SE520351C2 - Fyllmetod och fyllanordning - Google Patents

Description

520 zsj_p 2 Ett annat ändamål är att åstadkomma en enkel anord- ning för att fylla behållare med vätska.

Dessa ändamål uppnås med ett sätt och en anordning enligt patentkrav 1 respektive 8.

Enligt uppfinningen styrs således ett vätskeflöde vid fyllning medelst en klämanordning som verkar på en deformerbar slang och som vid återföring till ett kläm- läge förs motströms för att skapa undertryck i slangen nedströms om klämläget. Med en sådan ventilkonstruktion undanröjs stillastående ansamlingar av vätska där bakte- rier kan frodas. Återförandet av klämorganet mot den deformerbara slangen innefattar att åstadkomma ett undertryck eller baksug i slangen nedströms klämorganet genom att klämorganet förs motströms till klämläget. När vätskan slutar att strömma gör baksuget i slangen att vätskan bibehålls i slangens nedre parti så att dropp förhindras.

Enligt en föredragen utföringsform har slangen ett självstängande munstycke som bringas in i behållaren för att låta vätskan strömma in däri. Därvid minskar risken för vätskespill under överförandet av vätska till behål- laren. En god passform mellan munstycket och behållaren förhindrar vätskekontakt med omgivningen.

Baksuget i slangen resulterar därvid också i att munstyckets mynning sluts, vilket förhindrar vätskekon- takt med omgivningen under perioder mellan fyllning.

Genom att en till en behållare överförd vätskemängd mäts med ett mätorgan kan man styra klämanordningens klämverkan på slangen och fylla behållaren med en korrekt vätskemängd.

Behovet av balanstankar, som har ytor och kanter där och det blir enk- lare att bibehålla en aseptisk miljö. När slangen kläms bakterier kan växa, försvinner således, åt förhindras flödet av vätskan, utan att det bildas några kanter eller ytor för bakteriekulturer att växa på.

När flödet åter öppnas finns ej några områden med stilla- stående vätska kvar. Med uppfinningen uppnås en anordning 1999-02-17 11 02 g \pac\ua\ans\p29719v2.doc 10 15 20 25 30 35 520 351§jf§;=y* 3 som till sin konstruktion kan göras betydligt enklare än tidigare konstruktioner med balanstankar.

Den deformerbara slangen kan genom att utsättas för olika yttre tryck ändra flödet av vätskan till behålla- ren, vilket leder till att antalet ventiler som vätskan passerar kan minskas och att rengöring underlättas.

Slangen är enkel att rengöra och kan även enkelt bytas ut vid behov för bibehållande av en hygienisk miljö.

Med sättet och anordningen enligt uppfinningen upp- når man vidare möjlighet att tillsätta gasformiga till- satser till vätskan. Hittills har detta försvárats av stort läckage i bl a balanstankar. Det är t ex önskvärt att kunna tillsätta små mängder koldioxid till mjölk för att öka hållbarheten. Med hittills kända fyllmetoder har detta varit svårt att åstadkomma till rimlig kostnad, pga att det varit förknippat med stort spill av koldioxid.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande osjälvståndiga patentkraven.

Vid ett föredraget utförande av uppfinningen omfat- tar mätningen av vätskemängden dels att mätning påbörjas samtidigt som kanalen öppnas och att mätning avslutas när en förutbestämd mängd uppmätts. Särskilt föredraget är att kanalen stängs som svar på att en förutbestämd mängd uppmätts. Sålunda åstadkommes en exakt styrning av över- förd mängd.

Ett föredraget sätt att mäta överförd mängd vätska till behållaren innefattar att mäta den tid som vätskan strömmar från tanken till behållaren. Tiden som vätskan tillåts strömma igenom slangen avgör av hur mycket vätska som överförs till behållaren. Om vätskans tryck genom slangen hålls väsentligen konstant blir en tidsbaserad mätning mycket enkel och användbar.

