旋转包装机器的混合-剂量装置的制作方法

本发明涉及一种用于旋转包装机器的混合-剂量装置，还涉及一种优选地包括所述装置的旋转混合-剂量站以及涉及一种使用所述装置的混合-剂量方法。

现有技术中已知通常安装在具有固定站的包装线上的用于食物的线性混合和剂量站。

这些站设置有处于固定位置的混合-剂量装置，并且被设计成通过混合各种成分(例如液体或半液体基质(例如酸奶、牛奶或类似物))和至少一种辅助成分(例如大块水果、薄片巧克力、糖浆或类似物)来提供一种食物(被填充在容器中)。

为此，这些装置包括混合器部分，该混合器部分与分配阀流体连接，当要填充的容器经过时，分配阀交替打开和关闭。为了实现成分的良好融合，混合器部分包括螺旋混合元件，该螺旋混合元件在混合或调配容积中操作，成分被分开地供给到该混合或调配容积中。

在这些混合器的已知应用中，容器被供给到固定的填充站，并且这需要包装线中的逐步操作，即不连续的操作。

此外，相当普遍的缺点与调配有关，调配需要一定的技术时间，以便在填充容器之前在液体或半液体基质中均匀分布辅助成分方面产生良好的结果。

实现这一结果实际上需要限制在每种情况下联接到分配阀的容器的前进速度，这整体上降低了机器的效率。

此外，不能通过提供更大的混合容积来改善这种情况，因为这将在循环结束时导致不可接受的产品损失。如果人们考虑增加螺旋元件的速度，同样是将在循环结束时导致不可接受的产品损失，因为过高的速度很容易损坏这些成分，尤其是当辅助成分包括水果时。

本发明的目标是提供用于旋转包装机器的混合-剂量装置和一种对应的包装机器，该包装机器能够在以上指出的方面的一个或更多个中改进现有技术。

在这个目标内，本发明的目的是实现高包装效率。

另一个目的是获得均匀的混合，同时避免损坏成分。

本发明的另一个目的是提供一种用于旋转包装机器的混合-剂量装置(和相应的包装机器)，其机械上相对简单和坚固。

本发明的另一个目的是提供一种用于旋转包装机器的混合-剂量装置(和相应的包装机器)，其能够在使用中提供最大的可靠性和安全性保证。

本发明的另一个目的是提供一种用于旋转包装机器的混合-剂量装置(和相应的包装机器)，与现有技术相比，该装置易于提供并且具有经济竞争力。

此外，本发明的目的是以可替代任何现有解决方案的方式克服现有技术的缺点。

这个目标、这些目的和将在下文中变得更加明显的其他目的是通过用于包装容器的旋转机器的混合-剂量装置来实现的，每个容器可以填充有单个剂量的混合食物团，该混合食物团包括至少一种第一成分和一种第二成分，该装置包括：

-混合部分，包括混合室和混合器，该混合器在混合室中起作用，用于将成分混合或调配成混合食物团，

-剂量部分，包括剂量导管和分配阀，该分配阀影响剂量导管的自由端，以将单个剂量的混合食物团分配到容器中，

其中，根据本发明，混合部分和剂量部分具有选择性的流体连接，流量控制阀设置在这两个部分之间，以便向剂量导管供给连续装载量的混合食物团，每个装载量的体积大约等于混合室的容积。

以这种方式，避免了混合部分和剂量部分之间的直接连接，并且可以进行“基于装载量”(也称为“分批”)操作，该操作允许更均匀地混合成分，该成分在混合室中保持稳定一段时间。

本发明的目标和目的还通过一种用于容器包装线的旋转混合-剂量站来实现，其特征在于，其包括：

-–用于第一成分的至少一个第一罐和用于第二成分的至少一个第二罐；

-转盘，其可绕竖直轴线旋转，并沿其周边区域设置有与用于支撑容器的相应装置相关联的多个填充喷嘴，

其中所述喷嘴中的每一个至少通过相应的混合部分连接到所述至少一个第一罐和所述至少一个第二罐，该相应的混合部分固定到所述转盘，并且包括混合室和混合器，所述混合器在混合室中起作用，以便将所述第一成分和第二成分混合或调配成可以从所述喷嘴分配的混合食物团。

本发明还涉及包装机器中的混合-剂量方法，其特征在于，该方法在所述混合-剂量装置中进行，并且在于其包括以下步骤：

-a-将至少两种成分引入到混合室中，

-b-用混合器混合所述成分，以产生一个装载量的混合食物团，

-c-将一个装载量的混合食物团全部转移到剂量部分，同时将新的成分供给到所述混合室中，

-d-从剂量部分向容器分配各个剂量的混合食物团。

从优选但不排他的用于旋转包装机器的混合-剂量装置的实施例以及根据本发明的混合-剂量站的实施例(其借助于附图通过非限制性示例说明)的描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更明显，其中：

