專利名稱：用來按份將液體裝入瓶、罐或類似容器的旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及依據(jù)權(quán)利要求1概述部分所述的用來將液體按份裝入瓶、罐或類似容器中的旋轉(zhuǎn)裝置。
上述裝置存在有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在法國(guó)專利說明書1595492號(hào)所公開的這種裝置中，在各個(gè)垂直的計(jì)量室中安裝有可以自由活動(dòng)的柱塞，它通過一細(xì)的導(dǎo)管連接到液體儲(chǔ)器中的氣墊上。在進(jìn)口閥打開的條件下，當(dāng)提升此柱塞時(shí)，液體即從設(shè)在較高位置的儲(chǔ)器中流入計(jì)量室內(nèi)，并繼續(xù)在上述導(dǎo)管內(nèi)升高，直至達(dá)到此儲(chǔ)器中灌裝液面的高度?？紤]到計(jì)量室中的液面通常是由柱塞蓋住這一事實(shí)，從一開始就能避免因計(jì)量室與轉(zhuǎn)動(dòng)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)而造成的液面傾斜定位和液面的其它變形，而液面的傾斜定位則會(huì)影響到灌裝精度。但是，因柔軟導(dǎo)管中液體體積造成的不精確性同樣還需取決于儲(chǔ)器中的裝料高度。
在德國(guó)專利3006995號(hào)所公開的這種裝置中，將一種能用來改變計(jì)量室容積的可調(diào)排出器突伸到各個(gè)無(wú)柱塞的計(jì)量室內(nèi)。每個(gè)計(jì)量室的上端連通一剛性導(dǎo)管，此剛性導(dǎo)管伸入到液體儲(chǔ)器的含氣體的空間內(nèi)，并在進(jìn)口閥打開時(shí)使液體灌裝到儲(chǔ)器的裝料液面高度。盡管在計(jì)量室的加料過程中液面可因此而發(fā)生變形，但這種變形由于計(jì)量室已完全灌裝好甚至過滿而不會(huì)有任何不利影響。但在這種裝置因響應(yīng)裝料液面的變化而發(fā)生不精確性時(shí)，所說的裝料液面還另外要受到液體與儲(chǔ)器在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。
上述概述部分中所述的那種用來將液體按份地灌裝入容器中的已知旋轉(zhuǎn)裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因而難以將其清洗和難以使其改變?yōu)楣扪b或瓶裝按其它數(shù)量分成的部份。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的這一目的已為權(quán)利要求1中特征部分所公開的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)待罐裝或瓶裝的液體性質(zhì)以及不論計(jì)量室的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所要求的高的測(cè)量精度，對(duì)于有關(guān)傳感器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置形式是存在著各種各樣的可能性的。這種種可能性中的某些，已公開于權(quán)利要求2至12以及24至34中。當(dāng)采用權(quán)利要求24至34所述傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在測(cè)量區(qū)的范圍內(nèi)連續(xù)地從事灌裝液面的嚴(yán)格監(jiān)控。在此測(cè)量區(qū)內(nèi)，例如借助一與測(cè)量信號(hào)比較的預(yù)定的可變閾值，可以隨意調(diào)節(jié)進(jìn)口閥和/或出口閥的開關(guān)點(diǎn)。因而在改變計(jì)量體積時(shí)不需對(duì)相應(yīng)傳感器作機(jī)械調(diào)節(jié)。這樣的傳感器最好產(chǎn)生一電測(cè)量信號(hào)，而此信號(hào)還要能以極其簡(jiǎn)單的方式處理。根據(jù)權(quán)利要求29至32所述的這種如同浮子型探測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有一個(gè)用來導(dǎo)引此環(huán)形浮子的并與計(jì)量室的中心軸線同軸的導(dǎo)桿，它的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)液面具有極高的靈敏度。因而，盡管計(jì)量室處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，也能獲得很高的灌裝精度，而這種灌裝精度還能在旋轉(zhuǎn)管件加速或減速過程中實(shí)現(xiàn)。此外，依據(jù)權(quán)利要求38所述的比例尺寸有助于所說灌裝精度，這種比例尺寸來源于一種特殊的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具有小液面的計(jì)量室。此種計(jì)量室的內(nèi)徑最好為50—70mm，高度約600mm。
借助于一或多個(gè)這樣的傳感器，可以有種種用來控制灌裝作業(yè)的方式，某些這種可能的方式已公開于權(quán)利要求6至9中。特別有利的是權(quán)利要求8與9的實(shí)施例，其中在計(jì)量室下部區(qū)域中直到出口閥的高度處，常保留有一定剩余量的液體。與計(jì)量室完全排空的情形相比，上述辦法的優(yōu)點(diǎn)是很顯著的，特別是在液體流入計(jì)量室的開始時(shí)和在液體排入待灌裝的容器的末了時(shí)。除此，這種辦法還能防止環(huán)境空氣滲入所述裝置內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明在權(quán)利要求35至39中所公開的最佳實(shí)施例，此計(jì)量室的容積具體說即其高度顯著地超過待罐裝或瓶裝的一部分液體體積所需要的高度。此待罐裝或瓶裝的體積的高度位置確定了灌裝頸的大地高度差，因而確定了灌裝頸中的流速，而在最終分析中，對(duì)灌裝性能起到?jīng)Q定性影響。例如，如果涉及到的液體是敏感的液體或趨向于大量起泡的液體，這時(shí)可把待罐裝或待瓶裝的那部分容積空間設(shè)在計(jì)量室的發(fā)生低流速的下部區(qū)域中，從而將發(fā)生的泡沫量便很少了，也即是獲得了一種徐緩的灌裝作業(yè)。但當(dāng)涉及的液體不太敏感，則可將上述容積空間設(shè)置于計(jì)量室的上部區(qū)域中，在此區(qū)域有很高的流速，因而可有很高的充填或罐裝效率。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求40至46所公開的進(jìn)一步發(fā)展的裝置，可以用來將幾種不同的液體，例如一方面將糖漿另一方面將礦泉水灌裝入瓶中或類似容器中。由于事實(shí)上另有一儲(chǔ)器與計(jì)量室相連，故此計(jì)量室同時(shí)也起到一種混合用容器的作用。這樣，當(dāng)有幾種組份灌裝入計(jì)量室中并從其中排出，便在此過程中已然得到了良好的混合。在本發(fā)明中所用到的液體一詞還包括粘性物質(zhì)，甚至是具有漿狀稠度的可含有少量固體物例如碎水果料的物質(zhì)。本發(fā)明的裝置允許以全新的型式來生產(chǎn)飲料，食品，等等，有關(guān)的各種組份可以在它們灌裝到相關(guān)容器內(nèi)之前，只須用很短時(shí)間使其結(jié)合與混合。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書47至62所公開的進(jìn)一步發(fā)展的裝置，可以用作純粹的容積灌裝器以及高度灌裝器。此外，可以在容積與高度之間作出各種組合。于是，這種裝置在實(shí)際應(yīng)用中可以適應(yīng)在灌裝容器時(shí)所能發(fā)生的可以想象出的種種情形，此外能允許采用全新的灌裝方法。
在權(quán)利要求63所公開的本發(fā)明的另一發(fā)展內(nèi)容中，對(duì)各個(gè)灌裝頸設(shè)置了一批計(jì)量室，通過有選擇地起動(dòng)一或多個(gè)計(jì)量室，就能用另一種方式來簡(jiǎn)單地改變灌裝體積。此外可以由較高的效率來實(shí)現(xiàn)更大的灌裝體積，這是因?yàn)樵谂趴掌孔踊蝾愃迫萜髦械牡谝挥?jì)量室時(shí)，可以灌裝第二計(jì)量室然后將其排空到此瓶子內(nèi)。
下面根據(jù)附圖來描述本發(fā)明的九個(gè)實(shí)施例，在附圖中

圖1至圖5與圖7至圖10示明了通過九個(gè)不同的裝置來按份罐裝或瓶裝液體的縱剖面詳圖；圖6示明了根據(jù)圖5截取的剖面AB。
圖1中的裝置構(gòu)造成能用來在大氣壓力下，將飲料按份灌裝到連續(xù)運(yùn)動(dòng)的罐頭形容器1中。此裝置包括一圓盤形的圍繞一垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子11。轉(zhuǎn)子11的周面上有一批閥組12，每個(gè)閥組中有一個(gè)基本上是在徑向中延伸的閥腔13。這些閥組12是均勻地分布于轉(zhuǎn)子11的周面上的。在所述閥腔的內(nèi)端設(shè)有一入口閥3而在外端設(shè)有一出口閥5。這兩個(gè)閥各設(shè)有一個(gè)可垂直運(yùn)動(dòng)的閥體14、15，它們可以由取氣壓缸形式的不同的馬達(dá)操作件16、17升高或降低。閥體14、15與向下呈逐漸變細(xì)錐形且設(shè)在閥組12內(nèi)的閥座18、19配合工作，這些閥體14、15則是密封地延伸到閥組12之外的。進(jìn)口閥3的閥座18之后有一個(gè)通向待罐裝液體用的環(huán)形儲(chǔ)器4的短通道20。儲(chǔ)器4中已通過一批徑向管道21、相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10同心布置的旋轉(zhuǎn)式分配器22以及一提升器23供應(yīng)有飲料。這種飲料的供應(yīng)或是通過一臺(tái)泵(未示明)和通常的一種壓力控制器，或是經(jīng)由一個(gè)設(shè)在高于閥組12所在位置處的在前面的固定槽(未示明)。
出口閥5的閥座19之后是一個(gè)取短管突起形式的灌裝頸6。此灌裝頸的終端與待灌裝的容器1的上邊緣相分開，使得容器1可以無(wú)阻礙地供給到一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)24上，此旋轉(zhuǎn)臺(tái)隨上述轉(zhuǎn)子11共同轉(zhuǎn)動(dòng)，使得容器1與相關(guān)的閥組12一起在一圓弧路徑上運(yùn)動(dòng)。在閥組12的上側(cè)，于前述兩個(gè)馬達(dá)操作件16與17的正中，向上突出地設(shè)置著一個(gè)具有一垂直中央軸線的筒形計(jì)量室2。計(jì)量室2有一個(gè)下部的進(jìn)出口，此進(jìn)出口且有漸減的直徑并在出口閥5與進(jìn)口閥3間的一處直接突入到閥腔13之內(nèi)。計(jì)量室2實(shí)質(zhì)上是一個(gè)管狀金屬容器，它的上側(cè)則為一個(gè)蓋25密封地蓋住。在蓋25之下，計(jì)量室2有一個(gè)與設(shè)定在轉(zhuǎn)子11的環(huán)形通道27相通連的側(cè)向孔口26。在正常的灌裝作業(yè)期間，此環(huán)形通道27經(jīng)過一換向閥(未示明)與大氣相通，使得計(jì)量室2能夠無(wú)阻礙地灌裝與排空。
在蓋25中，裝設(shè)有三個(gè)棒狀的電探針形式的傳感器7、8與9，它們監(jiān)控著計(jì)量室2的灌裝高度并基本上是垂直地突入到計(jì)量室2的內(nèi)部。每個(gè)傳感器7、8與9都是一根絕緣的但在其最下端梢部處剝露開的金屬線。第一傳感器7位于計(jì)量室2內(nèi)部中央，以它的測(cè)量點(diǎn)確定出一最高的罐裝高度III，此液面IV向上到達(dá)一個(gè)略低于孔口26的地方。因此，整個(gè)計(jì)量室2的容積大于必須加以灌裝的一部分的最大液體體積。第二傳感器8部分地在第一傳感器7一側(cè)延伸，并在傳感器7之下朝計(jì)量室2的中央軸線內(nèi)彎。第二傳感器8的測(cè)量點(diǎn)限定出一較低的灌裝高度II。最后，第三傳感器9首先是在這兩個(gè)首先述及的傳感器7、8一側(cè)延伸，而此傳感器9的端部則朝計(jì)量室2中央軸線彎曲。傳感器9終止于計(jì)量室2的減徑的進(jìn)出口區(qū)域，同時(shí)確定出最低的灌裝高度面I。由于這三個(gè)傳感器7、8與9的測(cè)量點(diǎn)都是位于計(jì)量室2的中央軸線上，就可獲得均勻的高的測(cè)量精度，而這種精度不會(huì)受因轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動(dòng)以致液面可能取傾斜位置的影響。上部的兩個(gè)傳感器7和8是通過一個(gè)選擇開關(guān)28連接到一電子控制裝置29上，此控制裝置29裝定在轉(zhuǎn)子11上并且還連接著所有其它計(jì)量室2的傳感器。待罐裝的液體體積可借助選擇開關(guān)28按特別簡(jiǎn)單的方式改變。這一液體體積是由計(jì)量室2加在最低罐裝高度I和接通了相應(yīng)傳感器7或8時(shí)的較高罐裝高度II或III之間的容積確定。
在前面所敘述的裝置中，由控制裝置29控制，進(jìn)行了下面的一系列操作當(dāng)此裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn)并在各次灌裝之前，用馬達(dá)操作件16使閥體14從閥座18升舉起而打開進(jìn)口閥3(參看圖1)估泵(未示明)或居于前面的槽(未示明)的壓力下，液體從下方經(jīng)由提升器23、旋轉(zhuǎn)分配器22、管道21、環(huán)形儲(chǔ)器4、通道20與閥腔13而流入計(jì)量室2內(nèi)，而為此液體所排出的空氣則經(jīng)通風(fēng)口26排出。要是上部傳感器7接通，此液體將流入直至其達(dá)到最高灌裝高度III并與此傳感器7的測(cè)量點(diǎn)相觸。這樣就能影響電流從此有效的傳感器7經(jīng)所述液體而流至接地的金屬制的計(jì)量室2。這一電信號(hào)為控制裝置29探測(cè)出，這樣便會(huì)通過降低閥體14而立刻關(guān)閉進(jìn)口閥3。在上述灌裝計(jì)量室2的過程中，出口閥5始終是關(guān)閉的。
要是一個(gè)傳感器(未示明)現(xiàn)在指示出有一個(gè)空竭的容器1位于灌裝頸6的下方時(shí)，控制裝置29就會(huì)通過馬達(dá)操作件17來提升閥體15而打開出口閥5。進(jìn)口閥3則保持關(guān)閉。液體便從計(jì)量室2經(jīng)由閥腔13與灌裝頸6，僅僅依靠大地壓力而流入計(jì)量室2內(nèi)，直至達(dá)到最低的灌裝高度I，于是在較低處傳感器9和計(jì)量室2之間的電流便截?cái)?。這一信號(hào)由控制裝置29探測(cè)出此控制裝置通過馬達(dá)操作件17降低閥體15而立即關(guān)閉出口閥5。整個(gè)閥腔13與計(jì)量室2中的直到灌裝高度I的下部區(qū)域中于是便常常為液體灌注。另一方面，容器1則已精確地由較低灌裝高度I與最高灌裝高度IIIIII之間的確定容量所充填。余留的液體柱的殘余壓力確保了所規(guī)定的流動(dòng)條件也同樣存在于灌裝過程的結(jié)束時(shí)，因而能避免或者可能發(fā)生的液體起泡。在緊接關(guān)閉上出口閥5之后，計(jì)量室2能通過控制進(jìn)口閥3的開度，按前述方式再次由液體充填到最高的灌裝高度III。鑒于計(jì)量室2業(yè)已將其較低的區(qū)域充填，在開始再裝填的過程時(shí)就可避免液體的起泡或發(fā)生旋渦。
代替著較高處的傳感器7，當(dāng)由選擇開關(guān)28接通中間傳感器8時(shí)，就會(huì)在相應(yīng)的方式下進(jìn)行這種灌裝或充填過程。在這種情形下，計(jì)量室2將在每次再充填過程灌裝到直至中間灌裝高度II，而在最低灌裝高度I與中間灌裝高度II間所確定的容量便流入到各容器1中。
為了能夠循環(huán)地洗凈整個(gè)裝置，前述環(huán)形通道27可通過換向閥(未示明)連接到一種常規(guī)的CIP(過程中清洗)系統(tǒng)上，同時(shí)前述提升器23也須連接到此CIP系統(tǒng)上。在進(jìn)口閥3打開的條件下，包括計(jì)量室2在內(nèi)的金屬裝置此時(shí)可用一種液體清洗劑沖洗。轉(zhuǎn)子11上已裝有另一環(huán)形通道30，使得灌裝頸6以及出口閥5的閥座19與錐形閥體15都能完全地包括在此清洗用的通道30中，此環(huán)形通道30可通過管道、旋轉(zhuǎn)分配器、反向閥等(均未示明)連到上述CIP系統(tǒng)上。環(huán)形通道30連接一通道31，它通過各閥組12，與灌裝頸6接近，并在此閥組的下側(cè)通入外部的空氣中。當(dāng)把一個(gè)圍繞灌裝頸6和與它相分開的通道31的出口孔的沖洗罩32安裝到閥組12的下側(cè)上，使得不會(huì)有液體逸散時(shí)，在出口閥5敞開條件下由灌裝頸6排出的清洗流體便會(huì)聚集于環(huán)形通道30內(nèi)因而保持于此系統(tǒng)中。
為了改進(jìn)利用極簡(jiǎn)單傳感器所進(jìn)行的體積計(jì)量的精度，可在這種傳感器測(cè)量點(diǎn)的區(qū)域中設(shè)置環(huán)狀的約束部或橫剖面漸減的區(qū)域33，如圖1在中間傳感器8的測(cè)量點(diǎn)的區(qū)域中以虛線所示的。
代替用于各個(gè)灌裝高度I、II、III的簡(jiǎn)單傳感器7、8、9，也能只用一個(gè)具有一批測(cè)量點(diǎn)的傳感器或是具有一細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段區(qū)域的傳感器，借助于電開關(guān)裝置而能夠簡(jiǎn)單的逐步或連續(xù)地調(diào)節(jié)所需的灌裝高度。此外，也能把傳感器安裝或使其能在此裝置的計(jì)量室2中獨(dú)立或共同地在垂向上調(diào)節(jié)，而這又能再次有效地用來容易地調(diào)節(jié)計(jì)量體積。重要的一點(diǎn)在于，在任何情形下，預(yù)定的灌裝或充填高度是在計(jì)量室2的最大可能灌裝高度之下，而所說的最大可能灌裝高度則是由孔口26的下邊緣確定的。這樣可以避免通過這種孔口時(shí)有液體損耗。
圖2中的裝置與圖1中的裝置的不同處在于灌裝頸管6包括一個(gè)長(zhǎng)的灌裝或充填管。這樣就能從下面來灌裝瓶子形式的容器。為此，旋轉(zhuǎn)臺(tái)24上裝配有升降機(jī)構(gòu)34，借此可把容器1提升到灌裝頸6的上方。此容器的嘴部為可垂直運(yùn)動(dòng)的定中心罩35按常規(guī)方式導(dǎo)引。在升降機(jī)構(gòu)34與容器1的最上方位置處分別留有一條在閥組12與定中心罩35之間的環(huán)形隙；在液體流入容器1時(shí)從此容器所排出的空氣便能通過這種環(huán)形隙逸散。在閥組12的下側(cè)形成有一環(huán)狀突起37，用來支承沖洗用的漏斗形部件(未示明)。此外，在閥組12的側(cè)面上設(shè)有一個(gè)能由控制裝置29起動(dòng)的氣動(dòng)閥36；在閥組12中則設(shè)有通道，一方面將氣動(dòng)閥36在閥座19下不遠(yuǎn)處連接至灌裝頸6上，另一方面則使其與大氣通連。當(dāng)由控制裝置29在灌裝過程結(jié)束時(shí)簡(jiǎn)單地打開在一般情況下是關(guān)閉的氣動(dòng)閥36時(shí)，灌裝頸6中所含的液體便能在出口閥5關(guān)閉的條件下流入容器1內(nèi)。
圖1與圖2所示的裝置適用于大氣壓力下的灌裝過程，而圖3中的裝置則是用在高于大氣壓的反壓力之下，例如可以用在瓶裝含CO2飲料中的情形。圖3中的裝置特別是在包括有三個(gè)傳感器7、8、9的計(jì)量室2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)口閥3以及對(duì)待瓶裝的液體的供應(yīng)方面，是與圖1中所示的裝置相對(duì)應(yīng)的。因而下面只將說明那些不同的特點(diǎn)。
出口閥5的閥體15有一個(gè)在中央的縱向孔和一個(gè)設(shè)在其下端的管狀延伸部38。此管狀延伸部38的下端稍微突伸到短的灌裝頸6之外，同時(shí)此延伸部38設(shè)有一用于液體的錐形抑制器。這一起著回流氣體管作用的延伸部是通過閥體15中的孔和與此孔上端相連的軟管39而連至一氣動(dòng)閥40之上的，并在另一側(cè)連接著計(jì)量室2上端的孔口26與環(huán)形通之間的連接通道41。環(huán)形通道27充填有壓力高于大氣壓的加壓氣體。此種加壓氣體的供應(yīng)與控制是按通常方式經(jīng)由圖中未加示明的管道、旋轉(zhuǎn)分配器、控制閥，等等來進(jìn)行的。控制閥40是由一般的電子控制裝置29起動(dòng)，在控制閥40打開的條件下，延伸部38即與上述加壓氣體的環(huán)形通道27通連。取決于待瓶裝的液體，所用的加壓氣體例如是CO2、空氣或它們兩者的混合物。
在閥組12的外側(cè)上設(shè)有另外兩個(gè)氣動(dòng)控制閥42與43，它們也是由一般的電子控制裝置29來起動(dòng)的。這兩個(gè)控制閥42、43是通過一分岔出的通道連接灌裝頸6的。此外，這兩個(gè)控制閥之一是通過一節(jié)流噴嘴與大氣通連，而另一則連接一含有純CO2的環(huán)形通道。有關(guān)的各個(gè)連接件與通道均未示明。
當(dāng)圖3中的裝置運(yùn)行時(shí)，按壓力容器構(gòu)制成的計(jì)量室2是通過環(huán)形通道27、連接通道41與孔口26連續(xù)地充填以加壓氣體。此加壓氣體的壓力略低于儲(chǔ)器4中液體的壓力，使得當(dāng)進(jìn)口閥3打開時(shí)，液體能流入計(jì)量室2內(nèi)。當(dāng)上述裝置停止運(yùn)行時(shí)，則按圖1所示裝置中的情形依同樣的方式來進(jìn)行由傳感器7、8與9所控制的對(duì)計(jì)量室2作交替地灌裝與排空，而在灌裝高度上方的加壓氣墊則因此而加大和減小其尺寸。
在進(jìn)行灌裝作業(yè)之前，將由可沿垂向運(yùn)動(dòng)的定中心罩35所導(dǎo)引的瓶形容器1通過升降機(jī)構(gòu)34而推送到延伸部38之上，由此，延伸部38即牢牢地壓到灌裝頸6之上，于是此瓶形容器1便連接到灌裝頸6之上，使得不會(huì)有任何液體或氣體逸出。控制閥40受到控制裝置29觸發(fā)后便打開，此時(shí)的加壓氣體將從環(huán)形通道27經(jīng)軟管39與延伸部38流入容器1中，直至在容器1與環(huán)形通道27以及計(jì)量室2之間實(shí)現(xiàn)了壓力補(bǔ)償。只到這時(shí)，出口閥5才會(huì)為控制裝置29強(qiáng)行打開，或是借助一彈簧而自動(dòng)地打開，如同在反壓灌裝機(jī)中通常所作的那樣。在液體流入容器1中的同時(shí)，加壓氣體便通過延伸部38自容器1中流出，分別返回到計(jì)量室2與環(huán)形通道27中。在由傳感器控制的使計(jì)量室2經(jīng)灌裝頸6而排空進(jìn)入到容器1之后，出口閥便強(qiáng)制性地關(guān)閉上。隨后此容器便經(jīng)由兩個(gè)控制閥42、43中之一同時(shí)經(jīng)過節(jié)流噴嘴而與大氣通連，以使壓力漸減。接著，已灌裝的和釋除了壓力的容器1通過升降機(jī)構(gòu)34的降低而從灌裝頸6與延伸部上撤下。
為了能夠進(jìn)行低氧瓶裝，可在通過延伸部38與控制閥40引入加壓氣體之前，借助其它的控制閥42、43用純CO2來清洗容器1的內(nèi)部。這種沖洗是在容器1尚示完全提升到灌裝頸的高度時(shí)來進(jìn)行的。按類似的方式，當(dāng)容器1業(yè)已完全壓到灌裝頸6之上時(shí)，可以通過相應(yīng)的控制閥42、43來進(jìn)行預(yù)抽空，這種預(yù)抽空是通過將容器1連至一真空泵來進(jìn)行的。還可以在此裝置裝設(shè)有另外的控制閥與環(huán)形通道前提下，利用蒸汽來對(duì)容器1內(nèi)部進(jìn)行消毒。
事實(shí)上，由于是用傳感器控制的灌裝與排空，計(jì)量室2就能構(gòu)造成為一種以加壓的氣墊來蓋住液體的簡(jiǎn)單壓力容器，這樣就可在反壓灌裝過程中一方面實(shí)現(xiàn)精確地體積計(jì)量，另一方面正常地進(jìn)行一系列的所有的方法步驟。
在圖4所示的裝置中，是把一種浮子型探頭44形的簡(jiǎn)單傳感器裝定于筒形計(jì)量室2的蓋25中。此浮子型探頭44設(shè)有一種棒形的例如感應(yīng)型的位移計(jì)45，此位移計(jì)具有圓形的橫剖面，并與計(jì)量室2的中心軸線共軸地設(shè)于其內(nèi)。將一環(huán)形浮子46導(dǎo)引到上述位移計(jì)45上而使得它能自由移動(dòng)，浮子46的最低位置則由位于位移計(jì)45下端的盤形止動(dòng)件48所確定。與此位移計(jì)45配合運(yùn)動(dòng)的磁性開關(guān)件47則設(shè)定于浮子46內(nèi)。浮子型探頭44提供了一個(gè)例如取電壓形式的測(cè)量信號(hào)，此信號(hào)正比于浮子46相對(duì)于位移計(jì)45的位置，從而正比于計(jì)量室2中的罐裝液面。
上述浮子型探頭44的位移計(jì)45，從而是它的細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段，相對(duì)于計(jì)量室2從蓋25直至下端的在剖面上減小了的排出區(qū)的整個(gè)高度來說，都是有效的。在與浮子型探頭44相連接的電子探制裝置29中，例如借助于可調(diào)的閾值指示器確定了兩個(gè)開關(guān)點(diǎn)，而浮子型探頭44的測(cè)量信號(hào)是連續(xù)地與這兩個(gè)開關(guān)點(diǎn)進(jìn)行比較的。當(dāng)計(jì)量室2中的液體上升到較高的罐裝高度II時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一控制信號(hào)，促致可通過馬達(dá)操作件16來關(guān)閉進(jìn)口閥3。當(dāng)計(jì)量室2中的液體下降到較低的灌裝高度I時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)控制信號(hào)來促致馬達(dá)操作件17去關(guān)閉出口閥5。于是，這兩個(gè)灌裝高度I與II的高度，從而是待瓶裝的液體體積，就能連續(xù)地和快速地通過調(diào)節(jié)閾值指示器以簡(jiǎn)單的方式來改變。
在圖5與圖6所示的裝置中，將一根由絕緣塑料構(gòu)成的柱形承載棒49設(shè)置于筒形計(jì)量室2的蓋25內(nèi)，此承載棒與計(jì)量室2的中央軸線同軸。承載棒49上設(shè)有四個(gè)平行的縱向槽，它們均勻地分布于此棒的周面上，其中分別設(shè)有四個(gè)傳感器50、51、52與53。每個(gè)傳感器實(shí)質(zhì)上是一根絕緣的不銹鋼絲，并在其一定長(zhǎng)度上例如在其下端40mm的長(zhǎng)度上予以剝露。傳感器50至53剝露的端頭形成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量段，它們?nèi)鐖D5所示，排列在計(jì)量室2中的不同高度和不同的灌裝高度區(qū)中。
傳感器50至53中的每一個(gè)都通過一獨(dú)立管道連接到一電子控制裝置29上，在此可由選擇開關(guān)選擇相應(yīng)的有效的傳感器來控制進(jìn)口閥3與出口閥5。此外，通過可調(diào)節(jié)的閥值指示器，可以在上述細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段的區(qū)域中設(shè)定各傳感器50至53的確切的開關(guān)點(diǎn)。每個(gè)傳感器50至53與計(jì)量室2在一起能用作為電導(dǎo)率測(cè)量計(jì)，此計(jì)量室2是由導(dǎo)電材料構(gòu)成并且接地，同時(shí)提供一測(cè)量信號(hào)，此信號(hào)的特征是基本上和前述測(cè)量段區(qū)域中的罐裝高度成正比。
同樣可以實(shí)現(xiàn)傳感器的其它實(shí)施例。例如能夠在計(jì)量室的蓋中設(shè)置一用于被導(dǎo)引到液面體上的電磁波的發(fā)送與接收機(jī)。當(dāng)采用具有一點(diǎn)形測(cè)量位置的傳感器時(shí)，可以通過一在傳感器響應(yīng)和相應(yīng)控制閥起動(dòng)之間的變化的延遲時(shí)間，來模擬一細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量區(qū)。此外，當(dāng)選用有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量原理時(shí)，是能夠?qū)鞲衅髟O(shè)在計(jì)量室外的一個(gè)保護(hù)位置處。
圖7所示的用來灌裝瓶形容器1的裝置在很大程度上相當(dāng)于圖3的裝置。圖7的裝置則另有這樣的特點(diǎn)，即將一灌裝高度探頭形的傳感器54設(shè)在出口閥的閥體15中，而且是在閥體15的管狀延伸部38之內(nèi)，此傳感器5 4與所述中央軸線共軸并對(duì)容器1中的灌裝高度作出反應(yīng)。此灌裝高度探頭實(shí)質(zhì)上是一根不銹鋼絲，除在其下端區(qū)域外，整個(gè)長(zhǎng)度都已絕緣。此不絕緣的區(qū)域形成了一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量段，此測(cè)量段提供一個(gè)與在容器1中所含液體內(nèi)浸沒深度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)。金屬延伸部38的一個(gè)舌狀突起57則用作一反電極。在閥體15的上端，傳感器54延伸到此閥體的外側(cè)以防氣體外逸，并經(jīng)過一電探頭管路與電控制裝置29相連。于是當(dāng)傳感器54接通時(shí)，控制裝置29上便在此細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段的區(qū)域中提供有一個(gè)容器1內(nèi)瞬時(shí)灌裝高度的信息。
計(jì)量室2中最上面的傳感器7確定此室中的最高灌裝高度III。當(dāng)液面升高到此最高高度時(shí)，上述傳感器便總能關(guān)閉進(jìn)口閥3，而與進(jìn)一步進(jìn)行的灌裝作業(yè)無(wú)關(guān)。計(jì)量室2中最下面的傳感器9確定著計(jì)量室2中的最低灌裝高度。此傳感器9與最上面的傳感器7在一起決定了一個(gè)最大灌裝體積，此灌裝體積在容器1具有0.5升的名義含量時(shí)例如是505毫升。中間的傳感器8處在較下面的傳感器9的略高的灌裝高度II處，與上面的傳感器7在一起確定一個(gè)最小的灌裝體積，此灌裝體積在容器1具有0.5升的名義含量時(shí)例如為495毫升。這三個(gè)傳感器7、8與9是直接連接到電子控制裝置29之上的。
借助上述裝置，可以如下地來進(jìn)行一種組合形式的體積—高度灌裝作業(yè)。
第一步是在出口閥5關(guān)閉的條件下打開進(jìn)口閥3，使液體從儲(chǔ)器4流入計(jì)量室2內(nèi)。當(dāng)一旦到達(dá)最高的灌裝高度III時(shí)，傳感器7將起反應(yīng)，而進(jìn)口閥3便會(huì)關(guān)閉。當(dāng)由定中心罩35所導(dǎo)向的容器1已為升降機(jī)構(gòu)34壓合到灌裝頸6上面使得不會(huì)有氣體逸出時(shí)，同時(shí)當(dāng)此容器通過打開控制閥40已從環(huán)形通道27預(yù)加載時(shí)，出口閥5便被打開，而液體將由于大地壓力通過灌裝頸6，先以較高的速度而后減慢速度流入容器1內(nèi)。
總之，上述液體將繼續(xù)流入，直至計(jì)量室2的液面業(yè)已降至灌裝高度II，此時(shí)中間傳感器便會(huì)起反應(yīng)。如果傳感器54，在它調(diào)節(jié)到例如當(dāng)一理想容器1灌裝到正確名義含量時(shí)所得到的一個(gè)中間的平均的灌裝高度前業(yè)已作出反應(yīng)，此時(shí)的出口閥將即刻關(guān)閉。在此，傳感器8相對(duì)于傳感器54是超前起作用的。
要是傳感器54在計(jì)量室2中所述灌裝高度II已然到達(dá)時(shí)尚未起反應(yīng)，出口閥5將繼續(xù)保持打開，直至此傳感器54指出業(yè)已到達(dá)了所需灌裝高度時(shí)。隨后，出口閥5將立刻關(guān)閉。但這種關(guān)閉是只當(dāng)傳感器54反應(yīng)而計(jì)量室2中液面仍然高于最低灌裝高度I時(shí)才會(huì)發(fā)生的。如果不是這樣的情形，也即如果在計(jì)量室2中下部的傳感器9首先起反應(yīng)時(shí)，出口閥5將會(huì)在尚未達(dá)到容器1中的中間灌裝高度時(shí)關(guān)閉。
于是，上述圖7中的灌裝裝置便能在理想的方式下來滿足，例如在把清爽的飲料以標(biāo)準(zhǔn)的精度裝入特殊類型的瓶中時(shí)所遇到的各種要求。還可以確保較“小”的瓶子裝盛所需最少量的有關(guān)的飲料，防止對(duì)較“大”瓶子灌裝過量，并能實(shí)現(xiàn)相對(duì)一個(gè)被灌裝瓶子的灌裝高度具有良好的一致性，而可以避免部分顧客并非合理的抱怨，同時(shí)得以利用裝在此種灌裝系統(tǒng)內(nèi)的通常檢驗(yàn)裝置來監(jiān)控灌裝高度。
只利用計(jì)量室2下部區(qū)中的一個(gè)傳感器8或9也能進(jìn)行綜合式的體積—高度灌裝。正如前面所說明過的，這兩個(gè)傳感器都可以接通，使得它們能在傳器54之前相對(duì)于灌裝高度進(jìn)行工作。還能在計(jì)量室2中精密地調(diào)節(jié)一個(gè)傳感器至名義體積。
此外，用于容器1中灌裝高度的傳感器54能夠接通以使其先于計(jì)量室2中的傳感器進(jìn)行工作，例如在容器1的頭部中需要有某個(gè)最少量的自由空間以使飲料能夠膨脹時(shí)，或是當(dāng)灌裝有含CO2的飲料以使瓶子破裂的危險(xiǎn)減少時(shí)。
此外，圖7中的裝置只須切斷傳感器54便能當(dāng)作一個(gè)純粹的體積灌裝器使用。
上述裝置同樣可以用作一個(gè)純粹的高度灌裝器使用。為此目的，將上部傳感器7與下部傳感器9之間的體積調(diào)節(jié)到一個(gè)超過最大灌裝體積的值。液體流入容器1中一事在任何情形中都可用容器1中的傳感器54來完成；此傳感器54此外還能在所述細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段的區(qū)域內(nèi)任意改變灌裝高度。計(jì)量室2的下部傳感器9在此是用作一個(gè)純粹的安全裝置，來防止例如在瓶子破裂時(shí)使計(jì)量室2完全排空。與已知的高度灌裝器相比，這種從儲(chǔ)器4直接將液體輸入灌裝頸6的高度灌裝器的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為由于計(jì)量室2中有著確定的高度條件，就能實(shí)現(xiàn)具有精確的重量性的調(diào)節(jié)，使灌裝速率在朝向灌裝作業(yè)結(jié)束的方向自動(dòng)減小。這樣，即使是對(duì)于難以處理的飲料也能實(shí)現(xiàn)精確的瓶裝，并且?guī)缀醪粫?huì)形成氣泡。
圖8中的裝置只作了部分示明，它也是在很大程度上與圖3中的裝置相當(dāng)。但是出口閥5的閥體15上已然連接有一個(gè)回流氣體管55來取代延伸部，此回流氣體管55是可更換的。回流氣體管55設(shè)有一個(gè)液體流入的阻擋屏58以及一個(gè)在其下端的限定出最大灌裝高度的軸向槽56。當(dāng)容器1中的液體業(yè)已上升到上述軸向槽56時(shí)，加壓的氣體便不再?gòu)娜萜?中逸出，同時(shí)將自動(dòng)中止液體流入到容器1中。為了防止在灌裝作業(yè)結(jié)束后出現(xiàn)不受控的流動(dòng)，在閥組12的閥體15及其閥座19之間設(shè)有一傳統(tǒng)的虹吸管，用來防止加壓氣體從容器1頂部逸出。
為回流氣體管55所形成的并對(duì)容器1灌裝高度作出反應(yīng)的裝置，是與例如確定計(jì)量室2中一特定灌裝體積的下部傳感器相結(jié)合。超前起作用的回流氣體管55能防止對(duì)容器1的灌裝過量和保證有足夠大的自由瓶頂空間。
上述圖8中的裝置還允許進(jìn)行純屬高度灌裝，在這種情形下，還能通過調(diào)換回流氣體管55來改變灌裝高度。另外還能再用于純粹的體積灌裝，這種情形下的回流氣體管55可通過完全除去而加以“消除”，或是更換成一根直接終止于阻擋屏58下方的適當(dāng)短的回流氣體管。
圖9所示的裝置就其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而論在很大程度上與圖1中所示的裝置相當(dāng)，而就計(jì)量室2中傳感器44的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，則與圖4所示實(shí)施例完全對(duì)應(yīng)。因此下面只說不同的特點(diǎn)和附加的特點(diǎn)。
閥組12包括它的閥腔13在面向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10的一側(cè)延伸。在這樣取得的空間中，于閥組12的上表面上安裝有另一個(gè)馬達(dá)操作件16a，而在其下表面中則形成有通道形式20a的另一進(jìn)口。馬達(dá)操作件16a起動(dòng)另一個(gè)進(jìn)口閥3a，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與進(jìn)口閥3相同，可用來有選擇地開關(guān)通向閥腔13的正如通道20的另一個(gè)通道20a。
此附加的通道20a連接到另一個(gè)環(huán)形儲(chǔ)器4a，此環(huán)形儲(chǔ)器4a則通過一批徑向管道21a，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線10同軸設(shè)置的一個(gè)旋轉(zhuǎn)分配器22a以及一個(gè)提升器23a，向其中供應(yīng)待進(jìn)行瓶裝的液體或有關(guān)成份。液體例如是通過一臺(tái)泵(未示明)或通過一個(gè)設(shè)在前方的位于計(jì)量室2上方的槽來供應(yīng)的。此外，在附加的通道20a與計(jì)量室2的通向閥腔13處的位置間，設(shè)有一靜態(tài)混合器59。
如果儲(chǔ)器4中含有已預(yù)混合的飲料或其它產(chǎn)物，則灌裝作業(yè)可按前面對(duì)照?qǐng)D1所述的方式進(jìn)行。在這一灌裝作業(yè)過程中，控制裝置29通過進(jìn)口閥3控制著從儲(chǔ)器4升至高的灌裝高度Ⅲ的計(jì)量室2的灌裝，而借助出口閥5使計(jì)量室2排放下降到低的灌裝高度I，這樣便同時(shí)灌裝了容器1。如果此附設(shè)的儲(chǔ)器4a含有已預(yù)混合的產(chǎn)物，此產(chǎn)物便可以有選擇地按相應(yīng)的方式分份裝罐，并在由此另設(shè)的進(jìn)口閥3a控制對(duì)計(jì)量室2灌裝的同時(shí)始終關(guān)閉著進(jìn)口閥3。
此外，圖9中的裝置可以用來配制和罐裝包括兩組不同成份的產(chǎn)物。為此目的，將第一種成份例如水引入到儲(chǔ)器4中，再把第二種組份例如糖漿引入此另設(shè)的儲(chǔ)器4a中。對(duì)于須將高達(dá)低的高度I的液體量在所述裝置中保持于兩次灌裝作業(yè)之間的情形，也就是如果要防止完全排空此裝置的情形，就應(yīng)在第一次灌裝作業(yè)之前，將預(yù)混合的產(chǎn)物引入到直至高達(dá)所述的高度I處。這是可以借助控制裝置29用手或自動(dòng)地加以完成的。為此，打開進(jìn)口閥3首先將水引入達(dá)到高度III，然后在進(jìn)口閥3關(guān)閉的條件下，通過打口附設(shè)的進(jìn)口閥3a而將糖漿引入到直至高達(dá)罐裝高度I。另外，通過傳感器44的合適的另外一些開關(guān)點(diǎn)，也可配制非常大量的第一種添加料，而在此極其大量的第一種添加料的情形中，要考慮到閥腔13的容積的。經(jīng)過上述這些準(zhǔn)備步驟后，便可開始實(shí)際的混合與灌裝。
為此，打開另設(shè)的進(jìn)口閥3a首先供給糖漿，直至在計(jì)量室2中已然達(dá)到中間高度II。這一階段的終止情形示明于圖9中。隨后關(guān)閉另設(shè)的進(jìn)口閥3a和打開進(jìn)口閥3。此時(shí)添加水，直至到達(dá)計(jì)量室2中的高度III。在此過程中，流入的水將通過糖漿，而它們的混合過程則是由靜態(tài)混合器59和閥腔13與計(jì)量室2之間橫剖面積的減小所導(dǎo)致的混合來支持的。然后再次關(guān)閉上進(jìn)口閥3?，F(xiàn)在打開出口閥5，已預(yù)混合的飲料便將流過灌裝頸6進(jìn)入容器1，直至計(jì)量室中的灌裝液面已降至低高度I。這以后，出口閥5將立即關(guān)閉。此時(shí)在容器1中裝盛有與灌裝高度I和III之間體積相當(dāng)?shù)念A(yù)混合的飲料量。將容器1移開，通過打開進(jìn)口閥3a和提供一空的容器1而開始新的灌裝循環(huán)。計(jì)量室2中的灌裝高度I至III由設(shè)有浮子46并將信息發(fā)送給控制裝置29的傳感器44來探測(cè)。
取決于待混合的成份數(shù)量，必要時(shí)可以另設(shè)儲(chǔ)器4b等等和相關(guān)的進(jìn)口閥3b等等。
要是擬處理特別粘稠的或漿糊狀的成份時(shí)，必要時(shí)可借助一種受驅(qū)的計(jì)量柱塞將這些組份直接引入計(jì)量室2中。
取代圖9中所示的用來在大氣壓力下進(jìn)行灌裝的短的灌裝頸，也可采用圖2、3、7與8所示的其它類型的灌裝頸。必要時(shí)，也可在反壓力下進(jìn)行裝罐。還可在計(jì)量室2中采用其它的傳感器，這些傳感器例如是示明在圖1、5與6之中的。
在圖10所示的裝置中，是將單一的浮子型探頭44形的傳感器再次裝設(shè)于筒形計(jì)量室2的蓋25中。這一浮子型的探頭44配備有一種棒狀的例如感應(yīng)型的位移計(jì)45，它的橫剖面呈圓形，與計(jì)量室2的中心軸線共軸線地設(shè)于此室內(nèi)。將一個(gè)環(huán)形浮子46導(dǎo)引到此位移計(jì)45上，使得它可以自由運(yùn)動(dòng)，同時(shí)此浮子46的最低位置則由一盤形止動(dòng)器48限定在位移計(jì)45的下端。在浮子46內(nèi)設(shè)有一與位移計(jì)45協(xié)同工作的磁性開關(guān)件47。浮子型探頭44給出一個(gè)取電壓形式的測(cè)量信號(hào)，此信號(hào)正比于浮子46相對(duì)于位移計(jì)45的位置，因而正比于計(jì)量室2的灌裝高度。
為了同高度相匹配，而這對(duì)于待罐裝或待瓶裝的0.5升的容積V來說可能是必須的，于計(jì)量室2的頂部設(shè)有一很大的延伸部，以使其總?cè)萘考s超過1升。
因此，計(jì)量室2的高度對(duì)直徑之比是大于3∶1的，同時(shí)5∶1和更大的比例也是易于作到的。計(jì)量室2中待灌裝或瓶裝的容積V的大小以及以容積V的高度位置，是由浮子型探頭44以及與之相連的電子控制裝置29來確定，由此可在任何時(shí)候得知計(jì)量室2中的灌裝高度。在圖10中示明了兩種變型當(dāng)擬進(jìn)行罐裝或瓶裝敏感的液體或趨向于大量起泡的液體時(shí)，上述待罐裝或瓶裝的容積空間V是設(shè)在計(jì)量室2的下部區(qū)域中并為兩個(gè)灌裝高度I和II所確定。當(dāng)罐裝或瓶裝易于處理的不敏感的液體時(shí)，擬罐裝或瓶裝的容積空間V則設(shè)在計(jì)量室2的上部區(qū)域中并由兩個(gè)灌裝高度III與IV所界定。此灌裝高度I至IV又由浮子型探頭44的相應(yīng)開關(guān)點(diǎn)表示，而這些開關(guān)點(diǎn)則例如以電壓值的形式存儲(chǔ)于控制裝置29中?？梢酝ㄟ^一個(gè)簡(jiǎn)單的控制件沿著計(jì)量室2的整個(gè)高度，相對(duì)于最低與最高灌裝高度來調(diào)其兩個(gè)相關(guān)的灌裝高度，同時(shí)保持它們之間的相互距離，上述控制件例如是控制裝置29上的一個(gè)電位計(jì)(未示明)。上述待罐裝或瓶裝的容積空間V的高度位置，因而從灌裝頸6所排出液體時(shí)的速度，是可以容易和快速地調(diào)節(jié)的。
上述裝置的通過控制裝置29所實(shí)現(xiàn)的那種功能是與待罐裝或瓶裝的容積空間V的高度位置無(wú)關(guān)的；在灌裝作業(yè)開始時(shí)，通過起動(dòng)馬達(dá)操作件16來打開進(jìn)口閥3，然后液體即從儲(chǔ)器4流入計(jì)量室2中。一旦達(dá)到調(diào)節(jié)好的上部灌裝高度II或IV，便用馬達(dá)操作件16關(guān)閉上進(jìn)口閥3。當(dāng)將一待灌裝的容器依次置于灌裝頸6之下和旋轉(zhuǎn)臺(tái)24之上，即由馬達(dá)操作件17打開出口閥5，然后液體即從計(jì)量室2通過灌裝頸6而流入所述容器中。在此步驟中所發(fā)生的排液速度則依賴于計(jì)量室2中的各有關(guān)灌裝高度。一俟達(dá)到各個(gè)調(diào)節(jié)好的下部灌裝高度I或IV時(shí)，出口閥5便為馬達(dá)操作件17所關(guān)閉而結(jié)束這一灌裝作業(yè)。在任何情形下都在計(jì)量室2中保留有一定量的液體，而得以確保恒定的液流條件。
權(quán)利要求
1.一種用來將液體按份地灌裝入瓶、罐或類似容器(1)中的裝置，包括多個(gè)體積計(jì)量室(2)，它們排定在圍繞一垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(10)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(11)的周邊上，每個(gè)這樣的計(jì)量室通過一可控的進(jìn)口閥(3)連至一液體的儲(chǔ)器(4)，同時(shí)通過一可控的出口閥(5)連至一灌裝頸(6)，其特征在于各個(gè)計(jì)量室(2)至少與一個(gè)傳感器(7、8、9)相連，這種傳感器對(duì)所述計(jì)量室(2)中的灌裝高度作出反應(yīng)，同時(shí)控制著進(jìn)口閥(3)和/或出口閥(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于傳感器(7、8、9)由一種棒形探頭組成并設(shè)置于計(jì)量室(2)的內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于傳感器(7、8、9)是作為一種電導(dǎo)率計(jì)構(gòu)制成的。
4.如權(quán)利要求1至3中之一所述的裝置，其特征在于為了能配合不同的灌裝液面，傳感器(7、8、9)設(shè)置成可以調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求1至3中之一所述的裝置，其特征在于所述傳感器具有若干個(gè)測(cè)量點(diǎn)以用于不同的灌裝高度。
6.如權(quán)利要求1至5中之一所述的裝置，特征在于當(dāng)計(jì)量室(2)中的灌裝高度升至一特定高度(II、III)時(shí)，傳感器(7、8)即關(guān)閉進(jìn)口閥(3)。
7.如權(quán)利要求1至6中之一所述的裝置，特征在于當(dāng)計(jì)量室(2)中的灌裝高度降至一特定高度(I)時(shí)，傳感器(9)即關(guān)閉出口閥(5)。
8.如權(quán)利要求6與7所述的裝置，特征在于每個(gè)計(jì)量室(2)和對(duì)不同灌裝高度作出反應(yīng)的至少兩個(gè)傳感器(7、8、9)相聯(lián)，設(shè)在較高處的傳感器(7、8)在灌裝高度達(dá)到一特定高度(II、III)時(shí)便關(guān)閉進(jìn)口閥(3)，而設(shè)在較低處的傳感器(9)在灌裝高度降至一特定高度(I)時(shí)則關(guān)閉出口閥(5)。
9.如權(quán)利要求1至8中之一所述的裝置，特征在于當(dāng)計(jì)量室(2)是垂直設(shè)置時(shí)，所有傳感器(7、8、9)的測(cè)量點(diǎn)便位于計(jì)量室中較最大可能灌裝高度較低的一個(gè)位置上。
10.如權(quán)利要求1至9中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)在傳感器(8)測(cè)量點(diǎn)的區(qū)域中設(shè)有一橫截面積減小的區(qū)域(33)。
11.如權(quán)利要求2至10中之一所述的裝置，特征在于取棒形探頭結(jié)構(gòu)的傳感器(8、9)彎曲成使其測(cè)量點(diǎn)位于計(jì)量室(2)的中央軸線上。
12.如權(quán)利要求2至11中之一所述的裝置，特征在于取棒形探頭結(jié)構(gòu)的傳感器(7、8、9)是設(shè)置在計(jì)量室(2)的一個(gè)可松釋開的蓋(25)中。
13.如權(quán)利要求1至12中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)在傳感器(7)的最高測(cè)量點(diǎn)上方有一孔口(26)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，特征在于孔口(26)與一環(huán)形通道(27)通連。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于環(huán)形通道(27)適合與一CIP系統(tǒng)連接。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，特征在于環(huán)形通道(27)是與一電壓源相連。
17.如權(quán)利要求1至16中之一所述的裝置，特征在于此裝置有一閥組(12)，此閥組包括一閥腔(13)，閥組上側(cè)設(shè)置著帶有傳感器(7、8、9)的計(jì)量室(2)，此計(jì)量室(2)通入所述閥腔(13)之內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，特征在于在閥組(12)的上側(cè)設(shè)有用于進(jìn)口閥(3)和出口閥(5)的閥體(14、15)的馬達(dá)操作件(16、17)，而在閥組(12)的下側(cè)一方面設(shè)有灌裝頸(6)，另一方面設(shè)有一液體的進(jìn)口孔(20)，此灌裝頸(6)與孔(20)是形成在計(jì)量室(2)的不同側(cè)面上。
19.如權(quán)利要求1至8中之一所述的裝置，特征在于構(gòu)成出口閥(5)的一部分且設(shè)有一縱向孔的閥體(15)的下端上，有一個(gè)突入到待灌裝容器(1)內(nèi)的管狀延伸部(38)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，特征在于延伸部(38)可通過上述縱向孔和與此孔連接的管道(39)而連接著計(jì)量室(2)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，特征在于在延伸部(38)與計(jì)量室(2)之間的上述連接件可以經(jīng)由一控制閥(40)控制。
22.如權(quán)利要求17至21中之一所述的裝置，特征在于閥組(12)之上至少設(shè)有另一控制閥(42、43)，借助此控制閥，灌裝頸(6)可連通至大氣氛和/或一沖洗氣體源和/或一真空源和/或一沖洗通道。
23.如權(quán)利要求8至22中之一所述的裝置，特征在于兩個(gè)傳感器(7、8、9)之間的垂直方向距離，或者確切地說這兩個(gè)傳感器測(cè)量點(diǎn)之間的垂直方向距離，確定著待罐裝或瓶裝的一部分的體積。
24.如權(quán)利要求1至23中之一所述的裝置，特征在于在傳感器(40，50至53)上設(shè)有至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量段，同時(shí)在所述測(cè)量段區(qū)域中產(chǎn)生一取決于灌裝高度的測(cè)量信號(hào)。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，特征在于所述細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段基本上對(duì)計(jì)量室(2)的整個(gè)高度來說是有效的。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，特征在于只用一個(gè)傳感器(44)控制著進(jìn)口閥(3)與出口閥(5)。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，特征在于所述細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段只對(duì)計(jì)量室(2)高度的一個(gè)子區(qū)域是有效的，同時(shí)設(shè)有若干個(gè)傳感器(50至53)，它們具有設(shè)置在不同高度上的細(xì)長(zhǎng)測(cè)量段。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，特征在于至少有一個(gè)傳感器(50至53)控制進(jìn)口閥(3)，同時(shí)至少有另一個(gè)傳感器(50至53)控制出口閥(5)。
29.如權(quán)利要求24至28中之一所述的裝置，特征在于傳感器(44)是一種浮子型探頭。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，特征在于傳感器(44)包括一個(gè)棒形位移計(jì)(45)和一個(gè)在此位移計(jì)上被導(dǎo)引使其可以自由運(yùn)動(dòng)的浮子(46)。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，特征在于棒形位移計(jì)(45)是與計(jì)量室(2)的中心軸線共軸設(shè)置的。
32.如權(quán)利要求30或31所述的裝置，特征在于在浮子(46)上安裝有一個(gè)位移計(jì)(45)的開關(guān)件(47)。
33.如權(quán)利要求24至28之一所述的裝置，特征在于在一根共用的載承棒(49)上設(shè)有與其中心軸線相平行的若干絲狀傳感器(50至53)，這些傳感器是分布在此載承棒(49)的周邊上。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，特征在于載承棒(49)設(shè)置成與計(jì)量室(2)的中心軸線共軸。
35.如權(quán)利要求1至34中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)的容積顯著地大于待罐裝或瓶裝的一部分液體的體積。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)的高度顯著高于待罐裝或瓶裝的一部分液體的體積的所需高度。
37.如權(quán)利要求35或36所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)的容積至少是待罐裝或瓶裝的一部分液體的體積的兩倍。
38.如權(quán)利要求1至37中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)的高度對(duì)直徑之比至少是3∶1。
39.如權(quán)利要求35至38中之一所述的裝置，特征在于一個(gè)傳感器(44)的或若干個(gè)傳感器的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)可共同相對(duì)于計(jì)量室(2)作垂直調(diào)節(jié)，這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的垂直距離確定了待罐裝或瓶裝的一部分液體的體積。
40.如權(quán)利要求1至39所述的裝置，特征在于設(shè)置有至少另一個(gè)用于液體的儲(chǔ)器(4a)，每個(gè)計(jì)量室(2)都適合與此另一儲(chǔ)器(4a)相連。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，特征在于每個(gè)計(jì)量室(2)通過幾個(gè)可控的進(jìn)口閥(3，3a)連接多個(gè)用于不同液體的儲(chǔ)器(4、4a)。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，特征在于至少有部分的進(jìn)口閥(3、3a)適合為計(jì)量室(2)的傳感器(44)或多個(gè)傳感器所控制。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)的傳感器(44)或多個(gè)傳感器，當(dāng)計(jì)量室(2)中的灌裝高度已升至一特定第一高度(II)時(shí)關(guān)閉第一進(jìn)口閥(3a)，而當(dāng)計(jì)量室(2)中的灌裝高度已升至一特定第二高度(III)時(shí)關(guān)閉第二進(jìn)口閥(3)。
44.如權(quán)利要求40至43中之一所述的裝置，特征在于此裝置包括一有閥腔(13)的閥組(12)、灌裝頸(6)、計(jì)量室(2)和若干孔口(20、20a)，而這些孔口各連接一通向所述閥腔(13)的獨(dú)立的儲(chǔ)器(4、4a)。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，特征在于在計(jì)量室(2)與孔口(20、20a)之間的閥腔(13)中設(shè)有一混合件(59)。
46.如權(quán)利要求40至45中之一所述的裝置，特征在于至少有一個(gè)進(jìn)口閥(3、3a)與一計(jì)量柱塞關(guān)聯(lián)。
47.如權(quán)利要求1至46中之一所述的裝置，特征在于灌裝頸(6)已與一能對(duì)待灌裝的容器中的灌裝高度作出反應(yīng)的器件(54、55)相聯(lián)。
48.如權(quán)利要求47所述的裝置，特征在于所述器件包括一帶有下端(56)的回流氣體管(55)，此回流氣體管(55)適合引入到待灌裝的容器。
49.如權(quán)利要求47所述的裝置，特征在于所述器件包括一帶有浮子閥的回流氣體管，此回流氣體管適合同待灌裝的容器相連。
50.如權(quán)利要求47所述的裝置，特征在于所述器件包括至少一個(gè)對(duì)待灌裝的容器中的灌裝高度作出反應(yīng)的傳感器(54)。
51.如權(quán)利要求50所述的裝置，特征在于傳感器(54)是一個(gè)灌裝高度探頭，此探頭適合引入一待灌裝的容器內(nèi)。
52.如權(quán)利要求50或51所述的裝置，特征在于傳感器(54)上設(shè)有一細(xì)長(zhǎng)的測(cè)量段，同時(shí)在此測(cè)量段的區(qū)域上產(chǎn)生一個(gè)取決于所述灌裝高度的測(cè)量信號(hào)。
53.如權(quán)利要求47至52中之一所述的裝置，特征在于所述器件(54，55)能夠在被灌裝的容器中業(yè)已達(dá)到一預(yù)定灌裝高度時(shí)，終止此灌裝作業(yè)。
54.如權(quán)利要求53所述的裝置，特征在于上述灌裝作業(yè)只能由前述器件(54、55)終止。
55.如權(quán)利要求53所述的裝置，特征在于所述器件(54、55)是同計(jì)量室(2)中至少一個(gè)傳感器(8、9)協(xié)同工作來終止上述灌裝作業(yè)。
56.如權(quán)利要求55所述的裝置，特征在于所述器件(54、55)連接成使計(jì)量室(2)中的傳感器(9)超前于此器件進(jìn)行工作。
57.如權(quán)利要求55所述的裝置，特征在于所述器件(54、55)連接成超前于計(jì)量室(2)中的傳感器(8)進(jìn)行工作。
58.如權(quán)利要求47至57中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)聯(lián)帶有一傳感器(8)，后者在有需要時(shí)可與設(shè)在較高位置上的一個(gè)傳感器(7)協(xié)同工作而確定出一個(gè)最低灌裝體積。
59.如權(quán)利要求47至58中之一所述的裝置，特征在于計(jì)量室(2)聯(lián)帶有一傳感器(9)，后者在有需要時(shí)可與設(shè)在較高位置的一個(gè)傳感器(7)協(xié)同工作而確定出一個(gè)最大灌裝體積。
60.如權(quán)利要求55至59中之一所述的裝置，特征在于，所述器件(54、55)具有這樣一種性質(zhì)除非在一特定的灌裝量已然流入待灌裝的容器內(nèi)后事先已將出口閥(5)關(guān)閉，上述器件在已達(dá)到一預(yù)定灌裝高度后將終止灌裝作業(yè)。
61.如權(quán)利要求55至60中之一所述的裝置，特征在于，所述器件(54、55)具有這樣一種性質(zhì)若是有一預(yù)定的灌裝量事先已流入待灌裝的容器內(nèi)，則上述器件當(dāng)已達(dá)到一預(yù)定灌裝高度時(shí)便終止灌裝作業(yè)。
62.如權(quán)利要求47至61所述的裝置，特征在于所述器件(54、55)適合用于斷開情形。
63.如權(quán)利要求1至62所述的裝置，特征在于各個(gè)灌裝頸(6)與至少兩個(gè)計(jì)量室(2)關(guān)聯(lián)，每個(gè)計(jì)量室(2)有一獨(dú)立的進(jìn)口閥(3)。獨(dú)立的出口閥(5)和一個(gè)獨(dú)立的傳感器(7、8、9、44、50至53)。
全文摘要
用來將液體分份灌裝入容器中的一種裝置，它包括一批排列在一轉(zhuǎn)子周邊上的體積計(jì)量室，每個(gè)計(jì)量室通過一可控的進(jìn)口閥與一液體儲(chǔ)器相連同時(shí)通過一可控的出口閥與一灌裝頸相連。在各計(jì)量室中設(shè)有至少兩個(gè)響應(yīng)不同灌裝高度的傳感器設(shè)在高(低)處的傳感器在灌裝高度業(yè)已上升(下降)到一特定高度時(shí)即關(guān)閉進(jìn)(出)口閥。待灌裝的一部分液體即可以簡(jiǎn)單地為此兩個(gè)傳感器測(cè)量點(diǎn)間的垂向距離確定。此裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、明確，便于清洗，易于變換為其它計(jì)量形式。
文檔編號(hào)B67C3/20GK1121342SQ94191781
公開日1996年4月24日 申請(qǐng)日期1994年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月16日
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