Ett annat föredraget sätt att mäta överförd mängd vätska till behållaren innefattar att medelst en flödes- mätare mäta vätskeflödet genom fyllkanalen och samtidigt beräkna överförd mängd. 1999-02-17 11:02 g:\pat\ua\ans\p297l972 .doc 10 15 20 25 30 35 520 351 4 Ett tredje föredraget sätt att mäta överförd mängd vätska till behållaren innefattar att väga behållaren tillsammans med den mängd vätska som överförts till denna.

Steget att bringa vätskan att strömma in i behålla- ren genom att fyllkanalen öppnas innefattar med fördel tillförsel av en gas till den strömmande vätskan när den överförs till behållaren. En gastillförselsanordning är därvid anordnad i kanalen för tillföring av gas direkt till vätskan under fyllningen. Att tillföra en gas i sam- band med den slutliga fyllningen av behållaren medför att man minskar den totala mängden förbrukad gas, eftersom förlusterna är betydligt mindre än vid hittills använda förfaranden. Den minskade förbrukningen av gas leder till lägre kostnader och till att nya användningsområden blir realistiska.

K k 'v 'n v r' nin Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det föl- jande under hänvisning till bifogade ritningar som i ex- emplifierade syfte visar en för närvarande föredragen ut- föringsform.

Fig 1 är en sidovy av en fyllanordning med vissa delar utelämnade för god åskådlighet.

Fig 2 är en längdsektion av fyllanordningen utmed linjen II-II i fig 1.

Fig 3 är en sektion av ett till fyllanordningen hö- rande fyllmunstycke.

Fig 4 är ett blockschema för fyllanordningen.

I fig l visas i sidovy, sett i en transportriktning för en bana med behållare, en anordning 100 för att fylla en behållare 1 företrädesvis med en vätska. Anordningen kommer nedan att beskrivas med hänvisning till mjölk, men den lämpar sig även för fyllning av andra vätskor och pulverformiga ämnen.

Fyllanordningen 100 omfattar en stomme 40 och ett därpå höj- och sänkbart anordnat bärorgan 10, som visas i 1999-02-17 11:02 g \pac\ua\ans\p2971972.doc 10 15 20 25 30 35 520 351¶§f 5 upphöjt läge. Vidare omfattar fyllanordningen 100 en till kopplad fyllkanal 15, står av en deformerbar slang 20 med ett fyllmunstycke 25 en förrådstank (ej visad) som be- i sin nedre ände, och ett kring ett strypparti 22 av slangen 20 anordnat klämorgan 30, som omfattar en på en första sida om slangen 20 anordnad stödanordning 31 och ett på motsatt sida om slangen 20 anordnat klämdon 32. På den i fig 1 visade fyllanordningen 100 är ett flertal de- taljer utelämnade av áskådlighetsskäl.

Klämorganets 30 stödanordning 31 är fast förbunden med bärorganet 10 och bildar en konkavt krökt klämyta 33, som är vänd mot slangen 20. Klämdonet 32 är cirkulärt och asymmetriskt svängbart upphängt på bärorganet 10. Sålunda bildar klämdonet 32 en mot slangen 20 och stödanordningen 31 vänd, konvex klämyta 34. Klämdonet 32 är svängbart på det sätt som visas med dubbelpilen 35 och öppnar således kanalen 15 genom en kombinerad rörelse nedströms och utåt från slangen 20 samt stänger kanalen 15 genom en kombine- rad rörelse uppströms och inåt mot slangen 20. Genom att stängning sker i en kombinerad klämrörelse och uppströms- rörelse skapas ett undertryck i slangen 20 nedströms om klämorganet 30, varigenom dropp förhindras när kanalen 15 är stängd.

Bärorganet 10, som uppbär slangen 20 och klämorganet 30, är höj- och sänkbart i stommen 40 på så sätt att fyllmunstycket 25 kan föras in i ett slangformigt kanal- organ 16 hos en behållare 1 för påbörjande av fyllning och ut ur behållarens 1 kanalorgan 16 efter fyllning.

