CN114901557A - 用于对容器进行充气的充气设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于对容器（100）进行充气的充气设备，其包括：可旋转的充气转子（2），其具有用于接纳容器（100）的容器接纳部（20）并且具有用于通过馈入口（22）将气体馈入到充气转子（2）中的馈入区（21），其中，容器接纳部（20）包括充气喷嘴（23），该充气喷嘴（23）为了对容器（100）进行充气而通过通道（24）与馈入区（21）的馈入口（22）流动连接；以及具有固定式的供应口（31）的固定式的气体供应部（3），该固定式的供应口（31）如此布置在馈入区处，使得供应口能够与馈入口流动连接；提出了，其中，在运行状态中能够从气体供应部（3）给充气转子（2）供应气体，其方式为：馈入口（22）通过充气转子（2）的旋转而朝固定式的供应口（31）运动，由此馈入口（22）与供应口（31）流动连接，其特征在于，馈入区（21）与气体供应部（3）以迷宫密封部（4）的形式无接触地连接，使得充气转子（2）在运行状态中能够相对于气体供应部（3）旋转。

Description

用于对容器进行充气的充气设备和方法

技术领域

本发明涉及按照独立权利要求的前序部分所述的一种用于对容器进行充气的充气设备、一种具有按照本发明的充气设备的封闭机以及一种用于对容器进行的充气的方法。

背景技术

由现有技术已知，借助于盖来封闭罐以用于制造封闭的罐。在此能够涉及下述罐，在该罐中例如布置食物；食物经常是饮料如例如啤酒。

在封闭罐时，经常从盖堆叠结构分开盖并且借助于盖接纳装置将盖输送到封闭机中、如例如罐折边机器中。之后，将盖安放在罐的开口上并且例如通过折边将其与罐基本上牢固地连接。这类装置以及这类方法例如由US 2,840,963已知。

此外已知的是，至少在将盖部分区段地供应到容器封闭装置期间，将气体如例如化学惰性的气体输送到盖的下侧；气体基本上平行于盖的下侧进行输送。这个下侧在符合规定的使用的情况下面向罐的开口。因此能够确保，罐的没有布置食物的剩余容积在封闭之前基本上充注有气体，其中，通过气体尽可能完全排出最初存在于剩余容积中的空气。就此能够必要时实现布置在罐中的食物的更长的耐存储性。

为了供应气体，经常在封闭机中使用用于至少一个容器的充气设备，借助于该充气设备能够将气体输送到盖的下侧、或者说容器的开口。为此，充气设备具有用于气体的通道，该通道通过充气设备的充气转子中的导向板将气流引导到充气设备的容器接纳部处的充气喷嘴。气体由固定式的气体供应部馈入到可旋转的充气转子中。

然而，先前已知的现有技术具有下述缺点，即：气体供应部在可旋转的充气转子中在磨削/摩擦的接触中相对于彼此布置，由此在气体供应部和充气转子处会导致磨损。此外，存在永久的需求，即：更高效地对容器进行充气并且确保对容器的卫生封闭。

发明内容

因此本发明的任务是，避免由现有技术已知的缺点，尤其即提供一种高效、卫生且低磨损的充气设备。

这些任务通过按照独立权利要求的前序部分所述的用于对容器进行充气的充气设备、具有按照本发明的充气设备的封闭机以及用于对容器进行充气的方法来解决。

从属权利要求涉及本发明的优选的实施方式。

本发明涉及一种用于对容器进行充气的充气设备，其具有可旋转的充气转子，该充气转子具有用于接纳容器和盖的容器接纳部并且用于具有通过馈入口将气体馈入到充气转子中的馈入区。容器接纳部拥有充气喷嘴，该充气喷嘴为了对容器进行充气而通过通道与馈入区的馈入口流动连接。此外，充气设备包括具有固定式的供应口的固定式的气体供应部，该供应口如此布置在馈入区处，使得供应口能够与馈入口流动连接。于是在运行状态中能够从气体供应部给充气转子供应气体，其方式为：馈入口通过充气转子的旋转而朝固定式的供应口运动，由此馈入口与供应口流动连接。按照本发明的充气设备的特征在于，馈入区（即充气转子）与气体供应部以迷宫密封部的形式无接触地连接，使得充气转子能够在运行状态中相对于气体供应部旋转。

