用于填充容器的设备和方法 |
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| 申请号 | CN202180040541.5 | 申请日 | 2021-06-16 | 公开(公告)号 | CN115697887A | 公开(公告)日 | 2023-02-03 |
| 申请人 | 克朗斯股份公司; | 发明人 | 迈克尔·纽鲍尔; | ||||
| 摘要 | 用于填充容器(10)的设备和方法，该设备具有：承载件(2)，待填充的容器可以安置且固定在承载件处，其中承载件可以相对于枢 转轴 线(S)枢转，枢转轴线相对于待填充的容器的纵向方向(L)以非0°的 角 度伸展；第一填充装置，用于在容器(10)相对于枢转轴线(S)的第一枢转 位置 中经由容器的嘴部对容器进行填充；和冲洗装置(6)，用于在容器相对于枢转轴线的第二枢转位置(S2)中尤其借助液体穿过容器的嘴部(10a)对容器(10)进行冲洗。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于填充容器(10)的设备(1)，所述设备具有：承载件(2)，待填充的容器能够安置且固定在所述承载件处，其中所述承载件能够相对于枢转轴线(S)枢转，所述枢转轴线相对于待填充的所述容器的纵向方向(L)以非0°的角度伸展；第一填充装置(4)，用于在所述容器(10)相对于所述枢转轴线(S)的第一枢转位置中经由所述容器的嘴部对所述容器进行填充。 |
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| 说明书全文 | 用于填充容器的设备和方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于填充容器的设备，并且尤其涉及如下设备，可以通过用户从该设备输送和/或手动地输送待填充的容器，并且还可以(尤其通过用户)从该设备再次提取填充过的容器。在此，下面描述的设备为所谓的饮料分配器，最终顾客可以借助饮料分配器填充其容器。这种饮料分配器例如可以处于大学、火车站等中。在此，在现有技术中已知：使用一次性容器，比如塑料杯，然后用饮料填充该一次性容器。然而，也存在使用可重复使用的容器的需求。 背景技术发明内容[0004] 根据本发明的用于填充容器的设备具有：承载件，待填充的容器可以安置且固定在承载件处，其中承载件可以相对于枢转轴线枢转和/或相对于转动轴线转动，其中枢转轴线相对于待填充的容器的纵向方向以非0°的角度伸展。此外，该设备具有第一填充装置，用于在容器相对于所提出的枢转轴线的第一枢转位置中经由容器的嘴部对容器进行填充。 [0005] 优选地，该设备具有冲洗装置，用于在容器相对于枢转轴线的第二枢转位置中尤其借助液体穿过容器的嘴部对容器进行冲洗。 [0006] 优选地，该设备具有另一加载装置，加载装置适合于且旨在将另一液体引入容器中，其中为此尤其容器可枢转到另一枢转位置中。另一液体例如可以是另一待填充的液体，但是也可以是用于冲洗容器的冲洗液体。 [0007] 因此，优选提出一种设备，该设备实现对容器进行冲刷或冲洗以及随后填充。为了实现所述目的，提出一种结构，其中设有可转动或可枢转的承载件和/或盘，在该承载件和/或盘上设有可转动或可枢转的承载件，消费者将待填充的容器安置在该承载件和/或盘上。所提及的枢转轴线优选地设置或设计成，使得容器的嘴部围绕该枢转轴线伸展。在此可行的是：容器的嘴部和枢转轴线之间的间距保持恒定，进而嘴部在特定的半径上或以特定的距离围绕枢转轴线伸展。 [0009] 在一个优选的实施方式中，该设备具有收集装置和/或收集容器，以收集液体。特别地，在此其为用于冲洗容器的冲洗液体。 [0010] 此外，还可行的是：由收集容器收集可能仍存在于容器中的液体的残余物。