用于为容器灌注灌装产品的设备和方法
用于为容器灌注灌装产品的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种为容器灌注灌装产品的设备以及方法，优选用于在饮料灌装机中为容器灌装饮料。
【背景技术】
[0002]已知饮料灌装机中的灌装部件用于将灌装产品，例如饮料，分别灌入待灌装的容器中。为此，例如PET瓶的容器设置在灌装部件下方，特别是灌装部件的产品流出口的下方。随后在灌装部件中打开相应的灌装阀，借助该灌装阀相应量的灌装产品注入待灌装的容器。在灌装部件中常用锥形阀作为灌装阀，该锥形阀具有基本上锥形的、相对于阀座能够移动的阀体。为了使灌装产品从产品流出口向下流出，阀体或阀锥相应地从阀座中向上抬出，从而上方的灌装产品环流经过阀锥与阀座之间的阀锥并相应地从产品流出口流出，以便随后流入待灌装的容器。
[0003]如果需灌注碳酸的灌装产品，例如碳酸饮料，必须通过例如CO2的加压气体预加压待灌装容器，从而避免过量排出CO2并以此避免在灌注待灌装容器时形成过量泡沫。另外还已知，例如为了从待灌装的容器中排出氧气，从而实现在低氧、无氧或惰性气体环境中灌注灌装产品和不影响灌装产品的产品特性，容器在灌装前以相应的冲扫气体冲扫。
[0004]为了实现这样在保护气体条件下或压力条件下的灌装，待灌装容器的瓶口区域必须与灌装部件密封。为此已知容器经提升装置抬起，从而使瓶口区域与产品流出口密封接触。为此，产品流出口优选地设置有相应的密封圈和/或设置定心罩，借助该定心罩不仅可以密封容器口而且可以定心产品流出束。当容器抬起并压紧并以冲扫气体冲扫和/或施加加压气体之后，通过抬升灌装阀的阀锥，产品流入待灌装的容器。在此，每个灌装部件需要至少两个驱动装置，即:将待灌装容器压紧在产品流出口的第一驱动装置和从灌装阀的阀座中抬出阀体的第二驱动装置。
[0005]EP O 412 480 BI中已知一种用于容器灌装的设备，其中，能够下降的、用于密封容器的密封套借助第一驱动装置下降，并随即借助第二驱动装置从相应的阀座中抬出灌装阀的阀体。
[0006]因此，现有技术已知的设备总是需要两个单独的驱动装置，这两个驱动装置必须单独地驱动而导致保养和维修的花费增加。与此伴随的还有相应的空间需求，这会导致更大的待清洁的表面。
【发明内容】
[0007]由现有技术出发，本发明的目的在于，给出一种为容器灌注灌装产品的设备以及方法，该设备的复杂性降低。
[0008]上述目的通过具有权利要求1所述特征的、为容器灌注灌装产品的设备得到解决。一些有利的扩展方案从从属权利要求中得出。
[0009]提出了一种为容器灌注灌装产品的设备，优选用于饮料灌装机中为容器灌装饮料，该设备包括借助驱动装置能够移动至密封位置、用于密封待灌装的容器的瓶口区域的密封部件，和用于控制流入待灌装容器的灌装产品流量的灌装阀。按照本发明，该灌装阀能够借助驱动装置控制。
[0010]由于灌装阀可以经移动密封部件的驱动装置控制，因此可以实现仅需要唯一的驱动装置来移动密封部件以及控制灌装阀。因此，一方面降低了系统的复杂性，其中，还减小了空间需求和待清洁的面积。另一方面，由于每个灌装部件仅需要保养唯一的驱动装置而不是像现有技术的设备需要保养至少两个单独的驱动装置，因此降低了设备的保养费用。
[0011]除此之外，密封部件和灌装阀借助该驱动装置的控制可以实现，只有当密封部件以给定的压装力压装在待灌装容器的瓶口区域而且相应地达到给定的密封程度时才能打开灌装阀。随后，只有在已经达到密封之后才能进行灌装。由此可以进一步提高灌装过程的可靠性。
[0012]该灌装阀优选地包括阀体，当通过驱动装置移动密封部件时，该阀体能够沿与之相反的方向操作。因此，通过驱动装置沿一个运动方向的移动既可以将密封部件压装在各个容器的瓶口区域，之后又可以沿相反的方向从灌装阀的阀座中抬出阀体。
[0013]该驱动装置优选电气驱动装置，特别优选电气线性驱动装置。通过电气驱动装置的设置可以实现相对简单地启动驱动装置并省去旋转型灌装机中气动管路的构建。
[0014]为了可以在容器的瓶口区域保持密封部件并在密封状态下可以用吹扫气体冲扫和/或施加加压气体，该驱动装置可以优选地在预设定的压装力下停止并保持该压装力。为此，驱动装置优选地具有控制器，该控制器例如基于电气驱动装置的电流消耗而形成压装力并在该电流消耗下保持驱动装置直到容器内部的气体交换结束。在冲扫和/或预加压结束之后，驱动装置随后通过该控制器继续运作，从而还可以完成灌装阀的打开。
[0015]一个优选的设计中，密封部件包括能够压装在容器的瓶口区域的密封套。通过容器不必移动而密封套可以下降至容器的瓶口区域的方式，该密封套实现了容器与设备的密封。该密封套特别优选能够推动地保持在上推套上，其中，该上推套与驱动装置处于直接的有效接触。因此，可以引起密封套相对于上推套推动。
[0016]为了实现以预设定的装配压力将密封套压在容器的瓶口区域，密封套优选经预压紧件相对于上推套预压紧。该预压紧件的预压力实现了以该预压力在瓶口区域压装密封套，而在密封套和上推套之间没有相对运动出现。如果随后驱动装置施加超过预压力的压力，会导致密封套和上推套之间的相对运动，其中，根据预压紧件的预压力，密封套仍以预压紧件的预压力保持压装在容器的瓶口区域。
[0017]特别优选密封套以预压力相对于上推套预压紧，该预压力基本上等于密封套在待灌装容器口上的预期压装力。首先，在上推套和密封套没有相对运动的情况下，借助驱动装置通过上推套的移动，密封套下降并施加预期的压装力。当密封套压装在容器口上且容器的内部相对于灌装部件密封之后，可以以冲扫气体对容器内部进行冲扫和/或以加压气体对容器进行预加压。随后，通过沿初始方向再次操作驱动装置，上推套抵抗预压力相对于紧靠容器口的密封套移动，其中，通过密封套相对于上推套的相对运动，优选借助转向装置导致阀体从阀座中移出，即反向于上推套的移动方向。
[0018]灌装阀上方的灌装产品相应流入密封的容器。灌装过程结束之后，驱动装置相应地沿相反方向操作，从而再次发生上推套相对密封套的相对运动，其中，由于上推套和密封套之间的预压力，密封套仍以相应的预压力保持在瓶口压紧。因此，通过阀体的反向移动关闭灌装阀，从而中断灌装产品流。容器中存在的超压随后可以经已知的阀释放并随后通过驱动装置的继续移动使密封套朝和之前关闭灌装阀时的相同方向返回移动，从而回拉上推套并随即释放容器。
[0019]特别优选地设置有转向装置，借助该转向装置，驱动装置沿一个方向的移动能够转向成灌装阀的反向移动，优选转向成灌装阀的阀体的反向移动。经用于移动密封部件或下降密封套的驱动装置线性移动，通过继续移动可以实现再次打开灌装阀，优选灌装阀的阀体的抬升。该转向装置特别优选地将密封部件的密封套相对于固定密封套的上推套的移动转变为相反的运动。与上述密封套相对于上推套的预压力相结合可以确保，只有当密封套以预设定的预压力压装在瓶口区域而且预设定的密封程度存在时，才能进行灌装阀的打开并以此进行待灌装容器的灌装。
[0020]该转向装置优选地具有至少一个齿轮，该齿轮能够围绕相对于所述密封部件位置固定的旋转轴旋转而且该齿轮与上推套和阀体处于有效连接。通过在转向装置中使用齿轮可以实现可靠且简单地将驱动装置施加的移动转为相反的运动方向，从而通过驱动装置的移动可以实现安全地打开灌装阀。
[0021]在另一个优选的设计中，该转向装置具有旋转轴套，该旋转轴套相对于密封部件位置固定，并优选设置为双向转动。该旋转轴套这样设置，即上推套相对于密封部件的移动引起所述灌装阀的阀体的反向运作。这样，借助驱动装置施加在密封部件上的移动还可以以可靠的机械方式转为灌装阀与之反向的运作。
[0022]在另一个优选的设计中，该转向装置包括一个滑轮，该滑轮能够围绕相对于密封部件位置固定的旋转轴旋转而且传动带经该滑轮带动固定在上推套上的传动带部分和固定在阀体上的传送带部分。经阀体与上推套的连接可以以可靠的方式实现转换由驱动装置施加的移动的方向。
[0023]在另一个优选的设计中，该转向装置包含至少一个第一螺纹和具有与第一螺纹反向螺旋的第二螺纹，该第一螺纹和第二螺纹设置为能够经联轴节依次地操作，从而可以依次完成密封部件的下降和灌装阀的打开。通过螺纹的反向设置，驱动装置沿旋转方向的旋转可以相继实现密封部件在待灌装容器上的压装和灌装阀的打开。因此，该驱动装置可以特别简单且稳固地运行。
[0024]该联轴节优选地设置为磁性联轴器，从而提供低磨损且可靠的联结。
[0025]优选在驱动轴和联轴节的联轴体之间设置单向自由轮，从而当灌装阀关闭时阻止联轴体的旋转。因此，仅通过驱动装置的一次旋转既可以关闭灌装阀又可以抬起密封构件。
[0026]灌装阀的阀体优选地设置作为旋流器，从而灌装产品从灌装阀中流出时施加有 相应的角动量，导致灌装产品在注入容器时由于离心力基本上沿容器壁流入。以这种方式可以实现灌装产品温和地注入容器并可以减少泡沫的形成。该旋流器优选的具有螺旋形的凸纹，借助该凸纹在灌注产品上施加角动量。