气体能够尤其是化学惰性的气体，如例如氮气（N₂）、二氧化碳（CO₂）、稀有气体或者这些气体的任意的组合。在本发明的一种特别重要的实施方式中，气体是二氧化碳并且容器是饮料罐，或者气体是氮气并且容器是食品罐头。

在实践中，气体供应部能够包括凹槽，并且馈入区能够包括布置在气体供应部的凹槽中的接片，它们以迷宫密封部的形式无接触地连接。替代地，馈入区能够包括凹槽并且气体供应部能够包括布置在馈入区的凹槽中的接片，它们以迷宫密封部的形式无接触地连接。优选迷宫密封部通过布置在至少一个凹槽中的至少一个接片构成。在接片与凹槽之间于是构成（薄的）通常U形的间隙。密封效果在此基于通过有待密封的间隙对流动路径的延长，由此明显提高了气体的流动阻力。通过间隙而引起的路径延长通过凹槽与接片的相互接合来实现。于是通过迷宫密封部而存在可旋转的充气转子与固定式的气体供应部的咬合。在实践中，馈入区也能够包括多个凹槽和接片，它们布置（咬合）在气体供应部的各自的凹槽和接片中。

利用更大的数目的凹槽和接片能够增大密封效果，然而而后也很难清洁迷宫密封部。

馈入区优选布置在充气转子的旋转中心处。在实践中，在此能围绕轴线旋转的轴为了使充气转子旋转而能够布置在旋转中心中，该轴抗转动地与充气转子连接。特别优选接片（并且凹槽也）平行于旋转的轴线（或者说平行于轴）延伸。在此，接片尤其是圆形的接片并且凹槽是圆形的凹槽。

通道能够布置在充气转子的内部中。此外，通道能够如此设计，使得该通道构成馈入口与充气喷嘴之间的最短距离。优选通道基本上通过充气转子的内部中的导向板构成，该导向板沿着气体的流动方向延伸（即尤其沿相对于旋转的轴线的径向方向）。

在一种优选的实施方式中，充气转子包括具有充气喷嘴的多个容器接纳部，其中，充气喷嘴通过各自的馈入口与馈入区流动连接。原则上，即每个充气喷嘴都能够通过各自的通道与供应口流动连接，对此每个充气喷嘴与各自的馈入口流动连接。在此，容器接纳部优选沿着尤其圆形的充气转子的周缘来布置并且例如以均匀的间隔相对于彼此布置。在特殊的情况下，充气转子能够设计为充气星形结构或者圆形的板。

特别优选气体供应部能够包括具有环开口的喷嘴环。在此，环开口如此布置在供应口处，使得供应口通过环开口能够选择性地与馈入口中的至少一个馈入口流动连接，其方式为：至少一个馈入口在运行状态中通过充气转子的旋转而朝环开口运动，由此馈入口与环开口流动连接并且因此与供应口流动连接。因此能够选择性地仅对唯一的容器进行充气，而另外的容器接纳部处的其他的容器还没有充气，而是只有当它们各自的馈入口与环开口流动连接时才进行充气。不言而喻地，为此不需要喷嘴环，原则上也能够选择性地仅对唯一的容器进行充气，其方式为：馈入口与供应口流动连接，而另外的容器接纳部处的其他的容器还没有充气，而是只有当它们各自的馈入口与供应口流动连接（通过充气转子的旋转）时才进行充气。但是，如果环开口如此大于馈入口，使得环开口沿着喷嘴环的周缘在多个馈入口上延伸，则（至少）两个馈入口也能够同时与环开口流动连接。这能够用于，在容器以其开口引导到盖之前对容器接纳部/盖进行预先充气，或者说在接纳容器之前对容器接纳部进行预先充气。类似的效果能够在没有喷嘴环的情况下利用供应口来实现，该供应口在多个（例如两个）馈入口上延伸。环开口或者说供应口的延伸部仅允许在充气转子的特定的/能预先给定的区段中的气流。

