設(shè)置有改進(jìn)的稱重設(shè)備及相關(guān)稱重方法的容器填充機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種填充機(jī)(1)具有：旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)；和至少一個(gè)填充單元(10)，其通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)攜帶并被設(shè)計(jì)成接合所述至少一個(gè)容器(2)，以執(zhí)行用產(chǎn)品對(duì)所述容器(2)的填充；稱重設(shè)備(10)能操作地耦合到所述填充單元(10)，以在所述容器(2)的填充期間提供有關(guān)容器(2)的重量的信息；所述稱重設(shè)備(10)具有：支撐單元(22)，其具有被設(shè)計(jì)成支撐所述容器(2)且隨著正被填充的所述容器(2)的重量的變化而彈性變形的支撐臂(22a)；和感測(cè)單元(24)，其被設(shè)計(jì)成提供與所述容器的重量有關(guān)的測(cè)量。所述感測(cè)單元(24)被配置為提供與支撐臂(22a)離填充機(jī)(1)的相對(duì)部分的距離(d)相關(guān)聯(lián)的非接觸式感測(cè)，所述容器(2)的重量是所述距離(d)的函數(shù)。
【專利說(shuō)明】
設(shè)置有改進(jìn)的稱重設(shè)備及相關(guān)稱重方法的容器填充機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種填充機(jī)，其被設(shè)計(jì)用于用流體產(chǎn)品(例如可傾倒食品)填充容器。特別是，本發(fā)明涉及設(shè)置有改進(jìn)的稱重設(shè)備的填充機(jī)，該稱重設(shè)備被設(shè)計(jì)用于測(cè)量正被填充的容器的重量，以及涉及相關(guān)的稱重方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在諸如可灌注食品之類的流體的裝瓶(如塑料瓶或玻璃瓶或鋁罐)領(lǐng)域中，系統(tǒng)是已知的，其包括用于向填充機(jī)供給一系列空容器的進(jìn)料管線，進(jìn)而包括旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(所謂的“轉(zhuǎn)盤”)，旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)攜帶有若干填充單元。安裝這些填充單元使其繞縱向軸線連續(xù)旋轉(zhuǎn)，接合空容器，向容器填充所需的產(chǎn)品，并且然后將容器供給到乳蓋機(jī)，乳蓋機(jī)通過(guò)至少一個(gè)輸送輪耦合在填充機(jī)上并且利用相應(yīng)的蓋封閉容器。
[0003]對(duì)正在被填充的容器中的流體的水平的控制是填充機(jī)的一個(gè)重要特征，從而保證以所需的和可重復(fù)的水平填充容器。
[0004]水平控制在填充操作過(guò)程中通過(guò)合適的測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)，該測(cè)量裝置可以包括流量計(jì)，流量計(jì)被設(shè)計(jì)用于測(cè)量從填充單元供給到容器內(nèi)的流體的流量;視覺(jué)檢查裝置，其被設(shè)計(jì)為提供對(duì)在容器中的流體水平的視覺(jué)監(jiān)控;和/或稱重設(shè)備，其被設(shè)計(jì)為在填充操作被執(zhí)行的同時(shí)感測(cè)容器的逐漸增大的重量。
[0005]特別是，公知的稱重設(shè)備包括測(cè)壓元件，該測(cè)壓元件被設(shè)計(jì)成耦合到所述容器和填充機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。
[0006]測(cè)壓元件通常包括柔性支撐臂，柔性支撐臂是從所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤伸出的懸臂并且在自由端攜帶容器。支撐臂通常具有偏離中心的能力，以便自動(dòng)地補(bǔ)償由于容器的不同的放置或它們的不同的傾斜度(例如在填充機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中為由于離心力的影響)而導(dǎo)致的不同的轉(zhuǎn)矩值。
[0007]測(cè)壓元件的支撐臂一體地設(shè)置有傳感器或換能器，通常包括應(yīng)變計(jì)或類似的感測(cè)元件，其被設(shè)計(jì)為當(dāng)支撐臂由于容器增加的重量而彈性變形時(shí)經(jīng)受應(yīng)力;所測(cè)得的應(yīng)力可通過(guò)適當(dāng)提供的控制電子元件(其也可以控制填充操作，并且特別可以被設(shè)計(jì)為在達(dá)到所希望的重量值時(shí)停止填充)被用作重量值的指示。
[0008]包括測(cè)壓元件的已知的填充機(jī)在例如文獻(xiàn)EP I 025 424 B 2，或EP I 534 621BI中公開(kāi)。
[0009]
