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無菌連續填充容器的裝置和方法

2023-04-26 16:14:56

專利名稱:無菌連續填充容器的裝置和方法
技術領域:
本發明涉及使用無菌方法和裝置將一種材料(它可能是食品)填充到無菌容器或包裝中,不過,本發明並不局限於此,因此,所述材料可以在所述容器中保存和運輸。某些材料可以在「延長的貨架壽命」條件下保存和運輸,這意味著採用了冷藏技術。其他材料可以在不進行冷藏的情況下保存和運輸。所述填充方法和裝置不局限於無菌條件。
很多液體,半液體,和乾燥顆粒或粉末狀產品,包括食品是在無菌條件下包裝在各種尺寸的容器中的。所述容器中的某一些是比較大的,並且被用於將所述產品批量保存並且銷售給分銷商,商業用戶,以及其他大用量的產品用戶。另外的包裝的尺寸可能較小,並且用於供家庭或餐館使用這樣的銷售的產品。
這樣包裝和銷售的很多產品,特別是食品在接觸到氧氣,或者接觸到環境中的微生物之後會很快變質。就是說,尤其是對食品來說必須防止受到包括黴菌孢子和細菌的微生物的可能的汙染。
因此,所述產品通常放置在用塑料或類似材料製造的袋子中,所述袋子具有一個或多個出口,通過該出口用產品填充所述袋子和/或將所述產品從所述袋子中分配出來。有時候對所述袋子進行簡單的切割開口,並且所述開口不被用於分配。所述塑膠袋子可以由一個外部剛性容器,如圓桶,盒子或板條箱支撐並且保護。所述塑膠袋狀容器的優點是,當所述產品從所述容器中分配時,該容器圍繞剩餘的材料收縮,以便沒有空氣能夠進入該容器。另一方面,對於具有固定形狀或固定內部體積的常規容器來說,空氣必然進入該容器,以便填充由取出的產品所騰出的空間,以便分配所述產品。例如,當液體從常見的加侖玻璃罐或塑料罐中倒出時,空氣會進入所述罐。這種進入所述容器的空氣會攜帶氧氣,並且可能攜帶有害的微生物。從袋狀容器中分配產品可以在沒有空氣進入該容器的情況下進行。因此,所述袋狀容器能夠防止所述容器中剩餘的產品接觸氧氣和環境微生物,並且在無菌填充時具有很多優點。
不過,在將食品包裝到容器中時必須小心,以便沒有(或基本上沒有)有可能導致食品變質或有可能對所述食品的消費者造成潛在的健康危害的微生物或細菌進入所述容器。通常,這種必須的無菌性通常是在填充期間確保的,通過將所述容器的出口放置在含有受控制的環境的腔室內。所述受控制的環境可能包括讓所述出口接觸無菌氣體或蒸汽,如水蒸汽或其他消毒劑。在所述容器上提供一個開口,所述開口大到足以容納所述袋的出口。在所述腔室內部保持正壓力,以便防止環境空氣進入所述腔室。一旦將所述開口放置在通向該腔室的開口中,並且將柱塞部件從所述出口中取出,它就與一個填充頭接觸,並且將所述產品分配到所述袋中。利用夾子或爪子將所述出口保持在正確位置上,以便填充,並且在填充過程中提供所述容器開口的部分密封。
所述充氣系統是用於柔性或剛性包裝容器的填充和分配系統。
所述充氣系統可用於被分類為低酸無菌,高酸無菌,延長的貨架壽命(ESL),熱填充,和環境填充,食品,和非食品產品,流體產品,糊狀產品,或乾燥流動產品(不局限於此)。
所述充氣系統採用填充或計量的高壓氣體,所述氣體可以是惰性氣體或抗細菌氣體,例如,防止汙染空容器或填充的容器,以及防止汙染填充到所述容器中的產品。
所述氣體填充系統的柱塞部件被氣體加載,並且插入所述出口部件。所述柱塞部件和所述出口部件的組合被稱為附件。該附件被焊接在容器的一個孔中,然後對完成的容器進行輻射,使得整個容器無菌。
將所述無菌容器從生產部位運送到產品加工部位進行填充。每一個容器與一個填充系統連接,該系統填充所述容器,並且補充對所述柱塞部件的氣體加載。然後將填充過的容器運送到使用所述產品的部位。在所述產品使用部位,將所述容器與一個填充系統連接,該系統被用作一個分配裝置,或者採用一個一次性分配閥,以便通過一次操作排空所述容器。在所述填充系統被用作分配裝置時,它能夠從所述出口部件中取出所述柱塞部件,分配該容器的一部分容納物,並且將所述柱塞重新插入所述容器,同時補充氣體加載,以便保證所述容器內容物的其餘部分的完整性。
在所述柱塞部件內的氣體加載防止了包括細菌和其他微生物的汙染物通過所述附件進入該包裝,因為所述氣體加載處在較高的壓力下。通過在所述柱塞部件上提供壓力測試隔膜或按鈕,可以檢查所述容器密封的完整性。
根據本發明的一種實施方案,所述測試按鈕是作為所述柱塞部件的一個整體部分模製的,並且被設計成一個凹陷的隔膜部分,在加載到柱塞部件中的一定量的高壓氣體的作用下,該隔膜部分會成為突出形狀。這樣來自氣體加載的任何壓力損失都是可見的,因為所述測試按鈕會恢復或呈現凹陷形狀。

發明內容
由於常規相關技術的上述缺陷,本發明的一個目的是克服或減輕一個或多個這樣的缺陷。
因此,本發明提供了一個袋子,其中,所述袋子具有一個出口部件,該出口部件是通過從所述袋子的外側與所述出口部件結合的蓋子部件密封的。所述蓋子部件是由可變形的形狀保持材料製成的,並且包括一個中央柱塞部分,和一個從所述柱塞部分向外延伸的徑向凸緣部分,以及一個從所述凸緣部分的外部延伸部分懸垂而成的周向套筒或套管。具有可拆卸的蓋子部件的出口部件的這種結構使得可以打開和隨後再次密封所述容器。當打開所述容器時,在無菌條件下將食品或其他材料填充到所述容器中。
本發明的一個方面是,所述蓋子部件的結構能在消毒期間保護所述出口部件和柱塞部分的界面。就是說,消毒壓力不會迫使微生物經過所述出口部件和所述蓋子部件的柱塞部分的界面。
根據本發明,打開所述容器做好填充的準備包括將所述蓋子部件分隔成中央柱塞部分和一個套管部分。將所述柱塞部分從所述出口部件中取出,以便將材料填充到所述袋子中。所述分離的套筒部分保留在所述出口部件的外面。
本發明的另一個目的是提供一種用於填充本發明所限定的類型的柔性袋子的袋子填充裝置;同時,在填充過程中提供了填充到所述袋子中的產品的基本上無菌的隔離,以便不讓填充到所述袋子中的產品接觸環境空氣和環境微生物。
因此,本發明提供了這樣一種填充系統它包括一個出口部件抓握和提升機構,一個填充頭,以及在將所述袋子部件分成柱塞部分和套管部分之前對所述蓋子部件的軸向表面進行消毒的方法,然後,將所述柱塞部分從所述袋子中取出,並且通過所述出口部件在大體上無菌的條件下將產品填充到所述袋子中。另外,本發明不局限於使用無菌填充條件。在填充所述袋子之後,將所述柱塞部分送回到出口部件中,以便密封所述填充過的袋子,防止填充到所述袋子中的材料接觸環境空氣。
因此,本發明提供了一種容器,該容器具有一個出口部件和容納在所述出口部件中並且密封該出口部件的柱塞部件。所述柱塞部件形成了一個周向腔室,並且將高壓隔離氣體容納在該高壓腔室中。
一種填充系統,它能夠與具有高壓氣體腔室的柱塞部件配合,以便在填充所述容器之後,以及在所述柱塞部件返回到與所述出口部件密封配合的位置時對該腔室加壓。
另外,本發明提供了一種具有一個出口部件和一個蓋子部件的容器,該出口部件和蓋子部件包括一個類似於大致如上文所述的柱塞部件的柱塞部分,該容器具有一個用於容納高壓隔離氣體的周向腔室,並且在該腔室中所述蓋子部件還包括犧牲套筒,在對所述蓋子部件的接觸環境的外表面的特定部分進行消毒期間,由該犧牲套筒提供對柱塞部分和出口部件的密封界面的保護作用。
