[发明专利]用于灌装容器的灌装装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在食品工业中用于灌装容器的灌装装置，该灌装装置包括至少一个用于测定灌装量的称量工具。

背景技术

在食品工业中，在灌装时，通常基于容器的灌装量来控制灌装过程。例如，当达到预先确定的灌装量时，可以终止容器的灌装。在灌装时测定灌装量的一种可行方式为使用称量工具，该称量工具通过应变仪测定待灌装的容器的重量并由其计算灌装量。

为此，使用特别的粘合剂将在变形时电阻发生变化的应变仪粘附到一种部件上，在灌装过程中，在负载下该部件发生微小的变形。而这种变形(拉伸)导致应变仪的电阻的变化，通过应变仪可以接下来计算待灌装的容器的质量或重量。

这种灌装装置，例如，在EP 1 025 424或者DE 10 2008 030 721中已经披露。

然而，上述灌装装置的缺点在于所述应变仪的使用寿命受限于预定次数的测量循环，通常为大约一千万个测量循环。使用超出此值的应变仪可能导致材料疲劳，因而歪曲测量结果，其反过来可能导致不准确的灌装量。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供在食品工业中用于灌装容器的更可靠的灌装装置。该目标是通过根据权利要求1所述的灌装装置实现的。

在食品工业中的用于灌装容器的本发明的灌装装置包括至少一个用于测定灌装量的称量工具，其中，所述至少一个称量工具包括至少一个压电元件。

由于压电元件可以持续运转而基本不会疲劳，通过使用所述至少一个压电元件，所述至少一个称量工具的可靠性会提高，因而所述灌装装置的可靠性也会提高。

因此，特别是食品工业中的使用液体或粘性介质(例如，饮料)灌装容器，灌装装置可以为称量灌装器(weighing filler)、称量单元灌装器(weighing cell filler)或重量灌装器(weight filler)。

所述灌装装置可以特别为在饮料工业中的用于灌装容器的灌装装置。

可以设计和/或配置所述灌装装置使得所述至少一个称量工具测定灌装操作过程中的灌装量并基于测定的灌装量控制灌装操作。例如，可以设计和/或配置灌装装置使得当到达预定的灌装量时停止灌装操作。

例如，所述容器可以为瓶子，特别是塑料瓶和/或玻璃瓶。塑料瓶可以特别包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，或者由PET组成。

根据设计，所述灌装装置可以一方面用于无菌灌装的产品，例如牛奶或果汁，而另一方面也可以用于灌装非无菌灌装的产品，例如食用油，或者也可以用于所谓的ESL(较长的保存期)产品，即，在低温运输系统中输送的灌装产品，例如奶昔，饮用酸奶等。

所述至少一种压电元件可以特别设计和/配置使得借助于所述至少一个压电元件可以测定待灌装的容器的质量，特别是增加的质量。

所述至少一个压电元件可以特别为压电传感器。所述至少一个压电元件可以特别地包括至少一个压电晶体，或者由至少一个压电晶体组成。

可以设置所述至少一个压电元件使得在灌装操作中容器增加的质量使所述至少一个压电元件的压电晶体变形。通过压电晶体的应变或变形，在所述晶体中会释放与晶体的相对变形直接成正比的电荷。这些产生的电荷通过电荷放大器可以转化为电压，然后，例如通过控制元件评估测量电压。因此，可以测定灌装量。在此，优选可以连续完成测定或者分布完成测定。

换言之，所述至少一个称量工具可以包括至少一个用于将在所述至少一个压电元件中产生的电荷转化为电压的电流放大器。所述至少一个称量工具可以还包括的控制元件，特别是用于基于由电荷放大器产生的电压来测定灌装量的控制元件。

所述至少一个压电元件可以包含二氧化硅(SiO₂)。特别是，所述至少一个压电元件的压电晶体可以包含二氧化硅或由二氧化硅组成。然而，可以使用任何其它的压电材料，例如锆钛酸铅(PZT)。

所述灌装装置可以进一步包括至少一个灌装元件。所述至少一个灌装元件可以包括灌装管和灌装阀，其中所述灌装管可以特别地但不是必须地至少部分地设置在待灌装的容器的内部，并且通过灌装阀或其控制系统可以分别控制灌装液体或粘性介质引入到容器中。

所述灌装装置可以特别地包括一些灌装元件，其中各灌装元件包括称量工具，所述称量工具包括至少一个压电元件。

各灌装元件的称量工具可以包括单独的电荷放大器和/或单独的控制元件。作为一种选择，可以为一些灌装元件中的至少一个压电元件提供一个电荷放大器和/或控制元件。换言之，所述控制元件可以为中央控制元件。