及封闭容器。为了解决该任务设计一种相应于本发明的特征的用于填充和封闭容器的设备以及一种具有本发明的特征的方法。本发明的有利的进一步方案在本发明要保护的技术方案中给出。在此，所有描述的特征原则上自身或者以任意的组合是本发明的内容。

本发明提供一种用于填充和封闭容器的设备，所述设备具有用于承载地接收容器的至少一个承载元件以及布置在设备的至少一个处理站上的至少一个填充和封闭机构。填充和封闭机构与填料供应装置和封盖供应装置连接并且具有至少一个填充阀以及在竖直方向上布置在待填充的和待封闭的容器上方的至少一个对向保持装置。本发明的主要的方面在此在于，承载元件和对向保持器构造用于施加在处理站的竖直轴线的方向上定向的、受控的相对彼此的相对运动，确切地说，以使得承载元件和对向保持器基于受控的相对运动从初始位态出发相对彼此占据至少一个填充位态和至少一个封闭位态。所述设备在此设置用于在至少一个处理站上不仅填充而且封闭容器。

所述设备由此理解为容器处理机，在所述容器处理机中在处理位置或处理站上不仅填充而且封闭容器，从而所述设备根据本发明的认识是构造为填充和封闭机的容器处理机。根据本发明的设备由此不仅实施用于填充所需的运动，而且实施用于封闭所需的运动。

完全特别有利地，通过所述设备使填充机的功能和封闭机的功能在仅仅一个机器中组合，其中，在承载元件和对向保持器之间需要的相对运动可以受控地进行、特别是受控地调节并且可以准确地并且精确地移动或调节到不同的相对彼此的相对位置上。在此，相应的相对彼此的相对定位的精度、即受控地调节的相对运动的精度特别是处于毫米范围内。

通过所述设备特别有利地提供更简单的机器，在该机器中一方面在填充容器时并且另一个方面在封闭容器时所需的复杂的运动过程和力产生通过特别是一个唯一的运动机构或者通过一个唯一的机械运动系统实现，也就是说，通过相互作用的元件、即承载元件和对向保持装置的相对运动实现。

根据本发明的认识，能相对彼此运动的元件“承载元件和对向保持装置”完全原则上可以视为受控的、特别是受控地调节的机构，该机构能够在预给定的运动路径或行程上运动，其中，能这样运动的、受控地调节的机构在此也理解为升降机构，所述升降机构实现预给定的行程、特别是在竖直方向上、即垂直地向上和/或向下的行程。升降机构在此可以机械地或电子地被控制。所述控制和/或调节装置已知地例如是压缩空气施加装置、曲线轨道、直线电机或者类似装置。

根据一个优选的实施变体，承载元件在竖直轴线的方向上能下降和上升运动地以升降元件的形式构造，其中，升降元件为了施加下降和上升运动而机械控制地或气动控制地或电控制地被驱动，其中，升降元件至少设置用于将容器从在第一高度水平上延伸的供应平面提升到在较高的第二高度水平上延伸的至少一个填充平面中并且提升到在更高的第三高度水平上延伸的至少一个封闭平面中。完全特别优选地，在此设置线性驱动装置用于驱动升降元件。

待填充的容器、通常即在此在供应平面中被转送到承载元件、特别是升降元件上并且以容器底部支撑在所述承载元件上。为了填充，容器、特别是瓶子借助升降元件被提升到填充高度、即填充平面中，在所述填充高度上例如建立容器嘴部与填充阀的输出开口的密封位置。已填充的然而还未封闭的容器停留在承载元件上，所述承载元件也可以称为瓶子承载件。为了封闭提供冠形瓶塞，所述冠形瓶塞例如在容器嘴部上平放地定位，或者保持在容器上方，例如通过磁力保持在能侧向移动的滑移件上或在布置在容器上方的对向保持装置上。借助升降元件向上的继续的上升将容器提升到封闭高度或封闭平面中。因为对向保持器或柱塞布置在瓶子上方，由此最终容器和对向保持器能够压到彼此上。优选地，挤压力能够被改变并且能够被调节到期望的值。容器和冠形瓶塞可以说被夹紧到承载元件和对向保持器之间。通过例如借助设置在填充和封闭机构中的牵拉环使冠形瓶塞塑性变形而最终将容器与冠形瓶塞密封地封闭。

