專利名稱：向容器中灌注流動性制品的控制方法和使用該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在灌注設(shè)備中向容器中灌注流動性制品的技術(shù)領(lǐng)域，該灌注設(shè)備包括一制品儲缸和一可同時灌注數(shù)個容器的灌注裝置。
在容器灌注方面的技術(shù)問題是，要用最短的時間(即以最高的灌注速度，或最高的流量)給每個容器提供預(yù)定數(shù)量(或按容積，或按重量)的流動性制品，而不管容器的有效容積和/或幾何形狀和尺寸特征，以及/或被包裝制品的流變特性是什么樣的。
這些需求導(dǎo)致了一些難題，特別是對一批接一批、連續(xù)不斷地灌注移動中的容器的設(shè)備(流水線灌注設(shè)備)來說更是如此。
第一個難題是，必須要保證能夠快速地對每個灌注噴嘴的流量進行精細的調(diào)節(jié)對在普通條件下進行灌注的設(shè)備來說采用手工干預(yù)自然是可行的，但對特殊設(shè)備則不行(在無菌灌注設(shè)備中，只要進行手工干預(yù)，就必須停機，重新開機前則要進行一次全面消毒)。
另一個難題是造成很大的壓力損失，而壓力損失的大小隨實際運行的灌注噴嘴的數(shù)量而變化(噴嘴原則上都是接受處于恒定高度的儲缸利用重力供料的)。所述壓力損失尤其在設(shè)備起動和停止時隨灌注噴嘴進入或退出工作狀態(tài)的過程而變化，這就導(dǎo)致處于工作狀態(tài)的噴嘴的流量同時變化。
此外，在設(shè)備處于連續(xù)工作期間，一個或數(shù)個容器的供料可能會突然發(fā)生故障(噴嘴下無容器或容器定位不好)。隨設(shè)備的技術(shù)方案的不同，要么是相應(yīng)的噴嘴照常送料而使制品漏掉(浪費制品)，要么是將相應(yīng)的噴嘴抑制住，這時其他噴嘴的流量就會出現(xiàn)變化。
因而，目前需要對所述設(shè)備所有的灌注噴嘴各自的有效流量進行有效的遠距(也就是說不用在設(shè)備內(nèi)部手工干預(yù))即時控制。這種控制應(yīng)簡單可行，同時盡可能少投入，并無須過多的維護。
為此，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種在灌注設(shè)備中對向容器中灌注流動性制品進行控制的方法，該灌注設(shè)備包括一個制品儲缸和一個灌注裝置，后者可以同時灌注數(shù)個容器，本發(fā)明方法的特征在于--測量由所述灌注裝置向所有容器提供的制品的實際總流量；--探測出所述灌注裝置中正在灌注的容器數(shù)量n；--顯示灌注單個容器的理論流量q；--比較測出的實際總流量和理論流量n·q；--如有必要，修正實際總流量使之與理論流量一致，因為進行了上述操作，就可以使所述灌注設(shè)備的運行與同時灌注的確切容器數(shù)相適應(yīng)，而不會使單個容器的實際灌注流量有明顯變化。
由于可完全自動控制流量而不須在設(shè)備中手工干預(yù)，所以使用本發(fā)明的方法可以滿足上述要達到的目的。因此，本方法應(yīng)用于無菌灌注設(shè)備可以取得非常有益的效果。
此外，所述調(diào)節(jié)可以迅速進行。并且，為此目的而采用實時運行的電子裝置在現(xiàn)在對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不會有任何問題。因此，在流水線灌注設(shè)備中，甚至在高速運行的設(shè)備中，使用本發(fā)明的方法來使容器具有最佳的單個灌注流量是完全可行的，包括在設(shè)備的轉(zhuǎn)換過程中(起動、停止)，以及在設(shè)備連續(xù)運行時，特別是考慮到容器的供料出現(xiàn)故障時(噴嘴下無容器或容器定位不準)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種向容器中灌注流動性制品的設(shè)備，它包括一個制品儲缸和一個配有多個灌注噴嘴的灌注裝置，可以同時灌注多個容器，本發(fā)明的設(shè)備的特征在于它包括--一個可按比例調(diào)節(jié)的閥門，接在所述灌注裝置和所述制品儲缸之間的供料管路中；--測量在所述灌注裝置中有效流通的制品的實際總流量的測量裝置；--適于確定灌注裝置里正在灌注過程中的容器數(shù)量n的傳感裝置；--單個容器的理論灌注流量q的顯示裝置；--確定提供給所述灌注裝置的制品的理論總流量n·q的計算裝置；--比較裝置，可接收和比較用所述測量裝置測出的實際總流量數(shù)據(jù)及用所述計算裝置計算出的理論流量數(shù)據(jù)，所述比較裝置有一控制出口，該出口與向灌注裝置提供的制品的流量調(diào)節(jié)閥的控制裝置相連接。
