專利名稱：利用無菌瓶蓋來封閉瓶子的方法和機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分的利用無菌瓶蓋來封閉瓶子的方法以及按權(quán)利要求12前序部分的機器。
背景技術(shù)：
在一種由EP 0 993 418 B1所知的用來封閉瓶子的方法中，蓋子沿傳送帶輸送到一消毒區(qū)內(nèi)，然后在一完全設(shè)置在無菌室內(nèi)的交接裝置中進行殺菌。借助于一圓形轉(zhuǎn)臺分開安放的內(nèi)腔朝下的蓋子轉(zhuǎn)到無菌室內(nèi)，并這樣地蓋在瓶子上，使它此后可借助于一封閉機構(gòu)封閉。
在食品包裝領(lǐng)域內(nèi)還知道其他方法，其中為了擰緊，蓋子在消毒后被一相應(yīng)的擰緊工具抓住，移入瓶子輸入?yún)^(qū)并擰緊在瓶子上。
為了蓋子、瓶子、容器等等的殺菌，已知用過氧化氫工作的方法，以便接著在無菌條件下將食品等等裝入容器的經(jīng)過嚴格殺菌的內(nèi)腔。裝好的瓶子接著用鋁箔無菌封口，并在一附加的工序中在灌裝機外面擰上蓋子。這種灌裝以及封口機在結(jié)構(gòu)方面分為圓轉(zhuǎn)臺式和直線滑臺式(Linearlufer)，在這里可以進行封口或擰緊。在已知機器中擰蓋子時蓋子借助于過氧乙酸在一殺菌池內(nèi)殺菌，但這時存在這樣的危險，即包含在蓋子內(nèi)的滑動劑被洗掉，由此加大以后開瓶的難度。其他一些方法采用過氧化氫氣霧劑殺菌(EP 0 993 418 B1)，其中蓋子經(jīng)受飽含過氧化氫的氣氛。這些方法利用圓工作臺按連續(xù)的方法進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，即創(chuàng)造一種用無菌瓶蓋封閉瓶子的方法和機器，其中在直線工藝流程中不僅在垂直升降運動而且在垂直螺旋運動時都可以有節(jié)奏地在無菌條件下方便地和以高生產(chǎn)能力地操作蓋子，其中可以在蓋子和瓶區(qū)域內(nèi)更好地防止重新污染。
本發(fā)明用具有權(quán)利要求1特征的方法和具有權(quán)利要求12的機器達到上述目的。其他結(jié)構(gòu)由權(quán)利要求2至11及13至40得到。
在利用本發(fā)明的瓶子封閉方法時，蓋子在殺菌路段之外便已經(jīng)這樣排好，使得蓋子在后續(xù)的通過一垂直導軌進行的運動時達到殺菌路段的方便的上料。在其區(qū)域內(nèi)設(shè)置一可做得具有小的結(jié)構(gòu)空間的殺菌裝置，它在簡單的總體結(jié)構(gòu)的情況下保證可靠地防止重新污染。為了獲得尺寸小的殺菌路段，設(shè)置在滑出的蓋子的區(qū)域內(nèi)的入口和出口有利地具有小的尺寸。在此，這樣借助于相應(yīng)的通風系統(tǒng)引導在該殺菌路段內(nèi)腔內(nèi)產(chǎn)生的高壓無菌空氣，使得除了用流出的混合空氣有效地沖洗蓋子外，還不僅在滑出的蓋子上而且在瓶子區(qū)域內(nèi)造成持久的清洗效果。
整個封閉過程這樣安排，使得無菌瓶蓋通過一拾放系統(tǒng)放在瓶子上，而后保護無菌瓶蓋防止被重新污染，具有造成重新污染危險的封閉組件的密封封閉階段配置另一殺菌區(qū)。
從這種具有垂直輸送導軌的殺菌裝置的方案出發(fā)，分別這樣設(shè)置連接在它上面的機器組件，使得用這些模塊化的部件構(gòu)成一按節(jié)拍(getakteter)的直線滑臺。它在一直接連接在殺菌裝置上的套裝裝置的區(qū)域內(nèi)在極小的空間上與一水平的瓶輸入導軌連接。在這個借助于無菌空氣保持無二次污染的第二個殺菌區(qū)內(nèi)已經(jīng)可以借助于簡單的套裝機構(gòu)建立瓶的流體密封封閉。這里例如可以考慮殺完菌的瓶蓋和輸入的瓶之間簡單的卡扣連接。
也可以考慮這樣的機器結(jié)構(gòu)方案，在該方案中合并成瓶蓋-瓶單元的零件輸送到一后續(xù)的第三殺菌區(qū)內(nèi)。為此在一種合適的結(jié)構(gòu)中機器方案設(shè)計成這樣，使得在套裝裝置區(qū)域內(nèi)瓶和瓶蓋僅僅連接成防二次污染密封單元，并在繼續(xù)輸送到一位于第三殺菌區(qū)內(nèi)的封口裝置后它才最終封閉，這里可以設(shè)置公知的螺紋封閉、焊接封閉等等。


其他細節(jié)和功效由以下的說明和附圖得到，附圖中表示本發(fā)明機器的用來實施本方法的結(jié)構(gòu)。附圖中表示圖1作為未詳細示出的瓶子灌裝設(shè)備的一部分的本發(fā)明的機器的側(cè)視圖；圖2按圖1的機器的正視圖；圖3按圖2中III-III線的機器剖視圖；圖4按圖3中IV-IV線的機器剖開的正視圖；圖5按圖3中V-V線的類似于圖4的剖視圖；圖6在機器的對輸入的瓶蓋殺菌的裝置的區(qū)域內(nèi)的局部放大圖；圖7按圖6的殺菌裝置放大的原理圖；圖8殺菌裝置下端區(qū)域在與第二殺菌區(qū)的交接區(qū)內(nèi)的局部放大圖；圖9殺菌裝置的按圖7中IX-IX線的剖視圖；圖10-16具有無菌瓶蓋向套裝裝置的各交接階段的第二殺菌區(qū)的各個局部放大圖；圖17一具有螺旋裝置的第三殺菌區(qū)的局部放大圖；圖18-19在瓶蓋擰到瓶上時螺旋裝置的各個運動階段。
