專利名稱：封蓋充氮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于將蓋子高速放置于容器上的封蓋裝置，并且更具體地說，涉及包括充氮系統(tǒng)的封蓋裝置，其中充氮系統(tǒng)用于在由裝置進(jìn)行封蓋操作之前將氮分配在每個(gè)容器的頂部空間中。
背景技術(shù)：
為了(通過提高內(nèi)部壓力)提高包裝剛性，并且提高容器容納物的保質(zhì)期、口味和新鮮度，將氮(N2)注射或者“添加”到容器中的操作在非碳酸性容納物的包裝中已經(jīng)得到日益廣泛的應(yīng)用。注氮系統(tǒng)通常使用液氮，其中液氮伴隨著加入容器而氣化。
雖然目前的充氮系統(tǒng)通常提供準(zhǔn)確的氮分配，但是，除注入系統(tǒng)之外，工藝參數(shù)具有變化性，這導(dǎo)致限制了傳統(tǒng)注入系統(tǒng)的效率。通常，迄今為止所使用的注入系統(tǒng)在將蓋子放置于容器上并且將其密封之前，如在灌瓶線上，就將氮引入容器中。在這種布置中，氮(可以為液態(tài))開始位于待包裝的產(chǎn)品頂部，并且根據(jù)灌裝高度、與蓋子放置地點(diǎn)之間的距離以及在將包裝物放入待密封位置時(shí)可能發(fā)生的產(chǎn)品溢出量，充氮的效率可能會(huì)不同?？傊羞@些變化因素不利地導(dǎo)致降低了目前充氮系統(tǒng)的效率和可靠性。
本發(fā)明的目的是提供一種包括充氮系統(tǒng)的封蓋裝置，其中充氮系統(tǒng)專門構(gòu)成為通過在裝置將蓋子放置于每個(gè)容器上之前實(shí)現(xiàn)將氮，或者類似的惰性氣體注入容器中而克服與先前已知的布置有關(guān)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)用本發(fā)明原理的封蓋充氮裝置包括旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)包括用于順序接收多個(gè)容器，通常為瓶子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔。本發(fā)明的裝置包括充氮系統(tǒng)，所述充氮系統(tǒng)包括分配嘴，分配嘴設(shè)置為在容器運(yùn)動(dòng)通過封蓋機(jī)經(jīng)過分配嘴時(shí)引導(dǎo)通常為液態(tài)的氮直接通過每個(gè)容器的入口。通過該布置，有利地使氮浪費(fèi)減至最少，提高了工作效率。在優(yōu)選形式中，充氮系統(tǒng)的工作通過電子方式與封蓋機(jī)的工作協(xié)調(diào)，以便于一致地工作，允許充氮系統(tǒng)根據(jù)需要或者連續(xù)地，或者斷續(xù)地工作。
根據(jù)所示實(shí)施例，該裝置的旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)包括多個(gè)封蓋頭，所述封蓋頭用于在封蓋機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔沿通常為圓形的路線移動(dòng)容器時(shí)將蓋子放置于各個(gè)容器上。封蓋機(jī)可以為一般的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中相關(guān)的旋轉(zhuǎn)傳送帶或星形輪與封蓋機(jī)操作性地關(guān)聯(lián)，用于為機(jī)器供應(yīng)已灌裝而未密封的容器，并且用于從機(jī)器接收已灌裝并且已密封的容器。
本發(fā)明的充氮系統(tǒng)構(gòu)成為在將各個(gè)蓋子放置于容器上之前將通常為液態(tài)的氮分配在封蓋機(jī)所接收的每個(gè)容器的頂部空間中。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知，容器的頂部空間為未灌裝通常為液體的容器容納物的容器上部區(qū)域。在具有非碳酸性容納物的容器的該區(qū)域中注入氮有利地導(dǎo)致(通過內(nèi)部壓力)提高包裝剛性，便于更牢固的產(chǎn)品搬運(yùn)、堆放和分配(如從自動(dòng)販賣機(jī))，并且有利地導(dǎo)致提高了包裝容納物的新鮮度和口味。
