[發明專利]用于將產品填充到容器中的裝置和方法

有效

• 申請號: 201680023378.0
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107548371B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 彼得·林德貝格;格特·埃克貝格
• 申請（專利權）人: 利樂拉瓦爾集團及財務有限公司
• 主分類號: B65B3/12
• 分類號: B65B3/12;B65B57/14;B65B39/06;B65B39/12;B65B43/59
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;邱曉敏

提供了用于將產品填充到容器中的裝置。裝置包括填充單元，其配置成將產品輸送到容器，填充單元包括泵，且還包括在端部的填充噴嘴；驅動單元，其在第一位置和第二位置之間相對于填充單元來回移動容器或者反之亦然，在第一位置，容器的底端布置在離填充噴嘴的距離最大處，在第二位置，容器的底端布置在離填充噴嘴的距離最小處；及控制單元，其被配置為控制產品通過填充噴嘴的輸送以控制驅動單元，及計算新的驅動單元運動軌跡，以控制從第二位置到第一位置的運動。控制單元還被配置為計算在驅動單元的預定位置處泵的速度，以計算作為在驅動單元的預定位置處泵的速度的函數的驅動單元補償距離，且使用驅動單元補償距離來更新驅動單元運動軌跡。

技術領域

本發明涉及用產品填充容器的裝置的領域和方法。

背景技術

在將液體產品以高填充速率填充到容器中的填充機領域中，通常已知的問題是如何確保以最小量的濺射、后滴落(after-dripping)或起泡盡可能快地填充容器。特別是將在填充操作之后被熱密封的容器中，被捕獲的液滴或起泡泡沫可能破壞密封完整性。這些問題由于高填充速度和在產品表面與填充管的端部之間的大的距離而加劇。

在食品包裝行業，將液體食品裝入稍后將被密封的容器中時，液體食品通常通過末端具有橡膠噴嘴的填充管道輸送。在一種變型中，要填充的容器的開口端與橡膠噴嘴對準，并通過升降機構朝向橡膠噴嘴移動，使得其進入容器的內部。升降機構被編程為在容器與其初始位置或最低位置相隔某預定距離時使容器的運動停止。在該預定距離內，液體食品從噴嘴倒入容器的底端，并且升降機構將容器向下移回到其初始位置，同時將液體食品裝入容器中。在容器達到其初始位置之前不久，使來自橡膠噴嘴的流停止。在到達最終位置之后，停止升降機構和容器的垂直運動。此后，將容器移動到機器的密封部分。在一些其他變型中，在填充循環期間移動填充噴嘴而不是容器。

現在，為了能夠以指定的機器容量填充包裝，非常重要的是將產品以受控的方式從填充噴嘴中倒出，使得安裝在填充管下端的橡膠噴嘴和包裝內的產品水平之間的距離基本上是恒定的并且在升降機構降低包裝的時間期間在數字上是正確的。通常，升降機構以某種方式與通過橡膠噴嘴輸送液體食品的填充泵同步。從機器角度觀察的產品水平在至少一半的填充時間(即直到升降機構與填充泵不同步時的時間點為止)期間應該接近恒定(在空間上)。

在一些已知的填充機中，例如圖1A所示的示例中，由容器升降器將容器從底部導軌提升到其最高位置，使得橡膠噴嘴的最低部分與包裝的內部底部之間的距離在泵開始輸送產品時是合適的。

內部容器底部和橡膠噴嘴的最低點之間通常有定義的推薦距離。當填充“棘手的”產品如豆漿時，這個距離可能不是最佳的，會導致被困的氣泡、產品濺射和泡沫。帶有所提及的影響的問題是產品殘留物通常會污染容器的橫向密封區域，從而導致容器完整性不好。

這種填充機的其它實例在美國專利No.4108221和No.6941981中給出。

令人不滿意的填充性能有很多原因。其中之一是入口閥和出口閥的打開和關閉之間的時序差，這些閥設置用于控制產品進入容器的排放。如果例如在泵輸送行程結束時，閥重疊(即，入口閥和出口閥同時打開)，則將從橡膠噴嘴的內部發生嚴重的后滴落。這種后滴落在容器換位期間，即在容器從包裝裝置(填充裝置是其一部分)的一個站點移動到另一個的時間期間，很可能撞擊橫向密封區域。如果閥重疊在泵輸送行程的開始處，則太多的產品可能太快地出來，導致可能最終在橡膠噴嘴的外側上的濺射。該產品可能會/將來會產生不良的后滴落。

后滴落的另一個原因是產品在填充期間的某段時間一直濺射在橡膠噴嘴的外側上。當第一產品撞到包裝的底部時，這可能剛好在填充開始時發生。容器升降器和相關聯的產品泵的凸輪軌跡之間的不良同步也可能使橡膠噴嘴下降到產品中，從而使橡膠噴嘴的外部變濕。在填充結束時，當紙盒升降器與泵不同步并向下移動到底部導軌時，與橡膠噴嘴外部接觸的產品將滴落。