[0027]该灌装阀优选地设置为容纳在密封套中。以此实现设备整体的紧凑设计。
[0028]为了以驱动装置施加的压力实现密封部件均匀的压装，驱动装置设置为优选与密封部件同心，特别优选与流出套管同心，以及与灌装阀，特别优选与阀体同心。向密封部件施加的密封压力可以对称地作用，以此减小磨损并改善密封情况。
[0029]上述设备特别优选地与固定的容器夹，即与不能够调整高度的容器夹结合使用。这样可以避免使用额外的用于容器夹高度调整的驱动装置。密封套下降至容器口实现了密封容器口的部件与容器之间的相对运动，从而该容器夹可设置为固定的。由此还可以实现简化设备整体构造，从而简化清洁以及维护。以此可以实现在瓶颈操作中待灌装容器在连续相同的高度传送。
[0030]该设备特别优选地装在旋转型灌装机中作为灌装部件，其中，根据机器分布设置多个该设备，从而可以连续地灌装旋转型灌装机中的多个容器。
[0031]另外，上述任务通过具有权利要求17所述特征的方法得以实现。
[0032]相应地，提出了一种用于为容器灌注灌装产品的方法，优选用于饮料灌装机中为容器灌装饮料，该方法包括在容器的瓶口区域压装密封部件和打开灌装阀为容器灌注灌装产品。按照本发明，经驱动装置施加的、密封部件的移动在继续移动时打开灌装阀。
【附图说明】
[0033]随后本发明优选的其他实施方式和方面通过附图描述进一步说明。其中，
[0034]图1示出了第一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，该设备具有含齿轮的转向装置，
[0035]图2示出了第二个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，该设备具有设置为旋转轴套的转向装置，
[0036]图3示出了另一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，其中，设置了具有导向轮和传动带的转向装置，
[0037]图4示出了另一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，其中，设置了具有两个反向的螺纹和一个磁性联轴器的转向装置，并且
[0038]图5以截面示意图示出了图4中反向的螺纹和磁性联轴器的细节图。
【具体实施方式】
[0039]随后借助【附图说明】优选的实施例。在此，不同附图中相同、类似或相同作用的部件以相同的附图标记表示而且为了避免赘述，在随后的说明中部分省略这些部件的重复的描述。
[0040]图1以截面示意图示出图示的容器10的灌装装置1，该容器固定在容器夹12中。在示出的实施例中，该容器10涉及图中已示出的、具有所谓的定位环14的可循环PET瓶，借助该定位环使容器10固定在容器夹12中。
[0041]在此，灌装容器10的设备I以灌装部件的形式示出，该部件可以应用在连续的饮料灌装机中。在循环灌装机中，这类设备I例如可以作为灌装部件设置在每个机械位置上。相应的，通常有多个这样的设备I设置在循环灌装机上，这样可以连续地进行为容器10灌注例如饮料的灌装产品。
[0042]设置有密封部件2，该密封部件可以移动至密封位置从而密封固定在容器夹12中容器10的瓶口区域16。该密封部件以密封套24的形式设置，该密封套可以沿箭头方向下降至容器10的瓶口区域16，从而在容器10的瓶口区域16和产品流出口 20之间形成密封。密封套24的产品流出口 20在所示实施例中设置为定心罩，该定心罩不仅实现了瓶口区域16与密封套24的密封，并同时确保了关于该密封套24的容器10的瓶口区域16的定心，从而流入容器10的产品流束能够在限定的位置流入容器10的内部容积中。
[0043]在实施例中以电气线性驱动装置的形式示出的驱动装置3设置用于使密封套24沿箭头方向，即图1中向下，与容器10的瓶口区域16接触从而密封容器10。也就是说，该驱动装置3移动密封部件2至密封位置，即密封部件2与容器10的瓶口区域16接触从而实现密封的位置。密封部件2的预设定挤压力由驱动装置3提供，从而实现预设定的密封程度。该电气线性驱动装置能够优选以预设定的压装力在密封位置保持密封部件2。
[0044]通过密封部件2的密封可以在密封位置避免异物在灌装时进入容器10，或实现气密或者压力密封，从而例如将碳酸灌装产品灌入容器10中。为了灌注碳酸的灌装产品，可以预加压容器10并且可以在压力下进行灌装。
[0045]灌装阀4设置在密封套24中的密封部件2下方区域，其中，在密封套24的下部设置有位于产品流出口 20上面的阀座40，在阀座中密封地容纳有阀体42。该阀体42例如经密封环44确保密封地安置在阀座40中。图1中示出了在阀座40中阀体42的密封位置，从而位于阀体42上方的密封套24的内部容积22中的灌装产品相应地这样密封，即该灌装产品不能经产品流出口 20流出。该阀体42相对于阀座40沿箭头反方向的抬升，即在图1中向上，相应地导致打开灌装阀4，从而处于内部容积22和灌装阀4上方的灌装产品可以从产品流出口 20流出并相应地流入设置在下方的、待灌装的容器10。
[0046]图1中示出的实施例中，灌装阀4的阀体42设置有螺旋形的凸纹46，该凸纹用作形成旋流体，从而在灌装阀4打开时流出产品容积22的灌装产品例如以环形运动或旋转运动移动。因此，灌装产品在流入容器10中时由于离心力沿容器壁流入，从而该灌装产品不会自由喷射到容器10的底部。通过沿容器10的内壁流走可以减少在容器10中泡沫的形成，以此可以改善设备I的灌装效率。
[0047]驱动装置3不仅用于密封部件2和特别是密封套24沿箭头方向下降至容器10的瓶口区域16，从而实现产品流出口 20和容器10的瓶口区域16之间的密封，而且在达到密封位置和施加预设定的、密封容器10的压装力之后，驱动装置3还用于从阀座40中抬起阀体42，从而开始灌装过程。
[0048]这在示出的实施例中，通过密封套24能够线性推动地保持在上推套5上而且上推套5和密封套24经预压紧件50相互预压紧来实现。当密封套24下降至容器10的瓶口区域16上，在没有出现上推套5和密封套24的相对运动的条件下，驱动装置3的压装力相应地施加在容器10的瓶口区域16上，该压装力等于由预压紧件50施加的压力。通过密封套24的产品流出口 20经驱动装置3的压装实现了瓶口区域16与密封套24完全密封，其中，还没有超过预压紧件上推套50的预压力，在该位置上可以完成用冲扫气体冲扫容器10以及用加压气体预加压容器10。
[0049]驱动装置3相应地保持在预压紧件50还未被挤压的位置上。
[0050]为了在冲扫气体冲扫容器10以及以加压气体给容器10预加压之后才开始流出产品，再次操作并向前推动驱动装置3，即再次沿箭头方向操作，从而上推套5在预压紧件50的挤压下相对于密封套24移动。转向装置6通过上推套5相对于密封套24的相对运动控制，借助该转向装置，上推套5相对于密封套24沿箭头方向的相对运动转向成阀体42沿箭头反方向的移动。为此，阀体42经相应的连杆420经转向装置6从阀座40中抬起，该连杆在灌装时还用作回流气体管。
[0051]图1示出的实施例中的转向装置6包括齿轮60，该齿轮经相应的轴承62与密封套24位置固定的、但能够旋转的连接。相对于密封套24，齿轮60可以相应地围绕相对于密封套24位置固定的旋转轴旋转。
[0052]反向齿面64设置在与阀体42相连的连杆420上。该反向齿面64与齿轮60的齿部相齿嵌。另外，上推套5上还设置有反向齿面66，该反向齿面同样与齿轮60的齿部相齿嵌。
[0053]齿轮60的旋转相应地通过上推套5相对于密封套24的相对运动出现，通过驱动装置3沿箭头方向的运动使上推套5上的反向齿面66相对向下运动，以此引起图1中左侧示出的齿轮60逆时针方向旋转。通过齿轮60逆时针方向旋转，位于连杆420上的反向齿面64相应地向上推动，从而相对于密封套24和以此相对于阀座40抬起连杆420。以这种方式打开灌装阀4。
[0054]相应地，经驱动装置3施加并沿箭头方向作用的、用作密封套24下降至容器10的瓶口区域16上的线性移动首先用于密封套24在容器10的瓶口区域16上的预压紧，并随后在密封套24完全密封不能够继续移动之后，通过驱动装置3的继续移动导致上推套5沿箭头方向克服预压紧件50的预压力并随后经转向装置6相应地通过上推套5与齿轮60的齿嵌引起齿轮60的逆时针旋转，由此通过从阀座40上抬起阀体42打开灌装阀4。
[0055]也就是说，通过驱动装置3在唯一的方向上，即箭头方向上的线性运动可以实现密封套24与容器10的密封以及在克服预压紧件50的预压力之后打开灌装阀4。因此，相应地借助唯一的驱动装置3可实现容器10的瓶口区域16在设备I上的 密封，并且另一方面以同一个驱动装置还实现了灌装阀的打开。
