Способ укупорки сосудов, а также укупорочная машина
Изобретение относится к способу, а также к укупорочной машине для укупорки наполненных чувствительным к наличию кислорода продуктом бутылок или подобных сосудов. Способ укупорки осуществляется с помощью укупорочной машины в атмосфере инертного газа. Укупорку сосудов осуществляют в образованной посредством укупорочной машины, содержащей атмосферу инертного газа, камере, в которую подают сосуды по меньшей мере в зоне их горловины во время укупорки. Инертный газ вводят в верхнюю часть заполненной инертным газом камеры и оттуда направляют в нижнюю часть камеры. Посредством расположенного между обеими частями камеры элемента в нижней части камеры создают ламинарный или, в основном, ламинарный поток инертного газа с ориентированным на горловины бутылок направлением потока. Изобретение обеспечивает повышение качества помещенного в сосуд продукта за счет исключения попадания кислорода. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к способу укупорки бутылок или подобных сосудов в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также к укупорочной машине в соответствии с ограничительной частью пункта 12 формулы изобретения.
Для множества продуктов, в частности для многих напитков, существует проблема в отношении того, что сохраняемость и/или качество, в частности, также и вкус таких расфасованных в бутылки или подобные сосуды продуктов могут быть существенно нарушены из-за попадания в них воздуха или кислорода. При этом попадание кислорода происходит, в частности, во время или же после наполнения, и перед и/или во время укупорки сосудов, к примеру, через открытую горловину сосуда.
Чтобы оказать помощь в этом вопросе, в газированных продуктах, к примеру, обычно в пиве, необходимо вызвать регулируемое пенообразование помещенного в соответствующий сосуд (к примеру, бутылку или банку) продукта, и притом, соответственно, посредством впрыскивания вспенивающей среды, к примеру, посредством впрыскивания стерильной воды или небольшого количества расфасованного продукта, чтобы таким образом посредством образованной при этом пены над уровнем продукта или содержимого в соответствующем сосуде вытеснить имеющийся воздух или имеющийся кислород, прежде чем затем будет произведена укупорка соответствующего сосуда. Недостатком при этом является, в частности, то обстоятельство, что вследствие пенообразования могут возникнуть незначительные потери продукта, и, кроме того, необходимо управлять процессом пенообразования таким образом, чтобы предотвратить переливание пены через край или вытекание продукта и, тем самым, загрязнение сосуда на его наружной поверхности.
Задачей изобретения является создание способа, а также укупорочной машины, посредством которых, при отказе от вспенивания соответствующего продукта или содержимого, предотвращается попадание кислорода в наполненные и укупоренные сосуды, оказывающее негативное воздействие на сохраняемость и/или на качество, в частности, чувствительных к наличию кислорода продуктов.
Для решения указанной задачи предлагается способ в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Укупорочная машина является предметом пункта 12 формулы изобретения.
При использовании способа получено, по меньшей мере, явное снижение попадания кислорода в наполненный продуктом и укупоренный сосуд, так что даже у чувствительных к наличию кислорода продуктов достигается длительная сохраняемость без снижения качества. Потери при переливании пены через край, с которыми приходилось мириться ранее вследствие вытеснения воздуха или азота при пенообразовании, также исключаются.
Также, в результате использования способа возможно отказаться от известных специалисту, крайне затратоемких и предполагающих техническое обслуживание установок для впрыскивания под высоким давлением для вспенивания содержимого.
В изобретении инертный газ заключен в камеру или в часть камеры, которая (заполненная инертным газом камера или часть камеры) образована перед или на укупорочной машине, к примеру, в виде корпуса на укупорочной машине. За счет такого исполнения обеспечивается то обстоятельство, что снабжаемая инертным газом и содержащая атмосферу инертного газа камера имеет максимально небольшой объем.
