灌装单元和用于灌装容器的方法与流程

本发明涉及用于将散料灌装入容器的包装机的灌装单元，其包括至少一个输送装置，散料借助所述输送装置能够被传送入容器，还包括至少一个控制装置，所述控制装置适用于并且构造为将灌装流引导入容器。本发明还包含包括至少一个此灌装单元的包装机，以及借助此包装机为容器灌装散料的方法。

背景技术：

1、现有技术已经公开了将散料灌装入敞开容器比如敞口袋内的各种装置和方法。同样提供了在灌装过程之后或过程中对散料进行压实以减少所述的容器的数量并且能够更好且更轻松地堆叠灌装好且封口的容器。

2、当将散料灌装进敞口容器或者其它类型的容器内时，流体比如空气会随着散料被加入以提高散料的流动性。在非常轻质的材料的例子中，在开始灌装之前相当一部分的空气易于存在于散料中。

3、为了更好地压实装入容器中的散料，已经公开了布置在容器外部的振动装置，比如底部振动器或外部振动器。借助所谓的负压喷枪即使在容器的内部也能够有效地实现压实，该负压喷枪在灌装过程中从上方进入敞口容器，通过施加至喷枪外表面的负压抽吸空气并且将空气从内部移除。插入式振捣器也被布置在待灌装的容器的内部，并且由此它们能够在灌装过程中、在灌装暂停时或者在灌装之后有效地实施散料的压实。单种或者甚至所有的压实类型的组合均是可以想到的。

4、但是，所有方法的缺点在于散料只能灌装到敞开容器顶部边缘下方的相对较大的安全裕度内，以防止溢出。同样，不同的散料可能表现出截然不同的性能。当达到距容器口足够距离的预定灌装极限时，首先在灌装暂停中进行压实，然后继续灌装。这延长了容器的灌装时间。

5、每种产品都需要根据经验确定适当的灌装参数，比如灌装时间和旋转速度或传送机的容量，其中必须遵守相对较大的安全裕度，以便将来也可以进行产品更改。这也适用于灌装暂停。只能通过操作员手动干预来更改灌装参数；否则，它们对每次灌装均相同。

技术实现思路

1、由此，本发明的目的是提供一种装置和方法，通过它们能够可靠地防止将散料灌装超过允许量，并且由此获得自优化的灌装过程。

2、此目的通过具有权利要求1的特征的灌装单元、具有权利要求11的特征的包装机和具有权利要求12的特征的用于灌装容器的方法来解决。

3、本发明的优选的特定实施例为从属权利要求的主题。本发明的其它优势和特征能够从实施例中得到。

4、根据本发明的用于将散料灌装入容器的包装机的灌装单元，其包括至少一个输送装置，散料借助所述输送装置能够被传送入或者灌装入容器中，还包括至少一个控制装置。所述控制装置适用于并且构造为将至少一个灌装流引导入容器。根据本发明提供包括至少一个传感器装置的至少一个料位传感器装置，其适用于并且构造为采集容器中散料的至少一个第一料位和至少一个第二料位。所述第一料位对应于低于所述第二料位的料位。所述控制装置通过由料位传感器装置或传感器装置确定的料位控制所述灌装流。

5、根据本发明的用于包装机的灌装单元尤其提供用于将散料从上方优选灌装入顶部敞开的容器比如敞口袋中。尤其是颗粒的或者粉末的散料可被灌装入顶部敞开的容器中。

6、根据本发明，借助至少一个主动传送构件，输送装置被尤其设置在所谓的总量系统中。在所谓的网络系统中，输送装置可以由配量装置提供。配量装置可借助主动传送构件或通过重力将先前配量的散料引导到容器中。

7、替代地，还可以想到的是借助根据本发明的灌装单元将流体或者液体并且尤其是泡沫流体灌装入敞口容器比如罐容器。

8、根据本发明，料位传感器装置或者该料位传感器装置的至少一个传感器装置可检测到容器中的至少两个不同的料位，其中控制装置通过该料位来控制灌装流。根据本发明，这尤其被理解为表示灌装流被启用和/或停用。

