CN1891614B - 利用无菌瓶盖来封闭瓶子的方法和机器 - Google Patents

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Abstract

在一利用无菌瓶盖来封闭瓶的方法中，瓶盖沿交接装置的输送轨道输入以便杀菌，然后将瓶盖内腔朝下地套在瓶上。按照本发明，瓶盖在没有杀菌的环境中垂直成列排列，然后以朝水平方向敞开的内腔沿基本上垂直的送进方向输入一第一杀菌区内。在第一杀菌区内进行杀菌。然后将瓶盖转送到一第二杀菌区内，将瓶盖套在沿直线输入到第二杀菌区内的瓶上，形成相应的瓶-瓶盖单元，接着将其封闭。

Description

利用无菌瓶盖来封闭瓶子的方法和机器
技术领域
本发明涉及一种利用无菌瓶盖来封闭瓶子的方法和机器。
背景技术
在一种由EP 0993418B1所知的用来封闭瓶子的方法中，盖子沿传送带输送到一消毒区内，然后在一完全设置在无菌室内的交接装置中进行杀菌。借助于一圆形转台分开安放的内腔朝下的盖子转到无菌室内，并这样地盖在瓶子上，使它此后可借助于一封闭机构封闭。
在食品包装领域内还知道其他方法，其中为了拧紧，盖子在消毒后被一相应的拧紧工具抓住，移入瓶子输入区并拧紧在瓶子上。
为了盖子、瓶子、容器等等的杀菌，已知用过氧化氢工作的方法，以便接着在无菌条件下将食品等等装入容器的经过严格杀菌的内腔。装好的瓶子接着用铝箔无菌封口，并在一附加的工序中在灌装机外面拧上盖子。这种灌装以及封口机在结构方面分为圆转台式和直线滑台式在这里可以进行封口或拧紧。在已知机器中拧盖子时盖子借助于过氧乙酸在一杀菌池内杀菌，但这时存在这样的危险，即包含在盖子内的滑动剂被洗掉，由此加大以后开瓶的难度。其他一些方法采用过氧化氢气雾剂杀菌(EP 0993418B1)，其中盖子经受饱含过氧化氢的气氛。这些方法利用圆工作台按连续的方法进行。
发明内容
本发明目的在于，即创造一种用无菌瓶盖封闭瓶子的方法和机器，其中在直线工艺流程中不仅在垂直升降运动而且在垂直螺旋运动时都可以有节奏地在无菌条件下方便地和以高生产能力地操作盖子，其中可以在盖子和瓶区域内更好地防止重新污染。
所述目的通过一种利用无菌瓶盖来封闭瓶的方法来实现，其中对沿一交接装置的输送轨道输入的瓶盖杀菌，然后将瓶盖内腔朝下套在瓶上，其特征为：瓶盖在未杀菌的环境中呈垂直的列彼此接连排列，在内腔朝水平方向敞开的情况下将瓶盖沿基本上垂直的送进方向输送给一第一杀菌区，在此第一杀菌区内对瓶盖杀菌，而后将瓶盖转输到一第二杀菌区内，在此，将瓶盖套在沿直线输入到第二杀菌区内的瓶上，以形成相应的瓶-瓶盖单元，而后将其封闭，其中在第二杀菌区内通过套装装置将瓶盖套在瓶上，然后将带有瓶盖的瓶输送到第三杀菌区内，在所述第三杀菌区内通过封口装置用瓶盖封闭瓶。
将瓶-瓶盖单元从第二杀菌区移动到第三杀菌区内，并在此第三杀菌区内用已经套上的瓶盖建立密封的瓶封闭。
瓶的封闭通过瓶盖和瓶之间的包括送进卡锁过程或螺旋过程的相对运动建立。
将在第一杀菌区之外的、内腔水平布置的、被输送轨道分选入相应的垂直区域内的瓶盖按节拍地继续输送到待垂直穿过的第一杀菌区内，在此第一杀菌区内在水平的喷淋方向上用杀菌剂对瓶盖杀菌，经过一规定作用时间的输送路程将瓶盖引导到一喷淋以及干燥区，然后在输送轨道上将瓶盖转向到一内腔朝下的位置，瓶盖以这个位置移动到第二杀菌区内，并在此第二杀菌区内套在瓶上。
在瓶盖的垂直输送阶段期间通过从第一杀菌区流出的空气杀菌剂混合物对瓶盖进行预杀菌。
瓶盖在穿过第一杀菌区时至少阶段性地用含过氧化氢的杀菌剂喷淋，杀菌剂用高压喷入瓶盖的内腔内，然后至少通过吹净瓶盖的内腔进行干燥。
在第一杀菌区内同时对多个可在输送轨道内垂直移动的瓶盖高压杀菌和干燥。
垂直的第一杀菌区、构成套装区的第二杀菌区和用来拧紧瓶盖的第三杀菌区通过包含各单独产生的无菌空气和/或杀菌剂的层流的排挤流防止再次污染。
在第一和第二杀菌区之间的区域内借助无菌空气引入既防止瓶盖又防止灌装过的瓶再次污染的并且保证无菌封闭的相应排挤流。
在套装区内输入无菌空气，它层流式地朝下经过驶入的瓶排出。
塑料瓶和瓶盖多轨道地特别是8或10轨道地分别按节拍地输入第二杀菌区，并作为瓶-瓶盖单元从此第二杀菌区继续输送。
所述目的还通过一种利用瓶盖来无菌封闭瓶的机器来实现，利用此机器能够接收来自具有输送轨道的分选装置的瓶盖，瓶盖能在至少一个无菌室的区域内杀菌，可在无菌条件下套在水平输入的瓶上，并且瓶能借助于封口装置封闭，其特征为：一具有一上侧的用于瓶盖的分选装置的并且通过垂直输送轨道接收瓶盖的杀菌装置、一在杀菌装置的出口端接收瓶盖的并且与水平的瓶输入装置相连接的套装装置以及具有至少一个封口机构的封口装置设计成按节拍共同作用的直线滑台的组件，其中，封口装置与套装装置隔开距离设置。
