容器填充系統和用于容器填充系統的閥技術方案

本發明專利技術涉及一種容器填充閥，其可以包括磁性地聯接的穿梭物和驅動套筒。驅動套筒的運動可以使穿梭物從填充閥關閉的位置運動到填充閥打開的位置。容器抓握臂可以包括被構造成用以保持容器的遠側端部和包括測力傳感器的近側端部。低流量設定點系統可以被構造成用以在填充閥部分關閉時阻止該填充閥關閉。壓力控制系統可以被構造成用以保持貯存器中的期望壓力或者來自該貯存器的流動路徑中的期望壓力。產品再循環系統可以被構造成用以調節產品再循環系統中的流量。

【技術實現步驟摘要】
本申請是國際申請號為PCT/US2014/031469、國家申請號為201480028914.7、申請日為2014年3月21日、名稱為“容器填充系統和用于容器填充系統的閥”的中國專利申請的分案申請。相關專利申請的交叉引用本申請要求2013年3月22日提交的、名稱為“(通用填充系統和用于通用填充系統的閥)”的美國臨時專利申請61/804,452的優先權。專利申請61/804,452全文以引用方式并入本文中。
技術介紹
飲料產品是用于人類消費的產品類別，通常是用于飲用。飲料產品通常放置在某些類型的初級包裝中以進行分配和銷售。初級包裝可以包括各種容器類型中的任何類型。實例包括由PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、HDPE(高密度聚乙烯)或其它塑料制成的瓶、玻璃瓶、鋁瓶、罐等。即便用于單個類型的產品，初級包裝也可以具有寬范圍的尺寸和形狀。用于用飲料產品填充初級包裝容器的系統通常包括填充閥，該填充閥起動和停止產品流入到正在被填充的容器中。填充閥通常連接到所討論的用以保持較大量的飲料產品的罐或其它類型的貯存器。填充容器的方式隨著不同類型的飲料產品而變化。對于某些類型的飲料產品，容器可以進行冷填充。在冷填充過程中，產品在處于冷凍或室溫狀態的同時被分配到容器中。對于某些類型的飲料產品，容器進行溫填充或熱填充。在這些類型的填充過程中，產品在處于加熱狀態的同時被分配到容器中。一些其它類型的飲料產品必須在無菌條件下放置r>到無菌容器中，這是被稱為無菌填充的過程。當前的用于用飲料產品填充初級包裝容器的系統被設計成處理較窄范圍的產品類型和填充情形。例如，大多數填充系統被設計成僅僅用于冷填充、溫/熱填充、延長保存期限填充、高酸性無菌填充或低酸性無菌填充中的一種。作為另一個例子，可獲得的填充系統被設計成用處于相當窄的粘度范圍內的產品來填充容器。常規的系統還受限于可能存在于產品中的內含物的類型、尺寸和濃度。當用不是低粘度的產品(例如，如果產品粘度大于大約20厘泊)或包括內含物的產品填充容器時，許多這樣的常規系統還必須以顯著降低的速度進行操作。這些限制嚴重局限了能夠用單個填充系統成功進行包裝的產品空間。這繼而限制了昂貴的生產設施的靈活性和有效性。如果產量顯著下降或者如果不再要求產品類型，那么轉換為能夠用于用不同類型的飲料產品填充容器的設備可能是昂貴且耗時的。飲料填充系統的制造商寧愿向工廠提供若干填充系統以填充寬范圍的產品(也就是提供多個飲料填充平臺)，而不是提供能夠處理寬范圍產品的單個填充器。
技術實現思路
本
技術實現思路
旨在以簡化形式引入構思的選擇，在下文的具體實施方式中對此做進一步描述。該
技術實現思路
并不是用來確定本專利技術的關鍵特征和必要特征。實施例包括容器填充閥。填充閥可以包括磁性地聯接的穿梭物和驅動套筒。驅動套筒的運動可以使穿梭物從填充閥關閉的位置運動到填充閥打開的位置。實施例還包括容器抓握臂。臂可以包括被構造成用以保持容器的遠側端部和包括測力傳感器的近側端部。臂可以進行調節，以改變容器施加的載荷和施加在測力傳感器上的載荷之間的比。在一些實施例中，可以自動地執行臂的調節。實施例還包括低流量設定點系統。該系統可以被構造成用以在填充閥部分關閉時阻止該填充閥關閉。該系統可以是可調節的，并且可以包括流體致動器，該流體致動器被構造成用以阻止閥穿梭物的運動。實施例還包括壓力控制系統。該系統可以被構造成用以保持貯存器中的期望壓力或者來自該貯存器的流動路徑中的期望壓力。該系統可以被構造成用以保持為真空的期望壓力。實施例額外包括產品再循環系統，在例如熱填充操作期間可以使用該產品再循環系統。該系統可以被構造成用以調節產品再循環系統中的流量。在一些實施例中，可以通過調節變速泵的流量來調節該流量。在其它實施例中，可以以其它方式來調節該流量。實施例包括填充系統，該填充系統可以被構造成用以在多種類型的填充條件下用各種各樣的產品填充各種類型的容器。產品的粘度可以在從1厘泊(cps)至400cps的范圍內。產品還可以包含有內含物。內含物可以采取塊或顆粒的形式，其尺寸大到10立方毫米和/或其體積大到1000立方毫米。這樣的內含物可以小到1毫米，例如配合在1毫米x1毫米x1毫米的方塊中的內含物。內含物還可以采取長度長至10毫米的漿囊和長度長至20毫米的纖維的形式。產品可以包含多種類型的內含物(顆粒、塊、漿和/或纖維)。內含物在產品中的體積百分比可以高達50％。實施例包括使用本文所述的裝置和系統的方法。本文描述了額外的實施例。附圖說明在附圖中以舉例的方式而非限制性地示出了某些實施例，其中相同的附圖標記表示相似的元件。圖1A為填充器單元和對應容器抓握臂的左側視圖。圖1B為圖1A的填充器單元和容器抓握臂的前視圖。圖2為轉盤式飲料產品容器填充系統的局部示意性俯視圖，其包括圖1A的填充器單元和抓握臂。圖3A至3F分別為圖1A的填充器單元的放大前視圖、左視圖、右視圖、后視圖、左透視圖和右透視圖。圖3G為圖1A的填充器單元的放大左后透視圖，但是移除了某些部件。圖4A為從圖3A所示的位置截取的局部橫截面圖。圖4B是與圖4A類似的橫截面圖，其中填充閥處于打開狀況。圖5A至5C分別為來自圖1A的填充器單元的穿梭物的放大俯視透視圖、俯視透視圖和仰視透視圖。圖5D為從圖5B所示的位置截取的橫截面圖。圖5E為來自圖5A-5C的穿梭物的放大側透視圖，但是移除了某些元件。圖5F為來自圖1A的填充器單元的主管中的穿梭物的放大俯視圖。圖5G為從圖5F所示的位置截取的放大橫截面圖。圖5H和5I分別為根據某些其它實施例的穿梭物的放大俯視和仰視透視圖。圖6A為來自圖1A的填充器單元的填充閥驅動套筒的放大橫截面透視圖。圖6B為圖6A的驅動套筒的透視圖。圖7A至7C分別為圖1A的容器抓握臂的左前透視圖、右前透視圖和右側視圖。圖7D為圖1A的容器抓握臂處于可供選擇的構造中的右側視圖。圖8A至8H為圖1A的填充器單元的后視圖的局部示意圖，并且進一步解釋了根據一些實施例的低流量設定點系統的操作。圖8I至8P為結合有根據另一個實施例的低流量設定點系統的填充器單元的局部示意性后視圖。圖9A為根據至少一些實施例的包括壓力控制系統的飲料容器填充系統的一部分的示意圖。圖9B為根據至少一些實施例的包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種填充器單元，其包括：容器填充閥，該填充閥包括穿梭物，該穿梭物能夠在與通過填充閥的第一流量相對應的打開位置、與沒有通過填充閥的流動相對應的關閉位置、以及與通過填充閥的非零的第二流量相對應的低流量設定點位置之間運動，其中第二流量小于第一流量；致動器，該致動器包括腔室和與穿梭物聯接的阻擋物，其中阻擋物能夠運動，以交替地增大腔室的體積或減小腔室的體積；來自腔室的流動路徑；以及控制閥，該控制閥定位在流動路徑中，并且具有阻塞位置和未阻塞位置，在阻塞位置中，流體流動被阻塞，在未阻塞位置中，流體流動未被阻塞。

