CN101952173A - 为容器填充两种制品的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少一个容积测量***(4)的填充装置，容积测量***(4)包括圆筒(41)，圆筒(41)设置有活塞(43)，活塞(43)由电动或气动驱动器件(7)驱动，驱动器件(7)连接至所述装置的参数化控制单元，圆筒(41)还在低端部设置有通过第一吸管(49a、49b)连接至第一存储罐(1)的第一吸口、通过第二吸管连接至第二罐(2)的第二输入口、以及通过排出管连接至喷嘴(6)的排出口。形式为瓣阀(81、82)的阀门***设置在吸管上和填充喷嘴处，每个阀门***由独立的电动式和/或气动式驱动器件(91、92)单独地驱动以打开和关闭，驱动器件(91、92)连接至所述装置的控制单元。

Description

为容器填充两种制品的装置
本发明涉及用于向例如瓶或罐的中空容器填充至少两种填充制品的装置，具体涉及向中空容器填充两种食品、尤其是液体的装置。
公知的是，具体由美国专利5,107,907公开了一种为容器填充两种食品混合物的装置，所述装置是旋转式的，包括上下重叠设置的用于存储两种填充食品的两个罐体、以及多个填充站，其中每个填充站都包括填充喷嘴和通常称为容积测量装置的容积测量***。该容积测量装置包括圆筒，该圆筒限定按量分配室并设置有排吸活塞，且在低端部设置有通过第一吸管连接至第一存储罐的第一吸口、通过第二吸管连接至第二存储罐的第二吸口、以及通过排出管连接至填充喷嘴的排出口。设置阀门***以选择性地使按量分配室与第一罐体、第二罐体或填充喷嘴流体联通。
该阀门***包括中空管，该中空管转动地设置在圆筒中，并设置有根据所述中空管转动的位置与排吸开口相对的开口，以及设置在填充喷嘴中的第二活塞，第二活塞可从高位移位至低位以分别打开和关闭填充喷嘴的分配开口。通过不同的凸轮机械***来执行转动管的转动控制以及填充喷嘴和排吸活塞的活塞控制。
具有设置在测量圆筒中的转动管的阀门***，可基本上排出所有随后将在两个吸取阶段执行的混合物，从而保证测量的精确性。然而，对安装而言，该转动管易损坏。并且对安装而言，不同的机械凸轮驱动***以及吸管很笨重并且很长，从而大大增加了装置所占的空间。所期望的混合物有任何改变，都需要完全替换凸轮***。而且，装置的填充站只能无差别地应用，各个填充站制品的混合物完全相同。
本发明的目的在于提出克服至少一个上述不足的填充装置，其设计简单，易于适应所期望的制品混合物，同时保证混合物中不同制品的精确计量。
为此，本发明提出一种用于填充容器的装置，更优选为旋转式的，包括至少两个存储两种填充制品的罐、以及至少一个填充站，所述填充站包括填充喷嘴以及容积测量***，所述容积测量***包括：
圆筒，限定按量分配室，设置有由第一驱动器件驱动的排吸活塞，并在低端部设置经第一吸管连接至第一存储罐的第一吸口、经第一吸管连接至第二存储罐的第二吸口、和经排出管连接至填充喷嘴的排出口；以及
阀门***，能够被第二驱动器件驱动，以选择性地使按量分配室与所述第一罐、所述第二罐和/或所述填充喷嘴流体联通，
其特征在于，所述阀门***包括分别设置在第一吸管和第二吸管中的第一阀门***以及第二阀门***，以及设置在所述填充喷嘴上的第三阀门***，第二独立气动式和/或电动式驱动器件单独地驱动每个阀门***以打开和关闭，所述第二独立气动式和/或电动式驱动器件连接至所述装置的参数化控制单元，所述排吸活塞由电动式或气动式驱动器件驱动，所述电动式或气动式驱动器件连接至所述控制单元。