具體實施例方式
用來用無菌瓶蓋3封閉瓶2的機器1(圖1)在封閉方法中將經(jīng)由輸送帶5的公知的瓶蓋輸入裝置用作向殺菌區(qū)S的轉(zhuǎn)交裝置，然后可將瓶蓋3內(nèi)腔18朝下地從該殺菌區(qū)出發(fā)套在瓶2上。
在按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，這種封閉過程(圖3)通過這樣的方法改進，即瓶蓋3在沒有殺菌的環(huán)境下垂直地排列，并在這個輸送位置內(nèi)腔18朝水平方向敞開地在保持垂直送進方向(平面B)的情況下輸送給第一殺菌區(qū)S。在該區(qū)域S內(nèi)對瓶蓋3殺菌后接著直接送交到第二殺菌區(qū)S′內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)套在直線輸入此殺菌區(qū)S′內(nèi)的瓶2上。然后在殺菌區(qū)S′內(nèi)形成的瓶-瓶蓋單元可選擇地立即封閉，或者在套裝后繼續(xù)輸送，然后及時封閉。
瓶-瓶蓋單元在第二殺菌區(qū)S′內(nèi)可以立即通過瓶蓋3和瓶2之間的繼續(xù)的垂直相對運動封閉成一密封單元，或者在第三殺菌區(qū)S″內(nèi)通過螺旋運動、焊接過程等等實現(xiàn)與已經(jīng)套在上面的瓶蓋的密封封閉。因此在總體上創(chuàng)造了一種直線滑臺系統(tǒng)，其封閉過程具有一套裝階段和一封閉階段。從輸入完全開口的瓶子2的輸送階段出發(fā)接著是瓶蓋3的套裝階段，然后才是封閉過程的需要組件急劇運動的階段。通過避免瓶蓋3和瓶2在其開口區(qū)域內(nèi)通過運動的組件再次污染，由此例如通過一附加的輸送節(jié)拍(Frdertakt)達到空間的校正并在最佳的條件下顯著提高無菌封閉過程的可靠性。
按照本發(fā)明的方法可以自由選擇，或通過瓶蓋3和瓶2之間的利用送進-卡扣過程的相對運動進行瓶的封閉，或通過螺旋運動、焊接過程等等使瓶蓋3和瓶2相互結(jié)合。
在此，在第一殺菌區(qū)S之外的、內(nèi)腔18水平布置的、被輸送導軌5分揀入相應(yīng)的垂直區(qū)域(平面B)內(nèi)的封閉蓋3被按照節(jié)拍地繼續(xù)輸?shù)酱怪贝┻^的第一殺菌區(qū)S內(nèi)，然后在水平噴淋方向C上特別是利用過氧化氫(H2O2)進行殺菌。此后瓶蓋3在一個規(guī)定作用時間的輸送路程上引到一噴淋或沖洗區(qū)和一干燥區(qū)，并以一種有利結(jié)構(gòu)直接在輸送導軌5上轉(zhuǎn)向到內(nèi)腔18朝下的位置。瓶蓋3內(nèi)腔朝下地到達第一殺菌區(qū)S′內(nèi)，并在這里套在瓶2上。
機器1在殺菌裝置7區(qū)域內(nèi)設(shè)計成這樣，使得在瓶蓋3的垂直輸送階段中便已經(jīng)實現(xiàn)內(nèi)外側(cè)的預先殺菌，這里有效地利用從第一殺菌區(qū)S中流出的空氣-殺菌劑混合物25。通過在輸送導軌5區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)輪廓導引確保，在這個輸送階段瓶蓋3的內(nèi)腔18也可以已經(jīng)被噴淋。
在穿過第一殺菌區(qū)S時在瓶蓋3受噴淋或沖洗處理時向瓶蓋3的內(nèi)腔18利用高壓噴入至少階段性地輸入的殺菌劑，并在一作用時間后通過吹凈瓶蓋3的內(nèi)腔18進行干燥，所述作用時間取決于系統(tǒng)的節(jié)拍及噴淋和干燥區(qū)的距離決定，并且可以完全可變地匹配。
通過在輸送導軌5區(qū)域內(nèi)輸送路程的相應(yīng)選擇可以實現(xiàn)這樣的方法，用這種方法在第一殺菌區(qū)內(nèi)在高壓作用下同時對多個輸入輸送導軌內(nèi)的瓶蓋子殺菌，使得按照噴淋區(qū)內(nèi)的節(jié)拍經(jīng)過例如3個噴淋循環(huán)，然后穿過同樣多階段的干燥區(qū)。