因此，收集容器优选地至少也位于枢转轴线下方，容器相对于该枢转轴线枢转。 [0011] 在另一优选的实施方式中，枢转轴线垂直于容器的纵向方向伸展。枢转轴线和/或转动轴线优选地水平或大致水平地对准。因此，容器优选地在竖直伸展的平面中枢转。 [0012] 为了冲洗或冲刷容器，在该设计方案中，仅需要将容器转动预设角度，例如180°，例如使得其嘴部竖直向下伸出进而可以从下部起进行冲洗。 [0013] 冲洗装置特别优选设计成，使得冲洗介质到达容器的所有区域，特别是容器的底部区域。 [0014] 此外，还可行的是：冲洗装置以冲洗枪的形式构成，冲洗枪可以移入到容器的内部中。 [0016] 此外，还会可行的是：冲洗装置不是像在一个实施方式中那样设置在6点钟位置，而是相对此偏移一定角度，例如设置在5点钟位置。但是，用于冲刷或冲洗的位置优选在例如4点钟(或8点钟)，以防止从瓶子中流出的受污染的冲刷水污染冲刷喷嘴。还可以考虑：冲刷液体例如在“1点钟”填入到容器中并且容器随后向下枢转，以便从容器中移除冲刷液体。因此，也避免污染冲刷喷嘴。 [0017] 如果用户将非空的容器置于设备中，则在向下枢转时位于容器中的介质会经由冲刷喷嘴或冲洗装置流出。这会污染冲洗装置，这会导致污染下一容器。为了避免这种情况，冲刷喷嘴也可以设置在其他位置处，使得实现：首先液体从容器流出并且然后进行冲洗过程。然而也可行的是：控制装置引起：首先将容器枢转到另一位置中，例如枢转到7点钟位置或5点钟位置中，在该位置中残余液体可以从容器流出并且随后才将容器移动到冲洗装置上方。在该变型形式中，液体从倾斜的容器中流出，并且然后可以进行冲洗。在上述变型形式中，液体垂直向下流出容器，并且倾斜地位于其旁边的冲洗装置不会被液体接触。 [0018] 在另一优选的实施方式中，该设备具有用于清洁该冲洗装置的清洁装置。因此例如会可行的是：在每次冲洗过程之后清洁冲洗装置本身。 [0019] 在填充过程中会可行的是：即使在冲洗装置已停用之后，容器在冲洗位置中逗留预设的时间段。以该方式可以实现：可以将冲刷介质滴出。然后，承载件或盘可以移动到另一旋转位置中，以便如此将容器的嘴部置于一位置中，该位置适合于可以通过适配安置的填充阀来填充容器。 [0020] 在一个特别优选的实施方式中，填充装置具有自由喷射阀形式的填充阀，该填充阀让填充介质简单地流入容器中，和/或具有反压阀，反压阀压到嘴部上，将容器预紧并且然后填充。 [0021] 特别是在CSD的自由喷射填充中，在填充期间，将容器斜置是有利的，这是因为因此使起泡最小化。 [0022] 在另一有利的实施方式中，该设备具有封闭装置，封闭装置借助封盖封闭填充过的容器。这同样可以是由用户输送的封盖，然而也会可行的是：封盖从储库中取出，以便封闭容器。 [0023] 在另一有利的实施方式中，为载体设有用于将容器固定在保持装置或承载件处的固定装置。为了可以充分利用在此描述的设备的潜力，待填充的容器类型是重要的。为了尤其可以执行冲洗过程，容器应当以某种方式附接在可转动的承载件或盘处。这例如可以通过主动或被动的夹具来进行，用户将容器插入和/或夹入夹具中。优选地，固定装置设计成，使得其至少可以承受容器的重量。 [0024] 在另一有利的实施方式中，固定装置具有固定机构，固定机构选自由以下各项组成的固定机构组，该固定机构组包括：负压固定机构、磁性固定机构、夹持元件、机械元件、它们的组合等。在此，固定装置还可以防止容器相对于承载件侧向偏出。 [0025] 因此，除了上述夹具之外，也可以使用真空，以便将容器保持在承载件处。替代地，也可以考虑如下机构，该机构可以将容器经由力配合或形状配合固定。因此，例如容器可以构成为，使得其可以由固定机构从后方接合。 [0026] 此外，还会可行的是：容器借助于磁力附接或固定在盘或承载件处。例如，这可以通过将铁磁钢以下面更精确描述的方式插入双壁优质钢瓶中来进行。