專利名稱：具有流量計(jì)的灌裝元件的制作方法
具有流量計(jì)的灌裝元件
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的灌裝元件以及一種根據(jù) 權(quán)利要求10的前序部分的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)式的灌裝機(jī)。
用于用液態(tài)灌裝物對(duì)瓶或類似容器進(jìn)行灌裝、尤其是用于用飲料對(duì)瓶 進(jìn)行灌裝的灌裝元件已經(jīng)以不同的實(shí)施形式公知，在此也作為用于體積受 控制的灌裝(體積灌裝)的灌裝元件。在這種灌裝元件中，在液體管路中 在液態(tài)灌裝物的源(例如儲(chǔ)備容器或罐)與對(duì)應(yīng)的灌裝元件之間設(shè)置有一 個(gè)流量計(jì)，該流量計(jì)將促使灌裝過程結(jié)束、即液體閥閉合的測(cè)量或控制信 號(hào)提供給灌裝機(jī)的中央控制裝置(計(jì)算機(jī))。
也已經(jīng)提出了一種用于對(duì)瓶或類似容器進(jìn)行灌裝的灌裝元件，在該灌 裝元件中，流量計(jì)的檢測(cè)灌裝物流量的測(cè)量裝置設(shè)置在灌裝元件上，確切 地說在灌裝過程期間流入到瓶或類似容器的液態(tài)灌裝物的流動(dòng)方向(后面 也被稱為灌裝物流動(dòng)方向)上在液體閥之前設(shè)置在構(gòu)造在灌裝元件中的液 體通道上。在此， 一定的缺點(diǎn)在于，當(dāng)為了簡(jiǎn)化地操作液體閥而使用操作 桿時(shí)，該操作桿伸過流量計(jì)的測(cè)量裝置，這主要需要為操作桿使用特殊的 材料，確切地說特別是當(dāng)流量計(jì)以特別簡(jiǎn)單的方式并且也尤其是低維護(hù)地
構(gòu)造成磁感應(yīng)流量計(jì)(MID)時(shí)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種灌裝元件，該灌裝元件在灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu) 特別緊湊且簡(jiǎn)化的情況下可實(shí)現(xiàn)體積受控制地對(duì)瓶或類似容器進(jìn)行灌裝。 為了解決該任務(wù)，按照權(quán)利要求1來構(gòu)造灌裝元件。回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)式灌裝機(jī)是 權(quán)利要求10的主題。
在根據(jù)本發(fā)明的灌裝元件中，流量計(jì)的測(cè)量裝置在灌裝物流動(dòng)方向上 緊跟液體閥設(shè)置。由此尤其是不存在在使用用于液體閥的操作桿時(shí)該桿穿 過流量計(jì)的測(cè)量裝置的必要性。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于，根據(jù)本發(fā)明不伸過流量計(jì) 的測(cè)量裝置的操作桿可對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度無消極影響。因此例如與在各個(gè) 操作桿之間產(chǎn)生的輪廓或體積偏差相比不具有破壞性影響。
4在根據(jù)本發(fā)明的灌裝元件中，流量計(jì)也不設(shè)置在外部，而是集成地設(shè) 置在每個(gè)灌裝元件中，該灌裝元件的其它優(yōu)點(diǎn)主要是，在體積受控制地灌 裝時(shí)總體上獲得灌裝機(jī)的特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式，此外，在液體通道或灌裝 物通道中在儲(chǔ)備容器或罐與對(duì)應(yīng)的灌裝元件的輸出孔之間存在的待密封的 過渡部的數(shù)量可減少。
本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)型是從屬權(quán)利要求的主題。下面通過附圖借助于實(shí) 施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。附圖表示


圖1用于用液態(tài)灌裝物對(duì)瓶進(jìn)行無壓力自由射流灌裝的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)式 灌裝機(jī)的灌裝元件在液體閥打開的情況下的簡(jiǎn)化視圖和剖面，