總體上具有緊湊的組件串連的直線滑臺機器1允許最佳地控制對于方法實施所需要的無菌空氣，其中通過最佳地充分利用無菌空氣達到有效的防再次污染。這里設(shè)置成，垂直的第一殺菌區(qū)S、構(gòu)成套裝區(qū)的第二殺菌區(qū)S′和特別是用來擰緊瓶蓋3的第三殺菌區(qū)S″通過相應(yīng)地單獨產(chǎn)生的無菌的包含空氣和/或殺菌劑的排擠流防止再次污染。在圖6(按箭頭Q和Q′流動)、圖7(按箭頭G、G′、G″流動)、圖11(按箭頭Z流動)和圖17(圖箭頭R，R′和U、U′流動)中舉例表示這些條件。這里重要的是，在第一和第二殺菌區(qū)S，S′之間的區(qū)域內(nèi)例如借助于無菌空氣輸入防止瓶蓋3和已經(jīng)灌裝的輸入的瓶子2再次污染的排擠流(流動Q和Z)。從而在套裝瓶蓋3時便已經(jīng)保證瓶2的無菌封閉。
在一種實施方法中設(shè)想，至少在瓶蓋3套裝在瓶2上的區(qū)域內(nèi)進行無菌空氣輸入，并由此出發(fā)經(jīng)過在水平輸入平面A上駛?cè)氲钠孔?排出(箭頭Z)。也可以設(shè)想，輸出位于較高處的第一殺菌區(qū)S(箭頭Q′)。在流動導引的一種有利結(jié)構(gòu)中設(shè)想，它們產(chǎn)生一種層流，并在封閉階段之間的區(qū)域內(nèi)垂直引出，而不產(chǎn)生橫向流動或渦流。
當然主要借助于輸入導軌B和輸入平面A說明的方法和用它設(shè)計的機器1具有裝置組件的多軌道布局。特別是可以設(shè)想，塑料瓶2和瓶蓋3通過8軌道輸入裝置(圖2)分別按節(jié)拍在第二殺菌區(qū)S″內(nèi)結(jié)合，并從這里作為瓶-瓶蓋單元繼續(xù)輸送，以便最終封閉。
在圖1中表示一總體用1表示的機器是一未詳細畫出的用來用瓶蓋3無菌封閉瓶2的直線灌裝設(shè)備的一部分。這里可清楚看出，瓶蓋3從一公知的分選裝置4出發(fā)在一總體用5表示的輸送軌道上在具有殺菌室6的殺菌裝置7內(nèi)殺菌，在無菌條件下套在沿一水平輸送平面A輸入的瓶子2上，然后借助于封口裝置8將瓶封閉。
在按本發(fā)明的機器1的方案中設(shè)想，殺菌裝置7通過一上側(cè)的分選裝置4和一確定垂直平面B的輸送軌道5與殺菌裝置7連接。此殺菌裝置7與一在出口端接收瓶蓋3及與一水平的瓶輸入裝置9連接的套裝和/或封口單元T共同作用。這些裝置組件4和7以及T與至少一個具有封閉機構(gòu)的封口裝置8共同構(gòu)成一按節(jié)拍的直線滑臺形式的機組(圖3)。
在按圖2至5的圖示中表示這種直線滑臺機器1的原理性結(jié)構(gòu)的不同視圖，它特別是用來實現(xiàn)在多軌道尤其是8軌道結(jié)構(gòu)中平行封口過程中的H2O2殺菌(圖2、圖4、圖5)。利用在分離的殺菌殼體內(nèi)進行的兩步封閉過程，在一個有利的結(jié)構(gòu)緊湊的、技術(shù)費用減小的單元中達到更好的衛(wèi)生保健。
按圖3的剖視圖結(jié)合圖6和圖7表示在輸入瓶蓋3時相應(yīng)的移動階段，其中瓶蓋在一輸送軌道5上垂直穿過一總體表示為分區(qū)7的具有無菌室6的殺菌裝置(圖3)導入，在該無菌室6內(nèi)形成第一殺菌區(qū)S。在輸送軌道5的下端上設(shè)置軌道5的轉(zhuǎn)向段11，此轉(zhuǎn)向段在一設(shè)置在第二殺菌區(qū)S′內(nèi)的套裝裝置12的附近區(qū)域引出。這里此套裝裝置12具有一套裝機構(gòu)13(圖10至16)，它在本發(fā)明結(jié)構(gòu)的直線滑臺機器1中設(shè)計成既可以用來套裝，又可以用來封口。代替在重力作用下繼續(xù)傳輸瓶蓋3的轉(zhuǎn)向段11也可以考慮，設(shè)置一將瓶蓋3轉(zhuǎn)交到殺菌區(qū)S′的回轉(zhuǎn)機構(gòu)等等輸送元件(未畫出)。
緊接在第二殺菌區(qū)S′后面設(shè)置一具有帶封閉機構(gòu)10的封口裝置8的第三殺菌區(qū)S″，其中殺菌裝置7、套裝裝置12和封口裝置8分別設(shè)置在按圖3的剖視圖中表示的殺菌殼體14、15、16內(nèi)。這些組件有利地這樣固定在瓶輸送裝置9的水平輸入瓶2的瓶傳送件的上方，使得形成殺菌區(qū)S、S′、S″緊密地成行排列(圖3)。這里也可以考慮，這些殺菌區(qū)域沿輸入方向F相互離開一規(guī)定空節(jié)拍(Leertakt)的距離設(shè)置(未示出)。
按圖1和2的機器1的總圖表示，一總體用17表示的通風系統(tǒng)通入相應(yīng)的殺菌殼體14，15，16內(nèi)，此系統(tǒng)與殺菌區(qū)S，S′，S″內(nèi)的噴嘴共同作用，所述噴嘴的控制和分配功能后面還要詳細說明。此保證無菌封口過程的、調(diào)節(jié)輸入空氣和輸出空氣的各自分配的通風系統(tǒng)17設(shè)計成這樣，使得特別是在機器1的全部組件自動清洗后還可以用小的費用對其進行殺菌。為此設(shè)置一附加的清洗管17′(圖1)，它們不作詳細說明。
按圖6和7的局部放大圖表示，殺菌裝置7在垂直輸入輸送軌道5(輸入平面B′)內(nèi)的瓶蓋3的附近區(qū)域內(nèi)具有一提供殺菌劑的氣霧劑噴射組件19，它配備許多噴淋噴頭20。瓶蓋3借助于裝置4這樣地輸入輸送軌道5，使瓶蓋3在軌道5的上部區(qū)域內(nèi)以基本上可水平接近的內(nèi)腔18(圖9)朝向噴淋噴頭20。
