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1. CN102596793 - Filling machine with sealing valve

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[ ZH ]
具有密封阀的灌装机器


技术领域
本发明涉及一种灌装机器并且具体地涉及一种用于将产品灌装进入包装 容器的灌装机器。
背景技术
当将产品灌装进入包装容器时,可以考虑多种不同的方法,并且在许多 方法中利用灌装管嘴灌装包装容器,产品通过灌装管嘴喷射进入包装容器。 具有这样的实例,其中可以有利地排渣(dish)和消毒灌装管嘴以及关联的 流体通道,而不会影响灌装机器的其余部分。在这种情况下,具有杯状装置 的实例,其设置为包围灌装管嘴的输出端部。本发明目的在于提供一种具有 用于隔离灌装管嘴的新颖和改进装置的灌装机器。
根据本发明序言的密封系统公开在US 4 534 494中。
发明内容
借助用于将产品灌装进入包装容器的灌装机器可以实现上述和其他目标 中的一些,所述灌装机器包括:
用于沿着第一大体(general)方向喷射液体进入所述包装容器的至少一 个灌装管嘴,其中所述灌装管嘴设置在具有开口的排渣框中,所述产品可以 通过所述开口喷射到提供在容积腔(volume)中的包装。所述灌装机器的特 征在于所述开口可以选择性地由密封阀密封,所述开口的选择性密封的使用 是有利的,因为它促使所述灌装管嘴的清洗或消毒可与所述容积腔的清洗和 消毒分开,在所述容积腔中可以使用所述包装容器。并且,由于有由排渣框 和密封阀限定的限制,就有可能提高在灌装管嘴的区域中的压强,因而能够 使用用于消毒目的的蒸气。
在一个或多个实施例中,所述密封阀可以沿着所述第一大体方向以及垂 直于所述第一大体方向在使用位置和静止位置之间移动。这样使得所述密封 阀能够沿着多于一个方向移动出路径,以便在一个位置中由所述密封阀隐藏 的表面将在另一个位置中暴露出来。
在一个或多个实施例中,所述密封阀可以包括阀体,该阀体具有尺寸被 设定以插入在所述开口中的部分,以便所述开口可以容易密封。可插入阀体 的使用使得不复杂的设计能够进行,这在多种方式中是有利的,重要的是它 可以提供更容易清洗或消毒的表面。
根据一个或多个实施例,凹部可以提供在所述灌装机器的上表面,设定 其尺寸以便所述阀体至少部分可以插入。这个特征是尤其有利的,因为它允 许所述阀体的至少一部分在包装容器的灌装期间被隐藏,以免暴露。所述开 口的有效直径也可以小于所述凹部的有效直径,有效直径称为与所述阀体接 合的直径。这个特征使得所述阀体在使用位置中向所述灌装管嘴暴露的部分 在所述容器的灌装期间处于静止位置中时不暴露给具有包装容器的所述容积 腔内部的气体环境。它还暗示在所述密封阀的使用位置和静止位置中阀体没 有隐藏的区域,意味着可以清洗和消毒阀体的整体表面区域。
可以使用于所述密封阀的操作的一个机构是所述阀体可以连结到从在所 述容积腔的上表面中的圆形通道延伸的旋转轴杆,其中设置密封部件以便所 述阀体定位在所述凹部中时,提供在所述旋转轴杆与所述通道之间的密封。 旋转轴杆是用于操作所述密封阀的合适部件,因为通过沿着它的旋转轴、并 且显然同时绕着旋转轴移动所述旋转轴杆,它相对容易使沿着所述旋转轴杆 的方向的运动能进行。所述密封部件可以设置为,当所述密封体位于所述凹 部中时,它仅为抵接(并且因此用作密封件)。以这样的方式,在包装容器 的灌装期间,当它延伸进入所述圆形通道时,绕着所述旋转轴杆的不可避免 的间隙阻止任何产品沉积在这些难以到达的裂缝和间隙中。