通過結合相關的附圖對若干典型優選實施方案所進行的以下詳細說明,本領域技術人員可以了解本發明的其他目的,特徵和優點,首先對附圖進行簡要說明。


圖1提供了體現本發明的袋狀類型的空的無菌容器的分解示意圖,所述容器包括一個出口部件,提供了與所述容器內的腔室的連通,以及一個密封所述出口部件的蓋子部件,並且,所述容器與同樣體現本發明的填充機構初步對齊並且面對面的間隔,這一切表示了在填充所述容器的過程中的一個步驟;圖1a是圖1的一部分的放大分解示意圖;圖1b是圖1的另一部分的放大分解示意圖;圖2提供了類似於圖1的分解示意圖,所述容器處在與所述填充機構接合做好填充該容器的準備的下一個階段;圖2a是圖2的一部分的放大分解示意圖,圖3還提供了類似於圖1和2的分解示意圖,不過,所述容器和填充機構處在準備填充所述容器的下一個步驟;圖3a是圖3的一部分的放大分解示意圖;圖4表示利用所示出的填充機構填充所述容器的方法中的下一個步驟;圖5表示利用本發明的填充機構將一種產品或材料填充到所述容器中的下一個步驟;圖6表示填充所述容器的接近所述填充的終止時間的下一個步驟;圖7表示在填充了所述容器並且做好重新密封該容器的準備之後的填充所述容器的下一個步驟;圖8表示填充所述容器的下一個步驟,並且表示再次密封所述容器;圖9表示填充所述容器的過程的一個清洗步驟;和圖10表示填充所述容器的接近最終的步驟,其中,所述容器與所述填充機構部分分離;圖11是部分剖視分解示意圖,表示體現本發明的袋填充機構和容器的另一種(即第二種)實施方案的一部分;圖12是類似於圖11的分解示意圖,不過表示的是處在類似於圖2所示填充階段的機構和容器圖13提供了體現本發明第三種實施方案的袋狀類型的空的無菌容器的分解示意圖,所述容器與同樣體現本發明的填充機構處在預備對齊和對面分隔的狀態,這一切表示了填充所述容器的過程中的一個步驟;圖14是圖13的一部分的放大分解示意圖;
圖15提供了類似於圖13的分解示意圖,不過,所述容器處在與準備好填充所述容器的填充機構接合的下一個步驟;圖15a是圖15的一部分的放大分解示意圖;圖16也提供了類似於圖13和14的分解示意圖,不過,所述容器和填充機構處在準備填充所述容器的下一個階段;圖16a是圖16的一部分的放大分解示意圖;圖17表示利用所示出的填充機構填充所述容器的所述方法的下一個步驟;圖18表示利用本發明的填充機構將一種產品或材料填充到所述容器中的下一個步驟;圖19表示在填充所述容器之後,所述容器填充的下一個步驟,表示所述容器的再次密封;圖20表示填充所述容器的下一個步驟,並且表示填充所述容器的方法中的清洗步驟;圖20a是圖20的一部分的放大分解示意圖;和圖21表示處在幾乎最終步驟的準備好將所述容器與填充機構分離的填充的容器;圖22是本發明容器的另一種實施方案的一部分的分解剖視圖;圖23提供了圖22中所示容器的蓋子部件的剖視圖,並且表示處在生產所述柱塞部件的一個步驟的該蓋子部件;圖24提供了預備填充圖22所示類型的容器的填充裝置的分解剖視圖,並且分別體現了本發明;圖25提供了類似於圖24的分解剖視圖,所示出的填充裝置和容器處在填充所述容器的過程的下一個步驟;圖26提供了類似於圖24和25的分解剖視圖,所述填充裝置處在填充所述容器的過程的下一個步驟,即所述容器被打開的一個步驟;圖27是在將材料流入所述容器的過程中,所述容器和填充裝置的分解剖視圖;圖28是本發明容器的另一種實施方案的一部分的透視分解剖視圖;圖29提供了圖28所示容器的柱塞部件和出口部件的剖視組合示意圖;
圖30提供了圖28和29所示類型的容器的透視分解剖視圖,在按照本發明方法進行填充之後,所述容器被再次密封;圖31是本發明容器的另一種實施方案的一部分的透視分解剖視圖;圖32提供了圖31所示容器的柱塞部件和出口部件的剖視組合示意圖;圖33提供了圖31和32所示類型的容器的透視分解剖視圖,所述容器被打開,做好按照本發明方法填充所述容器的準備;圖34是柱塞部件從所述出口部件上打開的所述容器的透視分解剖視圖;圖35提供了圖31-34所示容器的透視分解剖視圖,所述容器在按照本發明方法填充之後被再次密封;圖36是本發明容器的另一種實施方案的一部分的透視分解剖視圖;圖37提供了圖36所示容器的柱塞部件和出口部件的剖視組合示意圖;圖38提供了圖36和37所示類型的容器的透視分解剖視圖,所述容器被打開,做好了按照本發明方法填充該容器的準備;圖39是所述容器的透視分解剖視圖,所述柱塞部件從所述出口部件中打開,做好了再次密封所述容器的準備;圖40提供了圖36-39所示容器的透視分解剖視圖,在按照本發明方法填充之後,所述容器被再次密封;圖41和41A提供了用於填充圖36-40所示容器的填充機構的分解剖視透視圖,圖41A是圖41的一部分的放大示意圖;圖42和42A提供了圖41和41A所示的填充機構的分解剖視透視圖,圖42A是圖42的一部分的放大示意圖,所述容器和填充機構處在所述填充過程的下一個步驟;圖43提供了圖41和42所示填充機構的分解剖視透視圖,所述容器和填充機構處在填充過程的一個步驟,在此期間,產品或材料流入所述容器;圖44和44A提供了圖41-43所示填充機構的分解剖視透視圖,圖44A是圖44的一部分的放大示意圖;並且所述容器和填充機構處在準備再次密封所述容器的一個步驟;和圖45和45A提供了圖41-44所示填充機構的分解剖視透視圖,圖45A是圖45的一部分的放大示意圖;所述容器和填充機構處在再次密封所述填充過的容器的另一個準備步驟。
具體實施例方式
儘管本發明能夠以多種不同形式體現,在本文中披露了三種具體的典型實施方案,這些實施方案以舉例形式說明並且解釋了本發明的原理。與所述實施方案的說明相結合,披露了生產和使用所述實施方案的一種方法。應當指出的是,本發明並不局限於本文所說明的具體例子和典型的優選實施方案。換句話說,很多改進,改變,和替換對於相關領域的普通技術人員來說是顯而易見的。當然,在本文獻中所引用的所有這樣的改進,改變和替代,對本申請人和讀者造成了不合理的負擔。因此,本說明書的各個和每一個說明和細節被視為說明性質的,而不是限定性的,並且,本發明只是要受到所附權利要求書的構思和範圍的限定。
具體地講,本發明涉及具有一個出口部件的袋狀類型的容器,所述出口部件提供了與所述容器內的可變體積空腔的聯繫,以及一個密封所述出口部件的蓋子部件。所述蓋子部件是一體化的,並且包括一個可密封地結合在所述出口部件上的柱塞部分,以及一個設置在所述出口部件周圍並且固定在該部件上的套筒部分。所述蓋子部件向外呈現了一個要消毒的表面部分。在準備用通過所述出口部件導入所述空腔的材料填充所述袋子時,所述蓋子部件在所述消毒表面部分內分成一個柱塞部分和一個套筒部分。為了填充所述容器,將所述柱塞部分從所述出口部件中取出,而所述套筒部分保留在所述出口部件上。
應當指出的是,在本文中對特定附圖的引用,同樣包括對從屬於該附圖的放大分解示意圖的引用。例如,參見圖1,同樣包括參見分解示意圖1a和1b。