根据所述的优选的解决方案，由此使承载元件运动，确切地说，朝向对向保持器的方向运动，其中，承载元件(通过容器)压到到对向保持器上。优选地，对向保持器在此通过弹簧预加应力并且(通过容器)被向上压，由此冠形瓶塞通过优选地位置固定的牵拉环被挤压。有利地，在此可以节省例如运动的封闭元件的、用于垂直地运动并且产生力的机构。

根据一个替换的优选的实施方式，布置在容器上方的对向保持器在竖直轴线的方向上能下降和上升运动地构造，其中，对向保持器为了施加竖直运动而机械控制地或气动控制地或电控制地被驱动。这样能下降和上升运动的对向保持器特别是可以理解为受控地调节的柱塞。例如对向保持器在此通过直线电机驱动。在所述实施方式中通过对向保持器的运动引起相对运动。有利地，对向保持器的运动在此同样可以准确地被控制，从而实现对向保持器的准确的、特别是在毫米范围内准确的高度定位。

不言而喻地，本发明也包括实施变体，在所述实施变体中不仅承载元件而且对向保持器能上升和下降运动地构造、特别是能受控调节地运动地构造。通过这两个元件的受控的上升和/或下降运动则可以引起相对运动。

优选地，布置在容器上方的对向保持器和/或承载元件是力控制的，其中，对向保持器构造用于力控制地产生竖直向下定向的封闭力，和/或其中，承载元件构造用于产生竖直向上定向的保持力。由此可以产生垂直的力和运动。运动过程可以是不同的，一个操纵装置的力由另一个操纵装置的反作用力抵消。在所述组合的填充和封闭机构中，这两个操纵装置被使用用于机械过程。

例如所述受控的元件中的一个元件、即承载元件或对向保持器实施所有垂直的主运动，需要所述主运动用于填充和封闭过程，确切地说，通过为此所需的力实现。反作用力由优选地作为固定止挡的、相应另外的元件承受。有利地在此避免两个昂贵的和耗费的机构以力的方式相互作用。弹簧组件用于承受过载或用于容器的高度补偿在两侧上实现。

根据一个优选的实施变体，在填充和封闭机构中构造有过程或压力腔用于接收待填充的和待封闭的容器的至少一个容器嘴部以及与对向保持器接触面接触的至少一个封盖。

此外优选地，为了密封过程或压力腔而设置具有相应的密封元件的密封组件，其中，密封元件在填充和封闭过程期间与容器颈部布置在密封位置中，所述容器颈部布置在容器的容器嘴部下方。

根据一个另外的优选的实施变体，承载元件和对向保持器由于其受控的相对彼此的相对运动还构造用于占据至少一个密封位态，其中，在密封位态中建立密封元件与容器颈部的密封位置。

同样优选地，在填充和封闭机构中还设置用于使构造为冠形瓶塞的封盖塑性变形的牵拉环组件，所述牵拉环组件特别是优选地在竖直轴线的方向上能下降和上升运动地构造。牵拉环组件包括牵拉环，所述牵拉环用于使压到容器上的冠形瓶塞这样塑性地变形，以使得所述冠形瓶塞与容器固定地连接并且将所述容器相对于周围环境密封地封闭。牵拉环布置在未封闭的容器上方。为了实际封闭容器，也就是说，为了使冠形瓶塞塑性变形，压到/预紧到容器嘴部上冠形瓶塞必须至少被牵拉通过牵拉环的一部分。为此需要牵拉环组件和“被夹紧的”容器之间的相对运动。为此例如设置，仅仅使牵拉环或“被夹紧的”容器运动，然而或者也使二者都运动。

特别有利地，通过所述设备将承载元件或升降元件、对向保持器或柱塞以及牵拉环的功能以新的有利的方式和方法组合和实现，其中，所有功能通过相对运动或者通过仅仅一个运动机构、特别是通过一个唯一的受控地调节的、能运动的元件实现。