På stommen 40 finns ett öppningsorgan 50 i form av två svängbara öppningsarmar 52, i vilkas ändar sugkoppar 54 är anordnade. Sugkopparna är anslutna till en vakuum- källa. Genom att med öppningsarmarna 52 svänga sugkoppar- na 54 till sidorna av behållarens 1 kanalorgan 16 och att därefter anbringa ett undertryck till sugkopparna 54 sam- tidigt som öppningsarmarna 52 svängs något utåt öppnas kanalorganet 16 så att fyllmunstycket 52 kan föras in 1999-02-17 11 z 02 g: \pat\ua\ans\p2971972 .doc 10 15 20 25 30 35 520 s51¿¿¿~-;¿¿ 6 däri, vilket ástadkommes genom att bärorganet 10 förs nedåt.

I fig 1 visas även ett par transportarmar 45, vilka är anordnade på vridbara transportstänger 46, som är an- ordnade för fram- och återgående rörelse. Vid transport av en bana 210 med behållare 1 svängs transportarmarna 45 till ingrepp med banan 210, varefter transportstängerna 46 utför en slagrörelse i banans 210 transportriktning för att förflytta banan 210. Därefter svängs transport- armarna 45 ut från banan 210 och transportstängerna 46 förs tillbaka till utgångsläget för att upprepa samma procedur.

I fig 2 visas från sidan en fyllanordning 100 såsom den i fig 1 visade. Även i denna figur är vissa delar utelämnade för god åskådlighet. Härvid framgår en kring fyllmunstycket 25 och behàllarnas 1 kanalorgan 16 anord- nad kammare 60 för åstadkommande av en aseptisk fyllmiljö. Kammaren 60 omfattar en skena 62, i vilken ka- nalorganet 16 leds, en bälg 64 som omger fyllmunstycket 25 och en tilloppsledning 66 för en steril gas, såsom varm, steril luft.

I fig 2 visas även en bana 210 med behållare 1 av flexibelt plastmaterial, vilka leds in fyllanordningen 100 i pilens 3 riktning, vilket är banans transportrikt- ning. Behållarna 1 är av kollapsande slag och omfattar böjliga väggar som är förbundna med varandra till bildan- de av en kammare vars volym är beroende av väggarnas in- bördes läge. Kanalorganet 16 är anordnat mellan två sido- väggar och sträcker sig från kammaren till behållarens 1 utsida. I läget A visas en försluten behållare 1, vars kanalorgan 16 är förseglat i sitt yttre ändparti 18. En skäranordning 70 med en motor 74 och en på var sida om banan 210 anordnad, roterande skärklinga 72, varav endast en visas, är inrättad i skenan 62 för att öppna behålla- ren 1 genom att skära av kanalorganets 16 förseglade änd- parti 18. 1999-02-17 11:02 g : \pat\ua\ans\p2971972 .doc 10 15 20 25 30 35 520 351§j¶ff:}@¿@^ 7 Efter skäranordningen 70, sett i transportriktningen 3, finns en fyllstation med fyllkanalens 15 fyllmunstycke 25 och ytterligare ett steg längre fram finns en ej när- mare visad förseglingsstation 80, omfattande tvâ vär- mepressbackar 82, för att försegla kanalorganet 16 hos de fyllda förpackningarna 1.

Skenan 62 är långsträckt och har ett väsentligen upprättstående rektangulärt tvärsnitt med en i sin nedre sida anordnad slits 63, i vilken kanalorganet 16 styrs.

Slitsen 63 är vid fyllmunstycket 25 vidgad till en ellip- tisk öppning för att medge öppning av kanalorganet 16 och införande av fyllmunstycket 25 däri. Vidare omfattar ske- nan 62 vid fyllmunstycket 25 ett på sin övre sida anord- nat cylindriskt anslutningsparti 68 för bälgen 64.