第一種實施方案-對容器進行綜述首先參見圖1,示出了柔性袋狀類型的容器10。容器10包括一對壁12,14(不過本發明並不局限於此,就是說,該容器可能具有兩個以上的壁),它們配合形成了可變體積的間隙或腔室16(圖1中的間隙是收縮的)。所述壁之一(在這裡是壁12)形成了一個孔12a,並且將一個管狀出口部件18密封性地連接在壁12上。所述管狀出口部件18包括一個構成與間隙16連通的通道20的主體18a,並且該出口部件向外形成了一個徑向向外延伸的凸緣部分18b,壁12密封性地與該部分連接。與凸緣18b間隔,主體18a形成了一對徑向向外延伸的套筒部分18c和18d,不過,本發明並不局限於此。就是說,所述出口部件可能僅具有一個套筒,它被用於抓握和操縱所述出口部件。所述套筒部分18c和18d在它們之間共同限定了一個徑向開口的周向槽18e。可以看出的是,套筒18c,18d和槽18e使得能夠有效抓握並且操縱出口部件18。在套筒18c上方(即圖1所示的上方),出口部件主體18a包括一個筒狀管狀部分18f。
將一個蓋子部件22密封性地安裝在出口部件18上(即安裝在筒形管狀部分18a上並且環繞該部分)。蓋子部件一般包括一個筒形部分22a,它被密封性地容納在通道20中,位於出口部件主體18a的部分18f內。所述部分22a與出口部件18構成了密封界面或密封襯裡,總體上用帶箭頭的編號22a』表示。蓋子部件22包括一個壁部分22b,該部分跨越並且密封所述筒形部分22a(因此同樣密封通道20)。另外,徑向向外延伸的凸緣部分22c向外延伸,以便攜帶一個懸垂的圍擋或套筒部分22d。套筒部分22d是周向連續的,並且該套筒部分緊密地徑向向外覆蓋該出口部件的筒狀部分18f。套筒部分22d向外形成了一個光滑的筒狀表面22e,並且可以看出的是,表面22e是可密封性地接合的。
如圖1所示,蓋子部件22包括一個居中設置的向外(即向上)延伸的凸臺部分24。凸臺部分24是徑向下切或凹陷的,以便提供徑向向外的開放周向槽24a。另外,徑向向外延伸的槽24a,凸臺部分24形成了一個軸向臺階24b,以便徑向設置的肩部24c向外呈現在所述蓋子部件22上。可以看出的是,所述蓋子部件18可密封性地結合在臺階24b和/或肩部24c上(正如將要進一步說明的)。因此,蓋子部件22向外呈現一個可消毒的表面,總體上用帶箭頭的編號26表示,它是周向連續的,並且它徑向分布在分別用編號24b和24c表示的臺階和/或肩部之間,並且向外包括表面22e的至少一部分,不過,本發明並不局限於此。換句話說,所述可消毒的表面可以進行選擇,以便具有大於或小於在該特定優選實施方案中所示出的和所說明的徑向長度。另外,可消毒的部位26可以更完整的延伸到側面22e下面,以便蓋子部件可以按照該優選實施方案軸向分離,或者如果需要的話,沿徑向分離。
還要指出的是,所述附圖表示袋子10在沒有容納在一個桶,盒或板條箱(未示出)中時所看到的樣子。在實際應用中,所述柔性袋10將被容納在外部防護性和形狀不變的桶,盒,板條箱等的範圍內,以便獲得更高的安全性,可靠性,並且便於操作和保存。
填充機構的第一種實施方案的綜述現在彼此結合地參見圖1-10,應當指出的是,這些附圖表示利用總體上用編號500表示的袋狀容器填充機構或填充系統填充袋狀容器10的一系列步驟。
首先參見圖1,可以看出一個空的柔性袋狀容器10與填充機構500的填充頭組件部分502預備性對齊並且相對。通過總體上用編號504表示的抓握和提升組件容納容器10,並且初步保持在該位置上。該抓握和提升組件504包括一個配合的抓握爪506,在圖1中示出了它們的開放狀態,而在圖2中示出了它們的閉合狀態。所述爪可控制地、並且可選擇地在它們的打開和關閉位置之間水平運動(沿附圖中所示的機構的方向,本發明不局限於此),正如圖1上的相關箭頭所示出的(以便在下面進一步識別)。在所述爪506的閉合位置上,將每一個爪的大體上為弧形的表面部分506a納入成對的套筒18c,18d之間的槽18e中。在爪506的打開位置上,出口部件18(包括蓋子部件22,如圖1所示)向上納入由組件504的提升部件510所形成的孔508中。提升部件510是平板形狀的,並且具有抓握爪506。另外,提升部件504可以在圖1所示的第一位置,圖2所示的第二位置,圖3-8所示的第三位置,圖9所示的第四位置之間,可控制地、並且可選擇地垂直運動(所述第四位置具有與第二位置大體相同的垂直高度,不過,本發明不局限於此),然後再返回到圖1所示的第一位置。提升部件504在所示出的位置之間的垂直運動可與上面所提到的順序吻合,或者根據將要進一步說明的填充過程的需要加以改變。
一般,可以看出的是,填充機構500實施一系列步驟或動作(參見在以下簡要列出的步驟中所提供的合適的附圖),包括·首先抓住並且提升(圖1上的箭頭)出口部件18和蓋子部件22,以便將所述出口部件和蓋子部件納入填充頭組件502的填充空腔512,其中,表面22e是通過放置在填充頭組件502的槽516中的O形圈類型的密封部件514密封性地結合的(圖2);然後·抓住蓋子部件22的槽24a(通過使用夾簧組件518),並且同樣與蓋子部件22的臺階-肩部24b/24c密封性地結合(通過夾簧閉合器套筒520),以便隔離所述可消毒的表面部位26(圖2)。同時打開通向可消毒表面26的消毒劑流通路徑(將在下文指明並且進一步說明);·通過使消毒劑沿消毒劑流通路徑流動,對所述可消毒的表面部位26進行消毒(圖2A);·在所述可消毒的表面內,一區域將蓋子部件22的套筒部分22g和柱塞部分22f彼此分離(圖3A);·將蓋子部件22的柱塞部分22f從出口部件18內取出,並且將所述柱塞部分22f密封性地拉入填充頭組件502的填充閥杆524的柱塞部分凹槽522中(圖4);以及然後·將所述閥杆524從第一閉合位置(圖1-4)移動到第二開放位置(圖5),從而在與通道20連通的材料流通路徑526中發生材料流動,以便材料從在導管528中形成的通道沿流通路徑526,並且通過出口部件18的通道20進入容器10;·當容器10接近要被材料充滿時,填充閥杆524從它的第二個開放位置移動到第三個仍然開放並節流的位置(圖6),同時柱塞部分22f被繼續遮擋在填充閥杆524的柱塞部分凹槽522內;以及·使填充閥杆524回到它的最初的閉合位置,終止材料向容器10的流動(圖7);和·將柱塞部分22f恢復到出口部件18內的密封位置(圖8);以及隨後·略微降低出口部件和蓋子部件(現在仍然包括分離的套筒部分22g和柱塞部分22f),以便打開材料衝洗流通路徑,總體上用帶箭頭的編號530表示,並且讓衝洗流體流過可消毒的表面部位26,以便基本上清除該表面部位上的所有殘餘材料(圖9);·取出夾簧閉合器套筒520,實現夾簧518與蓋子22的柱塞部分22f的凸臺部分24的分離(再次注意,蓋子部件22業已分隔成柱塞部分22f,和分離的套筒部分22g),以便做好從填充空腔512中取出出口部件和蓋子部件的準備(圖10);·最後,所述填充機構將填充過的容器10的出口部件18恢復到圖1所示的狀態(用蓋子部件22密封該出口部件),其中,抓握爪506打開,以便從填充機構500中釋放出填充過的容器。