在這個組件19后面設(shè)置一用熱空氣和/或冷空氣沖洗瓶蓋3的帶許多干燥噴頭24的干燥組件21(圖6、圖7)。從這個組件21出發(fā)設(shè)置輸送軌道5的圓弧形分布的轉(zhuǎn)向段11，因此它在下端從殺菌殼體14或殺菌裝置7的殺菌區(qū)S中導出，并將已殺菌的瓶蓋3′在有利的短的路程上被送交到第二殺菌區(qū)S′內(nèi)。
氣霧劑噴淋組件19(圖9)在噴淋噴頭20區(qū)域內(nèi)分別具有朝位于輸送軌道5上的瓶蓋3圓錐形擴展的覆蓋件22。在覆蓋件22區(qū)域內(nèi)在封口位置(圖10)朝向瓶2內(nèi)產(chǎn)品的瓶蓋3的內(nèi)腔18直接用氣霧劑(圖9，箭頭C)例如33％的H2O2溶液噴淋。這里結(jié)構(gòu)設(shè)計成這樣，使得在圓錐形的覆蓋件22和輸送軌道5或支承它的側(cè)壁23之間形成一很小的縫隙D，因此在內(nèi)腔18內(nèi)用高壓進行的瓶蓋3的沖洗可以以較高的效率進行。這里按圖6和7的側(cè)視圖表示，在噴淋組件19區(qū)域內(nèi)設(shè)置許多相互平行地、上下相疊地設(shè)置的噴淋噴頭20。在噴淋壓力C的作用下瓶蓋可朝軌道5的導向件5″偏移，使得形成排出H2O2氣霧劑的縫隙D′。
從特別是三個氣霧劑噴淋噴頭20出發(fā)，沿瓶蓋3的進給方向E在前方設(shè)置干燥組件21的各個干燥噴頭24。為了瓶蓋3均勻的按節(jié)拍的進給，這個組件21同樣具有三個干燥噴頭24，這里在所示結(jié)構(gòu)中在組件19和21之間設(shè)置兩個空節(jié)拍(箭頭L，圖7)，使得由此確定一對于H2O2氣霧劑而言規(guī)定作用時間的輸送路程，此輸送路程可以通過空節(jié)拍的數(shù)量可變地確定。
在按圖7的原理圖中詳細表示帶有殺菌殼體14的殺菌裝置7，這里可清楚看出，從組件19和21中或整個殺菌區(qū)S中流出的廢空氣25可以和噴淋組件19的H2O2氣霧劑混合，并且這個氣霧劑空氣混合物(虛線表示，圖7)逆瓶蓋3的輸送方向E沿流動方向G、G′穿過通流區(qū)域26從殺菌殼體14向頂部的分選裝置4引出。因此瓶蓋3被徹底地完全環(huán)繞沖洗，使它們有利地經(jīng)受一次預處理。經(jīng)過在通流區(qū)域26附近區(qū)域內(nèi)的上轉(zhuǎn)向區(qū)5′(圖6)使瓶蓋3這樣布置，使流動G也作用在內(nèi)腔18上。
在圖6和7中可清楚看到，殺菌裝置7在輸送軌道5的下轉(zhuǎn)向段11附近區(qū)域內(nèi)具有一一直延伸到套裝裝置12的第二殺菌區(qū)S′內(nèi)的、在瓶輸送裝置9上方基本上水平分布的隔壁27。轉(zhuǎn)向段11在這個隔壁27的上方穿過殼體壁14′上的起空氣流通口作用的開口28(圖8)通入第二殺菌區(qū)S′內(nèi)。這個開口28的橫截面大小可通過一可變化地相匹配的封閉板29(圖6)做成不同的。在圖10中可以看到這個交接區(qū)，其中下隔壁27表示為朝上開口的瓶2(輸送方向F)的區(qū)域的屏蔽。隔壁27的前端固定在一夾住輸送軌道5末端的支座25上，支座本身確定一在殺菌區(qū)S″和隔壁腔27′之間的流通口。在圖6中流動箭頭Q表示層流分配，其中在前壁14″區(qū)域內(nèi)從前置灌裝區(qū)X中進入的灌裝過的瓶2立即通過一無菌空氣束防止再次污染。
按圖8和10至16的局部放大圖表示一設(shè)置在第二殺菌區(qū)S″內(nèi)的套裝裝置12的實施形式，它與螺旋裝置8構(gòu)成單元T。裝置12的可垂直移動的套裝機構(gòu)13(運動箭頭H，圖8)在不同的階段內(nèi)與抓住從轉(zhuǎn)向段11輸入的瓶蓋3的擺動支架30這樣地共同作用，使得在第一個運動階段內(nèi)抓住瓶蓋3，同時進行分選。
擺動支架30在此可以在具有一垂直縱向中心平面M的套裝機構(gòu)13和一確定第二殺菌區(qū)S″的殼體件15的在出口端的第二垂直壁31之間移動，其中沿或逆瓶輸送方向F的回轉(zhuǎn)運動(箭頭P)可以做成這樣，使得擺動軸線P′可轉(zhuǎn)離其與裝置12的垂直軸線M重合的位置(圖10)，并可以轉(zhuǎn)回到這個位置(圖11)。
套裝機構(gòu)13具有一前面的圓柱體件32，它的外側(cè)33可以在輸入成行排列的瓶蓋3的轉(zhuǎn)向段11的出口前面垂直移動(圖10)。從這些位于段11內(nèi)的成行排列的已殺菌的瓶蓋3出發(fā)，各個最前面的瓶蓋3可逐個地沿一圓弧形送進方向E′被補充送入，如果擺動支架30具有一在圖12中可以看到的上部釋放位置。從這個按圖13的階段開始套裝裝置12原則上可這樣控制，使得被補充送入的瓶蓋3可被套裝機構(gòu)13抓住，在套裝機構(gòu)13隨后的垂直下降運動(箭頭H，圖8)時將瓶蓋3套在瓶2上，這時同時可借助于圓柱體件32的外側(cè)33將下一個瓶蓋3擋在轉(zhuǎn)向段11區(qū)域內(nèi)(圖16)。