有利地，通过所述设备、特别是通过借助所述设备实现的相对运动可以例如至少实施下述的运动过程，其中，其他中间步骤虽然未具体地描述，但同样是可能的。

各个步骤可以列出如下：

a)将容器接收在承载元件上，即占据初始位态

b)至少使容器嘴部移动到过程或压力腔中，即占据密封位态

c)建立容器嘴部和填充阀的输出开口之间的密封位置，即占据填充位态

d)结束容器嘴部和填充阀的输出开口之间的密封位置

e)将封盖、特别是冠形瓶塞定位在容器嘴部上方

f)将冠形瓶塞压到容器嘴部上，即占据封闭位态

g)通过牵拉环组件实现至少冠形瓶塞的相对运动

h)容器嘴部或容器从过程或压力腔移开，即返回到初始位态

特别优选地，所述设备构造为环绕的结构型式的机器，其中，在能绕着所述设备的竖直中心轴线由电机旋转驱动的机器旋转装置的周缘上构造有多个处理站，其中，多个承载元件在布置在旋转装置上部件下方的旋转装置下部件上设置在环绕的承载圈上。特别是优选地，在环绕的结构型式的设备中设置有高度调节装置，其中，高度调节装置构造用于调节旋转装置上部件和旋转装置下部件之间的竖直间距。有利地，所述设备由此可以与容器的不同的高度规格相适配。

本发明也包括一种用于填充和封闭容器的方法，其中，将容器输送给设备，所述设备具有用于承载地接收容器的至少一个承载元件以及布置在所述设备的至少一个处理站上的至少一个填充和封闭机构；并且将所述容器转送到承载元件上。在所述方法中，容器接着在处理站中在至少一个填充位态中被填充并且紧接着在至少一个封闭位态中以封盖封闭，其中，通过施加在处理站的竖直轴线的方向上定向的、承载元件和设置在填充和封闭机构中的对向保持器的受控的相对运动而占据填充位态和封闭位态。

优选地，容器在占据填充位态和封闭位态时借助承载元件从供应平面出发被提升到比所述供应平面高的填充平面中并且被提升到更高的封闭平面中。

附图说明

附加地或替换地，对向保持器为了建立填充位态和封闭位态而在处理站的竖直轴线的方向上受控地运动。

下面根据附图通过描述实施例详细地说明本发明。附图中：

图1示出根据本发明的设备的一个优选的实施方式的粗略示意图，

图2简化地并且单独地示出、亦即在不同的处理位态中示出根据图1的设备的具有待处理的容器的处理站，

图3示出根据本发明的设备的一个替换的优选的实施方式的粗略示意图，

图4简化地并且单独地示出、亦即在不同的处理位态中示出根据图3的设备的具有待处理的容器的的处理站，

图5示出根据本发明的设备的一个另外的替换的优选的实施方式的粗略示意图，

图6示出简化地并且单独地、亦即在不同的处理位态中示出根据图5的设备的具有待处理的容器的处理站，

图7极大简化地并且粗略示意性地示出根据单独示出的处理站的用于产生相对运动和力的机构，和

图8示出用于填充和封闭机构的一个实例。

具体实施方式

在附图中通常以1标记的用于填充和封闭容器2的设备在根据图1、3和5的示出的实例中构造为环绕的结构型式的机器，其中，所述机器在此也理解为容器处理机并且特别是填充和封闭机1。构造为环绕的填充和封闭机的设备1在此具有多个围绕竖直中心轴线MA布置的处理站S，S‘，所述处理站分别沿着相应的竖直轴线VA延伸并且设置在由电机旋转驱动的机器旋转装置9的周缘上。出于简明的原因，在图1、3和5中分别示出所述多个处理站中的仅仅两个处理站S，S‘。然而本发明不局限于所述实施方式。

在设备1的每个处理站S，S‘上在机器旋转装置9的旋转装置上部件9.1上分别布置至少一个填充和封闭机构4，所述填充和封闭机构分别基本上同样在沿着相应的处理站S，S‘的竖直轴线VA的方向上延伸。环绕的填充和封闭机1还包括在竖直方向上布置在旋转装置上部件9.1下方的旋转装置下部件9.2，所述旋转装置下部件具有承载圈8，在所述承载圈的周缘上设置多个用于承载地接收容器2的承载元件3。给每个处理站S，S‘在此配置承载元件3，从而每个待处理的容器2在处理站S中处理期间放置在配置给这个相应的处理站S，S‘的承载元件3上、特别是竖放在承载元件3上。

构造为填充和封闭机的设备1特别是设置并且构造用于以液体填料填充容器2以及然后以呈冠形瓶塞形式构造的封盖6封闭容器2。所述填充和封闭机1由此至少以封闭容器2的功能范围、即如同冠形瓶塞封闭机那样的封闭功能工作。