現在更詳細地說明圖1(同時參考所標明的其他附圖),可以看出,該附圖還可以引入填充機構500的組成部件的選擇性的和受控制的運動。就是說,在圖1上雙箭頭水平箭頭532表示抓握爪506在圖1所示出的它們的第一位置和圖2所示出的它們的第二位置之間運動。類似地,帶雙箭頭的垂直箭頭534(總編號)表示抓握部件/提升部件504在圖1所示的它的第一垂直位置(用垂直編號534a表示),圖2所示的第二垂直位置(用垂直編號534b表示),圖3所示的第三垂直位置(用垂直編號534c表示),和圖9所示的第四垂直位置(用垂直編號534d表示)之間運動。應當指出的是,第二(534b)和第三(534c)垂直參考位置僅僅相差大約0.135英寸(通過圖3左側的相對的箭頭表示——不過本發明不局限於此),並且,抓握部件/提升部件504的第二(534b)和第四(534d)垂直參考位置大體上相同,不過,它們不一定完全相同。
仍然參見圖1,另外要指出的是,雙頭箭頭536表示夾簧組件518相對填充閥杆524在第一,第二和第三位置之間垂直運動,雙頭箭頭538同樣表示夾簧閉合器套筒520在相對填充閥杆524的位置之間的相對垂直運動。另外,雙頭箭頭540表示填充閥杆524在第一(或閉合的)位置(圖1-參考箭頭540a),第二(或完全開放的)位置(圖5-參考箭頭540b),和第三(或開放的並且節流的)位置(圖6-參考箭頭540c)之間的垂直運動。
在各個附圖上表示的,並且在下文所扼要說明的通過箭頭表示的所有這些受控制的和選擇性的運動,是通過一個驅動器可控制的實現的,或者通過在本說明書中沒有說明的若干驅動器的組合完成的。所述驅動器可以是機械,氣動,液壓,電力伺服機構,或上述和不受限制的其他類型驅動器的任意組合。相關技術領域的普通技術人員可以理解如何實現所述填充機構的所述部件的所述運動,並且,本發明不局限於任何特定類型的驅動器,或局限於所披露運動的確切順序。換句話說,可能需要取消,合併,增加或改變某些或所有所述運動,以及這些運動的順序,正如本文所披露的。
繼續參見圖1,所示出的填充頭組件502具有一個垂直延伸的大體上為管狀的主體542,它形成了一個垂直通孔542a,可以將填充閥杆524可滑動地和可移動地容納在該孔中。孔542a包括一個較大直徑部分542b,材料流通道或導管528通向該部分。因此,所述較大直徑的部分542b提供了與導管528連通,並且環繞填充閥杆524的一部分的環形腔室542c。孔542a還包括一個匯集的尖形(錐形)部分542d(最好參見圖5),提供一個錐形閥座表面(同樣用相同的編號542d表示)。所述閥座表面542d通過一個短的筒形孔部分542e,和一個向外的臺階形孔部分542f通向填充空腔512(它在填充頭組件502上向外和向下開口,以便容納出口部件18和蓋子部件22,正如上文所披露的)。
將填充閥杆524交替容納在填充頭主體542的孔542a中,所述閥杆本身是管狀的,以便形成一個臺階形外徑表面524a,它向下通向錐形座表面542b(同樣最好參見圖5和6),並且同樣形成一個臺階形通孔524c。所述臺階形外徑表面524a包括一對間隔分離的槽中的一個544a(最好參見圖5和6),並且這一對槽中的另一個544b是在所述錐形座表面524b上形成的。這一對槽中的每一個接納一個相應的O形圈形密封部件,分別用編號546表示。如圖1所示,當填充閥杆524處在它的第一或完全閉合的狀態時,所述成對的O形圈546分別與孔542a在相應的垂直隔離的位置上密封性地結合。
因此,在填充閥杆524和填充頭主體542之間,以及在成對O形圈密封部件546之間,形成了一個環形或周向腔室或空間548(圖1中帶箭頭的編號)。同樣參見圖1,一對通道(分別用編號550表示)與空間548連通。在空間548外面,每一個通道550通向成對的閥552中相應的一個,並且成對的通道550中的一個(圖1中右側的那一個)同樣通向第二個閥554,並且當打開該閥時,與一個用圓圈「S」符號和編號556表示的壓力傳感器連通。正如將要進一步說明的,通道550和閥552可用於實施多種壓力傳感和流體供應功能。具體地講,可以檢測或防止在成對的O形圈546中的一個的下部的流體洩露。另外,可以通過通道550將滅菌或消毒劑流體提供到腔室548中,以便起著阻止微生物轉移的屏障的作用。可以檢測O形圈546之一的流體洩露,例如,通過使用傳感器556檢測壓力改變的增加。另外,可以用通道550中的一個或兩個將一定量的較高壓力的流體提供到腔室548中,然後切斷流體供應,並且利用傳感器556以洩露下降測試形式檢測壓力下降速度(如果存在這種下降的話)。
參見填充閥杆524,可以看出,該管狀閥杆524的內徑孔524c形成了一個直徑略大於孔524c的其餘部分的淺的槽524d(最好參見圖1b,不過還可以參見圖1和2)。該淺槽524d具有相對的傾斜或錐形的過渡表面部分524e(參見圖1b)。
將所述夾簧閉合器套筒部件520安裝在管狀填充閥杆524的孔524c中。在夾簧閉合器套筒的外面具有一對分離的O形圈形密封部件,各自用編號558表示。如圖1所示,在夾簧閉合器套筒520的第一個位置上,所述O形圈密封部件558的下面一個與槽524d上面(即在圖1b的分解示意圖的上面)的孔524c的表面密封地接合。不過,在圖2中,示出了下面一個O形圈558是與所述淺槽524d對齊的。因此,可以看出並且應當再次強調的是,成對的O形圈558中的下面一個可以在夾簧閉合器套筒520相對所述填充閥杆運動時發揮一個閥門的作用。
夾簧閉合器套筒520還形成了一對通道560a和560b(參見圖2),它們各自在該套筒上的成對的O形圈558之間向外開口(大體上位於徑向相反的位置),並且各自形成消毒劑循環和輸送流通路徑的一部分,總體上用帶箭頭的編號562表示(最好參見圖1b)。正如將要進一步說明的,在一個循環工作階段(當閥杆524處在它的第一或閉合狀態時採用),將一種消毒材料循環到通道560a/b之一中,並且循環到在成對的O形圈558之間形成的環形腔室564中(該環形腔室同樣是用帶箭頭的編號562表示的消毒劑循環和流通路徑的一部分)。然後所述消毒材料循環離開兩個通道560a/b中的另一個,消毒劑的這種循環(如果所述消毒劑是蒸汽的話)保持了腔室564的熱度以及不會出現冷凝物。在圖2中示意性地說明了消毒材料(舉例來說,同樣可以是蒸汽)沿通道560a/b的循環,控制閥用編號560c表示,而消毒劑循環方向通過帶箭頭的編號560d表示。
在它的下部末端,夾簧閉合器套筒520形成了一個軸向延伸的套筒部分520a(圖1b),它的末端邊緣表面520a』的尺寸適合密封性地坐在蓋子部件24的軸向臺階24b上。另外,該套筒部分520a還形成了一個內部孔部分520b,它的直徑大體上與蓋子部件22的凸臺部分24上的徑向肩部24c的直徑匹配(可能採用一種過盈配合)。在套筒部分520a的上面由夾簧閉合器套筒520形成一個斜面(或驅動表面)520c(圖1b),將對該斜面作進一步的說明,它與夾簧組件518的多個夾簧分支中的每一個可滑動地結合。
下面討論夾簧組件518,可以看出,該組件包括一致的部件518a,並且通過該部件實現該組件的垂直運動。用箭頭536表示的驅動,表示與該一致的部件518a相連的驅動器連接。所述一致的部件518a具有多個夾簧分支518b,各自向下延伸到夾簧閉合器套筒520的內部,並且各自向外呈現一個錐形表面518c(圖1b),與夾簧閉合器套筒520的斜面520c相對。夾簧分支518b是周向不連續的,不過,相互配合地形成了一個周向排列的間隙很小的分支陣列(最好參見圖1和2)。在圖1中,夾簧518處在它的開放狀態,而分支518b在它們的下端分開,並且相互配合地形成了一個大到足以容納蓋子部件22的凸臺24的開口。