在下述說明中，所有可按比例調(diào)節(jié)的閥門均稱為比例閥。
在一種可能的實施例中，制品實際總流量的測量裝置包括一個用來測量較高流量、與一個主比例閥串聯(lián)的流量表，和一個所述主比例閥的分流回路，該回路包括一個測低流量的流量表和一個副比例閥，控制裝置則根據(jù)要測的流量選擇性地使所述主閥和副閥工作。
在另一種可能的實施例中，制品實際流量的測量裝置包括許多分別與灌注噴嘴連接的單個流量表，和確定所測出的單個流量qi的總量∑qi的加法裝置。
本發(fā)明的裝置最好應(yīng)用于這樣的設(shè)備中其中的灌注裝置為一種旋轉(zhuǎn)式循環(huán)輸送裝置的形式，灌注噴嘴分布在圓周上，容器的灌注是在噴嘴所經(jīng)過的圓形軌跡上一段預(yù)定的扇形區(qū)上進行的；本發(fā)明尤其可應(yīng)用于用來在無菌環(huán)境下灌注容器的設(shè)備。
閱讀下文對僅作為舉例給出而非限制性的特定實施例所作的詳細說明，可以更好地理解本發(fā)明。說明參照了附圖，附圖中--

圖1是描述本發(fā)明的設(shè)備的第一實施例的示意圖；--圖2是圖1所示設(shè)備的一部分的另一種實施例的示意圖；--圖3是本發(fā)明設(shè)備的另一種實施例的配置示意圖。
首先參看圖1，流動性制品(一般是一種液體)被引至一個儲缸1，在儲缸1中，一種眾所周知的裝置(未圖示)保證制品保持恒定的液面高度。
引出管2把所述流動性制品導(dǎo)至灌注裝置3，后者在實踐中是一種旋轉(zhuǎn)式循環(huán)輸送裝置或類似的流水線灌注裝置。
灌注裝置3配有多個灌注噴嘴4，在灌注噴嘴4上裝有(通過頸部和/或底部)支撐容器5的裝置。
這種設(shè)備的總體布局不在本發(fā)明的范圍之內(nèi)它可以采取任意一種形式，只要適合所需的功能和性能就行。
按照本發(fā)明，在管路2上設(shè)置一個在一比例控制件7的作用下按比例關(guān)閉的閥門6。上述控制機構(gòu)可以是任意一種形式(氣動式、液壓式、機械式等等)，不過，由于在本發(fā)明中所采用的裝置，這里最好采用電動式，這個問題后面將要提到。
利用比例閥6控制灌注裝置3的動作的原理，在于測量和比較提供給灌注裝置3的制品的瞬時實際流量及應(yīng)該提供給灌注裝置3的瞬時理論流量，并根據(jù)所述比較結(jié)果來確定所述起調(diào)節(jié)作用的閥門的控制信號，該閥門用來調(diào)節(jié)向灌注裝置3提供的瞬時實際總流量，使之與瞬時理論流量一致。
為此，還在管路2中設(shè)置一個提供電信號Sr的流量表8，這個信號代表在管路2中流動并供給灌注裝置3的制品的瞬時實際總流量。
在灌注裝置3中，裝有測定灌注過程中的容器數(shù)量n的裝置9。
裝置10可顯示應(yīng)供給每個容器的理論流量值q。
一個接收代表數(shù)值n和q的電信號的乘法裝置11給出n×q的積數(shù)，這個積數(shù)構(gòu)成代表應(yīng)提供給灌注裝置3的瞬時理論流量的信號Sth。
然后，在比較裝置12中比較所述兩個信號Sr和Sth，該比較裝置12在其出口向控制件7發(fā)出一個控制信號Sr-Sth，以在特定條件下驅(qū)動所述閥門，使所述瞬時實際總流量與瞬時理論流量一致。
目前市面上常用的電子裝置(微處理器)的信息處理能力和速度適合完成前述功能，實現(xiàn)所需的實時調(diào)節(jié)。
流量表的工作范圍可能不能同時用于測量大的流量和小的流量，為擴大圖1所示設(shè)備的工作范圍，可以設(shè)想使用圖2所示的配置。
在管路2中，設(shè)置有與所述主比例閥6串聯(lián)的適于測量大流量的流量表8。在所述比例閥6的分流回路上串聯(lián)有一個適于測量小流量的流量表14和一個副比例閥15。連在比較裝置12上的處理器13根據(jù)檢測到的流量的大小選擇性地開關(guān)所述閥門6和15，并在流量表14提供的信號Sr1和流量表Sr2提供的信號Sr2之間選擇適當?shù)男盘?，以保證正在使用中的閥門6或15能實現(xiàn)所需的調(diào)節(jié)。
在圖3所示的另一種實施例中，每個灌注噴嘴4都配有單獨的流量表17。由這些流量表測出的信息在加法裝置18中加和，該加法裝置發(fā)出一個信號Sr=∑qi，該信號代表由所述灌注裝置3輸送的瞬時實際總流量。其他方面，該設(shè)備的配置與上文參照圖1所作的說明相同。
