[發明專利]將液體的或可流動的內容物填充至包裝件中的裝置和方法

在審

• 申請號: 201880010322.0
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110248889A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 理查德·霍伊澤爾
• 申請（專利權）人: SIG技術股份公司
• 主分類號: B67C3/28
• 分類號: B67C3/28
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 何月華

本發明涉及一種用于將液體的或可流動的內容物(3)填充至包裝件(7)中的裝置(1，1’)，包括：用于待填充的內容物(3)的罐(2)；具有填充閥(5)的填充裝置(4)，其中，填充閥(5)具有可變的流動橫截面(S5)并且可在打開位置和完全閉合位置之間調節；將罐(2)連接至填充裝置(4)的管線(8)；設置在罐(2)和填充裝置(4)之間的管線(8)中的節流閥(10)，節流閥(10)具有可變的流動橫截面(S₁₀)且可在第一打開位置和第二打開位置之間調節；和用于控制填充閥(5)和節流閥(10)的控制裝置(12)。根據本發明，為了優化填充射流的特性，控制裝置(12)和/或節流閥(10)設計成使得節流閥(10)在整個填充時間(t_F)內是連續地至少部分打開的。本發明還涉及一種用于將液體的或可流動的內容物(3)填充至包裝件(7)中的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于將液體的或可流動的內容物填充至包裝件中的裝置，所述裝置包括：用于待填充的內容物的罐、具有填充閥的填充裝置，其中，所述填充閥具有可變的流動橫截面并且可在打開位置和完全閉合位置之間調節；將所述罐連接至所述填充裝置的管線；布置在所述罐和所述填充裝置之間的管線中的節流閥，其中，所述節流閥具有可變的流動橫截面并且可在第一打開位置和第二打開位置之間調節；以及用于控制所述填充閥和所述節流閥的控制裝置。

本發明還涉及一種用于將液體的或可流動的內容物填充至包裝件中的方法，所述方法包括以下步驟：a)提供用于將液體的內容物填充至包裝件中的裝置，所述裝置具有填充閥且具有節流閥，b)打開所述填充閥，c)將所述節流閥的流動橫截面從第一橫截面積擴大至第二橫截面積，d)將節流閥的流動橫截面從第二橫截面積減小至第一橫截面積，以及e)閉合所述填充閥。

背景技術

將液體的內容物填充至包裝件中是包裝技術領域中(例如在食品方面)出現的問題。因此，對于將液體的或可流動的產品填充至指定的包裝件中有許多可能性。例如液體的或可流動的產品可以是諸如牛奶、果汁、調味汁或酸奶的食品。例如，可以使用具有多個薄層的紙、紙板、塑料或金屬的復合包裝件作為前述包裝件。

填充通常由如下裝置來執行，該裝置具有填充裝置和用于待填充的內容物的罐，所述填充裝置具有填充閥。管線將罐連接至填充裝置。通常，罐的位置比填充裝置更高，使得管線傾斜，并且可以使用重力來填充。當填充閥是打開的時，來自填充裝置的內容物可以流入包裝件，直到填充閥再次閉合。填充閥應該是可完全閉合的，以便實現良好的密封且沒有內容物意外地流出填充裝置。特別地，出于衛生的原因，必須確保當待填充的包裝件被更換時，沒有內容物流出填充裝置并因此污染填充系統。

除了填充閥之外，在許多已知的裝置中還提供了另外的閥，例如節流閥。節流閥特別用于設定和調節流速。從EP 2 199 249 B1中已知這種裝置。關于節流閥，上述專利提出節流閥(在上述專利中為“第二閥裝置”)在填充過程期間至少暫時地完全中斷流體流動。

包裝件填充中的重要步驟是盡可能快地將可流動的產品或液體的產品填充至包裝件中，以便可以實現快速計時并因此實現高容量。盡管流速高，然而，為了滿足衛生要求并避免污染包裝件或填充機，填充應當盡量不飛濺和起泡。盡管在EP 2 199 249 B1中提出的方法使得可以在閉合填充閥時實現干凈的失速(clean stall)而不會滴落，但實際上由于其它原因其已經證明是不利的。這是因為在填充閥仍然打開的情況下節流閥的完全截止在產品流中產生了空氣夾雜物。一方面，這是由于流出填充裝置的產品流在堵塞的節流閥和打開的填充閥之間的部分中引起負壓的事實，這導致了空氣通過填充閥被吸入裝置中。空氣與產品流的流動方向相反并且流入裝置中，因此在產品流中產生不期望的空氣夾雜物。當將內容物填充到包裝件中時，這會導致失速(stall)并且增強了飛濺的形成。負壓還導致待填充的內容物(例如牛奶)的空氣滲出(“釋氣”)，從而導致更多的空氣夾雜物。衛生缺點是其一個后果，例如污染填充系統。以這種方式，特別是在食品的無菌填充中要遵守的高衛生要求很難滿足。

發明內容