【申請(qǐng)人】已經(jīng)意識(shí)到，在填充機(jī)中的已知的稱重設(shè)備給同一填充機(jī)的設(shè)計(jì)造成一些問(wèn)題。
[0010]特別是，已知在飲料領(lǐng)域，涉及到填充機(jī)的重要問(wèn)題至少在特定的應(yīng)用中是在填充操作過(guò)程中確保適當(dāng)?shù)男l(wèi)生條件。在這方面，眾所周知，例如，當(dāng)填充無(wú)菌可灌注食品，例如用不能加入大量防腐物質(zhì)的精細(xì)產(chǎn)物時(shí)，安全規(guī)則要遵守，以及用于適當(dāng)操作的準(zhǔn)則應(yīng)遵循(比如由歐洲衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)組織-EHEDG發(fā)布的那些)。
[0011]特別是，在無(wú)菌的環(huán)境中，如可能必須確保進(jìn)行填充操作的環(huán)境中，一些要求必須得到滿足，如:電連接器的保護(hù)必須滿足IP69K安全標(biāo)準(zhǔn)；電噪聲水平必須保持在低閾值下；維修時(shí)間必須短。
[0012]本
【申請(qǐng)人】已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，就這些要求而言，已知類型的稱重設(shè)備可能不能證明完全令人滿意。
[0013]例如，標(biāo)準(zhǔn)稱重設(shè)備具有附接(例如膠合)到所述機(jī)械支撐件上的應(yīng)變計(jì)或類似的感測(cè)元件，以及與其連接的電線。因此，如果衛(wèi)生要求得到滿足，那么在當(dāng)前系統(tǒng)中，電連接的設(shè)計(jì)可能被證明是艱巨的任務(wù)。
[0014]此外，電氣元件和連接可能甚至由于在稱重設(shè)備中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力而破壞;而且，通過(guò)應(yīng)變計(jì)或類似元件產(chǎn)生的模擬信號(hào)通常是非常低的值，因而受到環(huán)境的電噪聲和熱噪聲的影響。
[0015]測(cè)壓元件的偏離中心的能力的適當(dāng)實(shí)現(xiàn)以及其與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的耦合可能需要復(fù)雜和昂貴的機(jī)械裝置，例如使用鉸接平行四邊形或類似的結(jié)構(gòu)，這在滿足所需的電要求的同時(shí)，可能是難以實(shí)現(xiàn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的解決方案的目的是至少部分地解決前面強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題，并在總體上對(duì)填充機(jī)提供改進(jìn)的解決方案，特別是就正被填充的容器的稱重方面而言。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明的解決方案，提供了一種填充機(jī)和相關(guān)的稱重方法，如在所附的權(quán)利要求所定義的。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在僅通過(guò)非限制性示例的方式參照所附附圖描述其優(yōu)選實(shí)施方式，其中:
[0019]-圖1是填充機(jī)的總體示意圖，其中本發(fā)明的解決方案可以應(yīng)用；
[0020]-圖2是根據(jù)本發(fā)明的解決方案的一個(gè)可能的實(shí)施方式的用于填充機(jī)的填充單元的稱重設(shè)備的示意圖；
[0021 ]-圖3是圖2的稱重設(shè)備的電子部件的示意性電子方框圖；
[0022]-圖4是圖2中的稱量裝置的感測(cè)元件的電路示圖；以及
[0023]-圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的解決方案的各自的、不同的實(shí)施方式的稱量設(shè)備的傳感部件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示意性示出了作為整體用I表示的填充機(jī)，其用于用填充流體(例如可灌注食品)填充容器2，例如塑料瓶或玻璃瓶或鋁罐。
[0025]填充機(jī)I包括輸送設(shè)備，輸送設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(或轉(zhuǎn)盤)4，其被安裝以繞基本上豎直的縱向軸線A連續(xù)旋轉(zhuǎn)(圖1中逆時(shí)針)。