在本发明的一种实施方案中，馈入口能够以圆形布置，其中，喷嘴环如此布置在馈入口（在馈入口上）处，使得馈入口通过喷嘴环来封闭/遮盖，从而仅布置在环开口处的馈入口与供应口流动连接。通过充气转子的旋转使其他的馈入口朝环开口运动。

在实践中，充气转子优选包括用于将容器供应到容器接纳部的容器供应部和用于从容器接纳部运走经充气的容器的容器引出部。在此，通过充气转子的旋转将容器从容器接纳部运输到容器引出部，其中，对容器进行充气并且优选将盖施加到容器的开口上。此外，容器引出部通常通向用于用盖来封闭容器的封闭设备。

充气设备能够包括清洁***，该清洁***为了清洁迷宫密封部而如此布置在迷宫密封部处，使得在运行状态中能够给迷宫密封部供应清洁流体。为此，通过清洁***能够给迷宫密封部和/或馈入口供应例如作为清洁流体的气体，或者能够提供用于引入例如液态的清洁流体的单独的清洁通道。

气体供应部能够尤其设计为具有气管的覆盖件，该覆盖件围绕轴并且在充气转子上布置在馈入区之上。在此，清洁通道能够优选布置在覆盖件中并且从清洁***的清洁流体供应部在气体供应部与充气转子之间进行引导。

作为清洁流体主要适用二氧化氯、基于ECA的消毒剂、泡沫清洁剂、尤其包括氧化胺和磷酸的泡沫清洁剂、酒精和其他的消毒剂。

本发明此外涉及一种用于容器的封闭机、尤其封罐机，其包括用于将盖供应到容器的盖供应装置、用于将气体供应到容器的按照本发明的充气设备以及用于用盖来封闭容器的封闭设备。在实践中，容器在接纳在充气转子的容器接纳部中时被充气并且盖设置在容器上方。之后，容器连同处于盖开口上的盖被引入到封闭设备并且在那里被封闭。特别地，容器是罐，其在封闭设备中连同盖以已知方式被折边。

本发明的附加的方面涉及一种用于对容器进行充气的方法。该方法包括如下步骤：

●提供按照本发明的充气设备；

●通过容器接纳部来接纳容器；

●通过充气转子的旋转使馈入口朝供应口运动；

●从气体供应部将气体馈入到充气转子中；

●由充气转子的充气喷嘴对容器进行充气。

之后，容器如前面所提到的那样连同盖被引入到封闭设备中并且在那里被封闭。在接纳容器之前，盖通常布置在容器接纳部处。

附图说明

本发明的另外的特征和优点在下文中根据实施例为了更好的理解而更详细地阐释，而不会使本发明局限于这些实施例。其中：

图1示出了按照本发明的充气设备第一立体图；

图2示出了按照图1的按照本发明的充气转子的第一截面示图；

图3示出了按照本发明的封闭机的俯视图；

图4示出了按照本发明的充气转子的另外的实施例的截面示图；

图5示出了按照图1的按照本发明的充气转子的第二截面示图；

图6示出了按照本发明的充气设备的另外的立体图。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的充气设备1的立体图。在此，用于对容器进行充气的充气设备1包括可旋转的充气转子2，该充气转子与轴5抗转动地连接并且在运行状态中能够通过轴5围绕轴线X的旋转而进行旋转。

充气转子2包括用于接纳容器的容器接纳部，该容器接纳部也在图3和图6中以附图标记20示出。

充气转子2拥有用于将气体通过馈入口22馈入到充气转子2中的馈入区21。馈入区21位于旋转中心R处，轴5也布置在该旋转中心中。

容器接纳部20按照图3和图6包括充气喷嘴23，该充气喷嘴23为了对容器进行充气而通过通道24与馈入区21的馈入口22流动连接。

此外，充气设备1包括具有固定式的供应口（在图4和图6中示出为31）的固定式的气体供应部3，该固定式的供应口31如此布置在馈入区21处，使得供应口31能够与馈入口21流动连接。在运行状态中能够从气体供应部3给充气转子2供应气体，其方式为：馈入口22通过充气转子2围绕轴线X的旋转而朝固定式的供应口31运动，由此馈入口22与供应口31流动连接。在图4中，馈入口22与供应口31流动连接。供应口也能够视为供应室31。