[0056]在灌装过程结束之后，通过驱动装置3相应地线性回拉一段距离并且预压缩措施50再次回压上推套5至图1示出的初始位置可以关闭灌装阀4。因此，通过反向齿面66相匹配的啮合实现了图1左侧设置的齿轮顺时针旋转，以此由于与反向齿面64相匹配的啮合实现了连杆420和阀体42的下降。另外，该下降由闭锁弹簧48促进，该闭锁弹簧促进阀体42的关闭或沿箭头方向下降至阀座40中。当通过轻微地回拉驱动装置3关闭灌装阀4之后，在产品流出停后，容器10可以受控制地减压，其中，经此处未示出的阀门可以实现排出容器内的压力。
[0057]当压力排出之后，线性驱动装置3完全回拉至图1所示的位置，从而密封套24也从瓶口区域16抬出并且容器10可以随后传输至其他的加工步骤，例如封口设备。
[0058]图1示出的实施方式实现了，以唯一的驱动装置3实现瓶口区域16在相应的密封套24上压装的功能以及灌装阀4的打开和关闭。另外，由于密封套24相对于容器10运动并且可以相应地在一个平面上运输容器10，因此该实施方式中不需要抬升或下降容器10。容器夹12相应地可以是固定的或不能够调节高度的固定装置。
[0059]图2示出了另一个实施方式中的设备I。原则上构造基本与图1所示的构造一样。只有转向装置6的构造与图1所示的不同。图2中，转向装置6设置为旋转轴套600的形式，当上推套5相对于密封套24移动时，该旋转轴套经相应的、此处仅示意性示出的滑动导轨640和凸块660反向于箭头方向抬升。在此，旋转轴套600相应地设置为双向转动，从而通过滑动所给定的方向上的旋转，由于相应的升高引起阀体42的导杆420沿箭头反方向移动。
[0060]在此，与图1的描述相同，密封套24借助驱动装置3的下降首先实现瓶口区域16在产品流出口 20上的密封，当随后克服了预压紧件50的预压力时，通过密封套24相对于上推套5的相对运动实现旋转轴套600的旋转，由于旋转轴套600的双向转动性，支承在凸块660上的旋转轴套引起在滑动导轨640上沿箭头反方向的推进。在结束灌装过程和相应的关闭时继续进行类似的过程。
[0061]图3还示出了设备I的另一个实施例，该设备的设置还与图1和图2所述的实施例基本上一致。
[0062]在此，示出了另一种转向装置6的构造。特别是设置有相对于密封套24位置固定地保持在滑轮吊杆62上的滑轮6000。经固定在上推套5上的传动带部分6600以及另一条固定在灌装阀4的连杆420上的传动带部分6400，可以再次实现相同的效果，即实现密封套24借助驱动装置3下降至容器10的瓶口区域16并且下压密封套24直到克服预压紧件50的预压力，并随后由于上推套5相对于密封套24的相对运动实现滑轮6000逆时针方向的旋转，以此传动带部分6600向下移动，即沿箭头方向移动，而传动带部分6400相应地向上移动，由此从阀座40中抬出阀体42。
[0063]在这些示出的实施例中分别示出了为容器10灌注灌装产品的设备1，其中，为了形成密封，密封套24借助唯一的电气线性驱动装置3可以推入容器10的瓶口区域16，而且在同一方向上继续操作驱动装置3可以实现打开灌装阀4。
[0064]上述实施例当然可以以相反的顺序运作，从而通过驱动装置3的回拉再次关闭灌装阀4，随后进行容器10内部的减压和通气并实现移开密封部件。
[0065]灌装阀4通过闭锁弹簧48预压紧在关闭位置。当通过驱动装置3回拉上推套5时，相应地确保了在密封套24从容器10的瓶口区域16抬出之前首先关闭灌装阀4。
[0066]图4和图5示出了示意性的灌装容器10的设备I的截面示意图，该容器固定在容器夹12中。设备I设置有密封部件2，该密封部件可以向下降低至密封容器10的瓶口区域16并可以相应地到达密封位置。
[0067]设备I设置有驱动装置3，该驱动装置在图4和图5的实施例中以电机的形式示出，该电机在驱动轴30上旋转运动。如下所讨论的，为了与容器10密封接触，借助驱动装置3下降密封部件2的密封套24，为了随后可以从设备I中运送出已灌装好的容器10，在灌装过程结束之后再次抬升密封套24。
[0068]设备I同样还设置有上推套5，该上推套5经预压紧件50相对于密封套24预压紧。当上推套5借助驱动装置3下降时，密封套24也下降，该密封套以由预压紧件50预设定的压装力紧靠在容器10上。
[0069]转向装置6设置用作，当密封套24密封压装在待灌装的容器10上时，立即将经驱动装置3施加在密封套24的下降运动转换为灌装阀4的打开运动。
[0070]上推套5具有内螺纹52，该内螺纹与能够旋转地保持在上推套5中的提升体6800上的外螺纹6802啮合。当能够转动的提升体6800旋转时，通过上推套5的内螺纹52与提升体6800的外螺纹6802相啮合将平移运动施加在上推套5上。该提升体6800支承在位置固定的、驱动装置3的驱动轴30上，从而能够旋转的提升体6800也保持在固定位置。根据提升体6800的旋转方向，上推套5向上或向下移动。在图4所示的位置上，驱动装置3和相应的驱动轴30这样运作，即能够旋转的提升体6800使上推套5向下移动，从而经预压紧件50可以在容器10上压装密封套24。
[0071]驱动轴30的转动经联轴节6900与提升体6800联结。联轴节6900以磁性联轴器的形式设置。联轴节6900包括能够旋转地容纳在提升体6800中的联轴体6820。该联轴体6820具有与提升体6800中对应的磁体6804相互作用的磁体6822。通过将联轴体6820的磁体6822保持在提升体6800的磁体6804上形成该磁性联轴器6900。只要不超过磁体6804和6822的保持力，提升体6800与联轴体6820 —同旋转。
[0072]驱动轴30经示意性示出的单向自由轮6950与联轴体6820联结。联轴体6820经单向自由轮6950在驱动轴30的旋转方向上一同旋转而且提升体6800也经磁性联轴器6900 一同旋转。当反方向旋转时，单向自由轮6950起到不能进行携带旋转的作用。
[0073]当驱动轴30旋转时，提升体6800也相应地旋转，从而使上推套5下降，直到密封套24压装在容器10上。通过密封套24冲入容器10随即出现相应的阻力。经预压紧件50的压缩形成最终导致联轴节6900打开的压装力。
[0074]因此，当下降至特定的位置之后，由于超过磁性联轴器6900的保持力，提升体6800不再继续旋转。随后，当驱动轴30继续旋转时仅有联轴体6820还在提升体6800中旋转。
[0075]提升轴套6840能够沿提升方向推动，但与提升体6800形状配合地、扭抗地连接。提升轴套6840在嵌合区域6842与提升体6800例如通过形状配合扭抗地连接。该扭抗连接可以例如设置为四棱连接。但是，提升轴套6840沿提升方向，即轴向，能够推动地保持在提升体6800中。通常，提升轴套6840与提升体6800 —同旋转或结束旋转。特别是，当提升体6800不再旋转时，提升轴套6840也不再与提升体6800 —同旋转。当磁性联轴节6900打开的情况下，提升轴套6840也随即停止旋转。
[0076]提升轴套6840具有与驱动轴30的内螺纹32啮合的外螺纹6844。上推套5的内螺纹52和驱动轴30的内螺纹32反向设置。例如，上推套5的内螺纹52可以是右旋螺纹而驱动轴30的内螺纹32是左旋螺纹。这些螺纹还可选择地设置为其他螺旋方式。
[0077]当提升体6800停止旋转而驱动轴30继续旋转时，提升轴套6840也不再旋转，从而通过驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844的螺纹啮合抬升提升轴套6840。
[0078]在此，提升轴套6840可以提升直到上挡块6846与连杆420的挡块422出现接触并在继续旋转时抬起连杆420。通过连杆420的抬升，灌装阀4以已知的方式打开。通过驱动轴30持续的旋转，密封套24首先下降并密封压紧待灌装的容器10，并随后通过抬升连杆420打开灌装阀4。驱动轴30的旋转随即停止。
[0079]通过提升体6800相对于上推套5的旋转和驱动轴30相对于提升轴套6840的旋转依次作用导致这两种反向的运动。
[0080]为了在灌装过程结束时关闭灌装阀4以及抬升密封套24，只需简单反转驱动轴30的旋转方向。
[0081]当驱动轴30的旋转方向转变时，联轴体6820由于单向自由轮6950不再随驱动轴30旋转运动。因此，当驱动轴30旋转时，仅有提升轴套6840通过驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844的相互作用下降。在此，通过提升轴套6840在嵌合区域6842保持在仍静止的提升体6800上阻止提升轴套与驱动轴30共同转动。