将瓶盖垂直导过杀菌装置的无菌室的输送轨道在末端具有一转向段，此转向段在设置在第二杀菌区内的套装装置的附近区域内导出。
套装装置具有一可选择地操作的套装机构。
紧接在第二杀菌区后面设置一具有封口装置的第三杀菌区。
杀菌装置、套装装置和封口装置配备相应的杀菌壳体，它们成行地顺序相继设置在水平输入瓶的瓶输入部件的上方。
输送一通风系统的相应的少菌和/或无菌空气或杀菌剂的喷嘴和/或抽吸通道通入相应的杀菌壳体内。
能通过清洗管在自动清洗后在直线滑台的主要组件区域内进行杀菌。
杀菌装置在垂直输入输送轨道内的瓶盖的附近区域内具有一朝向瓶盖可水平接近的内腔的、带有许多喷淋喷头的气雾剂喷淋组件，在这个喷淋组件后面设置一用热和/或冷空气冲洗瓶盖的干燥组件，从此干燥组件出发，输送轨道的圆弧形分布的转向段在下端从杀菌装置的杀菌壳体中导出。
气雾剂喷淋组件在喷淋喷头区域内具有朝位于输送轨道上的瓶盖方向扩展的相应覆盖件，在覆盖件的区域内，在封闭位置朝向产品的瓶盖的内腔直接用32％的H2O2气雾剂喷淋，使得在瓶盖的内腔内形成一高压。
气雾剂喷淋组件具有多个相互平行地、上下相叠地设置的喷淋喷头。
从三个气雾剂喷淋喷头出发沿瓶盖的送进方向设置多个空节拍，干燥组件本身具有三个干燥喷头。
从干燥组件中流出的废空气与喷淋组件的H2O2气雾剂混合，该混合物可逆瓶盖的输入方向，在朝上侧的分选装置的方向上，在输送轨道的一通流区域内从杀菌壳体中排出。
杀菌装置在输送轨道的下部的转向段的附近区域内具有一一直延伸到套装装置的第二杀菌区内并基本上水平地分布在瓶输入装置上方的隔壁。
输送轨道的转向段在隔壁上方穿过一用于无菌空气的流动的起闸门作用的开口穿过第一垂直壁通入第二杀菌区。
套装装置在可垂直移动的套装机构区域内与一单个地抓住输入的瓶盖的摆动支架共同作用。
摆动支架能在套装机构和第二杀菌区出口端的第二垂直壁之间沿或逆瓶输送方向回转。
套装机构具有一前部的圆柱体件，此圆柱体件的外侧能在输入成行排列的瓶盖的转向段的出口之前垂直移动，使得在圆柱体件的上部的释放位置中，将所述瓶盖的行的各个在最前面的瓶盖逐个地补充送进到摆动支架内，这个瓶盖可被套装机构抓住，在套装机构随后的垂直下降运动中可将这个抓在套装机构中的瓶盖套在瓶上，这时下一个瓶盖能借助于圆柱体件挡在转向段内。
套装机构在圆柱体件内具有一可输入抽吸空气的钻孔，该钻孔在端面上在环形面区域内从圆柱体件中导出，使得当抽吸位置紧贴在瓶盖的顶面上时能通过负压抓住瓶盖。
摆动支架配备一L形接收臂，瓶盖能单独地移到接收臂的可定位在套装机构下方的短臂上，使瓶盖能借助于套装机构的钻孔从短臂抬起，这时能借助于已抬起的瓶盖的圆柱体件挡住在转向段内的下一个瓶盖，然后L形接收臂能从套装机构的区域转开，现在被吸住的瓶盖可垂直向下朝瓶移动。
套装装置的套装机构在朝瓶的方向能调整到不同的垂直升降行程。
套装机构连同瓶盖在垂直套装在瓶上之后可朝瓶的方向直线移动到一形成卡锁连接或类似的形锁合连接的封闭位置。
按节拍的直线滑台的封口装置具有一螺旋组件，其螺旋头能在可输入无菌空气的第三杀菌区内这样地移动，使得可抓住静止不动的瓶盖并将其拧在瓶上。
螺旋组件的螺旋头通过一螺旋室与上方的旋转以及升降驱动装置连接，并且此旋转以及升降驱动装置设置在适合于超清洁条件的螺旋室之外。
下面的第三杀菌区和上面的螺旋室在一可输入无菌空气的运动缝隙区域内连通。
在将下面的第三杀菌区和上面的螺旋室连通的运动缝隙区域内设置一连接在无菌空气源上的环形腔，无菌空气从该环形腔既可分配到第三杀菌区又可分配到螺旋室。
包含在第三杀菌区内的空气可被抽出，这里在第二杀菌区和第三杀菌区之间的一第二垂直壁起一种闸门的作用。
在停止状态下可套在瓶盖上的螺旋头配备一作为驱动装置的伺服电机。
所述机器在套装和/或封口单元区域内配备至少一个使瓶盖与瓶材料锁合地连接的焊接或粘接装置。
焊接装置代替封口装置整合在工艺流程内。
在利用本发明的瓶子封闭方法时，盖子在杀菌路段之外便已经这样排好，使得盖子在后续的通过一垂直导轨进行的运动时达到杀菌路段的方便的上料。在其区域内设置一可做得具有小的结构空间的杀菌装置，它在简单的总体结构的情况下保证可靠地防止重新污染。为了获得尺寸小的杀菌路段，设置在滑出的盖子的区域内的入口和出口有利地具有小的尺寸。在此，这样借助于相应的通风系统引导在该杀菌路段内腔内产生的高压无菌空气，使得除了用流出的混合空气有效地冲洗盖子外，还不仅在滑出的盖子上而且在瓶子区域内造成持久的清洗效果。