此外或附加地，还可以考虑的是：将一块铁磁材料以其他的方式和方法集成到待填充的容器的底部中。例如，这可以通过将钢板粘合在玻璃瓶或塑料瓶的底部处来进行。替代地会可行的是：容器本身完全或部分地由铁磁材料制成。 [0027] 这种容器还具有其他优点，例如其还可以在车辆中借助于磁性板牢固地保持在一定位置中。 [0028] 在另一优选的实施方式中，容器还具有用于将容器固定在承载件处的第二固定机构。该固定机构例如可以是在此描述的磁性板，但也可以是如下接合选项，例如夹持臂或夹持夹具的凸起可以夹持到该接合选项中。 [0029] 在另一有利的实施方式中，第一填充装置设置成，使得容器在偏离容器的竖直定向的枢转位置中由该第一填充装置来填充。这意味着：容器在非精确直立的状态下被填充，而是在偏离此的枢转位置中被填充。如上所述，这在特定填充机构中会是有利的。 [0030] 因此，有利地，容器不是以精确直立的方式被填充，而是相对于竖直位置成一定角度，该角度大于5°、优选大于10°、特别优选大于15°。 [0031] 在一个优选的实施方式中，冲洗装置设置成，使得容器在同样偏离容器的竖直定向的枢转位置中可以通过冲洗装置来冲洗。如上描述的那样，以该方式可以防止：冲洗装置因流出液体而被弄脏。 [0032] 在一个优选的实施方式中，上述用于收集液体的收集容器可以是排空的。因此，例如可以设有收集容器，该收集容器可以从设备中取出以执行排空。 [0033] 在另一个有利的实施方式中，该设备具有第二填充装置，用于在容器相对于枢转轴线的第二枢转位置中经由容器的嘴部填充容器。 [0034] 在此，优选地，第一填充装置和第二填充装置设置在不同的枢转位置中。以该方式可行的是：容器例如可以选择性地用两种不同的液体或饮料填充。还会可行的是：第一和第二填充装置用于用不同的组分来填充容器。 [0035] 在另一有利的实施方式中，该设备具有操作装置，例如，用户可以借助该操作装置选择待填充的饮料。相应地，还优选地设有显示器，用户可以借助显示器检查填充过程或接收关于所选饮料的确认。 [0036] 此外，该设备还可以具有为用户实现饮料付费的硬币和/或信用卡接受机构。 [0037] 在另一有利的实施方式中，该设备具有用于检查容器的检查装置。检查装置优选地适合于且旨在检查容器的内部空间。检查装置优选地具有图像记录装置，例如尤其但不排他地为相机。 [0038] 在此可行的是：检查装置，例如相机可以固定地设置。但是，检查装置尤其不仅用于对容器的内部空间检查污垢或异物。 [0039] 在另一优选的实施方式中，该设备具有驱动装置，以便(相对于枢转轴线)转动上面设置有容器的上述承载件。优选地，还设有用于控制驱动装置的控制装置。 [0040] 在一个优选的实施方式中，承载件的转动运动可以在考虑到通过相机的一幅或多幅图像记录的情况下来控制，特别使得图像记录装置可以从不同方向记录容器的一幅或多幅图像记录。 [0041] 因此，例如瓶盘或承载件的转动可用于支持检查。因此，例如瓶盘，尤其是与固定在其上的容器可以执行短暂的左右运动，以便使可能处于瓶中的饮料残余物晃动。因此，使得对尤其透明的饮料残余物、比如对柠檬水的探测显著更简单。 [0042] 优选地，承载件具有用于设置容器的第一设置区域和第二设置区域，并且容器可以选择性地设置在第一设置区域或第二设置区域处。 [0043] 在此，所述设置区域可以匹配于不同的容器，例如匹配于具有不同横截面或容器高度的容器。 [0044] 更优选地，第一设置区域以距枢转轴线第一间距构成，并且第二设置区域以距枢转轴线第二间距构成，并且这些间距是不同的。以该方式，例如，第一设置区域用于设置较高的容器，并且第二设置区域可以用于设置不那么高的容器。如果应当可以在机器中填充两个或更多的瓶高度，则承载件或盘可以对于容器具有多个对接位置。该设置区域或多个设置区域在此可以再次具有上述的固定装置。 [0045] 附加地或替选地也可以考虑：(多个)填充装置和/或填充阀(和可能的冲刷喷嘴)可动地构成。然后，这些填充装置和/或填充阀可以对于相应的瓶高度以理想的方式来定位。 [0046] 容器不一定必须填充至100％。用户可以告知机器(例如经由智能手机、语音输入和/或触摸屏等)：其容器应仅部分地填充(例如“将300毫升填充到500毫升容器中”)。也可以根据例如支付来执行填充。 [0047] 在另一优选的实施方式中，填充装置填充容器的填充速度是可变化的和/或是可调节的。为了例如将在填充过程中的CO2损失保持得尽可能低，优选地将含碳酸的饮料(CSD)缓慢地填充到容器中。在此，小于100ml/s的填充速度是有利的，小于50ml/s的速度是特别有利的，小于25ml/s的速度还更好。这对应于填充500毫升的瓶子需要20秒。 [0048] 本发明还涉及一种用于填充容器的方法，其中将待填充的容器首先固定在承载件处。然后优选地将承载件与固定在其处的容器枢转到冲洗位置中，在该冲洗位置中可以冲洗容器。在此，优选借助冲洗液体穿过嘴部冲洗容器。冲洗液体例如可以是水。 [0049] 在另一方法步骤中，将承载件与固定在其处的容器枢转到填充位置中，并且在另一方法步骤中穿过其嘴部用液体填充容器。 [0050] 在另一优选的方法中，容器首先枢转到排空位置中，排空位置尤其用于：排空处于容器中的液体。 [0051] 在一个优选的实施方式中，该装置具有测量装置，以确定待填充到容器中的饮料或液体的量。在此其可以是流量测量装置，但也可以使用重量测量装置。替代地，容器的液位也可以经由转矩测量来进行，处于填充中的容器相对于承载件的转动轴线产生该转矩。 [0052] 待填充的容器优选地是标准容器，该标准容器针对本方法或此处描述的设备标准化。在此，特别地，容器的预设区域可以匹配于固定装置。 [0053] 在另一有利的实施方式中，容器相对于其枢转的枢转轴线设置在容器下方(在容器直立时)。然而，也可以考虑：固定装置构成为，使得几何枢转轴线伸展穿过容器。 [0054] 在另一方法中，顾客首先将待填充的容器置于盘或承载件上。可以闭合可能存在的保护设备，比如保护罩。优选地，位于承载件中的电磁体或其他夹持机构被激活并且将容器固定在承载件上。 [0055] 在另一步骤中，承载件将容器以其嘴部枢转到冲洗装置之上。冲洗过程可以在该位置中开始。 [0056] 在冲洗过程或冲刷过程结束后，承载件将容器枢转到填充阀下方或填充装置下方。在此，例如，顾客可以经由显示屏、经由应用程序或也通过语音输入选择期望的饮料。填充过程开始。 [0057] 在填充结束后，承载件在此枢转回到起始位置中。固定装置，例如电磁体被停用，可选存在的保护装置可以断开并且填充过的容器可以被取出。 [0058] 因此，本发明的特征在于，借助唯一的运动、即旋转，填充过程可以在多个处理步骤中执行，特别是包括冲洗过程。在此，每次处理都可以安置在承载件周围的对其最有利的位置处。这意味着，例如，冲刷喷嘴在底部并且填充阀处于侧向或上部。容器固定在转动部分上。 [0060] 其他的优点和实施方式从附图中得出。 [0061] 附图中示出： [0062] 图1示出根据本发明的设备的视图； [0063] 图2示出图1中的设备在另一处理位置中的视图； [0064] 图3示出图1中的设备在另一处理位置中的视图； [0065] 图4示出用于根据本发明的设备的容器的视图； [0066] 图5示出图4中所示的容器的细节图；和 [0067] 图6示出用于填充容器的设备的另一实施方式的另一视图。 具体实施方式[0068] 图1示出根据本发明的用于填充容器10的设备1的视图。设备具有可围绕枢转轴线S枢转和/或转动的承载件。承载件具有未详细示出的用于固定容器10的固定装置。在此，容器10具有嘴部10a，经由嘴部可以填充和冲洗容器。 [0069] 附图标记4表示第一填充装置，第一填充装置可以在特定位置中填充容器。附图标记42表示填充装置4的填充阀。附图标记8表示第二填充装置，第二填充装置在此同样可以具有填充阀。附图标记20表示其上设置有填充装置4和8以及还有承载件2的壳体或承载件。 [0070] 附图标记6表示用于冲洗或冲刷容器的冲洗装置。附图标记62表示冲洗阀或冲洗枪，冲洗阀或冲洗枪可以让冲洗液体流入容器内部中。在此，会可行的是：冲洗枪也可以可移出地构成，以便因此可以移入到容器的内部中。还可以考虑的是：容器不仅可枢转，而且也可线性位移，以便将相应的冲洗喷枪移入容器中。 [0071] 附图标记12表示用于收集冲洗液体并且必要时也用于收集可能还处于容器中的液体的收集容器。 [0072] 图2示出根据本发明的设备处于冲洗位置中的视图。在此，容器以容器嘴部向下竖直向下偏转。在该位置中，可以冲洗容器的内部空间。图3示出容器处于填充位置中的另一视图，即容器嘴部在此设置在第一填充装置4下方。 [0073] 图4示出具有底部区域10b的容器的视图。在图5所示的视图中，识别出：容器整体具有外容器34和内容器32。铁磁元件36，比如铁板/钢板可以设置在这两个容器32和34之间。容器可以借助于铁板临时附接在图1中所示的承载件处。 [0074] 然而，也会可行的是：容器以不同的方式附接在承载件处，例如容器可以经由抽吸装置在其底部处吸住还有在其环周壁部处吸住。此外，会可行的是：将容器设置成环或环区段状的形成物，该环或形成物随后至少稍微进给到容器上。这种固持环也可以具有弹性机构，以便牢固地保持容器。在此应该考虑：这种固持环仅必须承受容器的自重，因为容器在实际的填充过程期间通过承载件自身支撑。 [0075] 图6示出用于填充容器10的设备的另一实施方式。在此，承载件2此处具有第一设置区域B1和第二设置区域B2，容器10可以分别设置在这些设置区域处。两个设置区域B1、B2优选地还分别具有用于固定容器10的固定机构。 [0076] 在此，两个设置区域距枢转轴线S具有不同的间距。以该方式，例如，可以将较高的容器安置在设置区域B1处，而将不那么高的容器安置在设置区域B2上。此外，还可行的是：填充装置4和/或填充装置8可以沿容器的竖直方向或沿容器的纵向方向上调节，以便因此实现对不同高度的容器的匹配。 [0077] 此外，还可行的是：承载件2具有三个或更多个的设置区域。 [0078] 此外可行的是：承载件2具有至少一个设置区域B1或B2，并且附加地填充装置4和/或填充装置8在容器的竖直方向或纵向方向上是可调节的。因此，在至少一个设置区域B1或B2中可以处理至少两种不同高度的容器。 [0079] 申请人保留要求保护在本申请文件中公开的特征作为本发明实质内容的权利，只要所述特征单独地或组合地相对于现有技术是新颖的。此外，需要指出的是，在各个附图中也描述了本身能够有利的特征。本领域技术人员应当直接地认识到，附图中描述的特定的特征在没有采用附图中其他特征的情况下也能够是有利的。此外，本领域技术人员认识到，通过更多在各个或不同附图中示出的特征的组合也能够获得优点。 [0080] 附图标记列表 [0081] 1 设备 [0082] 2 承载件 [0083] 4 第一填充装置 [0084] 6 冲洗装置 [0085] 8 第二填充装置 [0086] 10 容器 [0087] 10a 嘴部 [0088] 10b 底部区域 [0089] 12 收集容器 [0090] 20 壳体 [0091] 32 内部容器 [0092] 34 外部容器 [0093] 36 铁磁元件 [0094] 42 填充阀 [0095] 62 冲洗阀或冲洗枪 [0096] S 枢转轴线 [0097] B1 第一设置区域 [0098] B2 第二设置区域 |
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