[0082]因为通过内螺纹52与处于预压紧件 50的预压张力下的外螺纹6802的啮合，由于摩擦的增大而出现的制动作用，在该阶段提升体6800仍不旋转。另一方面，提升轴套6840的下降通过闭锁弹簧48促进，该闭锁弹簧经连杆420的挡块422作用于提升轴套6840，从而实现提升轴套6840可靠地下降。通过提升轴套6840的下降，连杆420相应地下降直至灌装阀4以已知的方式关闭时的位置。
[0083]提升轴套6840的继续下降导致提升轴套6840的下挡块6848与对应的提升体6800的挡块6806相接触。因此，提升轴套6840不可能继续下降，从而导致驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844旋紧。因此，包含提升体6800和经挡块6806和6848与提升体6800旋紧的提升轴套6840的整体随驱动装置旋转。提升轴套6840与驱动轴30经螺纹32和6844旋紧并同样随驱动装置旋转。
[0084]提升体6800与驱动轴30 —同旋转，从而使上推套5由于螺纹52和6802的啮合抬升并以此密封套24从容器10抬出。
[0085]密封套24随后抬升至图4所示的初始位置而且驱动装置3在完全抬升的位置上再次停止，直到密封套24需要再次下降。
[0086]由该抬升的位置出发，通过再次控制驱动装置3可以重复下一个容器的灌装过程。
[0087]为了将联轴体6820保持在提升体6800中，优选地设置有轴承6808，例如可以设置为推力滚针轴承。
[0088]只要能够使用，所有在单独的实施例中所示出的独立特征可以相互组合和/或替换，而不超出本发明的范围。
[0089]附图标记说明
[0090]I容器灌装设备
[0091]10容器
[0092]12容器夹
[0093]14定位环
[0094]16瓶口区域
[0095]2密封部件
[0096]20产品流出口
[0097]22内部容积
[0098]24密封套
[0099]3驱动装置
[0100]30驱动轴
[0101]32内螺纹
[0102]4灌装阀
[0103]40阀座
[0104]42阀体
[0105]44密封环
[0106]46凸纹
[0107]48闭锁弹簧
[0108]420连杆
[0109]422挡块
[0110]5上推套
[0111]50预压紧件
[0112]52内螺纹
[0113]6转向装置
[0114]60齿轮
[0115]62轴承
[0116]64反向齿面
[0117]66反向齿面
[0118]600旋转轴套
[0119]640滑动导轨
[0120]660凸块
[0121]6000滑轮
[0122]6400传动带部分
[0123]6600传动带部分
[0124]6800提升体
[0125]6802外螺纹
[0126]6804磁体
[0127]6806挡块
[0128]6808轴承
[0129]6820联轴体
[0130]6822磁体
[0131]6840提升轴套
[0132]6842嵌合区域
[0133]6844外螺纹
[0134]6846上挡块
[0135]6848下挡块
[0136]6900联轴节
[0137]6950单向自由轮
【主权项】
1.一种为容器(10)灌注灌装产品的设备(I)，优选用于在饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，所述设备包括:密封部件(2)，所述密封部件能够借助驱动装置(3)移动至密封位置并用于密封待灌装的容器(10)的瓶口区域(16);和灌装阀(4)，所述灌装阀用于控制流入所述待灌装容器(10)的所述灌装产品流量，其特征在于，借助所述驱动装置(3)能够控制所述灌装阀(4)。2.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述灌装阀(4)包括阀体(42)，当所述驱动装置(3)在所述密封部件(2)上施加运动时能够在与其相反的方向上驱动所述阀体。3.根据权利要求1或2所述的设备(I)，其特征在于，所述密封部件(2)包括能够密封压装在所述容器(10)的瓶口区域(16)上的密封套(24)。4.根据权利要求3所述的设备(I)，其特征在于，所述密封套(24)能够推动地固定在上推套(5)，所述上推套(5)与所述驱动装置(3)处于直接的有效接触。5.根据权利要求4所述的设备(I)，其特征在于，所述密封套(24)经预压紧件(5)相对于所述上推套(5)预压紧。6.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，设置有转向装置(6)，借助所述转向装置所述驱动装置⑶在一个方向上的移动能够转向成所述灌装阀⑷的相反方向的运动，优选能够转向成所述灌装阀(4)的阀体(42)的相反方向的运动。7.根据权利要求6所述的设备(I)，其特征在于，借助所述转向装置(6)所述密封部件(2)的密封套(24)相对于所述固定的上推套(5)的移动能够转变为反向的移动。8.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)包括至少一个齿轮出0)，所述齿轮能够围绕相对于所述密封部件(2)位置固定的旋转轴旋转而且所述齿轮与所述上推套(5)以及所述阀体(42)处于有效连接。9.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)具有至少一个旋转轴套￠00)，所述旋转轴套相对于所述密封部件(2)位置固定，优选双向转动，而且所述旋转轴套这样设置，即所述上推套(5)相对于所述密封部件(2)的移动引起所述灌装阀(4)的阀体(42)的反向移动。10.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)包括至少一个滑轮(6000)，所述滑轮能够围绕相对于所述密封部件(2)位置固定的旋转轴旋转而且传动带经所述滑轮带动固定在所述上推套(5)上的传动带部分￠600)和固定在所述阀体(42)上的传送带部分(6400)。11.根据权利要求6或7所述的设备(1)，其特征在于，所述转向装置(6)包含至少一个第一螺纹(52、6802)和具有与所述第一螺纹(52、6802)反向螺旋的第二螺纹(32、6844)，所述第一螺纹(52、6802)和所述第二螺纹(32、6844)设置为能够经联轴节￠900)依次地控制，从而可以依次完成所述密封部件(2)的下降和所述灌装阀(4)的打开。12.根据权利要求11所述的设备(I)，其特征在于，所述联轴节￠900)设置为磁性联轴器。13.根据权利要求11或12所述的设备(1)，其特征在于，在驱动轴(30)和所述联轴节(6900)的联轴体￠820)之间设置有单向自由轮(6950)，从而在所述灌装阀(4)关闭时阻止所述联轴体￠820)的旋转。14.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，所述灌装阀(4)具有设置为旋流器的阀体(42)，所述阀体具有特别的凸纹(46)用于旋流器的形成。15.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，所述驱动装置(3)设置为与所述密封部件(2)，优选与所述流出口密封套(24)同心并且与所述灌装阀(4)，优选与所述阀体(42)同心，所述驱动装置(3)优选为电气线性驱动装置。16.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，设置有容器夹(12)用于稳固地保持所述待灌装的容器(10)并优选设置为不能够调整高度。17.一种为容器(10)灌注灌装产品的方法，优选用于在饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，所述方法包括在所述容器(10)的瓶口区域(16)压装密封部件和打开灌装阀(4)用来为所述容器(10)灌注灌装产品，其特征在于，经驱动装置(3)施加的、密封部件(2)的移动在继续移动时打开所述灌装阀(4)。
【专利摘要】本发明涉及一种为容器(10)灌注灌装产品的设备(1)，优选用于饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，该设备包括：密封部件(2)，该密封部件能够借助驱动装置(3)移动至密封位置并用于密封待灌装的容器(10)的瓶口区域(16)；和用于控制流入待灌装容器(10)的灌装产品流量的灌装阀(4)，其中，借助驱动装置(3)能够控制灌装阀(4)。
【IPC分类】B67C3/26
【公开号】CN104891406
【申请号】CN201510101385
【发明人】克里斯蒂安·布赖, 弗洛里安·安格雷尔, 斯特凡·珀尔斯尔, 约瑟夫·多布林尔