整个封闭过程这样安排，使得无菌瓶盖通过一拾放系统放在瓶子上，而后保护无菌瓶盖防止被重新污染，具有造成重新污染危险的封闭组件的密封封闭阶段配置另一杀菌区。
从这种具有垂直输送导轨的杀菌装置的方案出发，分别这样设置连接在它上面的机器组件，使得用这些模块化的部件构成一按节拍(getakteter)的直线滑台。它在一直接连接在杀菌装置上的套装装置的区域内在极小的空间上与一水平的瓶输入导轨连接。在这个借助于无菌空气保持无二次污染的第二个杀菌区内已经可以借助于简单的套装机构建立瓶的流体密封封闭。这里例如可以考虑杀完菌的瓶盖和输入的瓶之间简单的卡扣连接。
也可以考虑这样的机器结构方案，在该方案中合并成瓶盖-瓶单元的零件输送到一后续的第三杀菌区内。为此在一种合适的结构中机器方案设计成这样，使得在套装装置区域内瓶和瓶盖仅仅连接成防二次污染密封单元，并在继续输送到一位于第三杀菌区内的封口装置后它才最终封闭，这里可以设置公知的螺纹封闭、焊接封闭等等。
附图说明
其他细节和功效由以下的说明和附图得到，附图中表示本发明机器的用来实施本方法的结构。附图中表示：
图1作为未详细示出的瓶子灌装设备的一部分的本发明的机器的侧视图；
图2按图1的机器的正视图；
图3按图2中III-III线的机器剖视图；
图4按图3中IV-IV线的机器剖开的正视图；
图5按图3中V-V线的类似于图4的剖视图；
图6在机器的对输入的瓶盖杀菌的装置的区域内的局部放大图；
图7按图6的杀菌装置放大的原理图；
图8杀菌装置下端区域在与第二杀菌区的交接区内的局部放大图；
图9杀菌装置的按图7中IX-IX线的剖视图；
图10-16具有无菌瓶盖向套装装置的各交接阶段的第二杀菌区的各个局部放大图；
图17一具有螺旋装置的第三杀菌区的局部放大图；
图18-19在瓶盖拧到瓶上时螺旋装置的各个运动阶段。
具体实施方式
用来用无菌瓶盖3封闭瓶2的机器1(图1)在封闭方法中将经由输送带5的公知的瓶盖输入装置用作向杀菌区S的转交装置，然后可将瓶盖3内腔18朝下地从该杀菌区出发套在瓶2上。
在按本发明的结构中，这种封闭过程(图3)通过这样的方法改进，即瓶盖3在没有杀菌的环境下垂直地排列，并在这个输送位置内腔18朝水平方向敞开地在保持垂直送进方向(平面B)的情况下输送给第一杀菌区S。在该区域S内对瓶盖3杀菌后接着直接送交到第二杀菌区S′内，在该区域内套在直线输入此杀菌区S′内的瓶2上。然后在杀菌区S′内形成的瓶-瓶盖单元可选择地立即封闭，或者在套装后继续输送，然后及时封闭。
瓶-瓶盖单元在第二杀菌区S′内可以立即通过瓶盖3和瓶2之间的继续的垂直相对运动封闭成一密封单元，或者在第三杀菌区S″内通过螺旋运动、焊接过程等等实现与已经套在上面的瓶盖的密封封闭。因此在总体上创造了一种直线滑台系统，其封闭过程具有一套装阶段和一封闭阶段。从输入完全开口的瓶子2的输送阶段出发接着是瓶盖3的套装阶段，然后才是封闭过程的需要组件急剧运动的阶段。通过避免瓶盖3和瓶2在其开口区域内通过运动的组件再次污染，由此例如通过一附加的输送节拍
Figure GSB00000925239600071
达到空间的校正并在最佳的条件下显著提高无菌封闭过程的可靠性。
按照本发明的方法可以自由选择，或通过瓶盖3和瓶2之间的利用送进-卡扣过程的相对运动进行瓶的封闭，或通过螺旋运动、焊接过程等等使瓶盖3和瓶2相互结合。
在此，在第一杀菌区S之外的、内腔18水平布置的、被输送导轨5分拣入相应的垂直区域(平面B)内的封闭盖3被按照节拍地继续输到待垂直穿过的第一杀菌区S内，然后在水平喷淋方向C上特别是利用过氧化氢(H2O2)进行杀菌。此后瓶盖3在一个规定作用时间的输送路程上引到一喷淋或冲洗区和一干燥区，并以一种有利结构直接在输送导轨5上转向到内腔18朝下的位置。瓶盖3内腔朝下地到达第一杀菌区S′内，并在这里套在瓶2上。
机器1在杀菌装置7区域内设计成这样，使得在瓶盖3的垂直输送阶段中便已经实现内外侧的预先杀菌，这里有效地利用从第一杀菌区S中流出的空气-杀菌剂混合物25。通过在输送导轨5区域内的相应轮廓导引确保，在这个输送阶段瓶盖3的内腔18也可以已经被喷淋。
在穿过第一杀菌区S时在瓶盖3受喷淋或冲洗处理时向瓶盖3的内腔18利用高压喷入至少阶段性地输入的杀菌剂，并在一作用时间后通过吹净瓶盖3的内腔18进行干燥，所述作用时间取决于系统的节拍及喷淋和干燥区的距离决定，并且可以完全可变地匹配。
通过在输送导轨5区域内输送路程的相应选择可以实现这样的方法，用这种方法在第一杀菌区内在高压作用下同时对多个输入输送导轨内的瓶盖子杀菌，使得按照喷淋区内的节拍经过例如3个喷淋循环，然后穿过同样多阶段的干燥区。