В варианте осуществления изобретения сосуды, соответственно, полностью, то есть по всей своей высоте, принимаются при укупорке в заполненную инертным газом камеру или в часть камеры, причем высота заполненной инертным газом камеры или части камеры соответствует тогда, к примеру, в основном, лишь высоте сосудов.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения сосуды, соответственно, принимаются при укупорке в заполненную инертным газом камеру или в часть камеры лишь своей горловинной зоной, включающей в себя горловину сосуда, то есть принимаются на часть высоты, включающую в себя соответствующую горловину сосуда, так что имеет место очень небольшой объем снабжаемой инертным газом камеры.
Варианты усовершенствования изобретения являются предметом последующих зависимых пунктов формулы изобретения. Изобретение разъясняется далее более подробно на примере осуществления на основании чертежей, на которых представлено:
фиг.1 - в схематичном изображении установка для наполнения бутылок или подобного рода сосудов жидким содержимым, а также для укупорки сосудов в атмосфере инертного газа;
фиг.2 - в упрощенном изображении укупорочная машина установки с фиг.1;
фиг.3 и 4 - соответственно, в увеличенном детальном изображении различные положения укупорочной машины с фиг.2.
Установка 1 предназначена для наполнения сосудов, выполненных в представленном варианте осуществления изобретения в виде бутылок 2, жидким продуктом или содержимым, к примеру напитком, а также для укупорки бутылок 2 после наполнения.
Установка 1 включает в себя дозировочную машину 3, которая имеет, к примеру, обычное, известное специалисту исполнение с приводимым во вращательное движение вокруг вертикальной оси машины ротором 4 (стрелка А) и с большим количеством выполненных по периметру ротора 4 заправочных мест, а также укупорочную машину 5 также вращающегося конструктивного типа, то есть с приводимым во вращательное движение (стрелка В) вокруг вертикальной оси VA машины ротором 6, по периметру которого образовано большое количество укупорочных мест 7 (к примеру, фиг.2).
Бутылки 2 в вертикальном положении, то есть ориентированные своими осями в вертикальном направлении, по транспортеру 8 подаются к образованному, в частности, посредством транспортирующей или подающей звездочки 9.1 входу 9 для сосудов или бутылок дозировочной машины 3. Наполненные бутылки 2 по образованному посредством нескольких транспортирующих звездочек 10.1-10.3 участку 10 транспортировки попадают, соответственно, по одной, в одно из укупорочных мест 7 укупорочной машины 5 и после укупорки через образующую выход 11 для сосудов транспортирующую или выпускную звездочку 11.1 по транспортеру 12 направляются далее на отгрузку наполненных и укупоренных бутылок 2. Укупорочные места 7 предусмотрены с распределением по периметру ротора 6 с равномерными угловыми расстояниями вокруг вертикальной оси VA укупорочной машины 5.
В установке 1, в которой дозировочная машина 3 и укупорочная машина 5 могут быть также объединены в один блок, осуществляется укупорка бутылок 2 посредством зажимов 13, которые представляют собой корончатые колпачки, однако могут быть исполнены и другим образом. Каждое укупорочное место 7 состоит для этого из укупорочного инструмента 14, а также из держателя 15 для сосудов или бутылок, который предусмотрен ниже соответствующего укупорочного инструмента 14 и в представленном варианте осуществления изобретения выполнен в виде тарелки для бутылок, на которой соответствующая бутылка 2 в процессе укупорки стоит вертикально, опираясь на дно 2.1.
Укупорочные места 7 или их укупорочные инструменты 14 выполнены в сущности известным специалисту образом, так что они при вращении ротора 6 вокруг оси VA в месте 16 подачи зажимов (фиг.2) принимают, соответственно, зажим 13, затем насаживают этот зажим 13 в примыкающей к месту 16 угловой зоне вращательного движения ротора 6 на горлышко 2.2 соответствующей бутылки 2 и фиксируют его на этом горлышке посредством прижима штампом 14.1, а также посредством деформации в результате воздействия укупорочного конуса 14.2, как это представлено на фиг.2, справа, в позиции 17.