【申请人】克罗内斯股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】DE102014102953A1, EP2915773A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种为容器灌注灌装产品的设备以及方法，优选用于在饮料灌装机中为容器灌装饮料。
【背景技术】
[0002]已知饮料灌装机中的灌装部件用于将灌装产品，例如饮料，分别灌入待灌装的容器中。为此，例如PET瓶的容器设置在灌装部件下方，特别是灌装部件的产品流出口的下方。随后在灌装部件中打开相应的灌装阀，借助该灌装阀相应量的灌装产品注入待灌装的容器。在灌装部件中常用锥形阀作为灌装阀，该锥形阀具有基本上锥形的、相对于阀座能够移动的阀体。为了使灌装产品从产品流出口向下流出，阀体或阀锥相应地从阀座中向上抬出，从而上方的灌装产品环流经过阀锥与阀座之间的阀锥并相应地从产品流出口流出，以便随后流入待灌装的容器。
[0003]如果需灌注碳酸的灌装产品，例如碳酸饮料，必须通过例如CO2的加压气体预加压待灌装容器，从而避免过量排出CO2并以此避免在灌注待灌装容器时形成过量泡沫。另外还已知，例如为了从待灌装的容器中排出氧气，从而实现在低氧、无氧或惰性气体环境中灌注灌装产品和不影响灌装产品的产品特性，容器在灌装前以相应的冲扫气体冲扫。
[0004]为了实现这样在保护气体条件下或压力条件下的灌装，待灌装容器的瓶口区域必须与灌装部件密封。为此已知容器经提升装置抬起，从而使瓶口区域与产品流出口密封接触。为此，产品流出口优选地设置有相应的密封圈和/或设置定心罩，借助该定心罩不仅可以密封容器口而且可以定心产品流出束。当容器抬起并压紧并以冲扫气体冲扫和/或施加加压气体之后，通过抬升灌装阀的阀锥，产品流入待灌装的容器。在此，每个灌装部件需要至少两个驱动装置，即:将待灌装容器压紧在产品流出口的第一驱动装置和从灌装阀的阀座中抬出阀体的第二驱动装置。
[0005]EP O 412 480 BI中已知一种用于容器灌装的设备，其中，能够下降的、用于密封容器的密封套借助第一驱动装置下降，并随即借助第二驱动装置从相应的阀座中抬出灌装阀的阀体。
[0006]因此，现有技术已知的设备总是需要两个单独的驱动装置，这两个驱动装置必须单独地驱动而导致保养和维修的花费增加。与此伴随的还有相应的空间需求，这会导致更大的待清洁的表面。
【发明内容】
[0007]由现有技术出发，本发明的目的在于，给出一种为容器灌注灌装产品的设备以及方法，该设备的复杂性降低。
[0008]上述目的通过具有权利要求1所述特征的、为容器灌注灌装产品的设备得到解决。一些有利的扩展方案从从属权利要求中得出。
[0009]提出了一种为容器灌注灌装产品的设备，优选用于饮料灌装机中为容器灌装饮料，该设备包括借助驱动装置能够移动至密封位置、用于密封待灌装的容器的瓶口区域的密封部件，和用于控制流入待灌装容器的灌装产品流量的灌装阀。按照本发明，该灌装阀能够借助驱动装置控制。
[0010]由于灌装阀可以经移动密封部件的驱动装置控制，因此可以实现仅需要唯一的驱动装置来移动密封部件以及控制灌装阀。因此，一方面降低了系统的复杂性，其中，还减小了空间需求和待清洁的面积。另一方面，由于每个灌装部件仅需要保养唯一的驱动装置而不是像现有技术的设备需要保养至少两个单独的驱动装置，因此降低了设备的保养费用。
[0011]除此之外，密封部件和灌装阀借助该驱动装置的控制可以实现，只有当密封部件以给定的压装力压装在待灌装容器的瓶口区域而且相应地达到给定的密封程度时才能打开灌装阀。随后，只有在已经达到密封之后才能进行灌装。由此可以进一步提高灌装过程的可靠性。
[0012]该灌装阀优选地包括阀体，当通过驱动装置移动密封部件时，该阀体能够沿与之相反的方向操作。因此，通过驱动装置沿一个运动方向的移动既可以将密封部件压装在各个容器的瓶口区域，之后又可以沿相反的方向从灌装阀的阀座中抬出阀体。
[0013]该驱动装置优选电气驱动装置，特别优选电气线性驱动装置。通过电气驱动装置的设置可以实现相对简单地启动驱动装置并省去旋转型灌装机中气动管路的构建。
[0014]为了可以在容器的瓶口区域保持密封部件并在密封状态下可以用吹扫气体冲扫和/或施加加压气体，该驱动装置可以优选地在预设定的压装力下停止并保持该压装力。为此，驱动装置优选地具有控制器，该控制器例如基于电气驱动装置的电流消耗而形成压装力并在该电流消耗下保持驱动装置直到容器内部的气体交换结束。在冲扫和/或预加压结束之后，驱动装置随后通过该控制器继续运作，从而还可以完成灌装阀的打开。
[0015]一个优选的设计中，密封部件包括能够压装在容器的瓶口区域的密封套。通过容器不必移动而密封套可以下降至容器的瓶口区域的方式，该密封套实现了容器与设备的密封。该密封套特别优选能够推动地保持在上推套上，其中，该上推套与驱动装置处于直接的有效接触。因此，可以引起密封套相对于上推套推动。
[0016]为了实现以预设定的装配压力将密封套压在容器的瓶口区域，密封套优选经预压紧件相对于上推套预压紧。该预压紧件的预压力实现了以该预压力在瓶口区域压装密封套，而在密封套和上推套之间没有相对运动出现。如果随后驱动装置施加超过预压力的压力，会导致密封套和上推套之间的相对运动，其中，根据预压紧件的预压力，密封套仍以预压紧件的预压力保持压装在容器的瓶口区域。
[0017]特别优选密封套以预压力相对于上推套预压紧，该预压力基本上等于密封套在待灌装容器口上的预期压装力。首先，在上推套和密封套没有相对运动的情况下，借助驱动装置通过上推套的移动，密封套下降并施加预期的压装力。当密封套压装在容器口上且容器的内部相对于灌装部件密封之后，可以以冲扫气体对容器内部进行冲扫和/或以加压气体对容器进行预加压。随后，通过沿初始方向再次操作驱动装置，上推套抵抗预压力相对于紧靠容器口的密封套移动，其中，通过密封套相对于上推套的相对运动，优选借助转向装置导致阀体从阀座中移出，即反向于上推套的移动方向。
[0018]灌装阀上方的灌装产品相应流入密封的容器。灌装过程结束之后，驱动装置相应地沿相反方向操作，从而再次发生上推套相对密封套的相对运动，其中，由于上推套和密封套之间的预压力，密封套仍以相应的预压力保持在瓶口压紧。因此，通过阀体的反向移动关闭灌装阀，从而中断灌装产品流。容器中存在的超压随后可以经已知的阀释放并随后通过驱动装置的继续移动使密封套朝和之前关闭灌装阀时的相同方向返回移动，从而回拉上推套并随即释放容器。
[0019]特别优选地设置有转向装置，借助该转向装置，驱动装置沿一个方向的移动能够转向成灌装阀的反向移动，优选转向成灌装阀的阀体的反向移动。经用于移动密封部件或下降密封套的驱动装置线性移动，通过继续移动可以实现再次打开灌装阀，优选灌装阀的阀体的抬升。该转向装置特别优选地将密封部件的密封套相对于固定密封套的上推套的移动转变为相反的运动。与上述密封套相对于上推套的预压力相结合可以确保，只有当密封套以预设定的预压力压装在瓶口区域而且预设定的密封程度存在时，才能进行灌装阀的打开并以此进行待灌装容器的灌装。
[0020]该转向装置优选地具有至少一个齿轮，该齿轮能够围绕相对于所述密封部件位置固定的旋转轴旋转而且该齿轮与上推套和阀体处于有效连接。通过在转向装置中使用齿轮可以实现可靠且简单地将驱动装置施加的移动转为相反的运动方向，从而通过驱动装置的移动可以实现安全地打开灌装阀。
[0021]在另一个优选的设计中，该转向装置具有旋转轴套，该旋转轴套相对于密封部件位置固定，并优选设置为双向转动。该旋转轴套这样设置，即上推套相对于密封部件的移动引起所述灌装阀的阀体的反向运作。这样，借助驱动装置施加在密封部件上的移动还可以以可靠的机械方式转为灌装阀与之反向的运作。
[0022]在另一个优选的设计中，该转向装置包括一个滑轮，该滑轮能够围绕相对于密封部件位置固定的旋转轴旋转而且传动带经该滑轮带动固定在上推套上的传动带部分和固定在阀体上的传送带部分。经阀体与上推套的连接可以以可靠的方式实现转换由驱动装置施加的移动的方向。
[0023]在另一个优选的设计中，该转向装置包含至少一个第一螺纹和具有与第一螺纹反向螺旋的第二螺纹，该第一螺纹和第二螺纹设置为能够经联轴节依次地操作，从而可以依次完成密封部件的下降和灌装阀的打开。通过螺纹的反向设置，驱动装置沿旋转方向的旋转可以相继实现密封部件在待灌装容器上的压装和灌装阀的打开。因此，该驱动装置可以特别简单且稳固地运行。
[0024]该联轴节优选地设置为磁性联轴器，从而提供低磨损且可靠的联结。
[0025]优选在驱动轴和联轴节的联轴体之间设置单向自由轮，从而当灌装阀关闭时阻止联轴体的旋转。因此，仅通过驱动装置的一次旋转既可以关闭灌装阀又可以抬起密封构件。