Fyllmunstycket 25, som visas närmare i fig 2 och 3, har ett ändparti 26 med långsträckt tvärsnitt som i sin breddriktning smalnar av till en långsträckt utloppsöpp- ning 27 med mot varandra vända kantpartier 28, vilka an- ligger mot varandra. Ändpartiet 26 smalnar även av något i det långsträckta tvärsnittets längdriktning, såsom framgår av fig 2. Fyllmunstycket 25 är framställt av ett elastiskt material, såsom en elastisk plast, företrädes- vis silikongummi, och är självstängande, dvs utloppsöpp- ningens 27 kantpartier 28 anligger mot varandra till att försluta utloppsöppningen 27 i avsaknad av yttre kraftpå- verkan. I sin från ändpartiet 26 vända ände har fyllmun- stycket ett anslutningsparti 29 för anslutning till fyllkanalen 15. Ett fyllmunstycke 25 med sådan utformning lämpar sig synnerligen väl för att föras in i en behålla- res 1 kanalorgan 16 och täta mot dess insida.

Fyllanordningen 100 omfattar även i fig 4 visat ett styrorgan 2 som styr öppning och stängning av kanalen 15 med klämorganet 30. Styrorganet 2 är även anslutet till ett mätorgan 4 för mätning av genomströmmad vätskemängd.

Styrorganet 2 är anordnat att starta mätning samtidigt som kanalen 15 öppnas och att stänga kanalen 15 som svar på att en förutbestämd mängd har uppmätts. Mätorganet 4 1999-02-17 11:02 g:\pat\ua\ans\p2971972.doc 10 15 20 25 30 35 520 351 8 kan, såsom kommer att beskrivas närmare nedan, vara ut- format på något av flera olika sätt, t ex för vägning av behållaren 1 under fyllning, mätning av den volym som strömmar genom kanalen 15 eller för att mäta den tid som förflyter efter att kanalen 15 öppnats.

Vid användning av fyllanordningen 100 strömmar ste- ril gas in i till bälgen 64 genom tilloppsledningen 66 och vidare in i skenan 62. Gasen strömmar sedan ut genom slitsen 63. Bälgen 64 medger en steril miljö vid fyllsta- tionen kring fyllmunstycket 25 samtidigt som detta kan höjas och sänkas obehindrat. Med kammaren 60 säkerställs pá ett enkelt och tillförlitligt sätt att fyllning sker i en steril omgivning.

Vid fyllning av en tom och i förväg steriliserad be- hållare 1 förs denna först in i den sterila miljön i skenan 62, varefter den i detta steg kollapsade och tomma behållaren 1 öppnas i skäranordningen 70. Den öppnade behållaren 1 transporteras därefter fram till fyllmun- stycket 25, vid vilket öppningsorganet 50 vidgar kanal- organet 16 och fyllmunstycket 25 förs ned och in däri.

Därvid öppnas klämorganet 30 och mjölk fylls i behållaren 1, vars volym ökar till följd därav, varvid mätorganet 4 påbörjar mätning av den vätskemängd som fylls i behålla- ren. När förutbestämd mängd uppmätts stängs klämorganet 30 som svar därpå. Vid stängning bildas ett undertryck i slangen 20 vid fyllmunstycket 25, varför dess utloppsöpp- ning 27 försluts. Behållaren 1 transporteras sedan vidare till förseglingsstationen 80 där den åter försluts.

Vid ett föredraget sätt åstadkommes mätningen genom mätning av ett vågorgan (ej visat), på vilket behållaren 1 ställs eller hängs upp under fyllförfarandet. När be- hållaren uppnår en förutbestämd vikt ges en signal till styrorganet 2, som i sin tur styr klämorganet 30 till stängning.

Vid ett annat föredraget sätt åstadkommes mätningen genom att den genom kanalen 15 strömmande volymen mäts med en flödesmätare (ej visad), med en därtill kopplad 1999-02-17 11: 02 g:\pat\_ua\ans\p2971972 .doc 10 15 20 520 351Trïl7flf& 9 beräkningsenhet (ej visad) för beräkning av genomströmmad volym och avgivande av en signal till styrorganet 2 när den förutbestämda volymen uppnåtts.