重要的是，該裝置構(gòu)成為在封蓋機(jī)的所謂傳遞點(diǎn)(即包裝物位于封蓋操作位置的理論點(diǎn))或者與該點(diǎn)密切相關(guān)處實(shí)現(xiàn)氮的注入?？梢哉J(rèn)識到，這是與迄今為止所使用的系統(tǒng)的重大區(qū)別，在這些現(xiàn)有系統(tǒng)中，氮通常在封蓋操作之前，甚至通常在容器被封蓋機(jī)接收之前就已經(jīng)被注入容器。
為此，本裝置的充氮系統(tǒng)包括通常為細(xì)長形的分配嘴，所述分配嘴在每個(gè)容器與由一個(gè)封蓋頭夾持的相應(yīng)蓋子之間的位置上與封蓋機(jī)移動(dòng)容器的圓形路線相交。充氮系統(tǒng)包括選擇性地允許斷續(xù)或連續(xù)分配氮的控制閥，而控制系統(tǒng)設(shè)置為使充氮系統(tǒng)的工作與封蓋機(jī)的工作協(xié)調(diào)。
充氮系統(tǒng)的分配嘴在其自由端部形成向下敞開的排出口，所述排出口可以位于每個(gè)容器和相應(yīng)蓋子之間。在優(yōu)選形式中，分配嘴的自由端部構(gòu)成為提供與封蓋機(jī)的封蓋頭之間的間隙。通過分配嘴的該結(jié)構(gòu)，在封蓋機(jī)移動(dòng)容器時(shí)，氮被向下引導(dǎo)通過每個(gè)容器的敞開口，而封蓋操作在每個(gè)容器運(yùn)動(dòng)通過分配嘴之后，也就是說，在封蓋頭清理分配嘴之后很快起動(dòng)。伴隨著容器運(yùn)動(dòng)可能發(fā)生的氮浪費(fèi)被有利地減至最小，以提高產(chǎn)品添加的一致性。
另外還公開了一種容器封蓋方法，包括為每個(gè)容器充氮。
根據(jù)下面的詳細(xì)說明、附圖和所附權(quán)利要求書很容易理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明原理的封蓋充氮裝置的示意性側(cè)視圖；圖2是本裝置的示意性俯視圖；圖3是本裝置的充氮系統(tǒng)的氮分配嘴的相對放大的透視圖；和圖4是圖3中所示分配嘴的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明可以具有各種形式的實(shí)施例，但是在附圖中只顯示了目前優(yōu)選的實(shí)施例，并且在下文中將對其進(jìn)行說明，需要理解的是，本公開文獻(xiàn)只被認(rèn)為是本發(fā)明的示例，而不期望將本發(fā)明限于所示的特定實(shí)施例。
結(jié)合圖1，圖中顯示了應(yīng)用本發(fā)明原理的封蓋充氮裝置10。如下面進(jìn)一步說明，該裝置包括構(gòu)成為將蓋子高速放置于相關(guān)瓶子或類似容器上的旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可以認(rèn)識到，這種機(jī)器從相關(guān)的進(jìn)給傳送帶或所謂的星形輪順序接收灌裝的瓶子，而機(jī)器構(gòu)成為在容器沿通常為圓形的路線運(yùn)動(dòng)通過機(jī)器時(shí)基本上連續(xù)地將帶螺紋的蓋子供應(yīng)給各個(gè)容器。通常在容器離開機(jī)器并且由相關(guān)的輸出傳送帶或星形輪接收之前，蓋子通過旋轉(zhuǎn)至使每個(gè)蓋子的螺紋與其各個(gè)容器內(nèi)嚙合來放置。這種封蓋機(jī)可以從印第安納州印第安納波利斯的Alcoa Closure SystemsInternational，Inc.獲得，例如型號系列7000，這種機(jī)器通常使用封蓋頭，如可以從Alcoa Closure Systems International，Inc.獲得的Magna Torq2000。雖然這種裝置對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了示例，但是可以理解，本封蓋充氮裝置可以構(gòu)成為通過使用其它類似的裝置，包括直線式或在線式封蓋機(jī)根據(jù)本發(fā)明的原理工作。