[0026]灌装阀的阀体优选地设置作为旋流器，从而灌装产品从灌装阀中流出时施加有 相应的角动量，导致灌装产品在注入容器时由于离心力基本上沿容器壁流入。以这种方式可以实现灌装产品温和地注入容器并可以减少泡沫的形成。该旋流器优选的具有螺旋形的凸纹，借助该凸纹在灌注产品上施加角动量。
[0027]该灌装阀优选地设置为容纳在密封套中。以此实现设备整体的紧凑设计。
[0028]为了以驱动装置施加的压力实现密封部件均匀的压装，驱动装置设置为优选与密封部件同心，特别优选与流出套管同心，以及与灌装阀，特别优选与阀体同心。向密封部件施加的密封压力可以对称地作用，以此减小磨损并改善密封情况。
[0029]上述设备特别优选地与固定的容器夹，即与不能够调整高度的容器夹结合使用。这样可以避免使用额外的用于容器夹高度调整的驱动装置。密封套下降至容器口实现了密封容器口的部件与容器之间的相对运动，从而该容器夹可设置为固定的。由此还可以实现简化设备整体构造，从而简化清洁以及维护。以此可以实现在瓶颈操作中待灌装容器在连续相同的高度传送。
[0030]该设备特别优选地装在旋转型灌装机中作为灌装部件，其中，根据机器分布设置多个该设备，从而可以连续地灌装旋转型灌装机中的多个容器。
[0031]另外，上述任务通过具有权利要求17所述特征的方法得以实现。
[0032]相应地，提出了一种用于为容器灌注灌装产品的方法，优选用于饮料灌装机中为容器灌装饮料，该方法包括在容器的瓶口区域压装密封部件和打开灌装阀为容器灌注灌装产品。按照本发明，经驱动装置施加的、密封部件的移动在继续移动时打开灌装阀。
【附图说明】
[0033]随后本发明优选的其他实施方式和方面通过附图描述进一步说明。其中，
[0034]图1示出了第一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，该设备具有含齿轮的转向装置，
[0035]图2示出了第二个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，该设备具有设置为旋转轴套的转向装置，
[0036]图3示出了另一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，其中，设置了具有导向轮和传动带的转向装置，
[0037]图4示出了另一个实施例中的容器灌装设备的截面示意图，其中，设置了具有两个反向的螺纹和一个磁性联轴器的转向装置，并且
[0038]图5以截面示意图示出了图4中反向的螺纹和磁性联轴器的细节图。
【具体实施方式】
[0039]随后借助【附图说明】优选的实施例。在此，不同附图中相同、类似或相同作用的部件以相同的附图标记表示而且为了避免赘述，在随后的说明中部分省略这些部件的重复的描述。
[0040]图1以截面示意图示出图示的容器10的灌装装置1，该容器固定在容器夹12中。在示出的实施例中，该容器10涉及图中已示出的、具有所谓的定位环14的可循环PET瓶，借助该定位环使容器10固定在容器夹12中。
[0041]在此，灌装容器10的设备I以灌装部件的形式示出，该部件可以应用在连续的饮料灌装机中。在循环灌装机中，这类设备I例如可以作为灌装部件设置在每个机械位置上。相应的，通常有多个这样的设备I设置在循环灌装机上，这样可以连续地进行为容器10灌注例如饮料的灌装产品。
[0042]设置有密封部件2，该密封部件可以移动至密封位置从而密封固定在容器夹12中容器10的瓶口区域16。该密封部件以密封套24的形式设置，该密封套可以沿箭头方向下降至容器10的瓶口区域16，从而在容器10的瓶口区域16和产品流出口 20之间形成密封。密封套24的产品流出口 20在所示实施例中设置为定心罩，该定心罩不仅实现了瓶口区域16与密封套24的密封，并同时确保了关于该密封套24的容器10的瓶口区域16的定心，从而流入容器10的产品流束能够在限定的位置流入容器10的内部容积中。
[0043]在实施例中以电气线性驱动装置的形式示出的驱动装置3设置用于使密封套24沿箭头方向，即图1中向下，与容器10的瓶口区域16接触从而密封容器10。也就是说，该驱动装置3移动密封部件2至密封位置，即密封部件2与容器10的瓶口区域16接触从而实现密封的位置。密封部件2的预设定挤压力由驱动装置3提供，从而实现预设定的密封程度。该电气线性驱动装置能够优选以预设定的压装力在密封位置保持密封部件2。
[0044]通过密封部件2的密封可以在密封位置避免异物在灌装时进入容器10，或实现气密或者压力密封，从而例如将碳酸灌装产品灌入容器10中。为了灌注碳酸的灌装产品，可以预加压容器10并且可以在压力下进行灌装。
[0045]灌装阀4设置在密封套24中的密封部件2下方区域，其中，在密封套24的下部设置有位于产品流出口 20上面的阀座40，在阀座中密封地容纳有阀体42。该阀体42例如经密封环44确保密封地安置在阀座40中。图1中示出了在阀座40中阀体42的密封位置，从而位于阀体42上方的密封套24的内部容积22中的灌装产品相应地这样密封，即该灌装产品不能经产品流出口 20流出。该阀体42相对于阀座40沿箭头反方向的抬升，即在图1中向上，相应地导致打开灌装阀4，从而处于内部容积22和灌装阀4上方的灌装产品可以从产品流出口 20流出并相应地流入设置在下方的、待灌装的容器10。
[0046]图1中示出的实施例中，灌装阀4的阀体42设置有螺旋形的凸纹46，该凸纹用作形成旋流体，从而在灌装阀4打开时流出产品容积22的灌装产品例如以环形运动或旋转运动移动。因此，灌装产品在流入容器10中时由于离心力沿容器壁流入，从而该灌装产品不会自由喷射到容器10的底部。通过沿容器10的内壁流走可以减少在容器10中泡沫的形成，以此可以改善设备I的灌装效率。
[0047]驱动装置3不仅用于密封部件2和特别是密封套24沿箭头方向下降至容器10的瓶口区域16，从而实现产品流出口 20和容器10的瓶口区域16之间的密封，而且在达到密封位置和施加预设定的、密封容器10的压装力之后，驱动装置3还用于从阀座40中抬起阀体42，从而开始灌装过程。
[0048]这在示出的实施例中，通过密封套24能够线性推动地保持在上推套5上而且上推套5和密封套24经预压紧件50相互预压紧来实现。当密封套24下降至容器10的瓶口区域16上，在没有出现上推套5和密封套24的相对运动的条件下，驱动装置3的压装力相应地施加在容器10的瓶口区域16上，该压装力等于由预压紧件50施加的压力。通过密封套24的产品流出口 20经驱动装置3的压装实现了瓶口区域16与密封套24完全密封，其中，还没有超过预压紧件上推套50的预压力，在该位置上可以完成用冲扫气体冲扫容器10以及用加压气体预加压容器10。
[0049]驱动装置3相应地保持在预压紧件50还未被挤压的位置上。
[0050]为了在冲扫气体冲扫容器10以及以加压气体给容器10预加压之后才开始流出产品，再次操作并向前推动驱动装置3，即再次沿箭头方向操作，从而上推套5在预压紧件50的挤压下相对于密封套24移动。转向装置6通过上推套5相对于密封套24的相对运动控制，借助该转向装置，上推套5相对于密封套24沿箭头方向的相对运动转向成阀体42沿箭头反方向的移动。为此，阀体42经相应的连杆420经转向装置6从阀座40中抬起，该连杆在灌装时还用作回流气体管。
[0051]图1示出的实施例中的转向装置6包括齿轮60，该齿轮经相应的轴承62与密封套24位置固定的、但能够旋转的连接。相对于密封套24，齿轮60可以相应地围绕相对于密封套24位置固定的旋转轴旋转。
[0052]反向齿面64设置在与阀体42相连的连杆420上。该反向齿面64与齿轮60的齿部相齿嵌。另外，上推套5上还设置有反向齿面66，该反向齿面同样与齿轮60的齿部相齿嵌。
[0053]齿轮60的旋转相应地通过上推套5相对于密封套24的相对运动出现，通过驱动装置3沿箭头方向的运动使上推套5上的反向齿面66相对向下运动，以此引起图1中左侧示出的齿轮60逆时针方向旋转。通过齿轮60逆时针方向旋转，位于连杆420上的反向齿面64相应地向上推动，从而相对于密封套24和以此相对于阀座40抬起连杆420。以这种方式打开灌装阀4。
[0054]相应地，经驱动装置3施加并沿箭头方向作用的、用作密封套24下降至容器10的瓶口区域16上的线性移动首先用于密封套24在容器10的瓶口区域16上的预压紧，并随后在密封套24完全密封不能够继续移动之后，通过驱动装置3的继续移动导致上推套5沿箭头方向克服预压紧件50的预压力并随后经转向装置6相应地通过上推套5与齿轮60的齿嵌引起齿轮60的逆时针旋转，由此通过从阀座40上抬起阀体42打开灌装阀4。
[0055]也就是说，通过驱动装置3在唯一的方向上，即箭头方向上的线性运动可以实现密封套24与容器10的密封以及在克服预压紧件50的预压力之后打开灌装阀4。因此，相应地借助唯一的驱动装置3可实现容器10的瓶口区域16在设备I上的 密封，并且另一方面以同一个驱动装置还实现了灌装阀的打开。