9、因此，尤其优选将灌装流引导入容器内，直至检测到较高的第二料位。一旦检测到第二料位，灌装流被中断和/或减少或降低，从而引导入容器内的散料可沉降，其中根据构型，容器中的散料被另外振动或压实。

10、一旦散料由于灌装流的中断而沉降并且料位已经下降至第二料位之下或较低的第一料位，灌装流可被重新启用或增加从而继续灌装容器。

11、第二料位优选对应于容器的最大料位，当以预设重量的散料灌装容器时不会达到或者仅刚刚达到此最大料位。其中，根据容器的类型，其用于确保构成要焊接或胶合的接缝或另一种类型的待密封的区域的封闭区域保持无产品。然后，可以保证可靠的容器密封。

12、为了实现至少一个传感器装置检测两个不同的料位，可有利地采用不同构型的传感器装置。例如，在透明容器的例子中，可使用相机和/或激光装置以检测第一和第二料位。

13、然而，其它传感器类型例如电容传感器也允许确定两种不同的料位。在电容传感器的例子中，例如仍然存在的电场的百分比值允许得出有关不同料位的结论。例如，在与传感器和对极之间的对极接触的传感器表面的整个高度上会形成较大的电场，电场与传感器表面的覆盖区域或者与在传感器与对极之间积聚的更多散装材料成反比地减小。

14、本发明的灌装单元有许多优点。一个明显优势在于进入容器中的灌装流可被自动引导或者控制，以在可行的最短时间内获得容器的优化灌装。

15、由此，将灌装流引导入容器中直至达到预设的最大料位。由此，人们等待容器中的散料沉降或者该散料被主动压实直至料位已经下降至第一料位，这引起灌装流重新开始或者增加。

16、由此，可获得尤其有效的容器的灌装，无需担心由于容器的过快或者过长的灌装周期或者由于散料的堆密度的改变，例如随着料仓位下降，散料溢出。

17、根据本发明，产量相较于已知系统可由此增加，因为系统自动适应变化的供应材料性能。在根据产品类型预先设定时，安全周期或者安全体积必需总被考虑在内。另外，因为省去了通过产品类型来确定和预设参数，这些系统的开启时间减少。

18、优选地，传感器装置适用于并且构造为至少监测容器的顶部空间。顶部空间尤其被理解为表示容器的顶部区域。传感器装置尤其适用于且构造为在容器的顶部30%内、优选在顶部20%内并且尤其在容器的顶部10%内检测第一和第二料位。通常情况下优选获得容器的最佳灌装量，其中尤其是第二料位限定了最大料位。同样方便的是第一料位(即两个料位中较低的料位)位于顶部30%、20%或10%之内。由此，容器可最初以所谓的高速流动以高速灌装，并且接下来操作切换至低速流动或者受控流动。

19、尤其优选的是提供至少两个传感器装置，第一传感器装置检测第一料位，第二传感器装置检测第二料位。通过不同的传感器装置来检测两个料位实现了对灌装流的尤其可靠的检测。另外，不同传感器可具有不同的构型。尤其是在电容传感器的例子中，使用至少两个传感器装置有利于通过检测料位来进行对灌装流的特别精确且灵敏的控制。

20、在传统构型中，传感器装置彼此成角度布置。尤其优选地，根据待灌装容器的形状或轮廓布置传感器装置。例如检测第一料位的第一传感器装置可基本水平布置，其中检测第二料位的第二传感器装置最好根据容器形状例如在10°至45°之间倾斜布置。尤其优选传感器装置被布置为尽可能接近容器。

21、优选地，至少一个传感器装置包括至少一个电容传感器。如果提供多个传感器装置，该传感器装置中尤其至少两个或者全部被构造为或者包括电容传感器。使用电容传感器是有利的，尤其是在无法使用光学传感器的非透明的容器壁的情况下。由此，电容传感器允许实现与容器壁的材料和特性几乎无关地可靠检测料位，尤其是只要容器壁不会屏蔽电场。