在一个或多个实施例中,所述旋转轴杆可以包括抵接所述内壁通道的单 个突出部,所述突出部绕着所述轴杆的圆周分布。所述突出部使得所述旋转 轴杆能够以小间隙设置在圆形通道中,有利于所述密封阀的操作。与此同时 在单个突出部之间的空间使得在其中的清洗/消毒期间,气体或者清洗/消毒剂 能够沿着所述圆形通道流动。
附图说明
图1为灌装台的示意性剖面。
图2为从根据其中一个实施例的创造性的灌装机器的一部分的下视图。
图3为根据图2的具有在可替代位置的密封阀的下视图,。
图4为沿着图2的线IV-IV的剖面。
图5为根据图4的具有在提升位置中的密封阀的剖面。
图6为沿着图3的线VI-VI的剖面。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容,参考图1提供了简短介绍。图1为包括 管嘴头2(灌装管嘴)的灌装组件1的部分示意剖视图。管嘴头从上面接收 可灌注产品4,并且将它喷射进入在下面的包装容器6中。包装容器通常设 置在传送带系统(未示出)中,传送带系统将它们传输通过腔7。灌装组件1 连接到用于包围管嘴头2的排渣框8形状的装置,以形成灌装单元。示出组 件是用于灌装可灌注食品到包装容器内的灌装机器或包装机的灌装台10的一 部分,所述灌装台10包括三个灌装组件。包装容器6在灌装之前已经消毒, 并且在腔7中保持无菌环境直到包装容器6已经灌装并且密封是在这种情况 下最重要的问题。具有它的大的内部表面区域的灌装单元因此必须在一定规 律的基础上清洗和消毒。如果所述单元布置在无菌环境中,那么应该优选地 不干扰无菌环境地执行清洗和消毒。拆分所述单元用于清洗和消毒将是麻烦 的、耗时的并且将需要在无菌环境下执行重装,因此不是期望的。由此原因 布置了排渣框8。排渣框8,其一部分在图1中示出,包括竖直通孔12,管 嘴头2可以带有间隙地插入其中。通孔12可以包括将要描述的具有第一直径 的第一部分,然后是具有第二直径的第二部分,即在排渣框8中的开口14。 排渣框8还包括与所有竖直通孔12互连的水平通道16。在附图中没有示出 堵塞或密封阀,其可以被控制来从下面密封排渣框8的开口14。密封阀的结 构和功能将参考图2-6更详细地描述出。可灌注产品4必须经过这些开口14 以便到达在下面的包装容器6,并且通过密封开口14,灌装台可以与灌装机 器的其余部分分离。为了促进密封,如果开口14尽可能小是有利的。并且, 较小开口14使得相邻灌装组件1之间的距离可以较小,其继而可以使得在移 动包装容器6通过所述机器时索引步骤较短,并且提高生产率。较小开口14 还使得能够使用体积不大的机械用于堵塞部件。在密封之后,灌装单元可以 用过氧化氢、加压蒸气或者其他方法来清洗/排渣、消毒,用过氧乙酸等的混 合物冲洗,而不影响灌装机器的其余部分。
对于技术人员来说,显然自动密封阀将需要机械,并且在无菌区域内的 任何机械将提供裂缝等而使杂物停留。本发明的一个方面是减少可以获得的 裂缝的数量,其继而将产生更可靠的清洗和消毒处理并且因此促进无菌环 境。
图2为从下面观察的视图,示出具有经由连接杆24连结到旋转轴杆22 的阀体20的密封阀18。阀体20其部分可以插入开口14。并且,旋转轴杆 22可以绕着它的中心轴C旋转(例如参见图4)并且可以沿着所述中心轴移 动。以这样的方式阀体20可以移动进出于开口14的接合,以密封它或者允 许可灌注产品通过。阀体20因此可以沿着由连接杆24的长度限定的圆周移 动。旋转轴杆22还具有在其下端绕着它的圆周分布的多个突出部23(例如 参见图4)。突出部23(在图4-6的剖面中其看起来像圆周小珠)的目的在 于引导旋转轴杆22并且因此引导阀体20,同时仍然能让排出物(dishing) 或消毒剂通过。这些突出部23可以上下经过在旋转轴杆22周围的圆形缝隙 并且通过通道25出入(参见图4-6)。突出部23的另一个目的在于吸收因阀 体20被按压向开口14的轮缘而产生的任何力矩。