Vid ytterligare ett föredraget utförande av uppfin- ningen åstadkommes mätningen genom mätning av den tid som förflyter från att klämorganet öppnats. Vid en förutbe- stämd tid ges en signal till styrorganet. I detta utfö- rande dras nytta av det faktum att flödet genom kanalen är relativt konstant när klämorganet är öppet. Vid ett speciellt föredraget utförande finns ett vågorgan anord- nat efter fyllstationen för kontrollvägning. Därvid ges vid behov återkoppling vid avvikelser fràn en förutbe- stämd volym för eventuella justeringar av den förutbe- stämda tiden.

Vid ett föredraget utförande av fyllanordningen är ett organ för tillförsel av koldioxid anordnat i fyllka- nalen. Särskilt föredraget är att detta tillförselorgan är så kopplat till styrorganet att tillförsel sker direkt i kanalen enbart när kanalen är öppen och vätska strömmar in i behållaren. 1999-02-17 11:02 g:\pat\ua\ans\p2971972 .doc

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 520 351 10 PATENTKRAV

1. Sätt att genom en fyllkanal (15) fylla en behål- lare (1) med en vätska från en förrådstank, innefattande stegen: att öppna kanalen (15) i ett däri ingående stryp- (22), (15) slang (20), genom att föra ett på slangens (20) parti i vilket kanalen omfattar en deformerbar sidor verkande klämorgan (30) från ett klämläge, att mäta den till behållaren (1) överförda vätske- mängden, och att stänga kanalen (15) genom att återföra klämorga- net (30) steget att stänga kanalen (30) nedströms om klämorganet till klämläget, k ä n n e t e c k n a t av att (15) motströms för att skapa undertryck i kanalen (30)..

2. Sätt enligt krav 1, vid vilket steget att mäta innefattar att föra kläm- organet (15) vätskemängden innefattar stegen: att påbörja mätning sam- tidigt som kanalen (15) öppnas och att avsluta mätning när en förutbestämd mängd har uppmätts.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, vid vilket steget att stänga kanalen (15) genomförs som svar på att en förut- bestämd mängd har uppmätts.

4. Sätt enligt något av krav 1-3, vid vilket steget att mäta vätskemängden innefattar att mäta den tid som (15)

5. Sätt enligt något av krav 1-3, vid vilket steget förflyter efter att kanalen öppnats. att mäta vätskemängden innefattar att mäta vätskeflödet i (15).

6. Sätt enligt något av krav 1-3, vid vilket steget kanalen att mäta vätskemängden innefattar att väga behållaren under fyllningen.

7. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket en gas tillförs den strömmande vätskan när kanalen (15) är öppen. 1999-02-17 11:02 g:\pat\ua\ans\p2971972.doc lO 15 20 25 520 351 ll

8. Fyllanordning (100) för att fylla en behållare (1) med en vätska, omfattande en till en förràdstank ansluten fyllkanal (15), ett till kanalen hörande strypparti (22) omfattande en deformerbar slang (20), ett utmed slangen (20) anordnat klämorgan (30), vilket är anordnat att verka pá slangens (20) sidor, och ett mätorgan för mätning av en utmatad vätskemängd, k ä n n e t e c k n a d av att klämorganet (30) vid manövrering av detsamma för stängning av kanalen är inrättat för förflyttning motströms för àstadkommande av undertryck i kanalen (15) (30).

9. Fyllanordning enligt krav 8, nedströms om klämorganet vilken har ett till klämorganet (30) och mätorganet anslutet styrorgan, för att styra vätskematningen.

10. Fyllanordning enligt krav 8 eller 9, vid vilket (30) anordnad stödanordning (31) klämorganet omfattar en på en första sida om slangen (20) av slangen (20) och ett vid motsatt sida (32), till att klämma ihop slangen anordnat klämdon vilket är förbart mot stödanordningen (31) (20).

11. Fyllanordning enligt krav 10, (31) svängbart, varvid klämdonet (34). vid vilken stödan- är långsträckt och klämdonet (32) är (32) ordningen har en mot slangen (20) vänd, rundad yta 1999-02-17 11:02 g:\pat'\ua\ans\p2971972 .doc