总体上具有紧凑的组件串连的直线滑台机器1允许最佳地控制对于方法实施所需要的无菌空气，其中通过最佳地充分利用无菌空气达到有效的防再次污染。这里设置成，垂直的第一杀菌区S、构成套装区的第二杀菌区S′和特别是用来拧紧瓶盖3的第三杀菌区S″通过相应地单独产生的无菌的包含空气和/或杀菌剂的排挤流防止再次污染。在图6(按箭头Q和Q′流动)、图7(按箭头G、G′、G″流动)、图11(按箭头Z流动)和图17(图箭头R，R′和U、U′流动)中举例表示这些条件。这里重要的是，在第一和第二杀菌区S，S′之间的区域内例如借助于无菌空气输入防止瓶盖3和已经灌装的输入的瓶子2再次污染的排挤流(流动Q和Z)。从而在套装瓶盖3时便已经保证瓶2的无菌封闭。
在一种实施方法中设想，至少在瓶盖3套装在瓶2上的区域内进行无菌空气输入，并由此出发经过在水平输入平面A上驶入的瓶子2排出(箭头Z)。也可以设想，输出位于较高处的第一杀菌区S(箭头Q′)。在流动导引的一种有利结构中设想，它们产生一种层流，并在封闭阶段之间的区域内垂直引出，而不产生横向流动或涡流。
当然主要借助于输入导轨B和输入平面A说明的方法和用它设计的机器1具有装置组件的多轨道布局。特别是可以设想，塑料瓶2和瓶盖3通过8轨道输入装置(图2)分别按节拍在第二杀菌区S″内结合，并从这里作为瓶-瓶盖单元继续输送，以便最终封闭。
在图1中表示一总体用1表示的机器是一未详细画出的用来用瓶盖3无菌封闭瓶2的直线灌装设备的一部分。这里可清楚看出，瓶盖3从一公知的分选装置4出发在一总体用5表示的输送轨道上在具有杀菌室6的杀菌装置7内杀菌，在无菌条件下套在沿一水平输送平面A输入的瓶子2上，然后借助于封口装置8将瓶封闭。
在按本发明的机器1的方案中设想，杀菌装置7通过一上侧的分选装置4和一确定垂直平面B的输送轨道5与杀菌装置7连接。此杀菌装置7与一在出口端接收瓶盖3及与一水平的瓶输入装置9连接的套装和/或封口单元T共同作用。这些装置组件4和7以及T与至少一个具有封闭机构的封口装置8共同构成一按节拍的直线滑台形式的机组(图3)。
在按图2至5的图示中表示这种直线滑台机器1的原理性结构的不同视图，它特别是用来实现在多轨道尤其是8轨道结构中平行封口过程中的H2O2杀菌(图2、图4、图5)。利用在分离的杀菌壳体内进行的两步封闭过程，在一个有利的结构紧凑的、技术费用减小的单元中达到更好的卫生保健。
按图3的剖视图结合图6和图7表示在输入瓶盖3时相应的移动阶段，其中瓶盖在一输送轨道5上垂直穿过一总体表示为分区7的具有无菌室6的杀菌装置(图3)导入，在该无菌室6内形成第一杀菌区S。在输送轨道5的下端上设置轨道5的转向段11，此转向段在一设置在第二杀菌区S′内的套装装置12的附近区域引出。这里此套装装置12具有一套装机构13(图10至16)，它在本发明结构的直线滑台机器1中设计成既可以用来套装，又可以用来封口。代替在重力作用下继续传输瓶盖3的转向段11也可以考虑，设置一将瓶盖3转交到杀菌区S′的回转机构等等输送元件(未画出)。
紧接在第二杀菌区S′后面设置一具有带封闭机构10的封口装置8的第三杀菌区S″，其中杀菌装置7、套装装置12和封口装置8分别设置在按图3的剖视图中表示的杀菌壳体14、15、16内。这些组件有利地这样固定在瓶输送装置9的水平输入瓶2的瓶传送件的上方，使得形成杀菌区S、S′、S″紧密地成行排列(图3)。这里也可以考虑，这些杀菌区域沿输入方向F相互离开一规定空节拍(Leertakt)的距离设置(未示出)。
按图1和2的机器1的总图表示，一总体用17表示的通风系统通入相应的杀菌壳体14，15，16内，此系统与杀菌区S，S′，S″内的喷嘴共同作用，所述喷嘴的控制和分配功能后面还要详细说明。此保证无菌封口过程的、调节输入空气和输出空气的各自分配的通风系统17设计成这样，使得特别是在机器1的全部组件自动清洗后还可以用小的费用对其进行杀菌。为此设置一附加的清洗管17′(图1)，它们不作详细说明。
按图6和7的局部放大图表示，杀菌装置7在垂直输入输送轨道5(输入平面B′)内的瓶盖3的附近区域内具有一提供杀菌剂的气雾剂喷射组件19，它配备许多喷淋喷头20。瓶盖3借助于装置4这样地输入输送轨道5，使瓶盖3在轨道5的上部区域内以基本上可水平接近的内腔18(图9)朝向喷淋喷头20。
在这个组件19后面设置一用热空气和/或冷空气冲洗瓶盖3的带许多干燥喷头24的干燥组件21(图6、图7)。从这个组件21出发设置输送轨道5的圆弧形分布的转向段11，因此它在下端从杀菌壳体14或杀菌装置7的杀菌区S中导出，并将已杀菌的瓶盖3′在有利的短的路程上被送交到第二杀菌区S′内。