本裝置的充氮系統(tǒng)還可以根據(jù)公知的充氮系統(tǒng)，如可以從加利福尼亞州坎貝爾的VBS Industries，Inc.獲得的充氮系統(tǒng)一般地構(gòu)成。例如，參見美國專利No.6182715，其內(nèi)容在此被引作參考。與迄今為止公知的布置不同，本系統(tǒng)的充氮系統(tǒng)已經(jīng)與封蓋機(jī)形成為一體，以便于在將蓋子放置于容器上之前將氮，或其它惰性氣體注入剛剛灌裝的每個(gè)容器中。根據(jù)本發(fā)明，這是通過為充氮系統(tǒng)提供分配嘴而實(shí)現(xiàn)的，其中所述分配嘴設(shè)置為通常延伸入封蓋機(jī)移動(dòng)已灌裝容器的圓形路線，并且與該路線相交。
進(jìn)一步結(jié)合圖1，并且結(jié)合圖2，如上所述，本裝置包括封蓋機(jī)12。封蓋機(jī)12構(gòu)成為從沿著圖2中“進(jìn)給”所示圓形路線的進(jìn)給傳送帶或星形輪接收容器C，如瓶子，并且將灌裝并密封的容器輸送至沿著圖2中“輸出”所示圓形路線的輸出傳送帶或星形輪。封蓋機(jī)12包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)運(yùn)載器或轉(zhuǎn)塔，所述運(yùn)載器或轉(zhuǎn)塔繞中心線(圖1)旋轉(zhuǎn)并且沿著并關(guān)于通常為圓形的路線移動(dòng)容器C，所述路線與輸入和輸出星形輪所形成的圓形路線相交。
當(dāng)封蓋機(jī)12關(guān)于圓形路線移動(dòng)容器時(shí)，圖1中CL所示的蓋子被放置于各個(gè)容器上。為此，封蓋機(jī)包括多個(gè)封蓋頭14(參見圖1)。每個(gè)封蓋頭14可以被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以至于如此接收的蓋子CL可以位于各自容器C的上方，并且蓋子被向下旋轉(zhuǎn)到容器上與其密封，封閉容器并且完成其容納物的包裝。
當(dāng)封蓋機(jī)12搬運(yùn)容器C時(shí)，每個(gè)容器從直線I所示的輸入點(diǎn)沿著封蓋機(jī)所形成的通常為圓形的路線移動(dòng)至直線O所示的輸出點(diǎn)(參見圖2)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，輸入點(diǎn)有時(shí)候稱為傳輸點(diǎn)，也就是已灌裝的容器C位于其上接收蓋子位置時(shí)的理論點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，惰性氣體，通常為液態(tài)氮的添加在盡可能接近傳輸點(diǎn)處進(jìn)行，以便于通過使伴隨著容器運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)品溢出而可能發(fā)生的氮浪費(fèi)減至最小而實(shí)現(xiàn)容器C添加的一致性。為此，本發(fā)明包括設(shè)置為與封蓋機(jī)12操作性關(guān)聯(lián)的充氮系統(tǒng)16。充氮系統(tǒng)16經(jīng)由供應(yīng)導(dǎo)管17接收惰性氣體，通常為液態(tài)氮的供應(yīng)，并將氮傳輸?shù)秸婵战^熱罐18中，然后傳輸?shù)礁鶕?jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成并設(shè)置位置的分配嘴20。
如圖2中所示，分配嘴20與封蓋機(jī)12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔移動(dòng)容器的圓形路線相交，而分配嘴位于每個(gè)容器C和由封蓋機(jī)的一個(gè)封蓋頭14夾持的各個(gè)蓋子CL之間。為了便于以這種方式布置，分配嘴20通常為細(xì)長結(jié)構(gòu)，并且構(gòu)成為通過提供具有階梯結(jié)構(gòu)22的自由端部提供與封蓋頭14的間隙。氮通過內(nèi)部通道24被傳輸通過分配嘴，而分配嘴在其自由端部形成向下敞開的排出口26。通過該結(jié)構(gòu)，分配嘴20設(shè)置為就在一個(gè)封蓋頭14將蓋子CL放置于每個(gè)容器上之前直接通過封蓋機(jī)12的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔所接收的每個(gè)容器C的敞開口向下分配氮。而且，在封蓋機(jī)的所謂傳輸點(diǎn)處布置分配嘴20大大促進(jìn)了容器充氮的一致性。本裝置不僅有利地為容器包裝的添加提供了一致的定位，而且，包裝非常穩(wěn)定，降低或消除了產(chǎn)品溢出的潛在危險(xiǎn)，允許氮的完全保存。另外，就在封蓋操作之前進(jìn)行添加使得氮可能產(chǎn)生浪費(fèi)的時(shí)間段減至最小。