為此，這個操作系統(tǒng)具有一套裝機構(gòu)13，它在圓柱體件32區(qū)域內(nèi)配備一可通入抽吸空氣的鉆孔34，鉆孔34在端面上在環(huán)形面35區(qū)域內(nèi)從圓柱體件32中引出。也可以設(shè)想，代替圓柱體件32也可以設(shè)置圓錐形結(jié)構(gòu)的零件32(未畫出)。按圖13至15示出了在接收輸入擺動支架30中的瓶蓋3時的抽吸階段，在這個階段套裝機構(gòu)13下降一升降行程H′(圖13)，在按圖14的抽吸位置抓住瓶蓋3。從這一時刻開始，瓶蓋3從按圖12的送進階段E′出發(fā)被夾持在擺動支架30的一個L形接收臂36內(nèi)(圖14)。為此接收臂36具有一帶接收輪廓37′的短的臂37。在套裝機構(gòu)13下降到瓶蓋3上以后(圖14)，瓶蓋3抬升一短的升降行程L′(升降運動H″，圖15)，與此同時借助已抬起的瓶蓋3的圓柱體件32′擋住在軌道5的轉(zhuǎn)向段11內(nèi)的來自殺菌區(qū)S的下一個瓶蓋3。在這個按圖15的提升位置H″上擺動支架30的L形接收臂36沿箭頭方向P轉(zhuǎn)離套裝機構(gòu)13的區(qū)域，使得可以沿垂直軸線M方向到達瓶2的瓶口，現(xiàn)在被抽吸固定的瓶蓋3可垂直向下(箭頭H，圖16)向瓶2移動。
在這里根據(jù)可以在系統(tǒng)中選擇的瓶蓋3的封口位置，瓶2已經(jīng)被密封封閉(未畫出)，其中對應(yīng)于瓶蓋-瓶單元，套裝機構(gòu)13的垂直升降運動H在朝瓶2的方向可以調(diào)整到相應(yīng)的長度。在機器1中瓶蓋3僅僅被擠壓到在圖17中才能看到的貼緊位置，并在下面要詳細說明的階段內(nèi)牢固和流體密封地封閉。
在圖17至19中詳細示出了設(shè)置在節(jié)拍化的直線滑臺1的第三殺菌區(qū)S″內(nèi)的封口裝置8，這里它設(shè)計成一螺旋組件。其中螺旋組件38具有一螺旋頭39，它可在一可輸入殺菌空氣的、設(shè)置在殺菌區(qū)S″上側(cè)的螺旋室40內(nèi)旋轉(zhuǎn)。利用這個螺旋頭39使在無菌條件下以一定距離W(圖17)定位在瓶2上方的瓶蓋3在相應(yīng)的下降運動(箭頭N)后被抓住(圖18)，并通過隨后繞垂直軸線N′的旋轉(zhuǎn)和螺旋運動(箭頭K，圖19)這樣被移動，使得通過螺紋連接達到瓶蓋3和瓶2的密封封閉。
在螺旋室40內(nèi)起作用的螺旋頭39在此與上部的旋轉(zhuǎn)以及升降裝置41連接，此旋轉(zhuǎn)以及升降裝置41設(shè)置在殼體16之外(圖3)。因此與接收殺菌空氣的并用于上述螺旋階段的第三殺菌區(qū)S″不同，可以在螺旋室40設(shè)置一僅僅需要超清潔條件的空氣輸入管，使得由此達到技術(shù)費用的顯著下降。這里兩個室S″和40在可以輸入殺菌空氣的運動縫隙42的區(qū)域內(nèi)連通。
按圖17的放大圖表示，在將殺菌區(qū)S″和室40連通的運動縫隙42的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一連接在無菌空氣源43上的環(huán)形腔44，無菌空氣可從該腔分配到螺旋室40和第三殺菌區(qū)S″內(nèi)(圖17，箭頭R，R′)。當然通過無菌空氣源43也可以輸入H2O2氣霧劑，其中這個輸入按節(jié)拍或以規(guī)定的時間間隔進行。用流動箭頭R″表示設(shè)置在螺旋室40內(nèi)的抽吸裝置的作用。在一種合適的結(jié)構(gòu)中在靜止狀態(tài)可套在瓶蓋3上的螺旋頭39配備一作為驅(qū)動裝置的伺服電機41(圖3)。
在殺菌區(qū)S″內(nèi)在沿輸送方向F位于后面的壁部16″的附近設(shè)置另一殺菌空氣輸入裝置46，它產(chǎn)生一具有對外界空氣起防護作用的區(qū)域X′。除垂直的層流U′外，還通過出口縫隙47產(chǎn)生一流動U，從而可靠地避免殺菌區(qū)S″的再次污染。
用這些在直線滑臺機器1中排列成行的并構(gòu)成相應(yīng)的殺菌區(qū)的殺菌殼體14，15，16，達到具有劇烈運動的組件的封口裝置8和螺旋組件38沿輸送方向F在末端的布局。在這種直線布局中可以使相應(yīng)的室通過垂直流動用少的無菌空氣消耗保持無菌。在這種由此最佳地控制S，S′和S″內(nèi)的和在整個封口區(qū)T上的無菌條件下，殺菌區(qū)之間各個垂直壁14″、25、31，45和16″起一種閘門(Schleuse)的作用，使得在高的生產(chǎn)率的情況下將瓶2無菌地封閉。