气雾剂喷淋组件19(图9)在喷淋喷头20区域内分别具有朝位于输送轨道5上的瓶盖3圆锥形扩展的覆盖件22。在覆盖件22区域内在封口位置(图10)朝向瓶2内产品的瓶盖3的内腔18直接用气雾剂(图9，箭头C)例如33％的H2O2溶液喷淋。这里结构设计成这样，使得在圆锥形的覆盖件22和输送轨道5或支承它的侧壁23之间形成一很小的缝隙D，因此在内腔18内用高压进行的瓶盖3的冲洗可以以较高的效率进行。这里按图6和7的侧视图表示，在喷淋组件19区域内设置许多相互平行地、上下相叠地设置的喷淋喷头20。在喷淋压力C的作用下瓶盖可朝轨道5的导向件5″偏移，使得形成排出H2O2气雾剂的缝隙D′。
从特别是三个气雾剂喷淋喷头20出发，沿瓶盖3的进给方向E在前方设置干燥组件21的各个干燥喷头24。为了瓶盖3均匀的按节拍的进给，这个组件21同样具有三个干燥喷头24，这里在所示结构中在组件19和21之间设置两个空节拍(箭头L，图7)，使得由此确定一对于H2O2气雾剂而言规定作用时间的输送路程，此输送路程可以通过空节拍的数量可变地确定。
在按图7的原理图中详细表示带有杀菌壳体14的杀菌装置7，这里可清楚看出，从组件19和21中或整个杀菌区S中流出的废空气25可以和喷淋组件19的H2O2气雾剂混合，并且这个气雾剂空气混合物(虚线表示，图7)逆瓶盖3的输送方向E沿流动方向G、G′穿过通流区域26从杀菌壳体14向顶部的分选装置4引出。因此瓶盖3被彻底地完全环绕冲洗，使它们有利地经受一次预处理。经过在通流区域26附近区域内的上转向区5′(图6)使瓶盖3这样布置，使流动G也作用在内腔18上。
在图6和7中可清楚看到，杀菌装置7在输送轨道5的下转向段11附近区域内具有一一直延伸到套装装置12的第二杀菌区S′内的、在瓶输送装置9上方基本上水平分布的隔壁27。转向段11在这个隔壁27的上方穿过壳体壁14′上的起空气流通口作用的开口28(图8)通入第二杀菌区S′内。这个开口28的横截面大小可通过一可变化地相匹配的封闭板29(图6)做成不同的。在图10中可以看到这个交接区，其中下隔壁27表示为朝上开口的瓶2(输送方向F)的区域的屏蔽。隔壁27的前端固定在一夹住输送轨道5末端的支座25上，支座本身确定一在杀菌区S″和隔壁腔27′之间的流通口。在图6中流动箭头Q表示层流分配，其中在前壁14″区域内从前置灌装区X中进入的灌装过的瓶2立即通过一无菌空气束防止再次污染。
按图8和10至16的局部放大图表示一设置在第二杀菌区S″内的套装装置12的实施形式，它与螺旋装置8构成单元T。装置12的可垂直移动的套装机构13(运动箭头H，图8)在不同的阶段内与抓住从转向段11输入的瓶盖3的摆动支架30这样地共同作用，使得在第一个运动阶段内抓住瓶盖3，同时进行分选。
摆动支架30在此可以在具有一垂直纵向中心平面M的套装机构13和一确定第二杀菌区S″的壳体件15的在出口端的第二垂直壁31之间移动，其中沿或逆瓶输送方向F的回转运动(箭头P)可以做成这样，使得摆动轴线P′可转离其与装置12的垂直轴线M重合的位置(图10)，并可以转回到这个位置(图11)。
套装机构13具有一前面的圆柱体件32，它的外侧33可以在输入成行排列的瓶盖3的转向段11的出口前面垂直移动(图10)。从这些位于段11内的成行排列的已杀菌的瓶盖3出发，各个最前面的瓶盖3可逐个地沿一圆弧形送进方向E′被补充送入，如果摆动支架30具有一在图12中可以看到的上部释放位置。从这个按图13的阶段开始套装装置12原则上可这样控制，使得被补充送入的瓶盖3可被套装机构13抓住，在套装机构13随后的垂直下降运动(箭头H，图8)时将瓶盖3套在瓶2上，这时同时可借助于圆柱体件32的外侧33将下一个瓶盖3挡在转向段11区域内(图16)。
为此，这个操作系统具有一套装机构13，它在圆柱体件32区域内配备一可通入抽吸空气的钻孔34，钻孔34在端面上在环形面35区域内从圆柱体件32中引出。也可以设想，代替圆柱体件32也可以设置圆锥形结构的零件32(未画出)。按图13至15示出了在接收输入摆动支架30中的瓶盖3时的抽吸阶段，在这个阶段套装机构13下降一升降行程H′(图13)，在按图14的抽吸位置抓住瓶盖3。从这一时刻开始，瓶盖3从按图12的送进阶段E′出发被夹持在摆动支架30的一个L形接收臂36内(图14)。为此接收臂36具有一带接收轮廓37′的短的臂37。在套装机构13下降到瓶盖3上以后(图14)，瓶盖3抬升一短的升降行程L′(升降运动H″，图15)，与此同时借助已抬起的瓶盖3的圆柱体件32′挡住在轨道5的转向段11内的来自杀菌区S的下一个瓶盖3。在这个按图15的提升位置H″上摆动支架30的L形接收臂36沿箭头方向P转离套装机构13的区域，使得可以沿垂直轴线M方向到达瓶2的瓶口，现在被抽吸固定的瓶盖3可垂直向下(箭头H，图16)向瓶2移动。