根据本发明，所述阀门***设置在吸口的上游和排出口的下游，并可由单独的电动式和/或气动式驱动器件分别地驱动，通过适当地控制所述阀门***和活塞的驱动器件，可容易地执行不同的混合物。使用所述装置的控制单元，操作者可根据期望的制品混合物来容易地配置活塞的冲程以及对阀门***的打开和关闭的控制。
根据具体的实施方式，所述装置是旋转式的，所述装置包括同轴的中央罐和环形罐，以及多个填充站，每个填充站的所述吸管连接至所述同轴罐的底盘的开口。
所述装置的每个填充站都包括用于其活塞和其阀门***的各自的驱动器件。同轴罐的该具体配置允许两个罐通过其底盘简单地连接至测量装置。
根据实施方式，每个阀门***由瓣阀组成，所述瓣阀设置在千斤顶的杆的自由端处，以使所述瓣阀在密封位置和打开位置之间移位，更优选地，千斤顶为气动式千斤顶。
根据具体的实施方式，设置在吸管中瓣阀的圆筒垂直地设置在中央罐的下方，所述瓣阀在其密封位置密封上部开口，吸管通过上部开口连接至同轴罐，所述瓣阀在其打开位置与所述上部开口分离。
根据实施方式，容积测量***包括板，所述板形成圆筒的低端部，所述板中形成吸管和排出管，且所述板上设置千斤顶和分配喷嘴，所述板装配在所述同轴罐的底盘处，使得管的垂直部分连接至所述底盘的开口。
有利地，所述吸管通过中间的连接管连接至同轴罐的底盘，所述吸管的长度相同，所述吸管的上部开口距按量分配室的距离基本相同。
通过参照附图对本发明具体的优选实施方式进行的详细的说明性描述，本发明将更易于理解，本发明的其他详情、特征以及优点也更加明显。其中：
图1示出了根据本发明的装置的部分俯视图，图示了填充站的位置；
图2A示出了根据图1中IIA-IIA切割面的示意图，示出外部环形罐包含的制品的第一吸取阶段；
图2B示出了在图2A中第一吸取阶段期间的吸管的两个瓣阀的示意图；
图3A与图2A相似，是根据IIIA-IIIA切割的截面图，示出中央环形罐包含的制品的第二吸取阶段；
图3B示出了在图3A中第二吸取阶段期间的吸管的两个瓣阀的示意图；
图4A与图3A相似，是示出容器中两种制品的混合物的排除阶段的示意图；以及
图4B是示出在图4A的排出阶段中期间吸管的两个瓣阀的示意图。
参照图1和图2A，该装置是旋转式的并且包括旋转卡鲁赛尔以及多个填充站3，该旋转卡鲁赛尔具有垂直旋转轴A，承载着用于分别存储两种制品P1和P2的两个同轴环形罐1、2(部分地在图2A中示出)，该多个填充站3以整齐的角距围绕旋转轴设置。旋转卡鲁赛尔(未示出)常规地包括支架结构，该支架结构设置为在围绕垂直旋转轴的固定架上转动，所述罐设置在所述结构支架上。
内部环形罐(称为中央罐2)由圆筒状内侧壁21、圆筒状中间侧壁22以及平面底盘23组成。外部环形罐(称为外部罐1)由所述中间侧壁22、圆筒状外侧壁11和平面底盘13(图3A)形成。
每个填充站3包括容积测量装置4和填充喷嘴6。该容积测量装置包括圆筒41，圆筒41限定基本为圆筒状的按量分配室42，其中滑动地设置有排吸活塞43。圆筒基本定向为竖直方向，并平行于外壁11。活塞与空心杆44的一端成为一体，空心杆44垂直向上延伸出圆筒并连接至驱动***7，以根据上升吸取运动和下降排出运动来使活塞移位。驱动***7由例如无刷电动机或线性电动机的电动机71组成，电动机71由装置的参数化控制单元(图中未示出)控制，所述电动机能够按照在两个方向上转动的方式驱动蜗杆72，活塞的空心杆设置在蜗杆72上。
根据图1，圆筒在低端部具有第一吸口45、第二吸口46以及排出口47。排出管48将排出口连接至填充喷嘴。第一吸管49将第一吸口45连接至开口14，开口14设置在外部罐的底盘13中。第二吸管50将第二吸口46连接至开口24(图3A)，开口24设置在中央罐的底盘中。