图1是根据本发明的混合-剂量装置的优选实施例的示意性的截面图；

图2是混合-剂量站的优选实施例的示意性的截面图，该混合-剂量站包括前面图中的装置。

参考引用的图，首先描述大体上由附图标记1表示的混合-剂量装置。

混合-剂量装置1被设计成安装在用于包装容器v的旋转机器上，每个容器v都必须填充有单个剂量的混合食物团m+f。

一般来说，混合食物团包括至少一种第一成分m(例如牛奶)和第二成分f(例如水果块)。

装置1包括混合部分2，混合部分2又包括混合室21和混合器22，混合器22在混合室21中起作用，以便混合或调配成分m和f，成分m和f优选分别地到达室21，例如通过相应的进料导管或从罐4和5(这将在下文中更详细地描述)。

在混合室21中，成分被混合和融合，直到获得尽可能均匀的混合食物团m+f。

装置1还包括剂量部分3，剂量部分3包括剂量导管31和分配阀32，分配阀32影响剂量导管31的自由端，以便通过喷嘴33将单个剂量的混合食物团m+f分配到容器v中。

剂量部分3布置在混合部分2的下游，因此从室21到达的混合食物团m+f穿过剂量部分3。

有利地，根据本发明，混合部分2和剂量部分3具有选择性的流体连接，流量控制阀7被设置在这两个部分2和3之间。

流量控制阀7优选是开/关阀。

以这种方式，在操作中，有可能向剂量导管31供给连续装载量的混合食物团m+f。供给到剂量导管31的每个装载量具有大约等于混合室21的容积的体积。

因此实现了连续装载的操作，这使得在混合过程中，成分m和f保持靠近混合器22，从而获得最佳的均匀混合物。

当装载物的体积(即混合室21的容积)是被分配在容器v中的单个剂量的倍数时，该优点变得更加明显：以这种方式，当装置的剂量部分3分配构成混合食物团m+f的第一装载量的各个剂量时，混合食物团m+f的第二装载量同时在室21中被混合，该第二装载量因此在室21中停留的时间总体上比如果剂量部分3永久流体连接到与混合部分2的情况下的时间长。

关于混合器22，在优选实施例中，混合器22优选为磁性类型，并且包括螺旋转子元件，螺旋转子元件被安装成使得它们可以在室21中的固定定子上旋转，并且借助于例如室21外部的磁线圈25施加的可变磁场来致动；以这种方式，简化了装置1的清洁和消毒步骤。

替代地，在一种变型中，混合器22包括螺旋元件，螺旋元件由室21外部的马达来驱动(由于卫生的需求)，并且通过进入室21的传动轴连接到所述马达。

为了优化刚刚描述的分批操作，可选地，混合-剂量装置1包括剂量元件8，该剂量元件8作用在剂量导管31上，在流量控制阀7打开且分配阀32关闭的情况下，至少从混合室21中抽取一个装载量的混合食物团。

尽管原则上有可能提供不同类型的剂量元件8，其适于执行刚刚指出的功能，但是在所示的优选且非限制性的解决方案中，它是容积式机器，其容量大约等于混合食物团m+f的一个装载量的体积。

此外，优选地，混合室21具有大约等于剂量元件8的容量的容积，使得混合食物团m+f的一个装载量从室21到剂量部分3的每次转移都与室21的排空相匹配，室21排空自身中的已经被处理的混合食物团m+f，并用新的成分填充其自身以用于新的循环。

关于提供剂量元件8的容积式机器，原则上它可以以各种方式提供；然而，在优选的解决方案中，它是往复式的，并且包括能够在圆筒82中移动的活塞81。

所述圆筒在剂量导管31的被包括在流量控制阀7和分配阀32之间的部分中与剂量导管31具有流体连接。以这种方式，当分配阀32关闭，并且流量控制阀7打开，以及活塞81朝向下止点移动，清空圆筒82的空腔时，产生了对体积大约等于剂量元件8的容量的混合食物团m+f的一个装载量的抽吸，结果——如果室21具有相等的容积——则室21被完全排空，并接收待混合的新的成分m和f。

现在转到图2，其示出了用于容器v的包装线的旋转混合-剂量站10的一部分的示意图，其包括至少一个根据本发明的混合-剂量装置1。

该站包括转盘，该转盘被安装成使得其可以绕竖直轴线y旋转，该竖直轴线y相对于转盘的节圆位于中心。

转盘设置有至少一个用于装载容器v的单元，该单元包括至少一个用于容器v的支撑装置11，例如，举例来说卡钳(caliper)或类似物。可用于本发明的容器v可以是刚性的或柔性的。