在这里根据可以在系统中选择的瓶盖3的封口位置，瓶2已经被密封封闭(未画出)，其中对应于瓶盖-瓶单元，套装机构13的垂直升降运动H在朝瓶2的方向可以调整到相应的长度。在机器1中瓶盖3仅仅被挤压到在图17中才能看到的贴紧位置，并在下面要详细说明的阶段内牢固和流体密封地封闭。
在图17至19中详细示出了设置在节拍化的直线滑台1的第三杀菌区S″内的封口装置8，这里它设计成一螺旋组件。其中螺旋组件38具有一螺旋头39，它可在一可输入杀菌空气的、设置在杀菌区S″上侧的螺旋室40内旋转。利用这个螺旋头39使在无菌条件下以一定距离W(图17)定位在瓶2上方的瓶盖3在相应的下降运动(箭头N)后被抓住(图18)，并通过随后绕垂直轴线N′的旋转和螺旋运动(箭头K，图19)这样被移动，使得通过螺纹连接达到瓶盖3和瓶2的密封封闭。
在螺旋室40内起作用的螺旋头39在此与上部的旋转以及升降装置41连接，此旋转以及升降装置41设置在壳体16之外(图3)。因此与接收杀菌空气的并用于上述螺旋阶段的第三杀菌区S″不同，可以在螺旋室40设置一仅仅需要超清洁条件的空气输入管，使得由此达到技术费用的显著下降。这里两个室S″和40在可以输入杀菌空气的运动缝隙42的区域内连通。
按图17的放大图表示，在将杀菌区S″和室40连通的运动缝隙42的区域内设置一连接在无菌空气源43上的环形腔44，无菌空气可从该腔分配到螺旋室40和第三杀菌区S″内(图17，箭头R，R′)。当然通过无菌空气源43也可以输入H2O2气雾剂，其中这个输入按节拍或以规定的时间间隔进行。用流动箭头R″表示设置在螺旋室40内的抽吸装置的作用。在一种合适的结构中在静止状态可套在瓶盖3上的螺旋头39配备一作为驱动装置的伺服电机41(图3)。
在杀菌区S″内在沿输送方向F位于后面的壁部16″的附近设置另一杀菌空气输入装置46，它产生一具有对外界空气起防护作用的区域X′。除垂直的层流U′外，还通过出口缝隙47产生一流动U，从而可靠地避免杀菌区S″的再次污染。
用这些在直线滑台机器1中排列成行的并构成相应的杀菌区的杀菌壳体14，15，16，达到具有剧烈运动的组件的封口装置8和螺旋组件38沿输送方向F在末端的布局。在这种直线布局中可以使相应的室通过垂直流动用少的无菌空气消耗保持无菌。在这种由此最佳地控制S，S′和S″内的和在整个封口区T上的无菌条件下，杀菌区之间各个垂直壁14″、25、31，45和16″起一种闸门(Schleuse)的作用，使得在高的生产率的情况下将瓶2无菌地封闭。
在机器1另一种未具体表示的结构中设想，优选代替带螺旋头39的模块化的封口装置8，设置一可整合在工艺流程中的焊接或粘接装置。因此特别是可以这样地进行热力封闭过程，使得相应地形成的瓶盖3和瓶2材料锁合地(stoffschlüssig)连接。

Claims (40)

1.一种利用无菌瓶盖(3)来封闭瓶(2)的方法，其中对沿一交接装置的输送轨道(5)输入的瓶盖(3)杀菌，然后将瓶盖(3)内腔(18)朝下套在瓶(2)上，其特征为：瓶盖(3)在未杀菌的环境中呈垂直的列彼此接连排列，在内腔(18)朝水平方向敞开的情况下将瓶盖(3)沿基本上垂直的送进方向输送给一第一杀菌区(S)，在此第一杀菌区内对瓶盖杀菌，而后将瓶盖转输到一第二杀菌区(S′)内，在此，将瓶盖(3)套在沿直线输入到第二杀菌区内的瓶(2)上，以形成相应的瓶-瓶盖单元，而后将其封闭，其中在第二杀菌区(S′)内通过套装装置将瓶盖套在瓶上，然后将带有瓶盖的瓶输送到一第三杀菌区，在所述第三杀菌区内通过封口装置用瓶盖封闭瓶。
2.按权利要求1的方法，其特征为：将瓶-瓶盖单元从第二杀菌区(S′)移动到第三杀菌区(S″)内，并在此第三杀菌区内用已经套上的瓶盖(3)建立密封的瓶封闭。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为：瓶的封闭通过瓶盖(3)和瓶(2)之间的包括送进卡锁过程或螺旋过程的相对运动建立。
4.按权利要求1或2的方法，其特征为：将在第一杀菌区(S)之外的、内腔(18)水平布置的、被输送轨道(5)分选入相应的垂直区域内的瓶盖(3)按节拍地继续输送到待垂直穿过的第一杀菌区(S)内，在此第一杀菌区内在水平的喷淋方向(C)上用杀菌剂对瓶盖杀菌，经过一规定作用时间的输送路程(L)将瓶盖引导到一喷淋以及干燥区，然后在输送轨道(5)上将瓶盖转向到一内腔(18)朝下的位置，瓶盖(3)以这个位置移动到第二杀菌区(S′)内，并在此第二杀菌区内套在瓶(2)上。