在機器1另一種未具體表示的結(jié)構(gòu)中設(shè)想，優(yōu)選代替帶螺旋頭39的模塊化的封口裝置8，設(shè)置一可整合在工藝流程中的焊接或粘接裝置。因此特別是可以這樣地進行熱力封閉過程，使得相應(yīng)地形成的瓶蓋3和瓶2材料鎖合地(stoffschlüssig)連接。
權(quán)利要求
1.一種利用無菌瓶蓋(3)來封閉瓶(2)的方法，其中對沿一交接裝置的輸送軌道(5)輸入的瓶蓋(3)殺菌，然后將瓶蓋(3)內(nèi)腔(18)朝下套在瓶(2)上，其特征為瓶蓋(3)在未殺菌的環(huán)境中呈垂直的列彼此接連排列，在內(nèi)腔(18)朝水平方向敞開的情況下將瓶蓋(3)沿基本上垂直的送進方向(平面B，B′)輸送給一第一殺菌區(qū)(S)，在此第一殺菌區(qū)內(nèi)對瓶蓋殺菌，而后將瓶蓋轉(zhuǎn)輸?shù)揭坏诙⒕鷧^(qū)(S′)內(nèi)，在此，將瓶蓋(3)套在沿直線(平面A)輸入到第二殺菌區(qū)內(nèi)的瓶(2)上，以形成相應(yīng)的瓶-瓶蓋單元，而后將其封閉。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征為瓶-瓶蓋單元或者立即在第二殺菌區(qū)(S′)內(nèi)通過繼續(xù)的垂直的相對運動(H)密封封閉，或者將瓶-瓶蓋單元從第二殺菌區(qū)(S′)移動到一第三殺菌區(qū)(S″)內(nèi)，并在此第三殺菌區(qū)內(nèi)用已經(jīng)套上的瓶蓋(3)建立密封的瓶封閉。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征為瓶的封閉通過瓶蓋(3)和瓶(2)之間的包括送進卡鎖過程或螺旋過程的相對運動建立。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項的方法，其特征為將在第一殺菌區(qū)(S)之外的、內(nèi)腔(18)水平布置的、被輸送軌道(5)分選入相應(yīng)的垂直區(qū)域內(nèi)的封閉蓋(3)按節(jié)拍地繼續(xù)輸送到待垂直穿過的第一殺菌區(qū)(S)內(nèi)，在此第一殺菌區(qū)內(nèi)在水平的噴淋方向(C)上用殺菌劑對瓶蓋殺菌，經(jīng)過一規(guī)定作用時間的輸送路程(L)將瓶蓋引導到一噴淋以及干燥區(qū)，然后在輸送軌道(5)上將瓶蓋轉(zhuǎn)向到一內(nèi)腔(18)朝下的位置，瓶蓋(3)以這個位置移動到第二殺菌區(qū)(S′)內(nèi)，并在此第二殺菌區(qū)內(nèi)套在瓶(2)上。
5.按權(quán)利要求1至4之任一項的方法，其特征為在瓶蓋(3)的垂直輸送階段期間通過從第一殺菌區(qū)(S)流出的空氣殺菌劑混合物(25)對瓶蓋(3)進行預殺菌。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項的方法，其特征為瓶蓋(3)在穿過第一殺菌區(qū)(S)時至少階段性地用含過氧化氫(H2O2)的殺菌劑噴淋，殺菌劑用高壓噴入瓶蓋(3)的內(nèi)腔(18)內(nèi)，然后至少通過吹凈瓶蓋(3)的內(nèi)腔(18)進行干燥。
7.按權(quán)利要求1至6之任一項的方法，其特征為在第一殺菌區(qū)(S)內(nèi)同時對多個可在輸送軌道(5)內(nèi)垂直移動的瓶蓋(3)高壓殺菌和干燥。
8.按權(quán)利要求1至7之任一項的方法，其特征為垂直的第一殺菌區(qū)(S)、構(gòu)成套裝區(qū)的第二殺菌區(qū)(S′)和特別是用來擰緊瓶蓋(3)的第三殺菌區(qū)(S″)通過包含各單獨產(chǎn)生的無菌空氣和/或殺菌劑的層流的排擠流(Q，Q′，Q″)防止再次污染。
9.按權(quán)利要求8的方法，其特征為在第一和第二殺菌區(qū)(S，S′)之間的區(qū)域內(nèi)借助無菌空氣引入既防止瓶蓋(3)又防止灌裝過的瓶(2)再次污染的并且保證無菌封閉的相應(yīng)排擠流(Q′，Q″)。
10.按權(quán)利要求8或9的方法，其特征為在套裝區(qū)內(nèi)輸入無菌空氣(箭頭Z)，它層流式地朝下經(jīng)過駛?cè)氲钠?2)排出。
11.按權(quán)利要求1至10之任一項的方法，其特征為塑料瓶(2)和瓶蓋(3)多軌道地特別是8或10軌道地分別按節(jié)拍地輸入第二殺菌區(qū)(S′)，并作為瓶-瓶蓋單元從此第二殺菌區(qū)繼續(xù)輸送。