根據(jù)本發(fā)明，充氮系統(tǒng)16可以與封蓋機(jī)12的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔移動(dòng)容器C通過分配嘴的操作相協(xié)調(diào)地進(jìn)行操作，從而從分配嘴20連續(xù)地分配氮，或者可以進(jìn)行操作以從分配嘴斷續(xù)地分配氮。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，設(shè)置有電子控制裝置28，其與封蓋機(jī)的電子控制裝置操作性連接，用于使充氮系統(tǒng)準(zhǔn)確同步。分配嘴20可以設(shè)置有適當(dāng)?shù)呐浼?8，其允許適當(dāng)?shù)难b置位于分配嘴內(nèi)部，例如用于控制和監(jiān)視系統(tǒng)的工作。通過電子控制充氮系統(tǒng)并且使其工作與封蓋機(jī)12協(xié)調(diào)，本裝置在封蓋機(jī)的整個(gè)速度范圍內(nèi)提供了更準(zhǔn)確的添加，并且更高速度下的不連續(xù)添加有利地消除了連續(xù)傾注，為了將氮適當(dāng)?shù)刈⑷肽壳巴ǔＪ褂玫母鞣N包裝物中而迄今為止經(jīng)常需要所述傾注。與連續(xù)傾注過程相比，這種方式的斷續(xù)工作有利地導(dǎo)致很大的成本節(jié)省，這一點(diǎn)可以通過減小所使用的液氮量來實(shí)現(xiàn)。即使伴隨著封蓋機(jī)12速度中的轉(zhuǎn)變，充氮系統(tǒng)與封蓋機(jī)的協(xié)調(diào)工作仍然有利地允許準(zhǔn)確、斷續(xù)的添加。
根據(jù)上面所述，可以進(jìn)行各種修改和改變而不脫離本發(fā)明的真正精髓和新概念的范圍?？梢岳斫?，這里不期望或者不應(yīng)該認(rèn)為關(guān)于這里所示特定實(shí)施例有任何限制。本公開文獻(xiàn)期望通過所附權(quán)利要求書覆蓋位于權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有這些修改。
權(quán)利要求
1.一種封蓋充氮裝置，包括旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)，其包括用于順序接收多個(gè)容器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔和多個(gè)封蓋頭，所述封蓋頭用于在所述轉(zhuǎn)塔沿著通常為圓形的路線移動(dòng)所述容器時(shí)將蓋子放置于各個(gè)所述容器上，和充氮系統(tǒng)，其用于在將各個(gè)蓋子放置于容器上之前將氮分配到所述封蓋機(jī)所接收的每個(gè)所述容器的頂部空間中，所述充氮系統(tǒng)包括分配嘴，在每個(gè)所述容器與由一個(gè)所述封蓋頭夾持的相應(yīng)的所述蓋子之間的位置上，所述分配嘴與所述容器移動(dòng)的所述圓形路線相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封蓋充氮裝置，其特征在于，所述充氮系統(tǒng)包括選擇性地允許斷續(xù)或連續(xù)分配氮的控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封蓋充氮裝置，包括控制系統(tǒng)，其用于使所述充氮系統(tǒng)的工作與所述封蓋機(jī)的工作協(xié)調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封蓋充氮裝置，其特征在于，所述分配嘴在自由端部形成向下敞開的排出口，所述排出口因此可以位于每個(gè)所述容器和相應(yīng)的所述蓋子之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封蓋充氮裝置，其特征在于，所述分配嘴的所述自由端部構(gòu)成為提供與所述封蓋頭之間的間隙。