优选地，站10包括多个混合-剂量装置1和相应的多个支撑装置11，它们被安装成在转盘上间隔开的圆周位置处相互配合。在功能上，每个容器v被装载到转盘上，由相应的支撑装置11支撑，当其沿着圆弧行进时被填充，并且随后被释放到后续的处理站，例如用于转移和/或密封已填充的容器的站。

在转盘上，剂量导管31的自由端(带有或不带有分配喷嘴)基本上终止于容器v的支撑装置11处，以便通过分配一定剂量的混合食物团m+f来允许容器v的填充。

站10还包括用于第一成分m(例如牛奶或酸奶)的至少一个第一罐4和用于第二成分f(例如大块水果)的至少一个第二罐5。一般来说，成分m和f是相互不同的，并且具有不同的粘度和/或密度特性。

罐4和5被安装成使得它们可以与转盘一起围绕相同的竖直轴线y旋转。

在该实施例中，罐4和5是加压罐，适于以高于环境压力的相应压力pm和pf分别容纳第一成分和第二成分。

为此，罐4和5形成对外部环境封闭和密封的容积。通过相应的供给导管41和51供给相应的成分，供给导管41和51通过本身已知类型的可旋转联接凸缘45和55固定并连接到相应的罐。

优选地，为了在装载量分布方面获得更好的结果，罐4和5相对于旋转轴线y具有对称的形状，从而允许转盘即使以高速旋转也不会触发振动。

罐4和5连接到混合室21，以便向混合室21至少供给第一成分和第二成分。

特别地，因为在优选的解决方案中，混合室21具有竖直的延伸范围，并且混合器22围绕平行于轴线y的轴线旋转，所以罐4在室21的上端处轴向连接到室21，而罐5靠近室21的上端径向连接到室21。

罐4优选直接连接到室21，并且可选地，可以在两者之间设置调节阀42。

罐5优选通过导管连接到室21，流量调节器53和流量调节阀52(优选气动类型)作用在导管上。

在操作中，室21在压力pm下被供给第一成分m，并且在压力pf下被供给第二成分f。为了允许正确的供给并避免第二成分的反向流动(从室21回流到罐5)，压力pf优选保持高于压力pm。

为此，罐4和5功能性地连接到压力pm下的第一成分m和压力pf下的第二成分f的相应源，例如泵或类似物。

而第一成分和第二成分的质量之间的比例通过流量调节器53适当调节，流量调节器53可以包括用于测量质量、时间等的设备，并相应地调节调节阀52(优选为开/关型)的打开/关闭。

装置1安装在站10上时的操作将在下文中描述，并提供根据本发明的方法。

根据后者，该方法在混合-剂量装置1中执行，并且被安装在可以以连续运动进行旋转的转盘上的所述装置1包括：

-混合部分2，其至少设有混合室21和在混合室21中起作用的混合器22，

-剂量部分3，其包括剂量导管31和影响剂量导管31的自由端的分配阀32，混合部分2和剂量部分3具有选择性的流体连接，流量控制阀7设置在这两个部分2、3之间；

该方法包括以下步骤：

-a-将至少两种成分m、f引入混合室21中，

-b-用混合器22混合所述成分，以便产生一个装载量的混合食物团m+f，

-c-将一个装载量的混合食物团m+f的全部转移到剂量部分3中，同时将新的成分m、f供给到混合室21中，

-d-从剂量部分3向容器v分配各个剂量的混合食物团m+f。

优选地，步骤-a-和-c-同时执行。

优选地，步骤-a-在流量控制阀7打开且分配阀32关闭的情况下执行，而步骤-b-在流量控制阀7关闭的情况下执行。

优选地，步骤-b-在流量控制阀7关闭且分配阀32交替打开和关闭的情况下执行，用于分配各个剂量的混合食物团m+f，其中每个剂量对应于混合食物团m+f的所述装载量的一部分。

优选地，至少步骤-a-和-c-借助于容积式机器8来执行；优选地，步骤-d-也借助于容积式机器8来执行。

优选地，容积式机器8是在剂量部分3中起作用的往复式容积式机器。

优选地，成分m、f以彼此不同的相应压力pm、pf供给到室21，优选pf>pm。

在实践中，已经发现本发明实现了预期的目标和目的，因为它允许在包装中实现高效率，并且混合均匀，同时避免对成分的损害。

本发明的另一个优点是提供一种用于旋转包装机器的混合-剂量装置，其机械上相对简单和坚固。

因此，所设想的混合-剂量装置、站以及该方法容许许多修改和变型，所有这些修改和变型都在所附权利要求的范围内。

此外，所有的细节可以被其他的在技术上等效的要素代替。

在实践中，所使用的材料(只要它们与具体的用途相容)以及因情况而异的形状和尺寸可以根据需求是任何材料、形状和尺寸。

本公开要求第102017000065679号意大利专利申请的优先权，该意大利专利申请的公开内容通过引用并入本文。

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