在下端,夾簧分支518b中的每一個形成了一個相應的徑向向內延伸的大體上為弧形的隆起部分518d(圖2a)。該隆起部分518b可以納入蓋子部件22的槽24a中。在弧形隆起部分518b的上面,夾簧分支518b中的每一個形成了徑向向內開口的槽518e的相應的周向分布的大體上為弧形的部分。槽518e在圖5上示出,因為在該附圖上標出了較少數量的編號。通過多個夾簧分支配合形成的周向槽518e接納並且限制一個環狀螺旋彈簧部件566。該彈簧部件566起著環狀壓縮彈簧的作用,並且分別將每一個夾簧分支518b可彎曲地偏壓向圖1所示的開放位置。不過,彈簧566是可以變形的,以便根據夾簧閉合器套筒520向下的相對運動,使夾簀分支518b移動到圖2所示的它們的第二個位置。當夾簧閉合器套筒向下圍繞夾簧分支518b的下部運動時(即夾簧閉合器套筒的第二個位置,如圖2所示),斜面520c接合在夾簧分支518b的錐形表面518c上,並且迫使所述分支進入它的第二種狀態。
在準備填充容器10時,將所述容器放置在圖1所示的位置上,抓握爪506從圖1所示的它們的第一種狀態閉合成圖2所示的它們的第二種狀態。將出口部件18可靠地保持在抓握部件/提升部件504上(即在開口508中),然後,將所述抓握部件/提升部件504提升到它的如圖2所示的第二種位置,如圖2所示,將蓋子部件22插入所述填充空腔512。當所述蓋子部件22插入填充空腔512中時,O形圈密封部件514與該蓋子部件的表面22e密封性地結合,以便所述蓋子部件在填充空腔512內部與環境密封性地隔離。在蓋子部件22的這種狀態下,蓋子部件的凸臺部分24業已進入夾簀組件518的下部,不過,不會被固定在該夾簧上,因為夾簧分支518b仍然處在圖1所示出的它們的開放狀態下。
圖2表示夾簧閉合器套筒520相對填充閥杆524從圖1所示的它的第一種狀態移動到圖2所示的它的第二種狀態的結果。所述夾簧閉合器套筒520移動到它的第二種狀態的直接效應是,斜面520c與夾簧分支的錐形表面518c接合,並且多個夾簧分支518b的下端閉合在凸臺24上。因此,所述夾簀分支的弧形隆起部分518d進入槽24a。然後,當所述夾簧閉合器套筒完全到達它的第二位置時,所述末端凸緣表面520a』密封性地(即強制地)接合在蓋子部件22的軸向臺階24b和/或密封性地接合在徑向肩部24c上(即,使在孔520b中肩部24c與夾簧閉合器套筒520的套筒部分520a接合)。結果,可以看出的是,使蓋子部件22的可消毒的表面部位26與環境隔離(即通過O形圈密封部件514),並且與夾簧閉合器套筒內的環境隔離(即末端邊緣表面520a』的內部)。
另外,夾簧閉合器套筒520移動到圖2所示的它的第二種位置的結果是,成對的O形圈密封部件558中的下面的一個移動到與填充閥杆524內的槽524d對齊(圖1b)。結果,消毒劑循環和流通路徑(前面總體上用帶箭頭的編號562表示)從通道560處打開,通過在填充閥杆524和夾簧閉合器套筒520之間形成的環形間隙568(圖1b和2a),並且通過分布在蓋子部件22的可消毒表面部位26上的環形徑向分布的空間570。環形空間570是向上由孔542a上的臺階542f的表面限制的。消毒劑流通路徑562通向材料衝洗流通路徑530。在這種情況下,它提供了沿流通路徑562輸送的消毒劑的出口或排洩流通路徑。材料衝洗流通路徑530優選是通過一對周向相對的通道572形成的,所述通道是由填充頭組件502形成的,不過,本發明並不局限於此。在這種場合下,兩個通道572都被用作沿流通路徑530輸送的消毒劑的出口通道。此時,控制通道560a/b的出口循環的循環控制閥560c中的一個是閉合的,而供應一側的閥560c保持開放。因此,在通道560a/b中的循環終止,並且腔室564成為消毒劑沿通道560a供應到該腔室中的供應腔室,並且隨後沿流通路徑562流動,最好參見圖2a。
因此,正如在圖2a中流動箭頭所示出的,所述箭頭是沿該消毒劑流通路徑562延伸的,並且離開衝洗流通路徑530(即圖2a所示的通道572,圖2上所示出的流體出口箭頭),消毒劑流體(它可能是消毒蒸汽或較高溫度的其他消毒劑,或者可以是處在較低或者甚至是環境溫度下的另一種消毒劑)流過蓋子22的可消毒的表面部位26,並且對它進行消毒。
應當指出的是,在對可消毒的表面部位26進行消毒的過程中(即消毒劑流通的時間間隔是必須的),在通過成對的O形圈密封部件546中的下面一個,以及流通路徑562和環形腔室548之間發生任何洩露的情況下,腔室548中的壓力水平會提高。通過打開閥554,通過採用壓力傳感器556檢測腔室548中的任何壓力提高,可以確定由O形圈密封部件546中的下面一個所提供的密封完整性的「狀況」。因此,在用這種方式檢測到在成對的O形圈密封部件546中的下面一個發生洩露的情況下(即在消毒劑流動期間根據腔室548中的壓力增加),成對的O形圈密封部件中的上面一個將會在消毒劑流通路徑562和腔室542c的材料之間提供密封完整性。不過,成對的O形圈546中的下面一個的洩露表明填充機構500到所有連續的容器10的順序操作應當被中斷,以便能夠更換下面的O形圈密封部件546。
可以打開閥552,並且可以用一種消毒材料,如消毒冷凝物,或用諸如蒸汽的消毒劑填充腔室548。可以將所述消毒材料或消毒劑保持在比通道562中的消毒流體高的壓力下,以便不可能出現進入腔室548的洩露。因此,不可能通過流通路徑562中的消毒壓力迫使活的微生物通過O形圈546,並且進入腔室542c上的材料流通路徑。
或者(或作為替代方案),可以用各種方式將消毒劑放入腔室548,以便發揮防止微生物強制進入所述材料流通路徑的隔離屏障的作用。腔室548中的消毒材料沒有必要保持在較高壓力下,因為通過兩個O形圈546中的下面的一個強制進入的所有微生物,都會被消毒劑殺死。
對上文所述作進一步說明,應當指出的是,由於消毒劑在通道560a/b和腔室564中的循環一直保持到腔室564成為消毒劑沿路徑562流動的輸送腔室,如此輸送的蒸汽或其他消毒劑是新鮮的和/或熱的,並且能最有效地實現對可消毒表面26的消毒。另外,可消毒的表面26是較小的,以便使該表面以及形成腔室570的其他表面達到足以確保消毒作用的溫度/時間條件所需要的時間間隔也較短。
另外,正如圖2a所示,在消毒劑流過腔室570並且通過表面26期間,凸緣部分22c延伸通過由蓋子部件22的筒狀部分22a和出口部件18形成的界面或密封襯裡22a』。因此,不會迫使活的微生物通過該密封界面,並且進入容器10的腔室16。