12.一種利用瓶蓋(3)來無菌封閉瓶(2)的機器，利用此機器可以接收來自具有輸送軌道(5)的分選裝置(4)的瓶蓋(3)，瓶蓋(3)可在至少一個無菌室(6)的區(qū)域內(nèi)殺菌，可在無菌條件下套在水平輸入的瓶(2)上，并且瓶可借助于封口裝置(8)封閉，其特征為一具有一上側(cè)的用于瓶蓋(3)的分選裝置(4)的并且通過垂直輸送軌道(5)接收瓶蓋的殺菌裝置(7)、一在殺菌裝置(7)的出口端接收瓶蓋(3)的并且與水平的瓶輸入裝置(9)相連接的套裝裝置(12)以及具有至少一個封口機構(gòu)(10)的封口裝置(8)設(shè)計成按節(jié)拍共同作用的直線滑臺(1)的組件。
13.按權(quán)利要求12的機器，其特征為將瓶蓋(3)垂直導過殺菌裝置(7)的無菌室(6)的輸送軌道(5)在末端具有一轉(zhuǎn)向段(11)，此轉(zhuǎn)向段在設(shè)置在第二殺菌區(qū)(S′)內(nèi)的套裝裝置(12)的附近區(qū)域內(nèi)導出。
14.按權(quán)利要求12或13的機器，其特征為套裝裝置(12)具有一可選擇地操作的套裝和/或封口機構(gòu)(13)。
15.按權(quán)利要求12至14之任一項的機器，其特征為緊接在第二殺菌區(qū)(S′)后面設(shè)置一具有封口裝置(8)的第三殺菌區(qū)(S″)。
16.按權(quán)利要求12至15之任一項的機器，其特征為殺菌裝置(7)、套裝裝置(12)和封口裝置(8)配備相應(yīng)的殺菌殼體(14，15，16)，它們成行地順序相繼(平面A)設(shè)置在水平輸入瓶(2)的瓶輸送部件(9)的上方。
17.按權(quán)利要求12至16之任一項的機器，其特征為輸送一通風系統(tǒng)(17)的相應(yīng)的少菌和/或無菌空氣或殺菌劑的噴嘴和/或抽吸通道通入相應(yīng)的殺菌殼體(14，15，16)內(nèi)。
18.按權(quán)利要求17的機器，其特征為在自動清洗后可通過清洗管(17′)在直線滑臺(1)的主要組件區(qū)域內(nèi)進行殺菌。
19.按權(quán)利要求12至18之任一項的機器，其特征為殺菌裝置(7)在垂直輸入輸送軌道(5)內(nèi)的瓶蓋(3)的附近區(qū)域內(nèi)具有一朝向其可水平接近的內(nèi)腔(18)的、帶有許多噴淋噴頭(20)的氣霧劑噴淋組件(19)，在這個噴淋組件后面設(shè)置一用熱和/或冷空氣沖洗瓶蓋(3)的干燥組件(21)，從此干燥組件出發(fā)，輸送軌道(5)的圓弧形分布的轉(zhuǎn)向段(11)在下端從殺菌裝置(7)的殺菌殼體(14)中導出。
20.按權(quán)利要求19的機器，其特征為氣霧劑噴淋組件(19)在噴淋噴頭(20)區(qū)域內(nèi)具有朝位于輸送軌道(5)上的瓶蓋(3)方向擴展的相應(yīng)覆蓋件(22)，在覆蓋件的區(qū)域內(nèi)，在封閉位置朝向產(chǎn)品的瓶蓋(3)的內(nèi)腔(18)可直接用32％的H2O2氣霧劑噴淋，使得在瓶蓋(3)的內(nèi)腔(18)內(nèi)形成一高壓。
21.按權(quán)利要求19或20的機器，其特征為氣霧劑噴淋組件(19)具有多個相互平行地、上下相疊地設(shè)置的噴淋噴頭(20)。
22.按權(quán)利要求19至21之任一項的機器，其特征為從三個氣霧劑噴淋噴頭(20)出發(fā)沿瓶蓋(3)的送進方向(E)設(shè)置多個空節(jié)拍(L)，干燥組件(21)本身具有三個干燥噴頭(24)。
23.按權(quán)利要求19至22之任一項的機器，其特征為從干燥組件(21)中流出的廢空氣可與噴淋組件(19)的H2O2氣霧劑混合，該混合物(25)可逆瓶蓋(3)的輸入方向(E)，在朝上側(cè)的分選裝置(4)的方向(G，G′)上，在輸送軌道(5)的一通流區(qū)域(26)內(nèi)從殺菌殼體(14)中排出。
24.按權(quán)利要求19至23之任一項的機器，其特征為殺菌裝置(7)在輸送軌道(5)的下部的轉(zhuǎn)向段(11)的附近區(qū)域內(nèi)具有一一直延伸到套裝裝置(12)的第二殺菌區(qū)(S′)內(nèi)并基本上水平地分布在瓶輸入裝置(9)上方的隔壁(27)。
25.按權(quán)利要求19至24之任一項的機器，其特征為輸送軌道(5)的轉(zhuǎn)向段(11)在下隔壁(27)上方穿過一用于無菌空氣的流動(Q′，Z)的起閘門作用的開口穿過第一垂直壁(14′)通入第二殺菌區(qū)(S′)。
26.按權(quán)利要求12至18之任一項的機器，其特征為套裝裝置(12)在可垂直移動的套裝機構(gòu)(13)區(qū)域內(nèi)與一單個地抓住輸入的瓶蓋(3)的擺動支架(30)共同作用。
27.按權(quán)利要求26的機器，其特征為擺動支架(30)可在套裝機構(gòu)(13)和第二殺菌區(qū)(S′)出口端的第二垂直壁(31)之間沿或逆瓶輸送方向(F)回轉(zhuǎn)。