[0026]旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4從輸入輪5接收一系列的空容器2，輸入輪5在第一轉(zhuǎn)移站6耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4上并被安裝以繞平行于軸線A的相應(yīng)豎直的縱向軸線B連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0027]旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4向輸出輪8釋放一系列經(jīng)填充的容器2，輸出輪8在第二轉(zhuǎn)移站9耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4上并被安裝以繞平行于軸線A和B的相應(yīng)的豎直的縱向軸線C連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0028]填充機(jī)I包括多個(gè)填充單元1，填充單元1繞軸線A等間距，沿旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的外周緣被安裝，并通過(guò)相同的旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4沿繞軸線A延伸的路徑P且通過(guò)轉(zhuǎn)移站6和9移動(dòng)。
[0029]每個(gè)填充單元10被設(shè)計(jì)為接收至少一個(gè)待填充的容器2，并在其沿路徑P旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中根據(jù)填充“配方”執(zhí)行若干填充操作，以便向容器2填充流體(例如，碳酸化液體)。
[0030]特別是，填充單元10被構(gòu)造成在容器的頸部2’的開(kāi)口處接合容器2，并包括一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管和流量調(diào)節(jié)器(這里未示出)，它們被設(shè)計(jì)成了選擇性地將容器2耦合到填充機(jī)I的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)給裝置或產(chǎn)品罐(這里未示出)。
[0031]更詳細(xì)地，以及如圖2(其不是按比例繪制的)，每個(gè)填充單元10包括主體12，主體12具有沿縱向軸線D的垂直延伸部，縱向軸線D基本上平行于旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的軸線A。
[0032]主體12具有底部部分12a，底部部分12a被機(jī)械地聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4，在內(nèi)部限定用于可灌注填充產(chǎn)品(這里以13表示)的填充導(dǎo)管和流量調(diào)節(jié)器(這里未示出)，并且包括容器接收部分，該容器接收部分被設(shè)計(jì)成接收將被填充的容器2的頸部2’。在示出的實(shí)施方式中，底部部分12a被聯(lián)接到產(chǎn)品進(jìn)給管線14a，進(jìn)給管線14a來(lái)自聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的產(chǎn)品罐 14b。
[0033]主體12還具有上部部分12b，上部部分12b容納電子控制單元15(示意性地示出)，其被設(shè)計(jì)用來(lái)控制所述填充單元10的操作(例如根據(jù)所需的填充方案控制流量調(diào)節(jié)器)；電子控制單元15被設(shè)置在印刷電路板中。
[0034]在這里沒(méi)有詳細(xì)示出的已知方式中，旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4與填充單元10聯(lián)接的部分還定義或一體地設(shè)置有屏障結(jié)構(gòu)16，屏障結(jié)構(gòu)16分割和流體地分隔以及分離填充機(jī)I的無(wú)菌區(qū)域18a，其中，無(wú)菌條件被保持并且其中容器2用來(lái)自同一填充機(jī)I的非無(wú)菌區(qū)域18b的填充產(chǎn)品13填充。
[0035]在圖2示意性地示出的示范性實(shí)施例中，屏障結(jié)構(gòu)16包括水平壁16a，水平壁16a固定到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的平面或水平臺(tái)(橫向于軸線A)，并在其一端聯(lián)接到填充單元10;和豎直壁16b，其在離填充單元10—定距離處連接到水平壁16a，并具有在水平壁16a的相對(duì)于該相同的填充單元10的相對(duì)端的平行于軸線A的縱向延伸部。液壓分離裝置(這里未示出)通?？梢员惶峁?，以確保無(wú)菌區(qū)域18a與非無(wú)菌區(qū)域18b的適當(dāng)分離。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的解決方案的一個(gè)方面，所述填充機(jī)I包括稱重設(shè)備20，稱重設(shè)備20配置成能對(duì)正在由填充單元10填充的容器2稱重。
[0037]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，填充機(jī)I包括多個(gè)稱重設(shè)備20，每一個(gè)可操作地耦合到各自的填充單元10。
[0038]稱重設(shè)備20包括支撐單元22，其具有在一端耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4(尤其是屏障結(jié)構(gòu)16的豎直壁16b)的支撐臂22a。而且支撐臂22a在相對(duì)端耦合到夾持元件22b，夾持元件22b被設(shè)計(jì)以在填充操作期間夾持容器2的頸部2’，從而保持和支撐容器2。支撐臂22a在屏障結(jié)構(gòu)16的水平壁16a的下面延伸，從而在無(wú)菌區(qū)域18a內(nèi)延伸，使得被支撐的容器2位于相應(yīng)的填充單元10的下方。