圖2如圖1的視圖，但液體閥閉合。
在這些圖中，1是一個(gè)用于將液態(tài)灌裝物無壓力地灌裝到容器即瓶2
中、確切地說用于自由射流灌裝的灌裝元件，其中，待灌裝的瓶2分別以 其瓶嘴部2.1帶有間距地、但對(duì)中地設(shè)置在灌裝元件1下方并且液態(tài)灌裝物 作為自由的射流3輸送給瓶2。灌裝元件1與多個(gè)相同類型的灌裝元件一起 設(shè)置在可被驅(qū)動(dòng)得繞垂直機(jī)器軸線回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)的圓周上，在圖1和圖2中 僅示出了該轉(zhuǎn)臺(tái)的一個(gè)用于液態(tài)灌裝物的罐4以及一個(gè)容器承載件或瓶承 載件5，對(duì)應(yīng)的在所示實(shí)施形式中構(gòu)造成PET瓶的瓶2在灌裝過程期間在 伸出的法蘭2.2上懸置地保持在該容器承載件或瓶承載件上。
罐4的內(nèi)部空間液位受控制地部分灌裝有液態(tài)灌裝物，由此，在灌裝 物液面的液位N以上形成一個(gè)由具有大氣壓力的空氣和/或惰性氣體占據(jù)的 氣體空間4.1并且在液位N以下形成一個(gè)由灌裝物占據(jù)的液體空間4.2。
灌裝元件1包括一個(gè)灌裝元件殼體6,該灌裝元件殼體在所示實(shí)施形式 中以下面還要詳細(xì)描述的方式構(gòu)造成三部分并且在該灌裝元件殼體中構(gòu)造 有通常的液體通道7，該液體通道以其在圖1和圖2中處于上方的端部或以 一個(gè)在那里的連接件7.1直接通到液體空間4.2中并且在其在這些圖中處于 下方的端部形成一個(gè)輸出孔S。液體閥9以通常方式設(shè)置在液體通道7中， 該液體閥基本上包括一個(gè)與液體通道7中的閥座共同作用的閥體10，該閥 體設(shè)置在操作桿11的在圖1和圖2中處于下方的端部上。該操作桿可通過 一個(gè)在所示實(shí)施形式中設(shè)置在罐4上方的操作裝置12、例如通過一個(gè)氣動(dòng) 活塞-缸裝置以一個(gè)打開和閉合液體閥9所需的軸向行程運(yùn)動(dòng)。在所示實(shí)施
5形式中，操作桿11例如具有一個(gè)圓形的外橫截面，該操作桿在垂直方向上
定向并且以其軸線確定垂直的灌裝元件軸線FA。
在所示實(shí)施形式中，液體通道7的軸線與軸線FA同軸地定向，在該實(shí) 施形式中，灌裝元件1分別直接設(shè)置在罐4的下側(cè)上并且操作桿11也延伸 通過罐4的內(nèi)部空間。盡管操作桿ll的長(zhǎng)度相對(duì)大，但為了獲得該桿以及 閥體10的對(duì)中，在操作桿11的下端部的區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)對(duì)中元件11.1， 但該對(duì)中元件不妨礙液態(tài)灌裝物流動(dòng)。不言而喻，液體通道7的直徑大于 操作桿11的外直徑，由此，在液體通道7中繞操作桿11形成一個(gè)用于灌 裝物的環(huán)狀的流動(dòng)路徑。
如所描述的那樣，灌裝元件殼體6在所示實(shí)施形式中由在從罐4到輸 出孔8的灌裝物流的方向上在垂直方向上彼此相連接的三個(gè)部分組成，確 切地說由具有連接件7.1的殼體部分6.1、殼體部分6.2以及殼體部分6.3 組成，該殼體部分6.2是流量計(jì)13的組成部分并且具有液體通道7的構(gòu)成 該流量計(jì)13的測(cè)量通道的區(qū)段7.2，該殼體部分6.3以其法蘭形式的區(qū)段 6.3.1與殼體部分6.2的下側(cè)相連接并且過渡到一個(gè)管狀的區(qū)段6.3.2，該管 狀的區(qū)段與軸線FA同軸設(shè)置地在其下端部上形成輸出孔8。用于液體閥9 的閥體10的閥座也形成在殼體部分6.1中，即在液態(tài)灌裝物的流動(dòng)方向上 形成在殼體部分6.2之前或流量計(jì)13之前。不言而喻，罐4與殼體部分6.1 之間以及殼體部分6.1 6.3之間的過渡部尤其是在穿過全部殼體部分的流 體通道7的區(qū)域中通過相應(yīng)的密封裝置來密封。