通常在所述填充和封闭机1中设置有在附图中未详细示出的并且在输送方向上设置在上游的容器输送装置。例如(同样在附图中图未示出的)另外的处理机器也可以设置在上游，所述另外的处理机器设置用于容器2的另外的、在先前的处理步骤，例如用于清洁、消毒、烘干或检验所述容器或者类似步骤。容器2通常通过输送装置、例如输送带输送到填充和封闭机1上并且在此在输入侧由仅仅区段地并且简略地在图1、3和5中示出的传送元件13、例如输入星形装置转送到实际的填充和封闭机1上。在以接着还详细描述的方式和方法通过填充和封闭机1之后，亦即在填充和封闭各个容器2之后，以冠形瓶塞封闭的容器2在填充和封闭机1输出侧由另外的未示出的并且在输送方向上紧接着设置到填充和封闭机1上的传送元件、例如输出星形装置接收并且以本领域技术人员已知的方式和方法运走。

此外，用于输送液体填料的填料供应装置以及用于输送构造为冠形瓶塞的封盖6的封盖供应装置15与填充和封闭机1、特别是设置在每个处理站S，S‘中的填充和封闭机构4连接。出于简明原因，在附图中未示出能以已知的方式和方法进行的、液体填料到填充和封闭机1上的提供和输送。同样出于简明原因，在附图中1、3和5仅仅示意性地并且部分地示出用于输送各个冠形瓶塞6的封盖供应装置15，所述封盖供应装置的输送同样能够以已知的方式和方法进行。

在附图中1、3和5示例性地示出的填充和封闭机1中，机器旋转装置9分别通过沿着竖直中心轴线MA延伸的中心柱14旋转地支承在机器座12上，其中，机器座12在此例如具有撑脚12.1和与撑脚12.1连接的、支承在地面上的机器基底12.2。在填充和封闭机1的示出的、优选的实施方式中，高度调节装置7布置在中心柱14的区域中，通过所述高度调节装置可以使旋转装置上部件9.1和旋转装置下部件9.2在竖直方向上沿着中心轴线MA相对彼此运动，以便填充和封闭机1可以与不同的容器规格、特别是与不同的高度的容器2相适配。在此，借助高度调节装置7的高度调节或者机器旋转装置9与不同的容器高度的适配能够以本领域技术人员已知的方式进行。

每个布置在相应的处理站S，S‘上的填充和封闭机构4具有至少一个填充阀4.1(也参见图8)和在竖直方向上布置在待填充的和待封闭的容器2上方的至少一个对向保持器5，其中，对向保持器5特别是在容器2的封闭过程中实现封闭柱塞的功能。填充和封闭机构4由此也可以理解为填充和封闭器具的组合、特别是组合器具，所述组合器具不仅具有用于填充所需的器具部件而且具有用于封闭容器2所需的器具部件。填充阀4.1和对向保持器5分别构成用于填充的器具部件或用于封闭的器具部件，所述填充阀和对向保持器特别是构造为集成在填充和封闭机构4中的部件。构造为所述组合器具的填充和封闭机构4的一个可能的实施方式示例性地在图8中粗略示出。

根据本发明，承载元件3和对向保持器5构造用于施加在处理站S，S‘的竖直轴线VA的方向上定向的、受控的相对彼此的相对运动，确切地说，以使得承载元件3和对向保持器5基于受控的相对运动从初始位态P0出发相对彼此占据另外的位态、即至少一个填充位态PF和封闭位态PV。在图1、3和5的实例中，初始位态P0分别对于处理站S示出并且封闭位态PV在相应的处理站S‘示出。设备1特别是设置用于在相应的处理站S，S‘上不仅填充而且封闭容器2。在附图中2、4和6对于设备1的相应的优选的实施方式根据单独示出的处理站S分别示出不同的位态，承载元件3和对向保持器5基于受控的相对运动在填充和封闭过程期间相对彼此占据所述位态。

在图1和2所示的实施方式中，承载元件3在竖直轴线VA的方向上能下降和上升运动地构造并且可以受控地在竖直方向上向上运动，由此承载元件3接近对向保持器5，以便从初始位态P0出发占据至少一个密封位态PD，然后占据填充位态PF并且最后占据封闭位态PV。不言而喻地，能上升和下降运动的承载元件3通过优选地同样受控的下降运动能够在竖直方向上向下移动，以便相对于对向保持器5又占据初始位态P0。