然後,抓握部件/提升部件504從它的第二個位置移動到它的第三個位置(圖3),其中,所述蓋子部件22被完全帶入填充空腔512,並且與臺階542f的向下放置的表面結合,消除所述環形空間570,並且使一個環形或圓環狀刀刃裝置574(最好參見圖2a,並且它從填充頭組件502的臺階542f的內部邊緣下垂到填充空腔512中)下沉到(並且優選軸向向下通過)蓋子部件22的凸緣部分22c。應當指出的是,本發明並不局限於使刀刃574完全切割凸緣部分22c。不過,刀刃574的頂端,刀尖,或頂端574a完全穿過凸緣部分22c,並且可以略微穿透到出口部件18的材料中,位於管狀部分18f的上部。另外,可以在出口部件18的軸向末端表面上提供一個淺的周向凹槽,以便刀具部件574的穿透頂端不會下沉到出口部件18的末端表面中或密封性地與該表面結合。另外,應當指出的是,刀刃574切割消過毒的表面26的邊界範圍內的凸緣部分22c。因此,刀刃574將蓋子部件22有效分成獨立的中央柱塞部分(現在用編號22f表示)和一個獨立的周向套筒部分(在這裡用編號22g表示),最好參見圖3a。因此,消毒表面26被分隔成兩個部分,其中的一個部分具有現在的獨立的柱塞部分22f,而另一部分具有現在的獨立的套筒部分22g。
圖4表示夾簧組件518和夾簧閉合器套筒520隨後作為一個整體同時移動到它們的相對所述填充閥杆524的第二個位置。夾簧組件518和夾簧閉合器套筒520的這種運動將柱塞部分22f從出口部件18中拉出,並且將該柱塞部分軸向(即通過垂直相對運動)(參見附圖)拉入填充閥杆524的下部中的柱塞部分凹槽522中。從圖4中可以看出,在柱塞部分22f的這種位置上,所述柱塞部分基本上沒有軸向向外突出(即向下)超過填充閥杆524下部的部分。換句話說,柱塞部分22f被軸向完全納入柱塞部分凹槽522。另外,柱塞部分凹槽522的內徑略小於刀刃574的直徑,以便柱塞部分22f與填充閥杆524的柱塞部分凹槽522進行過盈和密封性緊密配合。柱塞部分22f進入柱塞部分凹槽522的這種密封性緊密配合,進一步將現在攜帶有該柱塞部分22f的位於消毒表面26的環形部分內的柱塞部分22f的上表面與材料流通路徑526隔離,正如通過參見圖5可以理解的。如圖4所示,套筒部分22g在出口部件18上保持到位。
圖5表示填充閥杆524現在移動到它的第二個位置。這種運動是與夾簧組件518,夾簧閉合器套筒520和柱塞部分凹槽522內的柱塞部分22f同時進行的。換句話說,當填充閥杆524移動到的它的第二個位置時,它攜帶著所述其他部分。填充閥杆向它的第二個位置的移動,打開了從導管528通向腔室542c,並且沿孔542a到達出口部件18和該出口部件的通道20的材料流通路徑526。因此,正如圖5上的流體箭頭所示出的,材料從導管528流入容器10的腔室16。再次討論柱塞部分22f與夾簧閉合器套筒520的密封結合(即位於臺階/肩部24b/24c上的套筒部分520a處),和柱塞部分22f在填充閥杆的柱塞部分凹槽中的密封性結合(即通過該柱塞部分22f在具有略小一些的直徑的柱塞部分凹槽522中的過盈配合),可以看出,通過本發明實現了凸臺24的未消毒的中央表面與材料流路徑526的雙重密封隔離。就是說通過保持未消毒的中央凸臺表面24與流通路徑526的充分的隔離確保該流通路徑的消毒。
當容器10幾乎被沿流通路徑526流動的材料充滿時,需要能夠確定放入容器10中的材料數量。這種確定可以通過對容器10和它的容納物進行稱重實現,以便確定業已放入該容器中的材料量。不過,全速流動的通過出口部件18進入該容器中的材料的衝擊力和反作用力,可能干擾對容器10和它的容納物進行稱重的需要。因此,圖6表示填充閥杆524隨後移動到第三個位置,其中,填充閥杆仍然是開放的,不過是相對孔542a的腔室542c和較小的直徑部分之間的過渡部分是密封間隔的。在填充閥杆524的這種位置上,所述閥杆起著節流作用,顯著降低材料從導管528進入容器10的流速。因此,來自流入容器10的材料的衝擊力和反作用力顯著降低,並且可以更方便地和精確地對所述容器和它的容納物進行稱重。應當指出的是,在圖6中柱塞部分22f在該節流操作期間被完全遮擋在柱塞部分凹槽522內。因此,柱塞部分22f不參與所述材料流的這種節流,並且,在填充閥杆和填充頭的主體542之間的「收縮部位」或最小流體面積的部位發生的高速材料流不會對柱塞部分22f產生衝擊,因此,在阻塞間隔期間或在關閉填充閥杆期間,不存在柱塞部分22f與填充閥杆的末端分離的傾向。
另外,可以通過流量計系統(累計體積流量測定系統)實現對業已將多少材料放入容器10中的測定。在這種情況下,可能仍然需要使用圖6所示的節流步驟。另一方面,圖6所示的節流步驟可以通過對阻止所述流動的動量的預測性測定而取消,並且,在該預測中包括導致該填充閥杆從完全開放到閉合狀態的過渡期間發生流動的補償因素。因此,有可能取消採用圖6所示節流步驟所需要的時間和動作。
圖7表示填充閥杆隨後恢復到它的第一或關閉位置,阻止材料流進入容器10。圖8表示夾簧組件518和夾簧閉合器套筒520隨後向下相對填充閥杆524推進,以便夾簧組件518恢復到它的第一個位置,將柱塞部分22f恢復到它的在出口部件18內的、並且關閉該部件的原始位置。圖9表示抓握部件/提升部件504與夾簧組件518和夾簧閉合器套筒520一起最後降低到它的第四個位置(大體上與所述第二個位置相同),以便將出口部件18和蓋子部件22(現在包括獨立的柱塞部分22f和套筒部分22g)降低,略微離開(即從附圖中看向下)填充空腔512。出口部件18和蓋子部件22的這種向下運動再次向上打開了分布在可消毒表面26上的環形空間570,並且將刀刃574從蓋子部件22的凸緣部分22c的材料中拉出。在蓋子部件的這種位置上,材料衝洗流通路徑530(通道572)和/或消毒劑流通路徑562被用於沿成對的通道572中的一個導入消毒衝洗材料(或許是消毒水),而成對的通道572中的另一個被用作衝洗出口通道。正如上文所披露的,可以沿消毒劑流通路徑562導入消毒蒸汽或另一種消毒劑,以便協助攪拌並且排出仍然殘留在蓋子22外部的所有材料。這種衝洗流動,導致了所述衝洗流體,消毒劑,和清除的材料從成對的通道572中的另一個中流出,正如圖9上的箭頭所表示的。
圖10表示夾簧閉合器套筒520隨後相對填充閥杆524提升到第一個位置,使得夾簧組件518打開,並且釋放蓋子部件22(實際上釋放所述蓋子部件22的現在已獨立的柱塞部分22f)。隨後將抓握部件/提升部件504降低到它的第一個位置(如圖1所示),並且抓握爪506打開到它的第一個位置(同樣參見圖1),以便隨後可以將填充過的容器10從填充機構500中取出,轉移到儲存位置或做好運輸的準備。
第二種實施方案-容器的概述現在同時參見圖11和12,這兩幅附圖表示用於實施本發明,並且體現本發明的容器的另一種實施方案。由於圖11和12的所述替代實施方案與圖1-10所示出的和說明的第一種實施方案具有很多共同的部分。因此,圖11和12中在結構上或功能上與圖1-10中的部分類似的部分具有上文所使用的相同的編號,不過將該編號增加了100。從圖11和12中可以看出,填充機構600與上面結合圖1和10所示出並且說明的填充機構500大體上相同或完全相同。這可能是一種情況,但本發明並不局限於此。實際上,容器110同樣與上面所示出的和披露的容器10相同,所不同的是,蓋子部件122包括並且攜帶一個分配閥門580。該分配閥門形成了一個通道,該通道用虛線箭頭582表示,它從容器110的腔室116通過所述閥門向外連通用帶箭頭的編號584表示的分配口。在閥門580上安裝有一個分配控制手柄586,並且該手柄586控制來自容器110內的,通過通道582和通過分配口584的材料流。