[0039]支撐臂22a是柔性的并且隨著被填充的容器2的重量的持續(xù)增加而可彈性變形。
[0040]在一可能的實(shí)施方式中，支撐臂22a具有偏離中心的能力，從而提供自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(在圖2的示意圖中，支撐臂22a被示為具有適當(dāng)形狀的內(nèi)部凹口 23;換言之，支撐臂22a的變形僅依賴于負(fù)載，或容器2的重量，而不是依賴于相同的負(fù)載所產(chǎn)生的所得轉(zhuǎn)矩。
[0041 ]支撐臂22a被有利地設(shè)計(jì)為符合EHEDG，即根據(jù)歐洲衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)組織所建立的衛(wèi)生要求而設(shè)計(jì)。
[0042]稱重設(shè)備20另外包括感測(cè)單元24，感測(cè)單元24被配置成提供與被填充的容器2的重量相關(guān)的稱重信息。
[0043]根據(jù)本解決方案的一個(gè)方面，感測(cè)單元24被配置成提供非接觸位置感測(cè)，以便提供支撐臂22a與旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的相對(duì)部分(在本實(shí)施例中，與屏障結(jié)構(gòu)16的水平壁16a)的距離d的測(cè)量值，由此容器2的重量是該距離d的函數(shù)。
[0044]如在圖3中示意性示出的，感測(cè)單元24包括，例如包封在塑料外殼內(nèi)的:感測(cè)元件25，其被配置為感測(cè)支撐臂22a的位置;和電子電路26，其耦合到所述感測(cè)元件25。
[0045]電子電路26包括:驅(qū)動(dòng)電路27，其被配置為驅(qū)動(dòng)所述感測(cè)元件25;處理電路28，其被配置為產(chǎn)生與感測(cè)的位置有關(guān)的輸出信號(hào)，優(yōu)選以數(shù)字型的信號(hào)輸出；和界面29，其被配置成與輸出系統(tǒng)連接，特別是與填充單元10的電子控制單元15連接，以向其提供感測(cè)到的位置(或距離d)的測(cè)量結(jié)果。
[0046]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，界面29是數(shù)字型的，例如包括可高速操作的SPI(串行并行界面)的數(shù)字界面。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的解決方案的一個(gè)方面，所述感測(cè)元件25基于電磁感應(yīng)耦合的原理進(jìn)行操作。
[0048]此外，感測(cè)元件25被直接耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4的(特別是，屏障結(jié)構(gòu)16的水平壁16a的)面對(duì)支撐臂22a的表面，在該示例中，該耦合在同一支撐臂22a與夾持元件22b耦合的區(qū)域的附近進(jìn)行。
[0049]電線和連接器，示意性地示出為30，其將感測(cè)單元24連接到外部環(huán)境，特別是連接到填充單元10(以提供輸出信號(hào)輸出)以及連接到供電系統(tǒng)(這里未示出)，該電線和連接器通過(guò)穿過(guò)旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4(特別地，通過(guò)屏障結(jié)構(gòu)16的水平壁16a形成)的孔或通道31達(dá)到相同的傳感單元24。
[0050]有利的是，電線和連接器30因此不存在于填充機(jī)I的無(wú)菌區(qū)域18a，而僅在同一填充機(jī)I的非無(wú)菌區(qū)域18b延伸。
[0051]在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，感測(cè)元件25被配置成感測(cè)由于磁場(chǎng)而產(chǎn)生的循環(huán)電流(所謂的渦旋電流)的影響。
[0052]在這種情況下，支撐臂22a包括非磁性導(dǎo)電材料，例如不銹鋼或鋁材料。
[0053]如還在圖4和5的示意圖示出的感測(cè)元件25包括由具有電感L的電感線圈32a和具有電容C的并聯(lián)電容器32b形成的LC諧振器32(也被稱為L(zhǎng)C諧振槽)，其可以與電子電路26方便地一起集成在印刷電路板-PCB中。
[0054]LC諧振器32通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路27(此處示意性表示為振蕩電路)驅(qū)動(dòng)以便以其固有諧振頻率振蕩，從而產(chǎn)生在電感線圈32a中流動(dòng)的AC電流。該電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)進(jìn)而在被布置在相同的LC諧振器32附近的支撐臂22a的導(dǎo)電材料內(nèi)感應(yīng)渦旋電流。