承载元件3因此实现为升降元件3，所述升降元件设置用于提升容器2。在此，升降元件3实现将容器2从在第一高度水平上延伸的供应平面E1提升到另外的平面中，所述另外的平面在更高的高度水平上延伸。在第一高度水平上延伸的供应平面E1在此是下述平面，在该平面中容器从传送元件13出来被转送到承载元件3上。如同由图2获知的那样，容器2在以罗马数字I标出的初始位态P0中位于供应平面E1中。从所述供应平面出发，容器2通过升降元件3的竖直上升运动被提升到比供应平面E1高的密封位置平面E1.1中，所述密封位置平面在第一高度水平上方、即在升高的高度水平上延伸。密封位态PD在图2中在以罗马数字II标出的位置下示出，容器2在所述密封位态中位于密封位置平面E1.1中。

为了占据密封位态PD，即在将容器2提升到密封位置平面E1.1中，容器2的容器嘴部2.1在自由端侧从下方进入到填充和封闭机构4中。填充和封闭机构4为此具有容器定心和密封组件16。在图1和2的实例中，所述定心和密封组件构造为能移动的具有密封装置的瓶子定心装置，该密封装置具有滑座。在填充和封闭机构4中最终形成过程或压力腔17(参见为此特别是图8)构造，在填充和封闭过程期间至少容器嘴部2.1、至少冠形瓶塞6和对向保持器5的至少一个下侧定位在所述过程或压力腔中。容器2因此在提升到密封位置平面E1.1中如此程度地进入到填充和封闭机构4、特别是容器定心和密封组件16中，直到容器嘴部2.1被接收在过程或压力腔17内部。相应的密封元件18(参见图8)在此与布置在容器嘴部2.1下方的容器颈部2.2达到密封位置中，由此特别是过程或压力腔17也被密封。因为容器嘴部2.1布置在过程或压力腔17内部，所以这也可以理解为对容器2的密封。

为了占据填充位置FP(参见图2中的位置III)，升降元件3在竖直方向上继续向上运动，其中，容器2被提升到在更高的、第二高度水平上延伸的填充平面E2中。在此建立容器嘴部2.1和填充阀4.1的输出开口之间的密封位置，以便将填料输出到容器2中。在结束到容器2中的填料输出之后取消容器嘴部2.1和填充阀4.1的输出开口之间的密封位置，由此填充和封闭机构4的实际的填充过程或实际的填充功能可以视为结束。

最后为了封闭容器，即为了实际的封闭过程，对于已填充的容器2将冠形瓶塞6定位在容器嘴部2.1上方，其中，冠形瓶塞6的外侧或上侧与对向保持器5、特别是与对向保持器5的下侧接触地布置。通过升降元件3在竖直方向上继续向上的继续的上升运动占据在图2的位置IV下示出的封闭位态PV中，其中，容器2通过上升运动被提升到至少一个在还更高的第三高度水平上延伸的封闭平面E3中。由此，容器嘴部2.1通过预给定的、受控的挤压力被压到已定位的冠形瓶塞6上并且由此被间接地压到对向保持器5上。升降元件3由此引起向上定向的挤压力，该挤压力将容器2压到冠形瓶塞6和对向保持器5上，所述对向保持器以反作用力向下反作用。

优选地，对向保持器5通过弹簧预加应力，从而所述对向保持器在向上作用于对向保持器5的挤压力的作用下同样被向上压并且在预给定的运动路径上抵抗弹簧预应力向上运动。由此，压到容器嘴部2.1上的冠形瓶塞6被挤压通过设置在填充和封闭机构4中的牵拉环组件11的优选地固定的牵拉环11.1(在图1和2中不可见，参见图7)，由此使冠形瓶塞6经历塑性变形，以便将容器2保持密封地封闭。由此，封闭过程也可以视为基本上结束。

通过升降元件3在竖直方向上向下受控的下降运动使已封闭的容器2又下降，由此使容器嘴部2.1从过程或压力腔离开。所述下降例如又进行到供应平面E1中，所述供应平面优选地也可以是输出平面，容器2在所述输出平面中由在后设置的传送元件、例如输出星形装置接收并且运走。