Особенность укупорочной машины 5 состоит в том, что укупорка бутылок 2 зажимами 13 производится в атмосфере инертного газа, то есть укупорочные инструменты 14, а значит их взаимодействующие с зажимами 13 и бутылками 2 функциональные элементы, а именно, в представленном варианте осуществления изобретения их штампы 14' и укупорочные конуса 14" расположены в заполненной инертным газом камере 18, через которую постоянно проходит инертный газ, и атмосфера которой имеет, по меньшей мере, сильно пониженное содержание кислорода. В эту заполненную инертным газом камеру 18 или в часть 18.1 этой заполненной инертным газом камеры 18 в процессе укупорки заходят и горловины 2.2 бутылки 2. В представленном варианте осуществления изобретения заполненная инертным газом камера 18 выполнена в виде концентрично обхватывающей ось VA кольцевой камеры, и притом, к примеру, ограниченная несколькими стеновыми элементами, а именно внешним, концентрично обхватывающим ось VA, имеющим форму кругового цилиндра стеновым элементом 19, внутренним, также концентрично обхватывающим ось VA, имеющим форму кругового цилиндра стеновым элементом 20, расположенным в плоскости, перпендикулярной оси VA, и концентрично обхватывающим ось, нижним, кольцеобразным стеновым элементом 21, а также обхватывающим ось VA, верхним, кольцеобразным стеновым элементом 22.
За исключением стенового элемента 19, стеновые элементы 20-22 установлены на роторе 6 таким образом, что стеновой элемент 21 находится снаружи, доходит до нижнего края стенового элемента 19 и закрывает там заполненную инертным газом камеру 18 с образованием зазора 24 между стеновыми элементами 19 и 21. Диаметр стеновых элементов 19 и 20 выбран таким, что стеновой элемент 19 удален от оси VA дальше, чем укупорочные инструменты 14, и радиально достаточно отстоит от них. Диаметр концентрично окруженного стеновым элементом 19 стенового элемента 20 выбран таким, что он располагается к оси VA ближе, чем укупорочные инструменты 14, и радиально достаточно отстоит от них.
В нижнем стеновом элементе 21 на каждом укупорочном месте 7 предусмотрено отверстие 25, через которое соответствующая бутылка 2 при укупорке в направлении снизу своей, включающей в себя горловину 2.2 бутылки, горловинной зоной заходит в нижнюю часть 18.1 заполненной инертным газом камеры 18. Этому способствует тот факт, что держатели 15 для сосудов управляются, к примеру, посредством не изображенных подъемных устройств, с возможностью подъема и опускания, соответственно, в направлении оси, параллельной оси VA. После передачи, соответственно, бутылки 2 на укупорочное место 7 опущенный сначала держатель 15 для сосудов поднимается для осуществления процесса укупорки, и соответствующая бутылка 2 при этом своей горловинной зоной продвигается через отверстие 25 внутрь части 18.1 камеры. После укупорки соответствующая бутылка 2 при помощи соответствующего держателя 15 для сосудов снова опускается, так что она полностью оказывается вне камеры, заполненной инертным газом.
Также возможны согласно изобретению варианты осуществления, в которых отказываются от подъемных устройств. В таком устройстве стеновой элемент 21 выполнен, к примеру, в виде плоского диска с находящимися на его кромке приемными карманами для горловины сосуда. Сосуды без изменения их высоты по месту посредством надлежащего передвигающего средства вдвигаются в эти приемные карманы. Открытые внешние края карманов закрываются, к примеру, посредством невращающегося элемента, вследствие чего расход стерильного воздуха может сохраняться на низком уровне.
Там, где зажимы 13 в месте приема зажимов передаются на проходящие мимо этого места укупорочные инструменты 14, внешний стеновой элемент 19 снабжен отверстием 26.