【技術特征摘要】
2013.03.22 US 61/804,4521.一種填充器單元，其包括：
容器填充閥，該填充閥包括穿梭物，該穿梭物能夠在與通過填充
閥的第一流量相對應的打開位置、與沒有通過填充閥的流動相對應的
關閉位置、以及與通過填充閥的非零的第二流量相對應的低流量設定
點位置之間運動，其中第二流量小于第一流量；
致動器，該致動器包括腔室和與穿梭物聯接的阻擋物，其中阻擋
物能夠運動，以交替地增大腔室的體積或減小腔室的體積；
來自腔室的流動路徑；以及
控制閥，該控制閥定位在流動路徑中，并且具有阻塞位置和未阻
塞位置，在阻塞位置中，流體流動被阻塞，在未阻塞位置中，流體流
動未被阻塞。
2.根據權利要求1所述的填充器單元，其中致動器包括第二腔室，
并且阻擋物能夠運動，以交替地在減小第二腔室的體積的同時增大腔
室的體積或在增大第二腔室的體積的同時減小腔室的體積，并且其中
流動路徑包括聯接腔室和第二腔室的流體回路。
3.根據權利要求1所述的填充器單元，其中流動路徑將腔室連接
到流體貯存器。
4.根據權利要求3所述的填充器單元，其中流動路徑包括具有流
動限制孔口的第一分支和具有止回閥的第二分支，該止回閥被構造成
用以允許對應于增大腔室體積的流動并阻止對應于減小腔室體積的流
動，并且其中該控制閥位于第一分支中。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的填充器單元，其還包括：
第二致動器，該第二致動器包括第三腔室和第四腔室以及與穿梭
物聯接的第二阻擋物，其中第二阻擋物能夠運動，以交替地在減小第
四腔室的體積的同時增大第三腔室的體積或在增大第四腔室的體積的
同時減小第三腔室的體積；
第二控制閥，該第二控制閥連接到第三腔室，并且具有使第三腔

\t室排氣的排氣位置以及將第三腔室連接到壓縮空氣源的加壓位置；以
及
第三控制閥，該第三控制閥連接到第四腔室，并且具有使第四腔
室排氣的排氣位置以及將第四腔室連接到壓縮空氣源的加壓位置。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的填充器單元，其中填充器
單元是填充系統的一部分，該填充系統包括控制器，并且其中控制器
被構造成用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·A·伊頓，D·W·馬丁，D·J·沃伯頓，N·J·科爾曼，S·F·費勒，T·J·埃文斯，J·K·佐爾格，R·A·斯特勞布，
申請(專利權)人：百事可樂公司，
類型：發明
國別省市：美國;US