为了升降元件3的受控的上升和下降运动而设置例如受控的和/或可调节的驱动装置、优选地用于每个升降元件3的相应的受控的和/或可调节的驱动装置。在根据图1和2实例中，每个升降元件3分别通过线性驱动装置10驱动。

以图3和4示出的设备1的实施变体与根据图1和2的上述设备1的区别基本在于，设置在填充和封闭机构4中的容器定心和密封组件16由能移动的具有密封装置的容器定心装置构成，所述密封装置具有弹性保护元件、特别是折叠波纹管。所示的实施变体其他则基本上相应于根据图1和2的上述设备1，从而在那里进行的说明也适用于图3或4的变体。

通过图5和6中所示的填充和封闭机1示出一个替换的、同样优选的实施变体，其中，对向保持器5能上升和下降运动地构造并且可以受控地在竖直方向上向下运动，由此对向保持器5接近承载元件3，以便从初始位态P0出发至少占据填充位态PF并且最后占据封闭位态PV。根据本发明的受控的并且在处理站S，S‘的竖直轴线VA的方向上定向的、承载元件3和对向保持器5相对彼此的相对运动由此通过对向保持器5的下降运动实现。不言而喻地，能上升和下降运动的对向保持器5能够通过优选地同样受控的上升运动而在竖直方向上向上移动，以便相对于承载元件3又占据初始位态P0。因此，对向保持器5可以理解为能竖直运动的封闭柱塞或封闭器具。

在图5的填充和封闭机1中，每个填充和封闭机构4也具有容器定心和密封组件16，所述容器定心和密封组件在所示的实例中构造为能下降的具有密封装置的容器定心装置，所述密封装置具有弹性保护元件、特别是折叠波纹管。因为对向保持器5构成填充和封闭机构4的集成的部件，所以对向保持器5沿着竖直轴线VA的不同的相对位置从附图不可见，然而示出填充和封闭机构4的在自由端侧的下端部的不同的相对位置。

在图6的位置I下示出的初始位态P0中，填充和封闭机构4的下端部在输送高度H1上以与承载元件3预给定的第一间距定位。在初始位态P0中，对向保持器5具有与承载元件3最大的间距。通过相应的下降运动可以建立密封位态，其中，在图6中在位置I.1下示出第一中间位态PD1，在所述第一中间位态中填充和封闭机构4的下端部在第一中间高度H1.1上以与承载元件3较小的间距布置，然而还未完全占据密封位态PD。在图6的位置III下示出的填充位态PF中，填充和封闭机构4的下端部在填充高度H2上以与承载元件3更小的间距布置。在图6的位置IV下示出的封闭位态PV中，填充和封闭机构4的下端部在封闭高度H3上以与承载元件3进一步更小的间距布置。在封闭位态PV中，对向保持器5具有与承载元件3的最小间距。

为了至少对向保持器5的受控的上升和下降运动而例如设置受控的和/或可调节的驱动装置。在根据图5和6的实例中，每个对向保持器5分别通过线性驱动装置10‘驱动。

在上述的实施例中，根据本发明的受控的、承载元件3和对向保持器5相对彼此的相对运动通过如下方式实现，即承载元件3能上升和下降运动地构造并且可以沿着竖直轴线VA相对于对向保持器5运动，或者对向保持器5能下降和上升运动地构造并且可以沿着竖直轴线VA相对于承载元件3运动。然而在另外的替换的实施方式中不仅承载元件3而且对向保持器5当然也可以能上升和下降运动地构造，从而所述承载元件和对向保持器的相对彼此的调节或定位可以通过沿着竖直轴线VA的相应运动实现。

在图7中再次示意性地示出承载元件3和对向保持器5之间的相互作用或作用机制。通过承载元件3和对向保持器5相对彼此的受控的相对运动(在图7中以虚线示出的双箭头示出)受控地改变承载元件3和对向保持器5之间的间距。待填充的和待封闭的容器2布置在承载元件3和对向保持器5之间，其中，至少对向保持器5的位置在实施不同的、依次的功能步骤“密封”、“填充”和“封闭”期间也相对于容器2改变。通过受控的相对运动特别有利地不仅在填充过程中建立容器嘴部2.1与填充阀4.1的密封位置，而且在封闭过程中产生用于冠形瓶塞6的挤压力，其中，容器2在封闭位态中与定位在容器嘴部2.1上的冠形瓶塞6一起被夹紧在承载元件3和对向保持器5之间，并且对向保持器5提供或施加从上方作用于冠形瓶塞6并且由此也作用于容器2的封闭力Fy。容器2通过承载元件3借助反作用于封闭力Fy的、向上指向的保持力Fy‘来保持，其中，封闭力Fy和保持力Fy‘在相互作用中实现将冠形瓶塞6压到容器嘴部2.1上并且然后密封地封闭容器2。