在此，馈入区21与气体供应部3以迷宫密封部4的形式无接触地连接，使得充气转子2能够在运行状态中相对于气体供应部3旋转。气体供应部在所示出的实施方式中如一种覆盖件33那样围绕轴5并且在充气转子2上布置在馈入区21上方。通过迷宫密封部4避免了气体从充气设备剧烈地流出以及避免了充气转子2与气体供应部3的磨削的/摩擦的接触。

绝对密封性就按照本发明的无接触式的迷宫密封部4而言不是必要的。特别地，能够从迷宫密封部4到充气转子2的表面34、以及到充气转子的***设备（在该***设备处容器接纳部通常沿着充气转子的周缘布置）实现容易的表面气流，以便在那里在容器接纳部的容器处产生气体环境。在此，特别优选将二氧化碳作为气体并且在饮料容器、如罐的情况下产生CO₂环境。

按照图1的充气设备1此外包括清洁***6，该清洁***为了清洁迷宫密封部4如此布置在迷宫密封部4处，使得能够在运行状态中给迷宫密封部4供应清洁流体。迷宫密封部4的所示出的设计方案对于与清洁***6的组合来说具有下述优点，即：在迷宫密封部4中不会形成清洁流体的堆积（Sumpf），而是清洁流体能够简单地流出。在图5中更精确地说明清洁***6。

图2示出了按照本发明的充气转子2的第一截面示图，其中示出了充气转子2连同迷宫密封部4的截面。

在此，迷宫密封部4设计如下。气体供应部3包括凹槽42，并且馈入区21具有布置在凹槽42中的接片41。接片41与凹槽42以迷宫密封部4的形式无接触地连接，即接片41如此布置在凹槽42中，使得在它们两个之间构成（薄的）间隙43。在此，密封效果基于通过间隙43对流动路径的延长，由此明显提高了流动阻力。通过间隙43而引起的路径延长通过凹槽42与接片41的相互接合来实现。于是通过迷宫密封部4而存在可旋转的充气转子2与固定式的气体供应部3的咬合。

原则上，馈入区能够包括多个凹槽和接片，它们布置（咬合）在气体供应部的各自的凹槽和接片中。利用更大的数目的凹槽和接片能够增大密封效果。然而在此，对迷宫密封部的清洁变得困难并且降低了前面说明的有利的、从迷宫密封部4到表面34上的表面气流。

接片41和凹槽42平行于旋转的轴线X（平行于轴5）延伸。在此，接片设计为圆形的接片并且凹槽设计为圆形的凹槽。

图3示出了按照本发明的封闭机10的俯视图。

用于容器100的封闭机10包括用于将盖101供应到容器100的盖供应装置11、用于将气体供应到容器100的按照本发明的充气设备1、以及用于用盖101来封闭容器的封闭设备14。

在所示出的实施例中，封闭机10优选设计为封罐机10。在此，容器100是罐，其在封闭设备14中折边，该封闭设备设计为罐折边机器14。在此，作为气体优选将二氧化碳或者氮气供应给罐。

在运行状态中，盖101沿着箭头C通过盖供应装置11引入到封闭机10中。在此，盖101布置在充气转子2上。通过充气转子2围绕轴线X的旋转而进一步运输盖101。而后，容器100通过容器供应部12引入到充气转子2的容器接纳部20中。在那里，容器100用气体如二氧化碳或者氮气来充气并且与盖101结合在一起。

通过下述方式进行充气，即：馈入口22通过充气转子2的旋转而朝供应口31运动，使得能够实现将气体从气体供应部3馈入到充气转子2中。沿着箭头B从气体供应部3到充气转子2中进行气体供给。从充气转子2的充气喷嘴23给容器100供应气体。通过（如关于图6说明的）环形凹槽能够优选对整个区域D进行充气，以代替仅对唯一的容器进行充气。