[0056]在灌装过程结束之后，通过驱动装置3相应地线性回拉一段距离并且预压缩措施50再次回压上推套5至图1示出的初始位置可以关闭灌装阀4。因此，通过反向齿面66相匹配的啮合实现了图1左侧设置的齿轮顺时针旋转，以此由于与反向齿面64相匹配的啮合实现了连杆420和阀体42的下降。另外，该下降由闭锁弹簧48促进，该闭锁弹簧促进阀体42的关闭或沿箭头方向下降至阀座40中。当通过轻微地回拉驱动装置3关闭灌装阀4之后，在产品流出停后，容器10可以受控制地减压，其中，经此处未示出的阀门可以实现排出容器内的压力。
[0057]当压力排出之后，线性驱动装置3完全回拉至图1所示的位置，从而密封套24也从瓶口区域16抬出并且容器10可以随后传输至其他的加工步骤，例如封口设备。
[0058]图1示出的实施方式实现了，以唯一的驱动装置3实现瓶口区域16在相应的密封套24上压装的功能以及灌装阀4的打开和关闭。另外，由于密封套24相对于容器10运动并且可以相应地在一个平面上运输容器10，因此该实施方式中不需要抬升或下降容器10。容器夹12相应地可以是固定的或不能够调节高度的固定装置。
[0059]图2示出了另一个实施方式中的设备I。原则上构造基本与图1所示的构造一样。只有转向装置6的构造与图1所示的不同。图2中，转向装置6设置为旋转轴套600的形式，当上推套5相对于密封套24移动时，该旋转轴套经相应的、此处仅示意性示出的滑动导轨640和凸块660反向于箭头方向抬升。在此，旋转轴套600相应地设置为双向转动，从而通过滑动所给定的方向上的旋转，由于相应的升高引起阀体42的导杆420沿箭头反方向移动。
[0060]在此，与图1的描述相同，密封套24借助驱动装置3的下降首先实现瓶口区域16在产品流出口 20上的密封，当随后克服了预压紧件50的预压力时，通过密封套24相对于上推套5的相对运动实现旋转轴套600的旋转，由于旋转轴套600的双向转动性，支承在凸块660上的旋转轴套引起在滑动导轨640上沿箭头反方向的推进。在结束灌装过程和相应的关闭时继续进行类似的过程。
[0061]图3还示出了设备I的另一个实施例，该设备的设置还与图1和图2所述的实施例基本上一致。
[0062]在此，示出了另一种转向装置6的构造。特别是设置有相对于密封套24位置固定地保持在滑轮吊杆62上的滑轮6000。经固定在上推套5上的传动带部分6600以及另一条固定在灌装阀4的连杆420上的传动带部分6400，可以再次实现相同的效果，即实现密封套24借助驱动装置3下降至容器10的瓶口区域16并且下压密封套24直到克服预压紧件50的预压力，并随后由于上推套5相对于密封套24的相对运动实现滑轮6000逆时针方向的旋转，以此传动带部分6600向下移动，即沿箭头方向移动，而传动带部分6400相应地向上移动，由此从阀座40中抬出阀体42。
[0063]在这些示出的实施例中分别示出了为容器10灌注灌装产品的设备1，其中，为了形成密封，密封套24借助唯一的电气线性驱动装置3可以推入容器10的瓶口区域16，而且在同一方向上继续操作驱动装置3可以实现打开灌装阀4。
[0064]上述实施例当然可以以相反的顺序运作，从而通过驱动装置3的回拉再次关闭灌装阀4，随后进行容器10内部的减压和通气并实现移开密封部件。
[0065]灌装阀4通过闭锁弹簧48预压紧在关闭位置。当通过驱动装置3回拉上推套5时，相应地确保了在密封套24从容器10的瓶口区域16抬出之前首先关闭灌装阀4。
[0066]图4和图5示出了示意性的灌装容器10的设备I的截面示意图，该容器固定在容器夹12中。设备I设置有密封部件2，该密封部件可以向下降低至密封容器10的瓶口区域16并可以相应地到达密封位置。
[0067]设备I设置有驱动装置3，该驱动装置在图4和图5的实施例中以电机的形式示出，该电机在驱动轴30上旋转运动。如下所讨论的，为了与容器10密封接触，借助驱动装置3下降密封部件2的密封套24，为了随后可以从设备I中运送出已灌装好的容器10，在灌装过程结束之后再次抬升密封套24。
[0068]设备I同样还设置有上推套5，该上推套5经预压紧件50相对于密封套24预压紧。当上推套5借助驱动装置3下降时，密封套24也下降，该密封套以由预压紧件50预设定的压装力紧靠在容器10上。
[0069]转向装置6设置用作，当密封套24密封压装在待灌装的容器10上时，立即将经驱动装置3施加在密封套24的下降运动转换为灌装阀4的打开运动。
[0070]上推套5具有内螺纹52，该内螺纹与能够旋转地保持在上推套5中的提升体6800上的外螺纹6802啮合。当能够转动的提升体6800旋转时，通过上推套5的内螺纹52与提升体6800的外螺纹6802相啮合将平移运动施加在上推套5上。该提升体6800支承在位置固定的、驱动装置3的驱动轴30上，从而能够旋转的提升体6800也保持在固定位置。根据提升体6800的旋转方向，上推套5向上或向下移动。在图4所示的位置上，驱动装置3和相应的驱动轴30这样运作，即能够旋转的提升体6800使上推套5向下移动，从而经预压紧件50可以在容器10上压装密封套24。
[0071]驱动轴30的转动经联轴节6900与提升体6800联结。联轴节6900以磁性联轴器的形式设置。联轴节6900包括能够旋转地容纳在提升体6800中的联轴体6820。该联轴体6820具有与提升体6800中对应的磁体6804相互作用的磁体6822。通过将联轴体6820的磁体6822保持在提升体6800的磁体6804上形成该磁性联轴器6900。只要不超过磁体6804和6822的保持力，提升体6800与联轴体6820 —同旋转。
[0072]驱动轴30经示意性示出的单向自由轮6950与联轴体6820联结。联轴体6820经单向自由轮6950在驱动轴30的旋转方向上一同旋转而且提升体6800也经磁性联轴器6900 一同旋转。当反方向旋转时，单向自由轮6950起到不能进行携带旋转的作用。
[0073]当驱动轴30旋转时，提升体6800也相应地旋转，从而使上推套5下降，直到密封套24压装在容器10上。通过密封套24冲入容器10随即出现相应的阻力。经预压紧件50的压缩形成最终导致联轴节6900打开的压装力。
[0074]因此，当下降至特定的位置之后，由于超过磁性联轴器6900的保持力，提升体6800不再继续旋转。随后，当驱动轴30继续旋转时仅有联轴体6820还在提升体6800中旋转。
[0075]提升轴套6840能够沿提升方向推动，但与提升体6800形状配合地、扭抗地连接。提升轴套6840在嵌合区域6842与提升体6800例如通过形状配合扭抗地连接。该扭抗连接可以例如设置为四棱连接。但是，提升轴套6840沿提升方向，即轴向，能够推动地保持在提升体6800中。通常，提升轴套6840与提升体6800 —同旋转或结束旋转。特别是，当提升体6800不再旋转时，提升轴套6840也不再与提升体6800 —同旋转。当磁性联轴节6900打开的情况下，提升轴套6840也随即停止旋转。
[0076]提升轴套6840具有与驱动轴30的内螺纹32啮合的外螺纹6844。上推套5的内螺纹52和驱动轴30的内螺纹32反向设置。例如，上推套5的内螺纹52可以是右旋螺纹而驱动轴30的内螺纹32是左旋螺纹。这些螺纹还可选择地设置为其他螺旋方式。
[0077]当提升体6800停止旋转而驱动轴30继续旋转时，提升轴套6840也不再旋转，从而通过驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844的螺纹啮合抬升提升轴套6840。
[0078]在此，提升轴套6840可以提升直到上挡块6846与连杆420的挡块422出现接触并在继续旋转时抬起连杆420。通过连杆420的抬升，灌装阀4以已知的方式打开。通过驱动轴30持续的旋转，密封套24首先下降并密封压紧待灌装的容器10，并随后通过抬升连杆420打开灌装阀4。驱动轴30的旋转随即停止。
[0079]通过提升体6800相对于上推套5的旋转和驱动轴30相对于提升轴套6840的旋转依次作用导致这两种反向的运动。
[0080]为了在灌装过程结束时关闭灌装阀4以及抬升密封套24，只需简单反转驱动轴30的旋转方向。
[0081]当驱动轴30的旋转方向转变时，联轴体6820由于单向自由轮6950不再随驱动轴30旋转运动。因此，当驱动轴30旋转时，仅有提升轴套6840通过驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844的相互作用下降。在此，通过提升轴套6840在嵌合区域6842保持在仍静止的提升体6800上阻止提升轴套与驱动轴30共同转动。