Для подвода инертного газа предназначены патрубки 27, предусмотренные в верхней зоне стенового элемента 19 с распределением вокруг оси VA. Патрубки 27 входят, соответственно, в верхнюю часть 18.2 содержащей инертный газ камеры 18. Между обеими частями 18.1 и 18.2 камеры предусмотрена перфорированная перегородка 28. В представленном варианте осуществления изобретения она также выполнена в виде кольца и расположена в плоскости, перпендикулярной оси VA. Благодаря перфорированной перегородке 28 (лист с отверстиями или ламинатор) в части 18.1 камеры образуется равномерно распределенный ламинарный или в основном, равномерно распределенный ламинарный поток инертного газа в вертикальном направлении сверху вниз, то есть с ориентированным на горловины 2.2 бутылок направлением потока, как это обозначено на фиг.2-4 стрелкой С.
В представленном варианте осуществления изобретения на стеновом элементе 19 в направлении вращения В ротора 6, следом за позицией 16, в которой происходит передача зажимов 13 на укупорочные инструменты 14, предусмотрена, по меньшей мере, одна насадка 29, мимо которой бутылки 2 перемещаются своими горлышками 2.2. Посредством насадки 29 внутрь каждой бутылки 2, то есть в пространство выше уровня содержимого или в не занятое содержимым внутреннее пространство бутылки, подается струя 30 инертного газа (подача инертного газа после удаления воздуха), чтобы таким образом удалить имеющиеся остатки воздуха или кислорода из соответствующей бутылки 2.
Подведенный через патрубки 27, а также через насадку 29 инертный газ выходит из заполненной инертным газом камеры 18 или из части 18.1 камеры в отверстия, образованные в нижней зоне части 18.1 камеры не только посредством зазора 23, но и, в частности, также посредством соответствующего кольцевого зазора между кромкой отверстий 25 и горловинными зонами бутылок 2, а также посредством отверстия 26, так что бутылки 2 в своих горловинных зонах, укупорочные инструменты 14, а также зажимы 13 на укупорочных инструментах 14 интенсивно обтекаются при подаче инертного газа и, вследствие этого, при небольшом расходе инертного газа эффективно предотвращается наносящее вред продукту или содержимому попадание кислорода в бутылки 2.
Специально, благодаря использованию насадок 29 возможно не допустить попадания кислорода в наполнитель, который причиняет вред качеству и/или сохраняемости продукта в том отношении, что наполнение бутылок 2, а также транспортировка наполненных бутылок 2 по участку 10 транспортировки на укупорочной машине 5 происходят, к примеру, в условиях нормальной атмосферы, и лишь укупорка бутылок 2 производится в атмосфере инертного газа, чтобы таким образом обеспечить, в частности, и как можно меньший расход инертного газа. Уменьшению расхода инертного газа способствует далее и то, что бутылки 2 при укупорке лишь своими горловинными зонами входят в заполненную инертным газом камеру 18 или в часть 18.1 камеры, заполненная инертным газом камера 18 имеет в сравнении с высотой бутылок меньшую высоту и, тем самым, может иметь относительно небольшой объем.
В качестве инертного газа для создания атмосферы инертного газа и/или для обработки инертным газом пригодны, к примеру, СO2 или газ СO2 и/или азот.
Изобретение было описано на примере осуществления. При этом предполагается, что возможны многочисленные изменения, а также вариации, без потери основной идеи, лежащей в основе изобретения.
Так, само собой разумеется, изобретение не ограничено использованием зажимов 13 в форме корончатых колпачков, а предполагает также применение других зажимов или использование приспособленной под другие зажимы укупорочной машины.
