[发明专利]用于用固体食品填充包装的装置、系统和方法

说明书

提供用于用第一体积的固体食品填充至少一个包装(10)的装置(1)。装置(1)包括：泵(4)，其可操作地连接至包含固体食品的产品罐(2)；至少一个填充头(8)，其可操作地连接至泵(4)；阀(7)，其配置成选择性地将泵(4)连接到产品罐(2)或填充头(8)；以及控制单元(9)，其配置成控制阀(7)以将泵(4)连接到产品罐(2)或填充头(8)，并控制泵(4)将第一体积的固体食品供应到填充头(8)，其中控制单元(9)进一步配置成控制泵(4)以从产品罐(2)抽取比第一体积大的体积的固体食物并将过量体积输出回产品罐(2)。还提供了用于用固体食品填充至少一个包装(10)的系统(20)和方法(100)。

技术领域

本发明涉及用于填充包装的装置、系统和方法。更具体地，本发明涉及用于用食物颗粒填充包装的装置、系统和方法。

背景技术

如今，有几种已知的用于用液体食品(例如汤、果蔬泥、果汁和调味料)填充包装的技术。可以使用标准泵，结合标准体积测量，将粘度足够低的液体或物质从产品储罐移至包装中，以便控制填充的产品的量。

然而，用食物颗粒(例如蘑菇、水果、豌豆或豆类)形式的食品填充包装通常以两个步骤来进行；首先，填充食品的固体部分(即实际的蘑菇/水果/等)，然后执行用盐水或糖浆或类似物填充的第二步骤。尤其是第一部分已被证明非常难以自动化，因为气穴(airpocket)在单个食物颗粒之间占据了未知量的体积。如今，经常将固体食品填充在容积式袋装填充机中，或者执行手动填充。即使对于自动填充过程，填充后的手动调整也通常是必须的。称重填充机也可以用于某些类型的固体食品，从而实现更好的填充精度。在某种程度上，现有技术系统可以成功地用食物颗粒填充包装。但是，这样的机器不能用于准确地填充粘稠的、形状不规则的，在某种程度上易碎的、海绵状的或湿润的食物颗粒或碎片，而在填充后不要求手动调节。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上述确认的一个或多个限制。特别地，目的是提供用于以改进的且更准确的方式用固体食品填充包装的装置、方法和系统。

优选地，将诸如切成薄片的蘑菇之类的食物颗粒在传送机上输送到填充罐中。有利地，蘑菇在到达填充机时应包含尽可能少的水分/潮气。根据本文所述的一些实施方案，从填充罐将蘑菇抽取到由伺服马达控制的活塞泵中。当从罐填充活塞泵时，活塞的冲程比期望的填充量所需的冲程长约40-80％，例如长50％。在将活塞泵连接从罐切换到填充嘴之前，进行标称的或期望的填充量的缩回冲程。缩回冲程压缩活塞中的产品，并压出食物颗粒之间的空气。可以控制活塞运动的曲线和加速度，以便准确地控制填充过程。在填充期间，即，当活塞泵将期望的填充量排到填充喷嘴时，可以通过填充头将活塞泵排空，所述填充头可以在必要时闭合而切出食物颗粒。可以使用其他填充机将盐水/液体添加到包装中。

根据本发明的第一方面，本发明的上述和其他目的通过用于用第一体积的固体食品填充至少一个包装的装置来全部或至少部分地实现。所述装置包括：泵，所述泵可操作地连接至容纳所述固体食品的产品罐；至少一个填充头，所述填充头可操作地连接至所述泵；阀，所述阀配置成选择性地将所述泵连接到所述产品罐或所述填充头；以及控制单元，所述控制单元配置成控制所述阀以将所述泵连接至所述产品罐或所述填充头，并控制所述泵将所述第一体积的固体食品供应至所述填充头，其中所述控制单元进一步配置成控制所述泵以从所述产品储罐中抽取比所述第一体积更大体积的固体食品并将过量体积向所述产品储罐输出。

进出泵的产品流的优势在于，它使产品更加均质(homogeneous)，这意味着空气被排出，从而使体积测量变得更加标准化并且产品更易于处理。

所述泵可以是往复泵。

往复泵的优势在于，它可以根据待填充的第一体积容易地缩放。

所述泵可以包括活塞。

活塞的优势在于，它提高了泵的效率。

所述装置可以包括用于致动所述活塞的马达，例如伺服马达。