充气转子2包括具有充气喷嘴23的多个容器接纳部20，其中，充气喷嘴23通过各自的馈入口22与馈入区21流动连接。

通过容器引出部13将容器从充气设备1运输到封闭设备14。

图4示出了按照本发明的充气转子2的另外的实施例的截面示图。

固定式的供应口31布置在馈入区21处。在所示出的配置中，供应口31布置在馈入口22上方并且因此与馈入口22流动连接。

能够从气体供应部3沿着箭头D给充气转子2供应气体。于是实现了沿着箭头F的气流，该气流从气体供应部3的供应口31输送到充气转子2的馈入口22中。在充气转子2中，气体通过充气转子2的内部25中的通道24流动直至充气喷嘴23，在那里容器100加载有气体。然而，容器100的气体环境的一部分也通过下述气体构成，该气体从迷宫密封部4以表面气流的形式通过充气转子的表面34流动到容器100和盖101。

在此，馈入区21与气体供应部3以迷宫密封部4的形式无接触地连接，使得充气转子2能够在运行状态中相对于气体供应部3旋转。迷宫密封部4对应于按照图2的实施方案。

在按照图4的实施方式中，气体供应部3此外通过轴密封部7相对于轴5得到密封。

图5示出了按照图1的按照本发明的充气转子1的第二截面示图。

清洁***6包括清洁通道61和62，这些清洁通道如此布置在迷宫密封部4处，使得为了在运行状态中对迷宫密封部4进行清洁而能够将呈用于对容器进行充气的液体或气体的形式的清洁流体供应到迷宫密封部4。具有接片41和凹槽42的迷宫密封部4的所示出的设计方案（关于图2更精确地说明）在与清洁***6组合的情况下具有下述优点，即：在迷宫密封部4中不会形成清洁流体堆积，而是清洁流体能够容易地流出。由此能够实现对迷宫密封部4和按照本发明的设备的卫生清洁。

此外，清洁***也能够使用作为（附加的）的气体供应部，其中，在表面34上方的表面气流将会通过清洁通道61得到强化，以便增大围绕容器的气体环境。

图6示出了按照本发明的充气设备1的另一立体图。

充气转子1包括具有充气喷嘴23的多个容器接纳部20，这些充气喷嘴通过通道与馈入区21以及其各自的馈入口22流动连接。

此外，气体供应部3包括具有环开口320的喷嘴环32。在此，环开口320如此布置在供应口31处，使得馈入区21能够通过环开口320选择性地与馈入口22中的至少一个馈入口流动连接，其方式为：至少一个馈入口22在运行状态中通过充气转子2围绕轴线X的旋转而朝环开口320运动，由此馈入口22与环开口320流动连接。如果馈入口22与环开口320流动连接，那么该馈入口也与气体供应部3和供应口31流动连接。供应口31用作环形凹槽31并且在这个实施方案中也能够视为供应室，该供应室至少部分地在喷嘴环32处、尤其在该喷嘴环上方布置在气体供应部3中。

能够例如选择性地仅对唯一的容器进行充气，而还未对另外的容器接纳部20处的其他的容器进行充气，而是只有当它们各自的馈入口22与环开口320流动连接时才进行充气。

但是，环开口320如此设计得比馈入口22要大，使得环开口320沿着喷嘴环32的周缘U在多个馈入口22上延伸。于是也能够使（至少）两个馈入口22同时与环开口320流动连接。于是能够对一个馈入口22进行预先充气，而对于其他的馈入口22而言对容器进行充气。

类似的效果能够在没有喷嘴环32的情况下用供应口31来实现，该供应口在多个（例如两个）馈入口22上延伸。环开口320或者说供应口31的延伸部仅允许在充气转子3的特定的/能预先给定的区段（在3图中为D）中的气流。

Claims (15)

1.用于对容器（100）进行充气的充气设备，其包括：

●可旋转的充气转子（2），其具有用于接纳所述容器（100）的容器接纳部（20）并且具有用于通过馈入口（22）将气体馈入到所述充气转子（2）中的馈入区（21），其中，所述容器接纳部（20）包括充气喷嘴（23），该充气喷嘴（23）为了对所述容器（100）进行充气而通过通道（24）与所述馈入区（21）的馈入口（22）流动连接；以及