[0082]因为通过内螺纹52与处于预压紧件 50的预压张力下的外螺纹6802的啮合，由于摩擦的增大而出现的制动作用，在该阶段提升体6800仍不旋转。另一方面，提升轴套6840的下降通过闭锁弹簧48促进，该闭锁弹簧经连杆420的挡块422作用于提升轴套6840，从而实现提升轴套6840可靠地下降。通过提升轴套6840的下降，连杆420相应地下降直至灌装阀4以已知的方式关闭时的位置。
[0083]提升轴套6840的继续下降导致提升轴套6840的下挡块6848与对应的提升体6800的挡块6806相接触。因此，提升轴套6840不可能继续下降，从而导致驱动轴30的内螺纹32与提升轴套6840的外螺纹6844旋紧。因此，包含提升体6800和经挡块6806和6848与提升体6800旋紧的提升轴套6840的整体随驱动装置旋转。提升轴套6840与驱动轴30经螺纹32和6844旋紧并同样随驱动装置旋转。
[0084]提升体6800与驱动轴30 —同旋转，从而使上推套5由于螺纹52和6802的啮合抬升并以此密封套24从容器10抬出。
[0085]密封套24随后抬升至图4所示的初始位置而且驱动装置3在完全抬升的位置上再次停止，直到密封套24需要再次下降。
[0086]由该抬升的位置出发，通过再次控制驱动装置3可以重复下一个容器的灌装过程。
[0087]为了将联轴体6820保持在提升体6800中，优选地设置有轴承6808，例如可以设置为推力滚针轴承。
[0088]只要能够使用，所有在单独的实施例中所示出的独立特征可以相互组合和/或替换，而不超出本发明的范围。
[0089]附图标记说明
[0090]I容器灌装设备
[0091]10容器
[0092]12容器夹
[0093]14定位环
[0094]16瓶口区域
[0095]2密封部件
[0096]20产品流出口
[0097]22内部容积
[0098]24密封套
[0099]3驱动装置
[0100]30驱动轴
[0101]32内螺纹
[0102]4灌装阀
[0103]40阀座
[0104]42阀体
[0105]44密封环
[0106]46凸纹
[0107]48闭锁弹簧
[0108]420连杆
[0109]422挡块
[0110]5上推套
[0111]50预压紧件
[0112]52内螺纹
[0113]6转向装置
[0114]60齿轮
[0115]62轴承
[0116]64反向齿面
[0117]66反向齿面
[0118]600旋转轴套
[0119]640滑动导轨
[0120]660凸块
[0121]6000滑轮
[0122]6400传动带部分
[0123]6600传动带部分
[0124]6800提升体
[0125]6802外螺纹
[0126]6804磁体
[0127]6806挡块
[0128]6808轴承
[0129]6820联轴体
[0130]6822磁体
[0131]6840提升轴套
[0132]6842嵌合区域
[0133]6844外螺纹
[0134]6846上挡块
[0135]6848下挡块
[0136]6900联轴节
[0137]6950单向自由轮
【主权项】
1.一种为容器(10)灌注灌装产品的设备(I)，优选用于在饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，所述设备包括:密封部件(2)，所述密封部件能够借助驱动装置(3)移动至密封位置并用于密封待灌装的容器(10)的瓶口区域(16);和灌装阀(4)，所述灌装阀用于控制流入所述待灌装容器(10)的所述灌装产品流量，其特征在于，借助所述驱动装置(3)能够控制所述灌装阀(4)。2.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述灌装阀(4)包括阀体(42)，当所述驱动装置(3)在所述密封部件(2)上施加运动时能够在与其相反的方向上驱动所述阀体。3.根据权利要求1或2所述的设备(I)，其特征在于，所述密封部件(2)包括能够密封压装在所述容器(10)的瓶口区域(16)上的密封套(24)。4.根据权利要求3所述的设备(I)，其特征在于，所述密封套(24)能够推动地固定在上推套(5)，所述上推套(5)与所述驱动装置(3)处于直接的有效接触。5.根据权利要求4所述的设备(I)，其特征在于，所述密封套(24)经预压紧件(5)相对于所述上推套(5)预压紧。6.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，设置有转向装置(6)，借助所述转向装置所述驱动装置⑶在一个方向上的移动能够转向成所述灌装阀⑷的相反方向的运动，优选能够转向成所述灌装阀(4)的阀体(42)的相反方向的运动。7.根据权利要求6所述的设备(I)，其特征在于，借助所述转向装置(6)所述密封部件(2)的密封套(24)相对于所述固定的上推套(5)的移动能够转变为反向的移动。8.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)包括至少一个齿轮出0)，所述齿轮能够围绕相对于所述密封部件(2)位置固定的旋转轴旋转而且所述齿轮与所述上推套(5)以及所述阀体(42)处于有效连接。9.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)具有至少一个旋转轴套￠00)，所述旋转轴套相对于所述密封部件(2)位置固定，优选双向转动，而且所述旋转轴套这样设置，即所述上推套(5)相对于所述密封部件(2)的移动引起所述灌装阀(4)的阀体(42)的反向移动。10.根据权利要求6或7所述的设备(I)，其特征在于，所述转向装置(6)包括至少一个滑轮(6000)，所述滑轮能够围绕相对于所述密封部件(2)位置固定的旋转轴旋转而且传动带经所述滑轮带动固定在所述上推套(5)上的传动带部分￠600)和固定在所述阀体(42)上的传送带部分(6400)。11.根据权利要求6或7所述的设备(1)，其特征在于，所述转向装置(6)包含至少一个第一螺纹(52、6802)和具有与所述第一螺纹(52、6802)反向螺旋的第二螺纹(32、6844)，所述第一螺纹(52、6802)和所述第二螺纹(32、6844)设置为能够经联轴节￠900)依次地控制，从而可以依次完成所述密封部件(2)的下降和所述灌装阀(4)的打开。12.根据权利要求11所述的设备(I)，其特征在于，所述联轴节￠900)设置为磁性联轴器。13.根据权利要求11或12所述的设备(1)，其特征在于，在驱动轴(30)和所述联轴节(6900)的联轴体￠820)之间设置有单向自由轮(6950)，从而在所述灌装阀(4)关闭时阻止所述联轴体￠820)的旋转。14.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，所述灌装阀(4)具有设置为旋流器的阀体(42)，所述阀体具有特别的凸纹(46)用于旋流器的形成。15.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，所述驱动装置(3)设置为与所述密封部件(2)，优选与所述流出口密封套(24)同心并且与所述灌装阀(4)，优选与所述阀体(42)同心，所述驱动装置(3)优选为电气线性驱动装置。16.根据上述权利要求中任意一项所述的设备(I)，其特征在于，设置有容器夹(12)用于稳固地保持所述待灌装的容器(10)并优选设置为不能够调整高度。17.一种为容器(10)灌注灌装产品的方法，优选用于在饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，所述方法包括在所述容器(10)的瓶口区域(16)压装密封部件和打开灌装阀(4)用来为所述容器(10)灌注灌装产品，其特征在于，经驱动装置(3)施加的、密封部件(2)的移动在继续移动时打开所述灌装阀(4)。
【专利摘要】本发明涉及一种为容器(10)灌注灌装产品的设备(1)，优选用于饮料灌装机中为容器(10)灌装饮料，该设备包括：密封部件(2)，该密封部件能够借助驱动装置(3)移动至密封位置并用于密封待灌装的容器(10)的瓶口区域(16)；和用于控制流入待灌装容器(10)的灌装产品流量的灌装阀(4)，其中，借助驱动装置(3)能够控制灌装阀(4)。
【IPC分类】B67C3/26
【公开号】CN104891406
【申请号】CN201510101385
【发明人】克里斯蒂安·布赖, 弗洛里安·安格雷尔, 斯特凡·珀尔斯尔, 约瑟夫·多布林尔
【申请人】克罗内斯股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】DE102014102953A1, EP2915773A1
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