5.按权利要求1或2的方法，其特征为：在瓶盖(3)的垂直输送阶段期间通过从第一杀菌区(S)流出的空气杀菌剂混合物(25)对瓶盖(3)进行预杀菌。
6.按权利要求1或2的方法，其特征为：瓶盖(3)在穿过第一杀菌区(S)时至少阶段性地用含过氧化氢(H2O2)的杀菌剂喷淋，杀菌剂用高压喷入瓶盖(3)的内腔(18)内，然后至少通过吹净瓶盖(3)的内腔(18)进行干燥。
7.按权利要求1或2的方法，其特征为：在第一杀菌区(S)内同时对多个能在输送轨道(5)内垂直移动的瓶盖(3)高压杀菌和干燥。
8.按权利要求2的方法，其特征为：垂直的第一杀菌区(S)、构成套装区的第二杀菌区(S′)和用来拧紧瓶盖(3)的第三杀菌区(S″)通过包含各单独产生的无菌空气和/或杀菌剂的层流的排挤流(Q，Q′，Q″)防止再次污染。
9.按权利要求8的方法，其特征为：在第一和第二杀菌区(S，S′)之间的区域内借助无菌空气引入既防止瓶盖(3)又防止灌装过的瓶(2)再次污染的并且保证无菌封闭的相应排挤流(Q′，Q″)。
10.按权利要求8或9的方法，其特征为：在套装区内输入无菌空气，它层流式地朝下经过驶入的瓶(2)排出。
11.按权利要求1或2的方法，其特征为：塑料瓶(2)和瓶盖(3)多轨道地分别按节拍地输入第二杀菌区(S′)，并作为瓶-瓶盖单元从此第二杀菌区继续输送。
12.按权利要求11的方法，其特征为：塑料瓶(2)和瓶盖(3)8或10轨道地分别按节拍地输入第二杀菌区(S′)，并作为瓶-瓶盖单元从此第二杀菌区继续输送。
13.一种利用瓶盖(3)来无菌封闭瓶(2)的机器，利用此机器能够接收来自具有输送轨道(5)的分选装置(4)的瓶盖(3)，瓶盖(3)能在至少一个无菌室(6)的区域内杀菌，能在无菌条件下套在水平输入的瓶(2)上，并且瓶能借助于封口装置(8)封闭，其特征为：一具有一上侧的用于瓶盖(3)的分选装置(4)的并且通过垂直输送轨道(5)接收瓶盖的杀菌装置(7)、一在杀菌装置(7)的出口端接收瓶盖(3)的并且与水平的瓶输入装置(9)相连接的套装装置(12)以及具有至少一个封口机构(10)的封口装置(8)设计成按节拍共同作用的直线滑台(1)的组件，其中，封口装置与套装装置隔开距离设置。
14.按权利要求13的机器，其特征为：将瓶盖(3)垂直导过杀菌装置(7)的无菌室(6)的输送轨道(5)在末端具有一转向段(11)，此转向段在设置在第二杀菌区(S′)内的套装装置(12)的附近区域内导出。
15.按权利要求14的机器，其特征为：套装装置(12)具有一能选择地操作的套装机构(13)。
16.按权利要求14的机器，其特征为：紧接在第二杀菌区(S′)后面设置一具有封口装置(8)的第三杀菌区(S″)。
17.按权利要求13至16之任一项的机器，其特征为：杀菌装置(7)、套装装置(12)和封口装置(8)配备相应的杀菌壳体(14，15，16)，它们成行地顺序相继设置在水平输入瓶(2)的瓶输入装置(9)的上方。
18.按权利要求17的机器，其特征为：输送一通风系统(17)的相应的少菌或无菌空气或杀菌剂的喷嘴和/或抽吸通道通入相应的杀菌壳体(14，15，16)内。
19.按权利要求18的机器，其特征为：能通过清洗管(17′)在自动清洗后在直线滑台(1)的主要组件区域内进行杀菌。
20.按权利要求14至16之任一项的机器，其特征为：杀菌装置(7)在垂直输入输送轨道(5)内的瓶盖(3)的附近区域内具有一朝向瓶盖能水平接近的内腔(18)的、带有许多喷淋喷头(20)的气雾剂喷淋组件(19)，在这个喷淋组件后面设置一用热和/或冷空气冲洗瓶盖(3)的干燥组件(21)，从此干燥组件出发，输送轨道(5)的圆弧形分布的转向段(11)在下端从杀菌装置(7)的杀菌壳体(14)中导出。
21.按权利要求20的机器，其特征为：气雾剂喷淋组件(19)在喷淋喷头(20)区域内具有朝位于输送轨道(5)上的瓶盖(3)方向扩展的相应覆盖件(22)，在覆盖件的区域内，在封闭位置朝向产品的瓶盖(3)的内腔(18)直接用32％的H2O2气雾剂喷淋，使得在瓶盖(3)的内腔(18)内形成一高压。
22.按权利要求20的机器，其特征为：气雾剂喷淋组件(19)具有多个相互平行地、上下相叠地设置的喷淋喷头(20)。
23.按权利要求20的机器，其特征为：从三个气雾剂喷淋喷头(20)出发沿瓶盖(3)的送进方向(E)设置多个空节拍(L)，干燥组件(21)本身具有三个干燥喷头(24)。