在该实施方式中，测量装置包括在一个或多个部件中的基本为板状的支承板51，支承板51在称为上部的第一面上包括圆柱形凹部52。该板设置在圆筒上，并形成圆筒的低端部，依照圆筒的轴形成该板的凹部。在该板中形成排吸管，每个管在主凹部的外壁上引出。
排出管48包括第一水平部48a，第一水平部48a从排出口47水平地延伸出并由第二垂直部48b延伸，第二垂直部48b在板的低端面上引出，且喷嘴连接至第二垂直部48b。填充喷嘴6包括中空体，该中空体设置有垂直定向的圆筒状内部通道，内部通道在喷嘴体的低端面上引出，以形成排出口61。喷嘴体通过其上端部被设置在板的低端面上，喷嘴体的内部通道在排出管的第二部分的轴中。
参照图2A和图3A，每个吸管都包括第一水平部49a、50a，第一水平部49a、50a从各自的吸口45、46延伸出并由第二垂直部49b、50b延伸，第二垂直部49b、50b在板的上端面上引出。通过板将测量装置设置在罐上，所述板装配在罐的底盘上，使得管的垂直部分连接至底盘的开口14、24。根据图2A，外部罐的开口14设置有向下垂直延伸的第一管式连接管15，第一管式连接管15的低端开口16连接至第一吸管。根据图3A，中央罐的开口24设置有水平向外部延伸的第二管式连接管25，第二管式连接管25具有方向向下的低端开口26，且基本上根据第一连接管15的开口的水平面进行设置，并且第二连接管25距圆筒的轴的距离与第一连接管15距圆筒的轴的距离相同。当板被装配在罐上时，吸管的开口49c和50c分别与第一连接管15的开口和第二连接管25的开口相对。
如图1所示，相同长度的吸管在排出管水平轴两侧对称地设置在排出口的相对侧。
喷嘴设置有可打开和关闭排出口61的阀门***。该阀门***包括密封瓣阀81，密封瓣阀81设置在填充喷嘴中并由气压千斤顶91控制来打开或关闭。千斤顶的本体设置在板的上端面上，千斤顶的杆91a垂直延伸入排出管的垂直部分48b中和喷嘴的轴通道中，并在其自由端承载瓣阀81，使得通过千斤顶，瓣阀可在低密封位置和高开放位置之间平移地垂直移位。
每个吸管49、50都设置有阀门***以打开或关闭其垂直部分49b、50b的开口49c、50c。每个阀门***都包括密封瓣阀82、83，密封瓣阀82、83设置在垂直部分中并由气压千斤顶92、93控制来打开或关闭。千斤顶的本体垂直地设置在板的低端面上，千斤顶的杆92a、93a越过板并垂直延伸入垂直部分且在其自由端承载瓣阀82、83，使得瓣阀可在高密封位置和低开放位置之间平移地垂直移位，在高密封位置处瓣阀支承开口49c、50c的边，且在低开放位置处瓣阀与所述开口分离。气压千斤顶91、92、93由装置的控制单元控制。
下面参照附图描述装置的填充站的操作，假设为容器R填充外部罐包含的制品1和中央罐包含的制品2的混合物。
在第一吸取阶段，喷嘴的密封瓣阀81和第二吸管的密封瓣阀83处于密封位置，如图2A和2B所示，通过千斤顶92的控制使第一吸管的瓣阀82进入打开位置，且通过电动机71的控制使活塞43向上移位，以将设定量的制品P1从外部罐吸入按量分配室。一旦完成制品P1的吸取，第一吸管的瓣阀被移位至关闭位置，且第二吸管的瓣阀进入打开位置，以从中央罐吸取设定量的制品P2，如图3A和3B所示。一旦完成吸取，第二吸管的瓣阀进入密封位置，通过千斤顶91的控制使喷嘴的密封瓣阀进入打开位置，且通过电动机71的控制使活塞43向下移位，以对置于排出喷嘴下方的容器R进行填充，如图4A和4B所示。以图4A所示活塞的位置为起始，可开始对容器进行新的填充周期。