如同由图7获知的那样，承载元件3和/或对向保持器5能够上升和下降地运动并且由此可以存在沿着竖直轴线VA的运动路径。此外，承载元件3和/或对向保持器5产生沿着竖直轴线VA定向的力、即垂直地向上作用的保持力Fy‘或垂直地向下作用的封闭力Fy。

用于以冠形瓶塞6最终密封地封闭容器所需的、冠形瓶塞边缘的塑性变形通过至少部分地将冠形瓶塞6牵拉通过牵拉环组件11的牵拉环11.1实现。为此牵拉环11.1可以固定地构造设计并且使容器相对于牵拉环11.1向上运动，或者牵拉环11.1能够在竖直方向上运动并且沿着竖直轴线VA相对于冠形瓶塞6或容器运动。牵拉环11.1的可能的运动在图7中通过双箭头以虚线示出。

图8示例性地示出使用在所述设备1中的填充和封闭机构4的一个可能的实施方式，其中，待处理的容器2可以这样从填充和封闭机构4的在自由端侧的下侧进入到所述填充和封闭机构中，以使得容器嘴部2.1布置在过程或压力腔17内部，以便在整个填充和封闭过程期间停留在那里。通过可调节的和/或受控的滑移件19可以建立容器嘴部2.1与用于填充过程的填充阀4.1的输出开口的相应的密封位置。在封闭过程期间，对向保持器与定位在容器嘴部2.1上的冠形瓶塞6接触。不可言喻地，也能实现填充和封闭机构4的另外的实施变体。在另外的变体中，冠形瓶塞可以例如借助滑移件定位。

附图标记列表

1设备

2容器

2.1 容器嘴部

2.2 容器颈部

3承载元件

4填充和封闭机构

4.1填充阀

5对向保持器

6封盖

7高度调节装置

8承载圈

9机器旋转装置

9.1 旋转装置上部件

9.2 旋转装置下部件

10，10‘线性驱动装置

11牵拉环组件

11.1牵拉环

12机器座

12.1 撑脚

12.2 机器基底

13传送元件

14中心柱

15封盖供应装置

16密封组件

17过程或压力腔

18密封元件

19滑移件

E1供应平面

E1.1密封位置平面

E2 填充平面

E3 封闭平面

Fy 封闭力

Fy‘保持力

H1输送高度上

H1.1第一中间高度

H2 填充高度

H3 封闭高度

MA 中心轴线

P0 初始位态

PD 密封位态

PD1 第一中间位态

PF 填充位态

PV 封闭位态

VA 竖直轴线

S处理站。

Claims (14)

1.一种用于填充和封闭容器(2)的设备(1)，其具有用于承载地接收所述容器(2)的至少一个承载元件(3)以及布置在所述设备(1)的至少一个处理站(S)上的至少一个填充和封闭机构(4)，其中，所述填充和封闭机构(4)与填料供应装置和封盖供应装置连接，其中，所述填充和封闭机构(4)包括至少一个填充阀(4.1)以及在竖直方向上布置在待填充的和待封闭的容器(2)上方的至少一个对向保持器(5)，其中，所述承载元件(3)和所述对向保持器(5)构造用于施加在所述处理站(S)的竖直轴线(VA)的方向上定向的、受控的相对彼此的相对运动，以使得所述承载元件(3)和所述对向保持器(5)基于受控的相对运动从初始位态(P0)出发相对彼此占据至少一个填充位态(PF)和至少一个封闭位态(PV)，所述设备(1)设置用于在所述至少一个处理站(S)上不仅填充而且封闭所述容器(2)，其中，布置在所述容器上方的对向保持器(5)和/或所述承载元件(3)是力控制的，其中，所述对向保持器(5)构造用于力控制地产生竖直向下定向的封闭力(Fy)，和/或其中，所述承载元件(3)构造用于产生竖直向上定向的保持力(Fy‘)，其中在承载元件(3)和对向保持器(5)之间的相对运动以这样的方式控制，即能够以毫米范围内的精度设置彼此之间的不同相对位置，其中所述封闭力和/或所述保持力能够被受控地调节到期望的值。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述承载元件(3)在所述竖直轴线(VA)的方向上能下降和上升运动地以升降元件的形式构造，其中，所述升降元件为了施加所述下降和上升运动而机械控制地或气动控制地或电控制地被驱动，其中，所述升降元件用于将所述容器(2)从在第一高度水平上延伸的供应平面(E1)提升到在较高的第二高度水平上延伸的至少一个填充平面(E2)中并且提升到在更高的第三高度水平上延伸的至少一个封闭平面(E3)中。