24.按权利要求20的机器，其特征为：从干燥组件(21)中流出的废空气与喷淋组件(19)的H2O2气雾剂混合，该混合物(25)能逆瓶盖(3)的输入方向(E)，在朝上侧的分选装置(4)的方向(G，G′)上，在输送轨道(5)的一通流区域(26)内从杀菌装置(7)的杀菌壳体(14)中排出。
25.按权利要求20的机器，其特征为：杀菌装置(7)在输送轨道(5)的下部的转向段(11)的附近区域内具有一一直延伸到套装装置(12)的第二杀菌区(S′)内并基本上水平地分布在瓶输入装置(9)上方的隔壁(27)。
26.按权利要求25的机器，其特征为：输送轨道(5)的转向段(11)在隔壁(27)上方穿过一用于无菌空气的流动(Q′，Z)的起闸门作用的开口穿过第一垂直壁(14′)通入第二杀菌区(S′)。
27.按权利要求15的机器，其特征为：套装装置(12)在能垂直移动的套装机构(13)区域内与一单个地抓住输入的瓶盖(3)的摆动支架(30)共同作用。
28.按权利要求27的机器，其特征为：摆动支架(30)能在套装机构(13)和第二杀菌区(S′)出口端的第二垂直壁(31)之间沿或逆瓶输送方向(F)回转。
29.按权利要求27或28的机器，其特征为：套装机构(13)具有一前部的圆柱体件(32)，此圆柱体件的外侧(33)能在输入成行排列的瓶盖(3)的转向段(11)的出口之前垂直移动，使得在圆柱体件(32)的上部的释放位置中，将所述瓶盖的行的各个在最前面的瓶盖(3)逐个地补充送进到摆动支架(30)内，这个瓶盖(3)能被套装机构(13)抓住，在套装机构(13)随后的垂直下降运动(H)中能将这个抓在套装机构中的瓶盖(3)套在瓶(2)上，这时下一个瓶盖(3)能借助于圆柱体件(32)挡在转向段(11)内。
30.按权利要求29的机器，其特征为：套装机构(13)在圆柱体件(32)内具有一能输入抽吸空气的钻孔(34)，该钻孔在端面上在环形面(35)区域内从圆柱体件(32)中导出，使得当抽吸位置紧贴在瓶盖(3)的顶面上时能通过负压抓住瓶盖(3)。
31.按权利要求30的机器，其特征为：摆动支架(30)配备一L形接收臂(36)，瓶盖(3)能单独地移到接收臂(36)的能定位在套装机构(13)下方的短臂(37)上，使瓶盖(3)能借助于套装机构(13)的钻孔(34)从短臂(37)抬起，这时能借助于已抬起瓶盖(3)的圆柱体件(32′)挡住在转向段(11)内的下一个瓶盖(3)，然后L形接收臂(36)能从套装机构(13)的区域转开，现在被吸住的瓶盖(3)能垂直向下朝瓶(2)移动。
32.按权利要求27或28的机器，其特征为：套装装置(12)的套装机构(13)在朝瓶(2)的方向能调整到不同的垂直升降行程(H)。
33.按权利要求16的机器，其特征为：按节拍的直线滑台(1)的封口装置(8)具有一螺旋组件(38)，其螺旋头(39)能在能输入无菌空气的第三杀菌区(S″)内这样地移动，使得能抓住静止不动的瓶盖(3)并将其拧在瓶(2)上。
34.按权利要求33的机器，其特征为：螺旋组件(38)的螺旋头(39)通过一螺旋室(40)与上方的旋转以及升降驱动装置(41)连接，并且此旋转以及升降驱动装置(41)设置在适合于超清洁条件的螺旋室(40)之外。
35.按权利要求34的机器，其特征为：下面的第三杀菌区(S″)和上面的螺旋室(40)在一能输入无菌空气的运动缝隙(42)区域内连通。
36.按权利要求35的机器，其特征为：在将下面的第三杀菌区(S″)和上面的螺旋室(40)连通的运动缝隙(42)区域内设置一连接在无菌空气源(43)上的环形腔(44)，无菌空气从该环形腔既能分配到第三杀菌区(S″)又能分配到上面的螺旋室(40)。
37.按权利要求33至36之任一项的机器，其特征为：包含在第三杀菌区(S″)内的空气能被抽出，这里在第二杀菌区(S′)和第三杀菌区(S″)之间的一第二垂直壁(31)起一种闸门的作用。
38.按权利要求33至36之任一项的机器，其特征为：在停止状态下能套在瓶盖(3)上的螺旋头(39)配备一作为驱动装置(41)的伺服电机。
39.按权利要求13至16之任一项的机器，其特征为：所述机器在封口区(T)内配备至少一个使瓶盖(3)与瓶(2)材料锁合地连接的焊接或粘接装置。
40.按权利要求13至16之任一项的机器，其特征为：代替封口装置(8)，所述机器在封口区(T)内配备至少一个使瓶盖(3)与瓶(2)材料锁合地连接的整合在工艺流程内的焊接或粘接装置。
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