6.一種將容器封蓋的方法，包括下面步驟提供包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔和多個(gè)封蓋頭的封蓋機(jī)；將多個(gè)容器順序引到所述封蓋機(jī)的所述轉(zhuǎn)塔上，并且沿著通常為圓形的路線移動(dòng)所述容器；操作所述封蓋頭以便隨著所述容器沿著所述圓形路線移動(dòng)將蓋子放置于各個(gè)所述容器上；和在所述轉(zhuǎn)塔接收容器之后并且在將各個(gè)蓋子放置于容器上之前，將氮分配到所述封蓋機(jī)所接收的每個(gè)所述容器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的將容器封蓋的方法，其特征在于，所述分配氮的步驟包括提供分配嘴，所述分配嘴位于每個(gè)所述容器及其相應(yīng)蓋子之間與所述圓形路線相交。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的將容器封蓋的方法，包括從所述分配嘴連續(xù)地分配氮。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的將容器封蓋的方法，包括從所述分配嘴斷續(xù)地分配氮。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的將容器封蓋的方法，包括通過電子方式使氮的分配與所述封蓋機(jī)的工作協(xié)調(diào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的將容器封蓋的方法，其特征在于，所述分配步驟包括將氮向下分配到每個(gè)所述容器的頂部空間中。
12.一種封蓋充氮裝置，包括封蓋機(jī)，其包括用于順序接收多個(gè)容器的從動(dòng)運(yùn)載器和多個(gè)封蓋頭，所述封蓋頭用于在所述運(yùn)載器沿著一路線移動(dòng)所述容器時(shí)將蓋子放置于各個(gè)所述容器上，和充氮系統(tǒng)，其用于在將各個(gè)蓋子放置于容器上之前將氮分配在所述封蓋機(jī)所接收的每個(gè)所述容器的頂部空間中，所述充氮系統(tǒng)包括分配嘴，在每個(gè)所述容器與由一個(gè)所述封蓋頭夾持的相應(yīng)的所述蓋子之間的位置上，所述分配嘴與所述容器移動(dòng)的所述路線相交。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的封蓋充氮裝置，包括控制系統(tǒng)，其用于使所述充氮系統(tǒng)的工作與所述封蓋機(jī)的工作協(xié)調(diào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的封蓋充氮裝置，其特征在于，所述分配嘴在自由端部形成向下敞開的排出口，所述排出口因此可以位于每個(gè)所述容器和相應(yīng)的所述蓋子之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的封蓋充氮裝置，其特征在于，所述封蓋機(jī)的所述運(yùn)載器包括用于沿著通常為圓形的路線移動(dòng)所述容器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔。
全文摘要
用于容器的封蓋充氮裝置(10)包括旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)(12)，所述旋轉(zhuǎn)封蓋機(jī)構(gòu)成為順序接收已灌裝的容器(C)并且將蓋子(CL)放置于各個(gè)容器上。本裝置包括充氮系統(tǒng)(16)，所述充氮系統(tǒng)用于將惰性氣體，通常為液態(tài)氮注入每個(gè)容器(C)的頂部空間中，以提高包裝的整體性和剛性，并且提高容器容納物的新鮮度和口味。值得注意的是，充氮系統(tǒng)(16)構(gòu)成為接近或者位于封蓋機(jī)(12)的所謂傳輸點(diǎn)進(jìn)行氮的注入，由此有利地減少氮浪費(fèi)，并且提高產(chǎn)品添加的一致性和效率。
文檔編號F17C6/00GK1863728SQ200480029114
公開日2006年11月15日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者伯納德·A·溫特斯, 威廉·A·莫爾四世, 拉里·W·埃利斯 申請人:奧科密封系統(tǒng)國際公司