将液体的或可流动的内容物填充至包装件中的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将液体的或可流动的内容物(3)填充至包装件(7)中的装置(1，1’)，包括：用于待填充的内容物(3)的罐(2)；具有填充阀(5)的填充装置(4)，其中，填充阀(5)具有可变的流动横截面(S5)并且可在打开位置和完全闭合位置之间调节；将罐(2)连接至填充装置(4)的管线(8)；设置在罐(2)和填充装置(4)之间的管线(8)中的节流阀(10)，节流阀(10)具有可变的流动横截面(S10)且可在第一打开位置和第二打开位置之间调节；和用于控制填充阀(5)和节流阀(10)的控制装置(12)。根据本发明专利技术，为了优化填充射流的特性，控制装置(12)和/或节流阀(10)设计成使得节流阀(10)在整个填充时间(tF)内是连续地至少部分打开的。本发明专利技术还涉及一种用于将液体的或可流动的内容物(3)填充至包装件(7)中的方法。

Devices and methods for filling liquid or flowable contents into packages

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将液体的或可流动的内容物填充至包装件中的装置和方法
本专利技术涉及一种用于将液体的或可流动的内容物填充至包装件中的装置，所述装置包括：用于待填充的内容物的罐、具有填充阀的填充装置，其中，所述填充阀具有可变的流动横截面并且可在打开位置和完全闭合位置之间调节；将所述罐连接至所述填充装置的管线；布置在所述罐和所述填充装置之间的管线中的节流阀，其中，所述节流阀具有可变的流动横截面并且可在第一打开位置和第二打开位置之间调节；以及用于控制所述填充阀和所述节流阀的控制装置。本专利技术还涉及一种用于将液体的或可流动的内容物填充至包装件中的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供用于将液体的内容物填充至包装件中的装置，所述装置具有填充阀且具有节流阀，b)打开所述填充阀，c)将所述节流阀的流动横截面从第一横截面积扩大至第二横截面积，d)将节流阀的流动横截面从第二横截面积减小至第一横截面积，以及e)闭合所述填充阀。
技术介绍
将液体的内容物填充至包装件中是包装
中(例如在食品方面)出现的问题。因此，对于将液体的或可流动的产品填充至指定的包装件中有许多可能性。例如液体的或可流动的产品可以是诸如牛奶、果汁、调味汁或酸奶的食品。例如，可以使用具有多个薄层的纸、纸板、塑料或金属的复合包装件作为前述包装件。填充通常由如下装置来执行，该装置具有填充装置和用于待填充的内容物的罐，所述填充装置具有填充阀。管线将罐连接至填充装置。通常，罐的位置比填充装置更高，使得管线倾斜，并且可以使用重力来填充。当填充阀是打开的时，来自填充装置的内容物可以流入包装件，直到填充阀再次闭合。填充阀应该是可完全闭合的，以便实现良好的密封且没有内容物意外地流出填充装置。特别地，出于卫生的原因，必须确保当待填充的包装件被更换时，没有内容物流出填充装置并因此污染填充系统。除了填充阀之外，在许多已知的装置中还提供了另外的阀，例如节流阀。节流阀特别用于设定和调节流速。从EP2199249B1中已知这种装置。关于节流阀，上述专利提出节流阀(在上述专利中为“第二阀装置”)在填充过程期间至少暂时地完全中断流体流动。包装件填充中的重要步骤是尽可能快地将可流动的产品或液体的产品填充至包装件中，以便可以实现快速计时并因此实现高容量。尽管流速高，然而，为了满足卫生要求并避免污染包装件或填充机，填充应当尽量不飞溅和起泡。尽管在EP2199249B1中提出的方法使得可以在闭合填充阀时实现干净的失速(cleanstall)而不会滴落，但实际上由于其它原因其已经证明是不利的。这是因为在填充阀仍然打开的情况下节流阀的完全截止在产品流中产生了空气夹杂物。一方面，这是由于流出填充装置的产品流在堵塞的节流阀和打开的填充阀之间的部分中引起负压的事实，这导致了空气通过填充阀被吸入装置中。空气与产品流的流动方向相反并且流入装置中，因此在产品流中产生不期望的空气夹杂物。当将内容物填充到包装件中时，这会导致失速(stall)并且增强了飞溅的形成。负压还导致待填充的内容物(例如牛奶)的空气渗出(“释气”)，从而导致更多的空气夹杂物。卫生缺点是其一个后果，例如污染填充系统。以这种方式，特别是在食品的无菌填充中要遵守的高卫生要求很难满足。
技术实现思路
因此，更详细地，本专利技术基于重新设计并进一步开发前面描述的所述装置的问题，使得即使在高填充率下，填充也可以没有飞溅和起泡。该问题通过根据权利要求1的前序部分的装置来解决，其中，控制装置和/或节流阀配置成使得节流阀在整个填充时间内是至少部分地打开的。所述装置是用于将液体的或可流动的内容物填充至包装件中的装置。例如，液体的或可流动的内容物可以是诸如牛奶、果汁、调味汁或酸奶的食品。例如，可以使用具有多个薄层的纸、纸板、塑料或金属的复合包装件作为前述包装件。首先，所述装置包括用于待填充的内容物的罐和具有填充阀的填充装置。优选地，罐布置在填充装置上方至少10cm处。填充阀具有可变的流动横截面，并且可在打开位置和完全闭合位置之间调节。因此，填充阀的流动横截面可以减小至“零”。所述装置还包括将罐连接至填充装置的管线以及布置在罐与填充装置之间的管线中的节流阀。因此，待填充的内容物必须在从罐到填充装置的途中流过节流阀并到达填充阀。可以设置，节流阀是罐和填充阀之间的唯一的阀，或者可替选地，提供另外的阀。节流阀具有可变的流动横截面并且可在第一打开位置和第二打开位置之间调节。可以设置的是，节流阀是不可完全闭合的。最后，所述装置包括用于控制填充阀和节流阀的控制装置。为此目的，控制装置优选地连接至填充阀和节流阀。根据本专利技术，设置控制装置和/或节流阀配置成使得节流阀在整个填充时间内是至少部分地打开的。填充时间是指液体的内容物可以从填充阀排出的时间段，即在填充阀打开和填充阀闭合之间的时间段。