參見圖11,可以看出容器110結合在出口部件118處,與容器10的方式相同。填充機構600在此處的設計與機構500類似,不過本發明並不局限於此。換句話說,儘管與填充機構500相同的填充機構600在夾簧組件618的軸向延伸的空腔588內部,具有容納攜帶在蓋子部件122上的閥門580的足夠空間,但可以在所述蓋子部件上提供一個更大的閥門,並且將所述填充機構設計成在所述夾簧組件內具有更大空間的空腔。
圖12表示具有出口部件118和安裝在蓋子122上的閥門580的容器110,與容器10類似,被容納在填充空腔512中。不過,在這種情況下,所述閥門向上延伸到空腔588中,以便所述閥門不會干擾夾簧組件618的工作。在所有其他方面,圖11和12所示實施方案的結構和操作與圖1-10所示出的和說明的實施方案相同。
第三種實施方案-容器的概述由於圖13-21中的第三種替代實施方案與在圖1-10中所示出的和說明的第一種實施方案具有很多共同的部分,圖13-21的填充機構與圖1-10中的填充機構在結構或功能上類似的部分,採用與上面相同的編號,不過將這些編號增加了200。與圖1-10中的容器相比,這裡的容器的部分增加了20。
首先參見圖14,示出了柔性袋狀形式的容器30。容器30包括相互配合形成一個可變體積空腔36的一對壁32,34。將一個管狀出口部件38密封性地連接在壁32上。所述管狀出口部件38包括一個構成與空腔36連通的通道40的主體38a,並且該出口部件向外形成了一個徑向向外延伸的凸緣部分38b,該部分與壁32密封性地連接。與凸緣38b間隔,主體38a形成了一對徑向向外延伸的套管部分38c和38d。所述套管部分38c和38d相互配合形成了徑向開口的周向槽38e。在套筒38c的上面,出口部件主體38a包括一個筒形管狀部分38f。該筒形部分38f包括一個徑向向外延伸的周向邊緣38h,它位於靠近該管狀部分38f的末端部分。
將一個蓋子部件42密封性地安裝在出口部件38上,所述蓋子部件包括一個被密封性地容納在通道40中的筒形部分42a。蓋子部件42包括一個跨越並且封閉筒狀部分42a的壁部分42b,一個徑向向外延伸的凸緣部分42c,向外延伸成攜帶一個懸垂的圍擋或套筒部分42d。應當指出的是,在圖14中凸緣部分42c是較薄的,或者具有小尺寸的厚度。因此,凸緣部分42c被認為是易碎的。
套筒部分42d是周向連續的,並且向外覆蓋該出口部件的筒狀部分38f。套筒部分42d在靠近它的下部末端部分形成了一個徑向向外延伸的周向肩部或臺階42h。在臺階42h上面,套筒部分42d呈現一個徑向向外放置的光滑的筒狀表面42e,並且,可以理解的是,表面42e是可密封性地接合的。
同樣如圖14所示,蓋子部件42包括一個居中設置的向上延伸的凸臺部分44,它是徑向下切或凹陷的,以便提供徑向向外的開放周向槽44a,並且它在44b處形成臺階,以便呈現一個徑向設置的肩部44c。因此,蓋子部件42向外呈現一個可消毒的表面,總體上用帶箭頭的編號46表示,它是周向連續的,並且它徑向分布在分別用編號44b和44c表示的臺階和/或肩部之間,並且向外包括表面42e的至少一部分。
填充機構第二種實施方案的概述現在彼此結合地參考圖13-21,應當指出的是,這些附圖表示利用總體上用編號700表示的袋狀容器填充機構或填充系統填充袋狀容器30的一系列步驟。袋狀容器30相對上面袋狀容器的第一種實施方案具有所披露的很多相同或相似的部分。
首先參見圖13,可以看到一個空的柔性袋狀容器30與填充機構700的填充頭組件部分702預備性對齊並且相對。抓握部件和提升組件裝置704固定容器30,該組件包括一個具有大體上為弧形表面部分706a的抓握爪706。抓握爪706攜帶在提升部件710上。填充機構700實施一系列類似於上文所說明的和披露的步驟或動作,所不同的是,圖13-21的實施方案沒有利用刀刃來分離蓋子部件42的套筒部分42g和柱塞部分42f。在圖13-21的實施方案中,蓋子部件42的套筒部分42g通過易碎的凸緣部分42c與柱塞部分連接。該易碎的凸緣部分42c是通過諸如施加拉伸張力而破裂的,以便分離蓋子部件42的套筒部分和柱塞部分。正如下文所將要進一步說明的。應當指出的是,本發明不局限於通過拉伸張力破壞所述易碎的凸緣部分,並且,可以採用其他方法破壞所述凸緣部分。
因此,附圖13-21提供了一系列方法步驟,包括·首先抓住(圖13)並且提升出口部件38和蓋子部件42,以便將所述出口部件和蓋子部件納入填充頭組件702的填充空腔712中,其中,表面42e與一對O形環類型的密封部件714a和714b密封性地結合,該密封部件各自分別被攜帶在填充頭組件702的一對槽716a和716b中(圖13),不過,本發明並不局限於此;然後
·抓住蓋子部件42的槽44a(通過使用夾簧組件718)將蓋子部件42的臺階-肩部44b/44c與夾簧閉合器套筒720的末端邊緣密封性地結合,並且打開通向可消毒表面46的消毒劑流通路徑;·通過使消毒劑沿消毒劑流通路徑762流動對所述可消毒的表面部位46進行消毒(圖15a);·在所述可消毒的表面部位上使凸緣部分42c破裂,並且使蓋子部件42的套筒部分42g和柱塞部分42f彼此分離(圖16和16A);並且將套筒部分42g移動到位於出口部件32上的第二個位置(圖16a)·將蓋子部件42的柱塞部分42f從出口部件38內取出,並且密封性地進入填充頭組件702的填充閥杆724的柱塞部分凹槽722中(圖17);以及然後·使填充閥杆724從閉合位置(圖13-17)移動到打開位置(圖18)以便使材料通過出口部件38的通道240流入容器30;·將填充閥杆724恢復到它的最初的閉合位置,阻止材料流進入容器30(圖19)(如上文所述,可以包括一個節流步驟),並且使柱塞部分42f返回到出口部件38內的密封位置(還可參見圖19);以及隨後,·略微降低出口部件和蓋子部件(仍然包括現在分離的套筒部分42g和柱塞部分42f),以便打開總體上用帶箭頭的編號730表示的材料衝洗流通路徑,並且使衝洗液體流過可消毒的表面部位46,以便基本上清除殘留在該表面部位上的所有殘留材料(圖20和20a);·取出夾簧閉合器套筒720,實現夾簧718與蓋子42的柱塞部分42f的凸臺部分44的分離(再次注意,蓋子部件42業已分成柱塞部分42f,和分離的套筒部分42g),以便做好從填充空腔712中取出出口部件和蓋子部件的準備(圖21);使填充過的容器30的出口部件38(用蓋子部件42密封該出口部件)恢復到圖21所示的狀態(大體上與圖13所示相同的位置),其中,抓握爪706打開,以便從填充機構700中釋放出填充過的容器。
現在按順序並且更詳細地參見圖13和圖15-21,可以看出填充頭組件702具有一個垂直延伸的大體上為管狀的主體742,形成了一個垂直通孔742a,其中,活動地容納了所述填充閥杆724。孔742a包括一個較大直徑部分742b,材料流通道728與它相通,與周向槽742c連通。孔742a還包括一個錐形部分742d,提供了一個錐形閥座表面,同樣用相同的編號742d表示。閥座表面742d通過短的筒形孔部分742e,和向外延伸的孔部分742f,通向填充空腔712,該空腔在填充頭組件702上向外和向下打開。