ОБОЗНАЧЕНИЯ
| 1 | установка |
| 2 | бутылка |
| 2.1 | дно бутылки |
| 2.2 | горловина бутылки |
| 3 | дозировочная машина |
| 4 | ротор дозировочной машины 3 |
| 5 | укупорочная машина |
| 6 | ротор укупорочной машины 5 |
| 7 | укупорочное место |
| 8 | транспортер для подведения пустых бутылок 2 |
| 9 | вход для бутылок или сосудов |
| 9.1 | подающая или транспортирующая звездочка |
| 10 | участок транспортировки |
| 10.1, 10.2, 10.3 | транспортирующая звездочка |
| 11 | выход для бутылок или сосудов |
| 11.1 | выпускная или транспортирующая звездочка |
| 12 | транспортер |
| 13 | зажим |
| 14 | укупорочный инструмент |
| 14.1 | штамп |
| 14.2 | укупорочный конус |
| 15 | держатель для сосудов или бутылок |
| 16 | место передачи для зажимов 13 |
| 17 | положение |
| 18 | заполненная инертным газом камера |
| 18.1, 18.2 | часть камеры |
| 19-22 | стеновой элемент |
| 23, 24 | зазор |
| 25, 26 | отверстие |
| 27 | патрубок для введения инертного газа |
| 28 | перфорированная перегородка |
| 29 | насадка |
| 30 | струя из насадки |
| А | направление вращения ротора 4 |
| В | направление вращения ротора 6 |
| С | ламинарный поток инертного газа |
| D | выход инертного газа в отверстиях 25 |
| Е | выход инертного газа в отверстиях 26 |
1. Способ укупорки бутылок, банок или подобных сосудов (2), в частности сосудов (2), заполненных продуктом, чувствительным к наличию кислорода, с помощью укупорочной машины (5) в атмосфере инертного газа, причем укупорку сосудов (2) осуществляют в образованной посредством укупорочной машины (5) содержащей атмосферу инертного газа камере (18), в которую подают сосуды (2), по меньшей мере, в зоне их горловины (2.2) во время укупорки, отличающийся тем, что инертный газ вводят в верхнюю часть (18.2) заполненной инертным газом камеры (18) и оттуда направляют в нижнюю часть (18.1) камеры (18), причем посредством расположенного между обеими частями (18.1) и (18.2) камеры (18) элемента (28) в нижней части (18.1) камеры создают ламинарный или, в основном, ламинарный поток инертного газа с ориентированным на горловины бутылок направлением потока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сосуды (2), по меньшей мере, в зоне своей горловины (2.2) при укупорке обтекаются инертным газом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что создают поток инертного газа, к примеру, с направлением потока сверху вниз или, в основном, сверху вниз.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сосуды (2) во время укупорки подают в заполненную инертным газом камеру (18) или в часть (18.1) камеры только лишь зоной их горловины, включающей в себя соответствующую горловину (2.2) сосуда, или частью сосуда по высоте, включающей в себя соответствующую горловину (2.2) сосуда.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сосуды (2) во время укупорки подают в заполненную инертным газом камеру (18) или в часть (18.1) камеры соответственно полностью, то есть по всей высоте сосуда.
6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что инертным газом является атмосфера инертного газа СO2 или газ СО2 и/или азот.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что атмосфера инертного газа имеет содержание кислорода явно ниже 20%, а в идеальном варианте атмосфера инертного газа имеет содержание кислорода <5%.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед укупоркой сосудов (2) осуществляют соответственно, по меньшей мере, одноразовую обработку газом каждого сосуда через его горловину (2.2).
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что обработку газом сосудов (2) осуществляют через их горловину (2.2) в содержащей атмосферу инертного газа камере (18) или в части (18.1) камеры.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемые для укупорки сосудов (2) зажимы (13) во время и/или перед нанесением на сосуды (2) обтекаются инертным газом.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что наполнение сосудов (2) осуществляют в атмосфере окружающей среды.