22、尤其优选的是设有至少一个振动装置，其适于且设计用于压实容器内的散料。压实可在供给散料的过程中和/或在灌装暂停时借助振动装置执行。所用的振动装置可尤其为插入式振捣器、外部振动器和/或底部振动器。

23、在有利的具体实施例中，可提供负压喷枪，其被布置在待灌装的容器的内部，至少间歇地抽出空气以使得散料压实。此负压喷枪可优选还与另一个振动装置配合或者被构造为与另一个振动装置组合，并且尤其与插入式振捣器组合。

24、在方便的特定实施例中，振动装置和/或负压喷枪形成了关于至少一个电容传感器的至少一个对极。该振动装置最好在灌装过程中至少部分被布置在待灌装容器内。在给定此构型的情况下，其中振动装置至少部分地在灌装过程中被布置在容器内，使用插入式振捣器是尤其有利的。如果没有在容器内提供插入式振捣器，例如如果使用外部振动器和/或底部振动器，刀片或者其它类型的对极可被替代地引入容器内和/或定位在容器后方。根据构型在容器内提供对极可为有利的，因为这允许在电容传感器和对极之间实现窄距离。替代地，振动装置还可能例如被提供为板形外部振动器，在此构型中振动装置还操作为关于电容传感器的对极，其接下来被布置在容器的外部。

25、优选设有至少一个调节装置以调节传感器装置的灵敏度。尤其优选的是允许将传感器装置设定为使其检测的料位不是落入容器内的散料或者灌装流，而仅检测实际料位。例如，电位器可将传感器装置的灵敏度设定为使得例如电容传感器不会将散料的掉落或落入或流入分别检测为料位。

26、优选地，提供至少一个称重装置。称重装置可用于尤其在总量系统中监测并且也可能控制容器的灌装。例如，可采用更高的灌装速度直至达到预设重量，或者直至检测到预设料位。另外，可检测到容器的最终重量，使得灌装过程相应停止。在网络系统中，也可采用称重系统以通过重量监测容器中散料的灌装。

27、根据本发明的包装机包括至少一个根据前述权利要求中任一项的灌装单元。

28、根据本发明的包装机也具有上文所述的关于根据本发明的灌装单元的优势。

29、借助包括至少一个如上所述的灌装单元的包装机给容器灌装散料的本发明方法的特征在于借助按适当顺序的以下步骤：将散料灌入容器内，直至检测到第二料位，即较高料位。之后减小灌装流，直至达到且检测到第一料位。减小也尤其是指中断灌装流或者灌装流的定量减小。一旦检测到第一料位，就再次增大灌装流，直至检测到第二料位或容器的预设最终重量。重复降低和升高料位的步骤直至达到容器的预设灌装重量。

30、根据本发明的用于灌装容器的方法提供了上文所述的关于包装机和灌装单元的优势。

31、优选地，至少在减小灌装流的同时，容器内的散料借助振动装置被压实。由此，尤其在灌装流中断的过程中可有效地实现容器内散料的沉降或压实。根据构型，容器内的散料也可在供给过程中被连续或者分度压实。

32、优选地，在减小灌装流的过程中或者为了减小灌装流，中断灌装流。中断灌装流允许实现料位从第二料位尤其快速地沉降至第一料位。这尤其实现了容器的分度灌装。

33、尤其优选的是通过借助控制装置控制灌装流，袋中的散料的料位在第一和第二料位之间趋于稳定。这允许实现容器的连续灌装，其中容器中的料位不会升高到超过较高的第二料位。

34、在有用的构型中，接收用于后续容器的关于灌装流的设定并且按需修改。由此，例如在产品更换中，在灌装第一个容器时可以确定灌装流的最佳控制，其接下来应用至后续容器，其中传感器装置有效地防止了容器的灌装不足以及尤其是过量灌装。