根据本专利技术，在此时间段内不应当发生节流阀的完全截止。因此，节流阀的流动横截面在整个填充时间期间应当是至少部分地打开的。这可以通过如下不同的方式实现：-调节/配置所述控制装置：所述控制装置应当配置成使得所述节流阀在填充时间期间的任何时间都不会完全闭合，尽管这在机械上是可行的(“控制技术解决方案”)；和/或-调节/配置所述节流阀：所述节流阀应当配置成使得所述节流阀的完全闭合在机械上是不可行的，例如由于通道开口而不可行(“机械解决方案”)。节流阀在整个填充时间期间是至少部分打开的一个优势是当打开和闭合填充阀时压力波动减小。这降低了由于进气和/或释气引起的空气夹杂物的风险，并且还降低了失速的风险。此外，压力波动可以使罐膨胀，因此可以在位于填充阀之前的产品中设定可定义的状态，并且可以在每个填充循环之前在填充阀之前的管道空间中设置完全相同的起始条件。可以设置的是，所述控制装置和/或所述节流阀配置成使得即使在填充时间之外，所述节流阀是连续地至少部分打开的。根据所述装置的一实施方式，设置节流阀的流动横截面在整个填充时间内为至少3mm2、特别是至少10mm2。通过建立节流阀的用于流通的流动横截面的最小尺寸，还可以确保节流阀不会完全中断流动，从而避免相关的缺点，即使在待填充的内容物具有高粘度和/或块状成分(例如果肉)的情况下也是如此。此外，可以防止待填充的内容物的释气。所述装置的改进提供了一种截止阀，所述截止阀布置在罐和填充装置之间的管线中。除了节流阀之外，通过在管线中设置截止阀，可以更灵活地控制包装件的填充。此外，通过该附加的阀可以实现逐步且特别强的节流而不会失速。对于这种改进，进一步设置的是，所述控制装置和/或所述截止阀配置成使得所述截止阀在整个填充时间内是至少部分地打开的。如已经针对所述节流阀所解释的，根据该进一步的实施方式，在填充时间期间不应当发生截止阀的完全截止。因此，所述截止阀的流动横截面在整个填充时间期间应该是至少部分地打开的。这可以通过如下不同的方式实现：-调节/配置所述控制装置：所述控制装置应当配置成使得所述截止阀在填充时间期间的任何时间都不会完全闭合，尽管这在机械上是可行的(“控制技术解决方案”)；和/或-调节/配置所述截止阀：所述截止阀应当配置成使得所述截止阀的完全闭合在机械上是不可行的，例如由于通道开口而不可行(“机械解决方案”)。可以设置的是，所述控制装置和/或所述截止阀配置成使得即使在填充时间之外，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将液体的或可流动的内容物(3)填充至包装件(7)中的装置(1，1’)，所述装置包括：‑用于待填充的所述内容物(3)的罐(2)；‑具有填充阀(5)的填充装置(4)；‑其中，所述填充阀(5)具有可变的流动横截面(S5)并且能够在打开位置和完全闭合位置之间调节，‑将所述罐(2)连接至所述填充装置(4)的管线(8)；‑布置在所述罐(2)和所述填充装置(4)之间的所述管线(8)中的节流阀(10)；‑其中，所述节流阀(10)具有可变的流动横截面(S10)并且能够在第一打开位置和第二打开位置之间调节，以及‑用于控制所述填充阀(5)和所述节流阀(10)的控制装置(12)；其特征在于，所述控制装置(12)和/或所述节流阀(10)配置成使得所述节流阀(10)在整个填充时间(tF)内是至少部分地打开的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.03 DE 102017000970.81.一种用于将液体的或可流动的内容物(3)填充至包装件(7)中的装置(1，1’)，所述装置包括：-用于待填充的所述内容物(3)的罐(2)；-具有填充阀(5)的填充装置(4)；-其中，所述填充阀(5)具有可变的流动横截面(S5)并且能够在打开位置和完全闭合位置之间调节，-将所述罐(2)连接至所述填充装置(4)的管线(8)；-布置在所述罐(2)和所述填充装置(4)之间的所述管线(8)中的节流阀(10)；-其中，所述节流阀(10)具有可变的流动横截面(S10)并且能够在第一打开位置和第二打开位置之间调节，以及-用于控制所述填充阀(5)和所述节流阀(10)的控制装置(12)；其特征在于，所述控制装置(12)和/或所述节流阀(10)配置成使得所述节流阀(10)在整个填充时间(tF)内是至少部分地打开的。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述整个填充时间(tF)内，所述节流阀(10)的流动横截面(S10)为至少3mm2、特别是至少10mm2。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，截止阀(11)布置在所述罐(2)和所述填充装置(4)之间的所述管线(8)中。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制装置(12)和/或所述截止阀(11)配置成使得所述截止阀(11)在所述整个填充时间(tF)内是至少部分地打开的。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述整个填充时间(tF)内，所述截止阀(11)的流动横截面(S11)为至少1mm2、特别是至少3mm2。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，流量计(9)布置在所述罐(2)和所述填充装置(4)之间的所述管线(8)中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述节流阀(10)和/或所述截止阀(11)具有用于调节所述流动横截面(S10，S11)的致动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·霍伊泽尔，
申请(专利权)人：SIG技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH