容器填充系统和用于容器填充系统的阀技术方案

本发明专利技术涉及一种容器填充阀，其可以包括磁性地联接的穿梭物和驱动套筒。驱动套筒的运动可以使穿梭物从填充阀关闭的位置运动到填充阀打开的位置。容器抓握臂可以包括被构造成用以保持容器的远侧端部和包括测力传感器的近侧端部。低流量设定点系统可以被构造成用以在填充阀部分关闭时阻止该填充阀关闭。压力控制系统可以被构造成用以保持贮存器中的期望压力或者来自该贮存器的流动路径中的期望压力。产品再循环系统可以被构造成用以调节产品再循环系统中的流量。

Container filling system and valve for container filling system

The invention relates to a container filling valve, which can include a magnetically coupled shuttle and a drive sleeve. The movement of the driving sleeve can move the shuttle from the position of the filling valve to the position of the filling valve. The container gripping arm may include a distal end portion configured to hold the container and a proximal end including a force sensor. A low flow setpoint system can be configured to prevent the filling valve from closing when the filling valve portion is closed. The pressure control system may be configured to maintain the desired pressure in the reservoir or the desired pressure from the flow path of the reservoir. A product recirculation system may be configured to regulate the flow of a product recirculation system.

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请号为PCT/US2014/031469、国家申请号为201480028914.7、申请日为2014年3月21日、名称为“容器填充系统和用于容器填充系统的阀”的中国专利申请的分案申请。相关专利申请的交叉引用本申请要求2013年3月22日提交的、名称为“(通用填充系统和用于通用填充系统的阀)”的美国临时专利申请61/804,452的优先权。专利申请61/804,452全文以引用方式并入本文中。
技术介绍
饮料产品是用于人类消费的产品类别，通常是用于饮用。饮料产品通常放置在某些类型的初级包装中以进行分配和销售。初级包装可以包括各种容器类型中的任何类型。实例包括由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、HDPE(高密度聚乙烯)或其它塑料制成的瓶、玻璃瓶、铝瓶、罐等。即便用于单个类型的产品，初级包装也可以具有宽范围的尺寸和形状。用于用饮料产品填充初级包装容器的系统通常包括填充阀，该填充阀起动和停止产品流入到正在被填充的容器中。填充阀通常连接到所讨论的用以保持较大量的饮料产品的罐或其它类型的贮存器。填充容器的方式随着不同类型的饮料产品而变化。对于某些类型的饮料产品，容器可以进行冷填充。在冷填充过程中，产品在处于冷冻或室温状态的同时被分配到容器中。对于某些类型的饮料产品，容器进行温填充或热填充。在这些类型的填充过程中，产品在处于加热状态的同时被分配到容器中。一些其它类型的饮料产品必须在无菌条件下放置r>到无菌容器中，这是被称为无菌填充的过程。当前的用于用饮料产品填充初级包装容器的系统被设计成处理较窄范围的产品类型和填充情形。例如，大多数填充系统被设计成仅仅用于冷填充、温/热填充、延长保存期限填充、高酸性无菌填充或低酸性无菌填充中的一种。作为另一个例子，可获得的填充系统被设计成用处于相当窄的粘度范围内的产品来填充容器。常规的系统还受限于可能存在于产品中的内含物的类型、尺寸和浓度。当用不是低粘度的产品(例如，如果产品粘度大于大约20厘泊)或包括内含物的产品填充容器时，许多这样的常规系统还必须以显著降低的速度进行操作。这些限制严重局限了能够用单个填充系统成功进行包装的产品空间。这继而限制了昂贵的生产设施的灵活性和有效性。如果产量显著下降或者如果不再要求产品类型，那么转换为能够用于用不同类型的饮料产品填充容器的设备可能是昂贵且耗时的。饮料填充系统的制造商宁愿向工厂提供若干填充系统以填充宽范围的产品(也就是提供多个饮料填充平台)，而不是提供能够处理宽范围产品的单个填充器。
技术实现思路
本
技术实现思路
旨在以简化形式引入构思的选择，在下文的具体实施方式中对此做进一步描述。该
技术实现思路
并不是用来确定本专利技术的关键特征和必要特征。实施例包括容器填充阀。填充阀可以包括磁性地联接的穿梭物和驱动套筒。驱动套筒的运动可以使穿梭物从填充阀关闭的位置运动到填充阀打开的位置。实施例还包括容器抓握臂。臂可以包括被构造成用以保持容器的远侧端部和包括测力传感器的近侧端部。臂可以进行调节，以改变容器施加的载荷和施加在测力传感器上的载荷之间的比。在一些实施例中，可以自动地执行臂的调节。实施例还包括低流量设定点系统。该系统可以被构造成用以在填充阀部分关闭时阻止该填充阀关闭。该系统可以是可调节的，并且可以包括流体致动器，该流体致动器被构造成用以阻止阀穿梭物的运动。实施例还包括压力控制系统。该系统可以被构造成用以保持贮存器中的期望压力或者来自该贮存器的流动路径中的期望压力。该系统可以被构造成用以保持为真空的期望压力。实施例额外包括产品再循环系统，在例如热填充操作期间可以使用该产品再循环系统。该系统可以被构造成用以调节产品再循环系统中的流量。在一些实施例中，可以通过调节变速泵的流量来调节该流量。在其它实施例中，可以以其它方式来调节该流量。实施例包括填充系统，该填充系统可以被构造成用以在多种类型的填充条件下用各种各样的产品填充各种类型的容器。产品的粘度可以在从1厘泊(cps)至400cps的范围内。产品还可以包含有内含物。内含物可以采取块或颗粒的形式，其尺寸大到10立方毫米和/或其体积大到1000立方毫米。这样的内含物可以小到1毫米，例如配合在1毫米x1毫米x1毫米的方块中的内含物。内含物还可以采取长度长至10毫米的浆囊和长度长至20毫米的纤维的形式。产品可以包含多种类型的内含物(颗粒、块、浆和/或纤维)。内含物在产品中的体积百分比可以高达50％。实施例包括使用本文所述的装置和系统的方法。本文描述了额外的实施例。附图说明在附图中以举例的方式而非限制性地示出了某些实施例，其中相同的附图标记表示相似的元件。图1A为填充器单元和对应容器抓握臂的左侧视图。图1B为图1A的填充器单元和容器抓握臂的前视图。图2为转盘式饮料产品容器填充系统的局部示意性俯视图，其包括图1A的填充器单元和抓握臂。图3A至3F分别为图1A的填充器单元的放大前视图、左视图、右视图、后视图、左透视图和右透视图。图3G为图1A的填充器单元的放大左后透视图，但是移除了某些部件。图4A为从图3A所示的位置截取的局部横截面图。图4B是与图4A类似的横截面图，其中填充阀处于打开状况。图5A至5C分别为来自图1A的填充器单元的穿梭物的放大俯视透视图、俯视透视图和仰视透视图。图5D为从图5B所示的位置截取的横截面图。图5E为来自图5A-5C的穿梭物的放大侧透视图，但是移除了某些元件。图5F为来自图1A的填充器单元的主管中的穿梭物的放大俯视图。图5G为从图5F所示的位置截取的放大横截面图。图5H和5I分别为根据某些其它实施例的穿梭物的放大俯视和仰视透视图。图6A为来自图1A的填充器单元的填充阀驱动套筒的放大横截面透视图。图6B为图6A的驱动套筒的透视图。图7A至7C分别为图1A的容器抓握臂的左前透视图、右前透视图和右侧视图。图7D为图1A的容器抓握臂处于可供选择的构造中的右侧视图。图8A至8H为图1A的填充器单元的后视图的局部示意图，并且进一步解释了根据一些实施例的低流量设定点系统的操作。图8I至8P为结合有根据另一个实施例的低流量设定点系统的填充器单元的局部示意性后视图。图9A为根据至少一些实施例的包括压力控制系统的饮料容器填充系统的一部分的示意图。图9B为根据至少一些实施例的包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容器填充系统，其包括：饮料产品贮存器；饮料容器填充阀，该饮料容器填充阀连接到贮存器，并且被构造成用以用来自贮存器的饮料产品填充容器；以及真空源，该真空源连接到流体空间，该流体空间包括贮存器的内部。