[0055]渦旋電流的幅值是支撐臂22a和LC諧振器32(其耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4)之間的距離d的函數(shù)，距離d由于相同的支撐臂22a的變形而變化(如在圖5中的箭頭所示)。
[0056]渦旋電流產(chǎn)生其自己的磁場(chǎng)，從而影響和修改由電感線圈32a產(chǎn)生的原始磁場(chǎng)，從而引入寄生電感Ls，寄生電感Ls改變作為距離d的函數(shù)的原始電感值L。
[0057]如示意性示出的，具有電阻R的串聯(lián)電阻33的值也通過(guò)存在的渦旋電流修改，寄生分量Rs也是距離d的函數(shù)。
[0058]在這種情況下，處理電路28通過(guò)監(jiān)控下列兩個(gè)參數(shù)來(lái)監(jiān)控感應(yīng)線圈32a的電感和電阻器33的電阻的值的變化:LC諧振器32的諧振頻率(其受電感值的變化影響)；和保持具有恒定值的振幅(它受串聯(lián)電阻值的變化影響)所需的功率。
[0059]從而處理電路28提供輸出信號(hào)輸出(其可以是數(shù)字式的)到界面29，該信號(hào)輸出攜帶關(guān)于距離d的信息，界面29進(jìn)而將此信息提供給填充單元10的外部電子控制單元15。
[0060]相同的電子控制單元15可以以未詳細(xì)討論的方式例如通過(guò)線性化、濾波、放大和適當(dāng)轉(zhuǎn)換為重量值來(lái)處理輸出信號(hào)輸出。
[0061]在一可能的替代的實(shí)施方式中，感測(cè)單元24被配置成提供電磁式互感器，并感測(cè)由于與支撐臂22a的電感耦合而導(dǎo)致的電感的變化。
[0062]在這種情況下，如于圖6中所示意性示出的，支撐臂22a包括包含鐵磁材料或鐵素體的磁性區(qū)域35;在這里耦合到旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4(例如被固定到屏障構(gòu)件16的水平壁16a)的感測(cè)元件25包括鐵磁材料或鐵素體磁芯36和繞組線圈38，繞組線圈38通過(guò)氣隙39與磁區(qū)域35分離，其值是距離d的函數(shù)。
[0063]繞組線圈38由驅(qū)動(dòng)電路27驅(qū)動(dòng)，并且處理電路28在這里被配置為監(jiān)控同一繞組線圈38的與距離d以及氣隙39的變化成函數(shù)關(guān)系的電氣特性的變化(例如就整體線圈電感而言)，因此產(chǎn)生輸出信號(hào)輸出。
[0064]應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，在任何情況下，沒(méi)有電氣部件或組件設(shè)置在填充機(jī)10的無(wú)菌區(qū)域18a中的支撐臂22a中或與該支撐臂22a耦合，并且連接到感測(cè)單元24的電連接件30實(shí)現(xiàn)為完全通過(guò)非無(wú)菌區(qū)域18b;換句話說(shuō)，支撐單元22是純粹機(jī)械式的，并且不包括任何電子部件或組件。
[0065]所描述的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)前面的描述是清楚的。
[0066]尤其是，應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)，電子元件和電連接件可以被集成并完全布置在填充機(jī)I的非無(wú)菌區(qū)域18b內(nèi)，耦合到其旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)4。
[0067]攜帶被填充的容器2的支撐單元20從而可以是簡(jiǎn)單的機(jī)械部件，而沒(méi)有任何感測(cè)元件(例如應(yīng)變計(jì))、電子部件或電線。
[0068]因此，支撐單元20的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，符合衛(wèi)生要求，更方便;例如，支持單元22和相關(guān)的支撐臂22a的凹槽23可方便地設(shè)計(jì)成圓邊，而沒(méi)有平坦表面，其中細(xì)菌或其他病理要素可能聚集。
[0069]例如為了容納不同類型的容器2或更正錯(cuò)誤，更換同樣的支持部22就變得很簡(jiǎn)單，因?yàn)闆](méi)有電連接件被中斷和/或取代;維護(hù)時(shí)間可因此減少。
[0070]此外，感測(cè)單元24不受在支撐臂22a產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力的影響，因此在填充操作過(guò)程中不會(huì)經(jīng)受斷裂或損壞。
[0071]感應(yīng)也變得少受噪音和外部電氣干擾的影響；的確，感應(yīng)傳感和數(shù)字界面的使用保證信號(hào)的完整性和固有噪聲的降低，兩者都與降低熱噪聲和環(huán)境噪聲有關(guān);較高的分辨率可因此在重量測(cè)量中實(shí)現(xiàn)，并且從而可以執(zhí)行更有效和可靠的填充操作。
[0072]最后，清楚的是，修改和變化方案可以應(yīng)用于所述和示出的解決方案，而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。