28.按權(quán)利要求26或27的機器，其特征為套裝機構(gòu)(13)具有一前部的圓柱體件(32)，此圓柱體件的外側(cè)(33)可以在輸入成行排列的瓶蓋(3)的轉(zhuǎn)向段(11)的出口之前垂直移動，使得在圓柱體件(32)的上部的釋放位置中，將所述瓶蓋行的各個在最前面的瓶蓋(3)逐個地補充送進到擺動支架(30)內(nèi)，這個瓶蓋(3)可被套裝機構(gòu)(13)抓住，在套裝機構(gòu)(13)隨后的垂直下降運動(H)中可將這個抓在套裝機構(gòu)中的瓶蓋(3)套在瓶(2)上，這時下一個瓶蓋(3)可借助于圓柱體件(32)擋在轉(zhuǎn)向段(11)內(nèi)。
29.按權(quán)利要求26至28之任一項的機器，其特征為套裝機構(gòu)(13)在圓柱體件(32)內(nèi)具有一可輸入抽吸空氣的鉆孔(34)，該鉆孔在端面上在環(huán)形面(35)區(qū)域內(nèi)從圓柱體件(32)中導出，使得當抽吸位置緊貼在瓶蓋(3)的頂面上時可通過負壓抓住瓶蓋(3)。
30.按權(quán)利要求26至29之任一項的機器，其特征為擺動支架(30)配備一L形接收臂(36)，瓶蓋(3)可單獨地移到接收臂(36)的可定位在套裝機構(gòu)(13)下方的短臂(37)上，使瓶蓋(3)可借助于套裝機構(gòu)(13)的抽吸管(34)被短臂(37)抬起，這時可借助于已抬起的瓶蓋(3)的圓柱體件(32′)擋住在轉(zhuǎn)向段(11)內(nèi)的下一個瓶蓋(3)，然后L形接收臂(36)可以從套裝機構(gòu)(13)的區(qū)域轉(zhuǎn)開，現(xiàn)在被吸住的瓶蓋(3)可垂直向下朝瓶(2)移動。
31.按權(quán)利要求26至30之任一項的機器，其特征為套裝裝置(12)的套裝機構(gòu)(13)在朝瓶(2)的方向可調(diào)整到不同的垂直升降行程(H)。
32.按權(quán)利要求26至31之任一項的機器，其特征為套裝機構(gòu)(13)連同瓶蓋(3)在垂直套裝在瓶(2)上之后可朝瓶(2)的方向直線移動到一形成卡鎖連接或類似的形鎖合連接的封閉位置。
33.按權(quán)利要求12至18之任一項的機器，其特征為按節(jié)拍的直線滑臺(1)的封口裝置(8)具有一螺旋組件(38)，其螺旋頭(39)可在可輸入無菌空氣的第三殺菌區(qū)(S″)內(nèi)這樣地移動，使得可抓住靜止不動的瓶蓋(3)并將其擰在瓶(2)上。
34.按權(quán)利要求33的機器，其特征為螺旋組件(38)的螺旋頭(39)通過一螺旋室(40)與上方的旋轉(zhuǎn)以及升降驅(qū)動裝置(41)連接，并且此旋轉(zhuǎn)以及升降驅(qū)動裝置(41)設(shè)置在適合于超清潔條件的螺旋室(40)之外。
35.按權(quán)利要求33或34的機器，其特征為下面的殺菌區(qū)(S″)和上面的螺旋室(40)在一可輸入無菌空氣的運動縫隙(42)區(qū)域內(nèi)連通。
36.按權(quán)利要求33至35之任一項的機器，其特征為在將兩個室(S″；40)連通的運動縫隙(42)區(qū)域內(nèi)設(shè)置一連接在無菌空氣源(43)上的環(huán)形腔(44)，無菌空氣從該環(huán)形腔既可分配(箭頭R，R′)到殺菌區(qū)(S″)又可分配到螺旋室(40)。
37.按權(quán)利要求33至36之任一項的機器，其特征為包含在第三殺菌區(qū)(S″)內(nèi)的空氣可被抽出(箭頭R″)，這里在這兩個殺菌區(qū)(S′，S″)之間的一第二垂直壁(31)起一種閘門的作用。
38.按權(quán)利要求33至37之任一項的機器，其特征為在停止狀態(tài)下可套在瓶蓋(3)上的螺旋頭(39)配備一作為驅(qū)動裝置(41)的伺服電機。
39.按權(quán)利要求12至18之任一項的機器，其特征為所述機器在套裝和/或封口單元(T)區(qū)域內(nèi)配備至少一個使瓶蓋(3)與瓶(2)材料鎖合地連接的焊接或粘接裝置。
40.按權(quán)利要求39的機器，其特征為焊接裝置代替封口裝置(8)整合在工藝流程內(nèi)。
全文摘要
在一利用無菌瓶蓋來封閉瓶的方法中，瓶蓋沿交接裝置的輸送軌道輸入以便殺菌，然后將瓶蓋內(nèi)腔朝下地套在瓶上。按照本發(fā)明，瓶蓋在沒有殺菌的環(huán)境中垂直成列排列，然后以朝水平方向敞開的內(nèi)腔沿基本上垂直的送進方向輸入一第一殺菌區(qū)內(nèi)。在第一殺菌區(qū)內(nèi)進行殺菌。然后將瓶蓋轉(zhuǎn)送到一第二殺菌區(qū)內(nèi)，將瓶蓋套在沿直線輸入到第二殺菌區(qū)內(nèi)的瓶上，形成相應(yīng)的瓶－瓶蓋單元，接著將其封閉。
文檔編號B67B3/00GK1891614SQ200610106248
公開日2007年1月10日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者K·肯珀, T·尼爾 申請人:Sig技術(shù)股份公司