应理解的是，通过参数化控制单元来适当地控制千斤顶和电动机、经由参数化控制单元来改变活塞43的冲程，可容易地改变每种混合物中制品P1和制品P2的量。而且，可单独地构造每个填充站。该装置可具体应用于为容器仅填充制品P1以及仅为容器填充制品P2。
虽然描述了本发明的具体实施方式，但是显然这并不用于限定本发明，本发明的范围包括所描述装置的所有技术等价物，并且如果其结合落在本发明的范围内，则，本发明的范围还包括该结合。

Claims (7)

1.用于填充容器的装置，包括至少两个存储两种填充制品的罐、以及至少一个填充站，所述填充站包括填充喷嘴以及容积测量***，所述容积测量***包括：
圆筒，限定按量分配室，所述圆筒设置有由第一驱动器件驱动的排吸活塞，并在低端部设置经第一吸管连接至第一存储罐的第一吸口、经第一吸管连接至第二存储罐的第二吸口、和经排出管连接至填充喷嘴的排出口；以及
阀门***，能够被第二驱动器件驱动，以选择性地使所述按量分配室与所述第一罐、所述第二罐和/或所述填充喷嘴流体联通，
其特征在于，
所述阀门***包括分别设置在第一吸管(49)和第二吸管(50)中的第一阀门***(82)以及第二阀门***(83)、以及设置在所述填充喷嘴(6)上的第三阀门***，
第二独立气动式和/或电动式驱动器件(91、92、93)单独地驱动每个阀门***以打开和关闭，所述第二独立气动式和/或电动式驱动器件(91、92、93)连接至所述装置的参数化控制单元，
所述排吸活塞(43)由电动式或气动式驱动器件(7)驱动，所述电动式或气动式驱动器件(7)连接至所述控制单元。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置是旋转式的，所述装置包括同轴的中央罐(2)和环形罐(1)、以及多个填充站(3)，每个填充站的所述吸管(49、50)连接至所述同轴罐(1、2)的底盘(13、23)的开口(14、24)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，每个阀门***由瓣阀(81、82、83)组成，所述瓣阀设置在千斤顶(91、92、93)的杆(91a、92a、93a)的自由端处，以使所述瓣阀在密封位置和打开位置之间移位。
4.如权利要求2和3所述的装置，其特征在于，设置在所述吸管(49、50)中的瓣阀(82、83)的千斤顶(92、93)垂直地设置在所述中央罐(1、2)的下方，所述瓣阀在其密封位置密封上部开口，所述吸管通过所述上部开口(49c、50c)连接至所述同轴罐，所述瓣阀在其打开位置与所述上部开口分离。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述容积测量***包括板(51)，所述板形成圆筒(41)的低端部，所述板中形成所述吸管(49、50)和排出管(47)，且所述板上设置所述千斤顶(91、92、93)和所述分配喷嘴(6)，所述板装配在所述同轴罐(1、2)的底盘(13、23)处，使得所述管的垂直部分连接至所述底盘的开口(14、24)。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述吸管(49、50)通过中间的连接管(15、25)连接至所述同轴罐的底盘(14、24)。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述吸管(49、50)的长度相同，所述吸管(49、50)的上部开口(49c、50c)距所述按量分配室(43)的距离基本相同。
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