[0073]例如，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，其他類型的非接觸式位置傳感器可以在例如使用激光干涉儀或激光三角法的感測(cè)單元24中使用。
[0074]此外，支撐單元20和相關(guān)的支撐臂22a可能具有不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)型，在任何情況下其可隨著容器重量的變化而變形。
[0075]此外，很顯然，所討論的解決方案也可以有利地用于待被填充的不同種類的容器，例如PET容器，和/或例如與食品不同的不同種類的填充液體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種填充機(jī)(I)，其包括:旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4);至少一個(gè)填充單元(10)，其通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)攜帶并被設(shè)計(jì)成接合所述至少一個(gè)容器(2)，以執(zhí)行用流體產(chǎn)品(13)對(duì)所述容器(2)的填充;和稱重設(shè)備(20)，其能操作地耦合到所述填充單元(10)，以在所述容器(2)的填充期間提供與所述容器(2)的重量有關(guān)的信息；其中所述稱重設(shè)備(20)包括:支撐單元(22)，其具有被設(shè)計(jì)成支撐所述容器(2)和隨著正被填充的所述容器(2)的所述重量的變化而彈性變形的支撐臂(22a);和感測(cè)單元(24)，其被設(shè)計(jì)成提供與所述容器的所述重量有關(guān)的測(cè)量， 其特征在于，所述感測(cè)單元(24)被配置為提供與支撐臂(22a)離填充機(jī)(I)的相對(duì)部分的距離(d)相關(guān)聯(lián)的非接觸式感測(cè)，所述容器(2)的所述重量是所述距離(d)的函數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充機(jī)，其中所述感測(cè)單元(24)被配置為基于電磁感應(yīng)耦合來(lái)操作，并且包括面向所述支撐臂(22a)的感測(cè)元件(25)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填充機(jī)，其中所述感測(cè)元件(25)包括用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的感應(yīng)線圈(32a)，并且所述感測(cè)單元(24)被配置成感測(cè)由于在所述支撐臂(22a)內(nèi)所產(chǎn)生的渦旋電流而導(dǎo)致的電磁效應(yīng)，所述支撐臂(22a)包括導(dǎo)電材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的填充機(jī)，其中所述感測(cè)元件(25)還包括與所述感應(yīng)線圈(32a)耦合以形成LC諧振器(32)的并聯(lián)電容器(32b);所述感測(cè)單元(24)包括驅(qū)動(dòng)電路(27)，所述驅(qū)動(dòng)電路(27)被配置成以其諧振頻率驅(qū)動(dòng)所述LC諧振器(32)，從而產(chǎn)生所述磁場(chǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填充機(jī)，其中所述感測(cè)單元(24)被配置為提供電磁式互感器，并感測(cè)作為所述支撐臂(22a)的所述彈性變形的函數(shù)的其電感的變化，所述支撐臂(22a)包括鐵磁材料或鐵素體區(qū)域(35)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填充機(jī)，其中所述感測(cè)元件(25)包括具有繞組線圈(38)的磁芯(36)，所述繞組線圈(38)通過(guò)氣隙(39)與磁性區(qū)域(35)分離開(kāi)，其值是所述距離(d)的函數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的填充機(jī)，其中所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)的與所述填充單元(10)耦合的部分限定屏障結(jié)構(gòu)(16)，該屏障結(jié)構(gòu)(16)將所述填充機(jī)(I)的第一區(qū)域(18a)與所述填充機(jī)(I)的不同的第二區(qū)域(18b)分離，所述感測(cè)元件(25)被耦合到所述屏障結(jié)構(gòu)(16);且其中連接所述感測(cè)單元(24)的電連接件(30)通過(guò)穿過(guò)所述屏障結(jié)構(gòu)(16)的通道(31)提供，從而單獨(dú)在所述第二區(qū)域(18b)延伸而不在第一區(qū)域(18a)延伸。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的填充機(jī)，其中所述第一區(qū)域(18a)是將保持無(wú)菌條件并且將用所述產(chǎn)品(13)填充所述容器(2)的區(qū)域;且其中所述第二區(qū)域(18b)是非無(wú)菌區(qū)域。