如所描述的那樣，殼體部分6.2是流量計(jì)13的、例如磁感應(yīng)流量計(jì) (MID)的組成部分，其中，在那里的測(cè)量通道或區(qū)段7.2上設(shè)置有流量計(jì) 13的檢測(cè)灌裝物流的部件(測(cè)量裝置)，即在磁感應(yīng)流量計(jì)13的情況下設(shè) 置有至少一個(gè)用于在灌裝物流中產(chǎn)生磁場(chǎng)、例如磁交變場(chǎng)的勵(lì)磁線圈以及 至少一個(gè)用于測(cè)量通過灌裝物流在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的并且與流量相應(yīng)的測(cè)量電 壓的電極。
在殼體部分6.2上在外部在殼體14中安置有另外的電部件、例如流量 計(jì)13的控制和測(cè)量電子裝置，主要用于控制勵(lì)磁線圈以及用于分析處理測(cè) 量電壓和用于形成通過連接導(dǎo)線15提供給灌裝機(jī)的中央控制單元(計(jì)算機(jī))
6液體通道7的直徑以及操作桿11的外直徑在區(qū)段7.2中恒定，由此， 用于液態(tài)灌裝物的流動(dòng)橫截面在測(cè)量通道或區(qū)段7.2中不隨著操作桿11的 行程變化，并且獲得高的測(cè)量精度。
瓶2的灌裝通過灌裝元件1或通過具有這些灌裝元件1的灌裝機(jī)以由 具有體積控制裝置的自由射流灌裝系統(tǒng)公知的方式進(jìn)行，即在瓶2進(jìn)入并 且在瓶承載件5上在對(duì)應(yīng)的灌裝元件11下方定位之后該對(duì)應(yīng)的灌裝元件的 用于引入灌裝過程的液體閥9打開。灌裝過程通過液體閥9的閉合而結(jié)束， 確切地說通過由流量計(jì)13提供的信號(hào)受控制地結(jié)束。
為了保證構(gòu)造成磁感應(yīng)流量計(jì)的流量計(jì)13提供單義的測(cè)量結(jié)果，尤其 是也已經(jīng)在對(duì)應(yīng)的灌裝過程或?qū)?yīng)的灌裝階段開始時(shí)就提供，在區(qū)段6.3.2 中或在液體通道7的那里的區(qū)段7.3中在輸出孔8附近或在該輸出孔上，無 論如何在灌裝物流動(dòng)方向上在殼體部分6.2之后或在流量計(jì)13及其測(cè)量裝 置之后設(shè)置一個(gè)氣體阻塞裝置16，該氣體阻塞裝置在最簡(jiǎn)單的情況下由具 有多個(gè)孔或通道的嵌入件、例如由篩狀嵌入件構(gòu)成。這些孔的橫截面則這 樣選擇，使得在液體閥9閉合之后液體通道的處于氣體阻塞裝置16上方的 部分以及由此尤其是液體通道的構(gòu)造在殼體部分6.2中的部分保持填充有 液態(tài)灌裝物，液體通道的該部分至少在正常灌裝工作中產(chǎn)生的時(shí)間間隔或 階段期間不排空，在所述時(shí)間間隔或階段中，對(duì)應(yīng)的液體閥9閉合。由此 保證，已經(jīng)在每個(gè)灌裝階段開始時(shí)液體通道的構(gòu)造在殼體部分6.2中以及由 此構(gòu)造在流量計(jì)13的測(cè)量裝置中的區(qū)段7.2就完全或幾乎完全填充有液態(tài) 灌裝物。由此，由流量計(jì)13已經(jīng)在每一個(gè)灌裝階段開始時(shí)就提供了單義的 測(cè)量信號(hào)。為了避免液態(tài)灌裝物從液體通道7的在灌裝物流動(dòng)方向上接在 液體閥9后面的部分在液體閥9或閥體10閉合時(shí)被排擠出，液體閥在所示 實(shí)施例中這樣構(gòu)造，使得該液體閥通過閥體10的抬高而閉合并且通過閥體 i0的降低而打開。
前面借助于適用于對(duì)瓶2或其它容器進(jìn)行自由射流灌裝的灌裝元件1 的例子描述了本發(fā)明。不言而喻，在灌裝物流動(dòng)方向上在液體閥9之后具 有流量計(jì)的根據(jù)本發(fā)明的灌裝元件的特殊構(gòu)型在用于具有所述優(yōu)點(diǎn)的其它 灌裝措施的灌裝元件中也可實(shí)現(xiàn)，尤其是在用于在壓力下灌裝液態(tài)灌裝物 的灌裝元件中，確切地說在灌裝元件的相應(yīng)構(gòu)型中也可實(shí)現(xiàn)。參考標(biāo)號(hào)清單
1 灌裝元件
2 瓶
2.1 瓶嘴部
2.2 瓶頸上的法蘭
3 灌裝物射流
4.1 氣體空間
4.2 液體空間 5， 5a 瓶承載件
6 灌裝元件殼體 6.1， 6.2， 6.3 殼體部分
6.3.1 法蘭形式的區(qū)段
6.3.2 管狀的區(qū)段
7 液體通道
7.1 連接件
7.2 區(qū)段或測(cè)量通道
7.3 液體通道的具有氣體阻塞裝置16的區(qū)段
8 輸出孔
9 液體閥
10 閥體
11 操作桿
11.1 操作桿上的定中元件
12 操作元件
13 流量計(jì)