在阀体20可以沿着其移动的圆周上的一个位置处,凹部26设置在灌装 机器中,主要地设置在排渣框8的底部外表面中。凹部26的设计是这样的, 它与阀体20的形状匹配,以便后者可以设置在前者中,例如在用于密封阀 18的静止位置中。并且,凹部26抵接阀体20处的直径可以比用于开口14的 相应直径大。以这样的方式,当阀体20设置在开口14中时,阀体20暴露在 排渣框8内部的部分将总是没有残余物。并且,有利地具有两个不同抵接直 径,因为它将导致清洗/排渣/消毒所有区域。
图3为与图2的视图相似的视图,示出在静止位置中的密封阀18。在图 3中,前面堵塞的开口14是可见的,并且还示出管嘴头2的喷射开口28。相 似的元件给予相同的标记。
图4为沿着图2的线IV-IV的剖面,其将使用来以更详细的细节描述密 封阀18的结构。首先,并且为了引导读者,示出管嘴头2和其用于引导可灌 注产品的内部通道。并且还示出排渣框8、水平通道16、以及开口14。与密 封阀18关联,从图4显而易见阀体22包括附接到连接杆24的内部支承结构 32,其已经过压成型(overmoulded)或者以其他方式设置有弹性盖,例如具 有适合于该目的的某种类型橡胶合成物或其他合成物。阀体22的特性足够获 得向开口14的轮缘以及向凹部26的轮缘的密封。支承结构32可以由适当质 量的不锈钢制成。应该注意到,在图4的位置中,消毒或清洗剂可以仍然沿 着绕旋转轴杆22的圆形缝隙通过并且通过通道25出入,这是由于有形成在 它们之间的突出部23和通道。然而,在清洗和消毒期间,突出部抵接旋转轴 杆通道内壁处的点难以到达。然而,它们也暴露在图5所示的位置中,从而 可以执行所有表面的全面清洗/消毒。
在图4的位置中,可以例如利用蒸气来清洗和消毒在开口14上游的灌装 系统。在相同的位置中,可以例如利用消毒气体来清洗和消毒开口下游的灌 装机器。
如例如图6所示的凹部26或者“虚拟开口”的使用具有将密封阀定位在 静止位置中的优点,但是更重要地,它促进裂缝绕着旋转轴杆22以直接的并 且简单的方式密封。如之前所述,凹部26的直径优选地可以比开口14的直 径大。相关直径是用于圆周的直径,在该圆周处阀体20抵接开口或凹部。并 且,通过设定凹部26的尺寸,使得与阀体20插入开口14的情况相比,阀体 插入凹部26更深,这样就能利用在开口14的密封期间不起作用的密封部 件。在本实施例中,O环30使用作为密封部件,并且绕着轴杆22设置用于 必然存在于轴杆22延伸通过腔7的顶部的裂缝的密封。O环或者密封件30 硬化(vulcanize)到轴杆22以便阻止污染物进入到密封件30和旋转轴杆22 之间。通过不允许污染物进入难以到达区域,简化了清洗/消毒,并且可以执 行为具有改进的结果。图6也示出相邻密封阀20’。在图6的静止位置中,机 器处于生产模式。在O环上面的容积腔被保护以防止产品溅出,并且在通道 25中可以具有轻微的负压以阻止受污染空气进入无菌容积腔7。
在用于密封阀18的静止位置中,即当灌装机器在使用中时,作为灌装过 程的结果,可能发生产品溅射出包装容器6。这种溅射将不会到达裂缝,其 继而简化在腔7中的消毒环境的维护。应该注意到,溅射不是在灌装机器中 的唯一污染过程。在包装容器的灌装期间,将产生产品的烟雾,其会粘着到 暴露的表面,并且从包装材料散发的颗粒会存在于腔内部的气体环境中并且 附着到其中的表面。
应该注意到,本发明的第一方面,即各个阀体、开口、以及凹部的尺寸 之间的相关性提供用于实现本发明第二方面的基础,该第二方面即用于密封 阀的驱动部件的密封。这两方面提供解决相同问题的部分解决方案;使得能 够全部清洗和消毒灌装机器。