12. Укупорочная машина для укупорки заполненных продуктом, в частности, чувствительным к наличию кислорода, бутылок, банок или подобного рода сосудов (2) на их горловинах (2.2) с использованием зажимов (13) в атмосфере инертного газа с, по меньшей мере, одной укупорочной станцией (7) с укупорочным инструментом (14), причем предусмотрена, по меньшей мере, одна образованная на укупорочной машине (5) и выполненная с возможностью заполнения инертным газом камера (18), в которую подается соответственно предназначенный для укупорки сосуд (2) во время укупорки, по меньшей мере, одной зоной, включающей в себя горловину (2.2) сосуда, отличающаяся тем, что заполненная инертным газом камера (18) состоит из верхней части (18.2) и нижней части (18.1), между которыми предусмотрен элемент (28) для создания ламинарного или, в основном, ламинарного потока инертного газа внутри нижней части (18.1) камеры (18).
13. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что расположенный между обеими частями (18.1) и (18.2) камеры элемент представляет собой перфорированную перегородку, в идеальном случае, лист с отверстиями или ламинизатор.
14. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что предназначенные для подвода инертного газа патрубки (27) расположены в верхней зоне внешнего стенового элемента (19), ограничивающего камеру (18).
15. Укупорочная машина по п.12 или 14, отличающаяся тем, что сосуды (2) во время укупорки подаются в заполненную инертным газом камеру (18) или в часть (18.1) камеры только лишь горловинной зоной, включающей в себя соответствующую горловину (2.2) сосуда, или частью сосуда по высоте, включающей в себя соответствующую горловину (2.2) сосуда.
16. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что сосуды (2), по меньшей мере, в зоне своей горловины (2.2) при укупорке обтекаются ламинарным потоком инертного газа, создаваемым средством (28).
17. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что сосуды (2) во время укупорки подаются в заполненную инертным газом камеру (18) или в часть (18.1) камеры соответственно полностью, то есть по всей высоте сосуда.
18. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна укупорочная станция (7) имеет укупорочный инструмент (14), выполненный с возможностью, по меньшей мере, во время укупорки подаваться в заполненную инертным газом камеру (18), по меньшей мере, своими взаимодействующими с соответствующим зажимом (13) и/или сосудом (2) функциональными элементами (14.1, 14.2).
19. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся наличием выполненного с возможностью приведения во вращательное движение вокруг вертикальной оси (VA) машины ротора (6) с несколькими образованными по периметру ротора (6) и имеющими соответственно, по меньшей мере, один укупорочный инструмент (14) укупорочными станциями (7), причем заполненная инертным газом камера (18) или часть (18.1) камеры выполнена как окружающая ось (VA) машины камера, предпочтительно как окружающая ось (VA) машины кольцевая камера.
20. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что ограничивающий заполненную инертным газом камеру (18) или часть (18.1) камеры корпус (19-22) выполнен частично вращающимся с ротором (6), а также частично стационарным, то есть не вращающимся с ротором (6).
21. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна укупорочная станция (7) имеет, по меньшей мере, один держатель (15) для сосудов, и что держатель (15) для сосудов предусмотрен снаружи заполненной инертным газом камеры (18).
22. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся наличием патрубков (27) для подведения инертного газа в камеру (18), а также наличием выпускных отверстий (23, 25, 26) для отведения инертного газа из камеры (18).
23. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что предусмотрены средства для подачи в сосуды (2) в заполненной инертным газом камере (18) инертного газа для удаления остатков воздуха или кислорода.
24. Укупорочная машина по п.23, отличающаяся тем, что средства для подачи в сосуды (2) инертного газа образованы посредством, по меньшей мере, одной насадки (29) для выхода, по меньшей мере, одной струи инертного газа.
25. Укупорочная машина по п.12, отличающаяся тем, что инертным газом является СО2 и/или азот.
26. Укупорочная машина по одному из пп.12-14, 16-25, отличающаяся тем, что она подключена в установку (1) для наполнения и укупорки сосудов (2) за дозировочной машиной (3), в которой наполнение сосудов (2) производится предпочтительно при нормальной атмосфере.