14 殼體
15 控制導(dǎo)線
16 氣體阻塞裝置
FA 垂直灌裝元件軸線
N 罐4中的液體液位
權(quán)利要求
1. 灌裝元件，用于用液態(tài)灌裝物對(duì)瓶(2)或類似容器進(jìn)行灌裝，該灌裝元件具有一個(gè)構(gòu)造在該灌裝元件(1)的殼體(6)中的液體通道(7)，該液體通道形成一個(gè)待與該液態(tài)灌裝物的源(4)相連接的連接件(7.1)以及一個(gè)用于將該液態(tài)灌裝物輸出給一個(gè)待灌裝的容器(2)的輸出孔(8)并且在該連接件(7.1)與該輸出孔(8)之間具有一個(gè)液體閥(9)，該液體閥具有一個(gè)與閥座共同作用的閥體(10)，該閥體可通過一個(gè)用于使該液體閥(9)打開和閉合、確切地說用于根據(jù)流量計(jì)(13)來控制灌裝過程的操作元件(12)運(yùn)動(dòng)，該流量計(jì)通過測(cè)量裝置檢測(cè)流量，該流量流過該液體通道的形成測(cè)量通道的區(qū)段(7.2)，其特征在于該液體通道(7)的形成測(cè)量通道的區(qū)段(7.2)設(shè)置在該液體閥(9)與該輸出孔(8)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的灌裝元件，其特征在于在該輸出孔(8)與該液 體通道(7)的形成測(cè)量通道的區(qū)段(7.2)之間設(shè)置有一個(gè)氣體阻塞裝置(16)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的灌裝元件，其特征在于該輸出孔(8)構(gòu)造 成氣體阻塞裝置(16)。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的灌裝元件，其特征在于該液體閥(9) 的閥體(10)為了打開可朝輸出孔(8)的方向運(yùn)動(dòng)并且為了閉合可在相反 方向上運(yùn)動(dòng)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的灌裝元件，其特征在于設(shè)置有一個(gè)用于操作該閥體(10)的操作桿(11)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的灌裝元件，其特征在于該灌裝元件(1)可固定 在一個(gè)構(gòu)成所述灌裝物的源的罐(4)的下側(cè)上；該操作挺桿(11)也穿過 該罐(4)的內(nèi)部空間并且在其遠(yuǎn)離該灌裝元件(1)的端部上與所述操作 元件(12)共同作用。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的灌裝元件，其特征在于該操作元件(12) 是一個(gè)氣動(dòng)操作元件。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的灌裝元件，其特征在于該挺桿是操作桿(11)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的灌裝元件，其特征在于該液體通道(7)在該連接件(7.1)與該輸出孔(8)之間構(gòu)造成直線的或基本上直線的，優(yōu) 選與該挺桿(11)的軸線同軸。
10.灌裝機(jī)，該灌裝機(jī)呈回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)式，該灌裝機(jī)具有多個(gè)設(shè)置在可被驅(qū)動(dòng)得繞機(jī)器軸線回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上的灌裝元件(1)，其特征在于這些灌裝元件按照上述權(quán)利要求中一項(xiàng)來構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種灌裝元件，用于用液態(tài)灌裝物對(duì)瓶或類似容器進(jìn)行灌裝，在該灌裝元件中，為了根據(jù)設(shè)置在灌裝物流動(dòng)路徑中的流量計(jì)的信號(hào)控制灌裝過程，該流量計(jì)集成在灌裝元件中。
文檔編號(hào)B67C3/20GK101454237SQ200780018857
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者T·施蒂嫩 申請(qǐng)人:Khs股份公司