3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，为了驱动所述升降元件而设置一线性驱动装置(10)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，布置在所述容器上方的对向保持器(5)在竖直轴线(VA)的方向上能下降和上升运动地构造，其中，所述对向保持器(5)为了施加在竖直轴线(VA)的方向上的运动而机械控制地或气动控制地或电控制地被驱动。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述填充和封闭机构(4)中构造一过程或压力腔(17)用于接收待填充的和待封闭的容器(2)的至少一个容器嘴部(2.1)以及与所述对向保持器(5)的接触面接触的至少一个封盖(6)。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其特征在于，为了密封所述过程或压力腔(17)而设置密封元件(18)，其中，在所述填充和封闭过程期间所述密封元件(18)与容器颈部(2.2)布置在密封位置中，所述容器颈部布置在所述容器(2)的容器嘴部(2.1)下方。

7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，所述承载元件(3)和所述对向保持器(5)由于其受控的相对彼此的相对运动还构造用于占据至少一个密封位态(PD)，其中，在所述密封位态(PD)中建立所述密封元件(18)与所述容器颈部(2.2)的密封位置。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述填充和封闭机构(4)中还设置具有牵拉环(11.1)的、用于使构造为冠形瓶塞的封盖(6)塑性变形的牵拉环组件(11)。

9.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于，至少所述牵拉环组件(11)的牵拉环(11.1)在所述竖直轴线(VA)的方向上能下降和上升运动地构造。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)是环绕的结构型式，其中，在能绕着所述设备(1)的竖直中心轴线(MA)由电机旋转驱动的机器旋转装置(9)的周缘上构造有多个处理站(S)，其中，多个承载元件(3)在布置在旋转装置上部件(9.1)下方的环绕的旋转装置下部件(9.2)上设置在一承载圈(8)上。

11.根据权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，设置一高度调节装置(7)，其中，所述高度调节装置(7)构造用于调节所述旋转装置上部件(9.1)和所述旋转装置下部件(9.2)之间的竖直间距。

12.一种用于填充和封闭容器(2)的方法，其中，将所述容器输送给设备(1)，所述设备具有用于承载地接收容器(2)的至少一个承载元件(3)以及布置在所述设备(1)的至少一个处理站(S)上的至少一个填充和封闭机构(4)；并且将所述容器转送到所述承载元件(3)上，其中，所述容器(2)接着在所述处理站(S)上在至少一个填充位态(PF)中被填充并且紧接着在至少一个封闭位态(PV)中以封盖(6)封闭，其中，通过施加在所述处理站(S)的竖直轴线(VA)的方向上定向的、所述承载元件(3)和设置在所述填充和封闭机构(4)中的对向保持器(5)的受控的相对运动而占据所述填充位态(PF)和所述封闭位态(PV)，其中，为了在所述封闭位态(PV)中封闭所述容器(2)而通过所述对向保持器(5)力控制地施加竖直向下定向的封闭力(Fy)和/或通过所述承载元件(3)力控制地施加竖直向上定向的保持力(Fy‘)，其中在承载元件(3)和对向保持器(5)之间的相对运动以这样的方式控制，即能够以毫米范围内的精度设置彼此之间的不同相对位置，其中所述封闭力和/或所述保持力能够被受控地调节到期望的值。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述容器(2)在占据所述填充位态(PF)和所述封闭位态(PV)时借助所述承载元件(3)从供应平面(E1)出发被提升到比所述供应平面高的填充平面(E2)中并且被提升到更高的封闭平面(E3)中。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述对向保持器(5)为了建立所述填充位态(PF)和所述封闭位态(PV)而在所述处理站(S)的竖直轴线(VA)的方向上受控地运动。