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的填充機(jī)，其中，所述支撐單元(22)是純機(jī)械式的，并且不包括任何電子部件或組件。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的填充機(jī)，其中所述填充單元(10)包括構(gòu)造成控制所述容器(2)的填充的操作的控制單元(15);并且其中，所述感測(cè)單元(24)包括界面(29)，所述界面(29)被配置成與所述填充單元(10)的控制單元(15)連接，并向所述控制單元(15)提供與所述容器(2)的重量相關(guān)的稱重信息。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的填充機(jī)，其中所述界面(29)是數(shù)字型的，包括SPI(串行并行界面)數(shù)字界面。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的填充機(jī)，其中，所述稱重信息包括距離(d)的測(cè)量值，并且所述控制單元(15)被配置為確定作為所述距離(d)的函數(shù)的所述容器(2)的重量。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的填充機(jī)，其中所述支撐臂(22a)具有偏離中心的能力，以便提供自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，并且所述支撐臂(22a)的一端耦合到所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)，以及在相對(duì)端攜帶夾持元件(22b)，所述夾持元件(22b)被設(shè)計(jì)成夾持所述容器(2)的頸部(2 ’)，從而在填充操作期間保持和支撐所述容器(2)。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的填充機(jī)，其包括一些由所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)攜帶的填充單元(10)，以及相應(yīng)數(shù)量的各自的稱重設(shè)備(20)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的填充機(jī)，其中，所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)被安裝成繞縱向軸線(A)旋轉(zhuǎn)，并在其周邊攜帶所述填充單元(10)，所述填充單元(10)被設(shè)計(jì)成通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)而沿著路徑(P)移動(dòng)。16.—種用于填充機(jī)(I)的稱重方法，所述填充機(jī)(I)包括:旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4);至少一個(gè)填充單元(10)，其通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)(4)攜帶并被設(shè)計(jì)成接合至少一個(gè)容器(2)，以執(zhí)行用流體產(chǎn)品(13)對(duì)所述容器(2)的填充;所述方法包括:在對(duì)所述容器(2)進(jìn)行填充的過(guò)程中，通過(guò)稱重設(shè)備(20)提供與所述容器(2)的重量相關(guān)的稱重信息，所述稱重設(shè)備(20)能操作地耦合到所述填充單元(10)，并且包括:支撐單元(22)，其具有被設(shè)計(jì)成支撐所述容器(2)并隨著正被填充的所述容器(2)的所述重量的變化而彈性變形的支撐臂(22a)， 其特征在于，提供稱重信息包括執(zhí)行與支撐臂(22a)離填充機(jī)(I)的相對(duì)部分的距離(d)相關(guān)聯(lián)的非接觸式感測(cè)，所述容器(2)的重量是所述距離(d)的函數(shù)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中執(zhí)行非接觸式位置感測(cè)基于電磁感應(yīng)耦合來(lái)操作。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中執(zhí)行非接觸式位置感測(cè)包括感測(cè)由于在所述支撐臂(22a)內(nèi)所產(chǎn)生的渦旋電流而導(dǎo)致的電磁效應(yīng)，所述支撐臂(22a)包括導(dǎo)電材料。19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中執(zhí)行非接觸式位置感測(cè)包括提供電磁式互感器，并感測(cè)作為所述支撐臂(22a)的所述彈性變形的函數(shù)的其電感的變化，所述支撐臂(22a)包括鐵磁材料或鐵素體的區(qū)域(35)。
【文檔編號(hào)】G01G19/00GK106061887SQ201580008554
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月8日
【發(fā)明人】恩里科·科池, 里卡爾多·格拉
【申請(qǐng)人】西得樂(lè)獨(dú)資股份公司