【技术特征摘要】
2013.03.22 US 61/804,4521.一种容器填充系统，其包括：
饮料产品贮存器；
饮料容器填充阀，该饮料容器填充阀连接到贮存器，并且被构造
成用以用来自贮存器的饮料产品填充容器；以及
真空源，该真空源连接到流体空间，该流体空间包括贮存器的内
部。
2.根据权利要求1所述的容器填充系统，其中真空源是真空泵。
3.根据权利要求1或2所述的容器填充系统，其中贮存器的内部
具有的体积大于多个饮料产品容器的组合体积。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的容器填充系统，其中贮存
器的内部容纳饮料产品。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的容器填充系统，其还包括
压力控制阀，该压力控制阀在高于周围环境大气压的压力下将流体空
间连接到流体源。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的容器填充系统，其还包括：
压力换能器，该压力换能器被构造成用以生成压力换能器信号，
该压力换能器信号表示贮存器内部的压力或者来自贮存器内部的流动
路径中的压力；以及
控制器，该控制器被构造成用以接收与目标压力值相对应的输入
数据，被构造成用以接收压力换能器信号，并且被构造成用以基于接
收到的压力换能器信号且基于输入数据生成压力阀控制信号，该压力
阀控制信号用以打开和关闭压力阀并将贮存器中的压力或者来自贮存
器的流动路径的一部分中的压力保持为目标压力或接近目标压力。
7.根据权利要求6所述的容器填充系统，其中该目标压力小于周
围环境大气压。
8.根据权利要求6所述的容器填充系统，其中该目标压力为周围
环境大气压或者高于周围环...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·伊顿，D·W·马丁，D·J·沃伯顿，N·J·科尔曼，S·F·费勒，T·J·埃文斯，J·K·佐尔格，R·A·斯特劳布，
申请(专利权)人：百事可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US