●具有固定式的供应口（31）的固定式的气体供应部（3），该固定式的供应口（31）如此布置在所述馈入区（21）处，使得所述供应口（31）能够与所述馈入口（22）流动连接；

其中，在运行状态中能够从所述气体供应部（3）给所述充气转子（2）供应气体，其方式为：所述馈入口（22）通过所述充气转子（2）的旋转而朝固定式的供应口（31）运动，由此所述馈入口（22）与所述供应口（31）流动连接，其特征在于，所述馈入区（21）与所述气体供应部（3）以迷宫密封部（4）的形式无接触地连接，使得所述充气转子（2）在运行状态中能够相对于所述气体供应部（3）旋转。

2.根据权利要求1所述的充气设备，其中，所述气体供应部（3）包括凹槽（42）并且所述馈入区（21）包括布置在所述凹槽（42）中的接片（41），它们以迷宫密封部（4）的形式无接触地连接。

3.根据权利要求1所述的充气设备，其中，所述馈入区（21）包括凹槽（42）并且所述气体供应部（3）包括布置在所述凹槽（42）中的接片（41），它们以迷宫密封部（4）的形式无接触地连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其中，所述馈入区（21）布置在所述充气转子（2）的旋转中心（R）处。

5.根据权利要求4所述的充气设备，其中，能围绕轴线（X）旋转的轴（5）布置用于使所述充气转子（2）在所述旋转中心（R）中旋转并且抗转动地与所述充气转子（2）连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其中，所述通道（24）布置在所述充气转子（2）的内部（25）中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其中，所述充气转子（2）包括具有充气喷嘴（23）的多个容器接纳部（20），其中，所述充气喷嘴（23）通过各自的馈入口（22）与所述馈入区（21）流动连接。

8.根据权利要求7所述的充气设备，其中，所述气体供应部包括具有环开口（320）的喷嘴环（32），其中，所述环开口（320）如此布置在所述供应口（31）处，使得所述馈入区（21）能够通过所述环开口选择性地与所述馈入口（22）中的至少一个馈入口流动连接，其方式为：至少一个所述馈入口（22）在运行状态中通过所述充气转子（2）的旋转而朝所述环开口（320）运动，由此所述馈入口（22）与所述环开口（320）流动连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其中，所述充气转子（2）设计为圆形的板。

10.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其包括容器供应部（12）和容器引出部（13），该容器供应部用于将容器（100）供应到所述容器接纳部（20），该容器引出部用于从所述容器接纳部（20）运走具有盖（101）的经充气的容器（100）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的充气设备，其包括清洁***（6、61、62），该清洁***为了清洁所述迷宫密封部（4）而如此布置在所述迷宫密封部（4）处，使得在运行状态中能够给所述迷宫密封部（4）供应清洁流体。

12.根据权利要求11所述的充气设备，其中，所述清洁***（6）包括第一清洁通道（61），这个清洁通道（61）布置在所述迷宫密封部（4）处，使得在运行状态中能够给所述迷宫密封部（4）供应所述清洁流体。

13.根据权利要求12所述的充气设备，其中，所述清洁***（6）包括第二清洁通道（62），该第二清洁通道如此布置在所述馈入口（22）处，使得在运行状态中能够给所述馈入口（22）供应所述清洁流体。

14.用于容器（100）的封闭机、尤其封罐机（10），其包括用于将盖（101）供应到容器（100）的盖供应装置（11）、用于将气体供应到所述容器（100）的根据权利要求1-13中任一项所述的充气设备（1）、以及用于用所述盖（101）来封闭所述容器（100）的封闭设备（14）。

15.用于对容器（100）进行充气的方法，其包括：

a）提供根据权利要求1-13中任一项所述的充气设备（1）；

b）通过容器接纳部（20）来接纳容器（100）；

c）通过充气转子（2）的旋转使馈入口（22）朝供应口（31）运动；

d）从气体供应部（3）将气体馈入到所述充气转子（2）中；

e）从所述充气转子（2）的充气喷嘴（23）对所述容器（100）进行充气。

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