權(quán)利要求
1．一種在灌注設(shè)備中對向容器(5)中灌注流動性制品進行控制的方法，該灌注設(shè)備包括一個制品儲缸(1)和一個灌注裝置(3)，后者可以同時灌注數(shù)個容器(5)，該方法的特征在于--測量由所述灌注裝置(3)向所有容器(5)提供的制品的實際總流量；--探測出所述灌注裝置(3)中正在灌注的容器(5)數(shù)量n；--顯示灌注單個容器(5)的理論流量q；--比較測出的實際總流量和理論流量n·q；--如有必要，修正實際總流量使之與理論流量一致，借助于上述操作，可以使所述灌注設(shè)備的運行與同時灌注的確切容器數(shù)相適應(yīng)，不會使單個容器的實際灌注流量有明顯變化。
2．一種向容器中灌注流動性制品的設(shè)備，包括一個制品儲缸(1)和一個配有多個灌注噴嘴(4)的灌注裝置(3)，可以同時灌注多個容器(5)，該設(shè)備的特征在于它包括--一個可按比例調(diào)節(jié)的閥門(6)，接在所述灌注裝置(1)和所述制品儲缸(3)之間的供料管路中；--測量在所述灌注裝置(3)中有效流通的制品的實際總流量的測量裝置(8；14；17,18)；--適于確定灌注裝置(3)里正在灌注過程中的容器數(shù)量n的傳感裝置(9)；--單個容器(5)的理論灌注流量q的顯示裝置(10)；--確定提供給所述灌注裝置(3)的制品的理論總流量n·q的計算裝置(11)；--比較裝置(12)，可接收和比較用所述測量裝置測出的實際總流量數(shù)據(jù)及用所述計算裝置計算出的理論流量數(shù)據(jù)，所述比較裝置有一控制出口，該出口與向灌注裝置(3)提供的制品流量的比例調(diào)節(jié)閥(6)的控制裝置(7)相連接。
3．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，測量制品實際總流量的所述測量裝置包括一個流量表(8)，它設(shè)置在從儲缸(1)到灌注裝置(3)的制品管路(2)中。
4．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，為了在較寬的范圍內(nèi)測量流量，制品實際總流量的所述測量裝置包括一個用來測量較高流量、與一個主比例閥(6)串聯(lián)的流量表(8)，和一個用來測量較低流量的分流所述主比例閥的分流回路，該回路包括一個測低流量的流量表(14)和一個副比例閥(15)，控制裝置則根據(jù)要測的流量選擇性地使所述主閥和副閥工作。
5．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，制品實際流量的所述測量裝置包括許多分別與灌注噴嘴(4)連接的單個流量表(17)，和確定所測出的單個流量qi的總量∑qi的加法裝置(18)。
6．如權(quán)利要求2到5之任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述灌注裝置(3)為一種旋轉(zhuǎn)式循環(huán)輸送裝置的形式，所述灌注噴嘴(4)分布在圓周上，容器(5)的灌注是在噴嘴所經(jīng)過的圓形軌跡上一段預(yù)定的扇形區(qū)上進行的。
7．如權(quán)利要求2到6之任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備用來在無菌環(huán)境下灌注容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在灌注設(shè)備中對向容器(5)中灌注流動性制品進行控制的方法和灌注設(shè)備,該灌注設(shè)備包括一個制品儲缸(1)和一個灌注裝置(3),后者可以同時灌注數(shù)個容器(5)。該方法在于:測量由所述灌注裝置(3)向所有容器(5)提供的制品的實際總流量;探測出所述灌注裝置(3)中正在灌注的容器(5)的數(shù)量n;顯示灌注單個容器(5)的理論流量q;比較測出的實際總流量和理論流量n·q;如有必要,修正所述實際總流量使之與理論流量一致。因此,該設(shè)備的運行與實際上同時灌注的確切容器數(shù)相適應(yīng),不會使單個容器的實際灌注流量有明顯變化。
文檔編號B65B3/30GK1323275SQ9981220
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月16日
發(fā)明者伯納德·馬爾紹 申請人:雷米器材公司