填充閥杆724是管狀的,以便形成一個通向錐形座表面724b的臺階形外徑表面724a,並且還形成一個臺階狀通孔724c。一對分開的槽744a和744b接納成對的O形圈密封部件中的相應的一個,各自用編號746表示。
將夾簧閉合器套筒部件720納入管狀填充閥杆724的孔724c中。夾簧組件718包圍套筒部件,夾簧組件718包括一個一致的部件718a和多個夾簧分支718b。
如圖15所示,當抓握部件/提升部件704提升到它的第二個位置時,將蓋子部件42插入填充空腔712,並且成對的O形圈密封部件714a和714b與該蓋子部件42的表面42e密封性結合。在蓋子部件42的這種位置上,蓋子部件的凸臺部分44將會進入夾簧組件718的下部,不過,不會固定在該夾簧上,因為如圖13所示,夾簧分支718a仍然處在它們的開放位置。
圖15表示夾簧閉合器套筒720相對填充閥杆724從圖3-13所示的它的第一個位置移動到圖15所示的它的第二個位置的結果。夾簧分支718b隨後嵌入槽44a中,並且夾簧閉合器套筒720末端邊緣表面720a』密封性地(即強制地)結合在蓋子部件42的軸向臺階44b上和/或通過與孔720b中的肩44c結合而密封性地結合在徑向肩部44c周圍。結果,使蓋子部件42的可消毒的表面部位46與環境(即通過成對的O形圈密封部件714a和714b)隔離,並且與夾簧閉合器套筒內的環境隔離。
另外,消毒劑循環和流通路徑(在前面總體上用帶箭頭的編號762表示)從通道760a/b處打開,通過環形間隙768(圖15a)並且通過分布在蓋子部件42的可消毒表面部位46上的環狀徑向延伸的空間770。因此,消毒劑流過蓋子部件42的可消毒的表面部位46,並對它進行消毒。同樣,在將消毒劑消毒性輸送到表面部位46期間,通道760a/b的返回一側是關閉的。另外,在消毒期間,凸緣部分42c延伸通過由蓋子部件42的筒狀部分42a和出口部件38形成的界面或密封襯裡42a』。因此,不會有活的微生物被強制通過該密封界面並且進入容器30的腔室36。
然後,抓握部件/提升部件704從它的第二個位置移動到它的第三個位置(圖16和16a),其中,蓋子部件42被完全帶入填充空腔712,並且與臺階742f的向下設置的表面接合,消除了環形空腔770。出口38和蓋子部件42的這種運動使蓋子部件的徑向肩部42h與環繞填充空腔712的向下設置的表面712a形成強制結合,並且導致蓋子部件42的凸緣部分42c受到拉伸張力(圖16a)。作用在易碎凸緣部分42c上這種拉伸張力使該凸緣部分破裂,以便套筒部分42g與柱塞部分42f分離。另外,套筒部分42g沿出口部件38軸向向下運動到圖16a中所示的位置(第二個位置),其中,凸緣部分42c的破裂的邊緣42c』抓住出口部件42的徑向邊緣38h。因此,在第二種位置上,套筒部分42g被固定在出口部件42上。
圖17表示夾簧組件718和夾簧閉合器套筒720隨後作為一個整體,同時移動到相對填充閥杆724的它們的第二個位置。夾簧組件718的這種運動將柱塞部分42f從出口部件38中拉出,並且將該柱塞部分密封性地軸向拉入填充閥杆724的柱塞部分凹槽722中。
現在,圖18表示填充閥杆724被移動到它的第二個位置,打開通向出口部件38和出口部件38的通道40的材料流通路徑726。因此,材料從導管728流入容器30的腔室36中,正如在圖18上的流通箭頭所示出的。
圖19表示填充閥杆724隨後返回到它的第一或閉合位置(中間節流位置,並且可以在填充容器30時選擇性地採用阻塞步驟)。阻止材料流進入容器30。圖19還表示夾簧組件718和夾簧閉合器套筒720相對填充閥杆724向下推進,以便夾簧組件718回到它的第一個位置,使柱塞部分42f回到在出口部件38中的原始位置,並且關閉該部件。
圖20和20a表示,抓握部件/提升部件704隨後被降低到它的第四個位置(大體上與第二個位置相同),使得夾簧組件718和夾簧閉合器套筒720將出口部件38和蓋子部件42(現在包括分離的柱塞部件42f和套筒部分42g)略微推出(即從附圖中看是向下)填充空腔712。出口部件38和蓋子部件42的這種向下的運動再次向上打開了分布在可消毒表面46的所述部分的環狀空間770,如圖20a所示,該環狀空間仍然與柱塞部件42f在一起,並且通過出口部件38的暴露的末端邊緣表面。
在所述蓋子部件的這種位置上,利用材料衝洗流通路徑730(通道772)和/或消毒劑流通路徑762沿成對的通道772之一導入消毒衝洗材料(可能是消毒水或蒸汽),同時將成對的通道772中的另一個用作衝洗出口通道。正如前面所披露的,消毒蒸汽或其他消毒劑還可以沿消毒劑流通路徑762導入,以便有助於攪拌並且清除仍然殘留在蓋子部件42外面和出口部件38的暴露的末端邊緣表面上的所有材料。這種衝洗流動導致了衝洗液,消毒劑,以及被清除的材料從成對的通道772中的另一個中流出,正如圖20a上的箭頭所表示的。
最後,圖21表示夾簧閉合器套筒720隨後相對填充閥杆724提升到第一個位置,使得夾簧組件718打開,並且釋放蓋子部件42(實際上釋放蓋子部件42的現在已分離的柱塞部分42f)。然後,將抓握件/提升件704降低到它的第一個位置(如圖13所示),並且將抓握件爪706打開到它們的第一個位置(同樣參見圖13),以便填充過的容器30隨後可以從填充機構700中取出,並且轉移到儲存位置或做好運輸的準備。
替代實施方案-容器的概述首先參見圖22,示出了柔性袋狀容器50。應當指出的是,圖23表示處在隔離狀態的該容器的蓋子部件62。容器50包括相互配合形成可變體積的空腔或腔室56(在圖22中該腔室是收縮的)的成對的壁52,54。管狀出口部件58密封性地連接在壁52上,並且形成一個與空腔56連通的通道60。在出口部件58中密封性容納一個蓋子部件62,並且向外形成一個具有周向連續的外表面的徑向延伸的套管58a。蓋子部件62總體上被設計成一個柱塞,並且包括一個筒狀部分62a,該部分被密封性地納入出口部件58內的通道60中。蓋子部件62的筒狀部分62a包括一對軸向分隔的密封圈部分,分別用帶箭頭的編號62b和62c表示。在密封圈62b和62c之間,筒狀部分62a形成了一個徑向向外開放的槽62d。當蓋子部件62被密封性地納入出口部件58的通道60中時,槽62d與出口部件58配合,形成一個周向氣體儲存腔室62e。
蓋子部件62包括一個上部壁部分62f,它跨越並且封閉筒狀部分62a。壁部分62f形成了一個向上延伸的凸臺部分64,由它形成一個徑向向外開放的槽64a。在凸臺部分64周圍,筒狀部分62a包括一個向上延伸部分62g,它提供了一個軸向設置的密封末端表面62g』和徑向向內設置的(即向內朝向凸臺部分64徑向設置的)密封表面62g」。
為了提供一定體積的與腔室62e連通的高壓氣體,由筒狀部分62a形成一個腔室62a和筒狀部分62a的內部空腔68連通的氣體口66。該空腔是通過插入空腔68的臺階狀下部62a的下部壁部件70封閉的,並且密封性地固定(即可以通過塑料焊接)到位。
最好參見圖23,將上部壁部分62f設計成具有較薄的,柔性的隔膜部分72,該隔膜在它的未變形的、未張緊的狀態下,是朝外凹陷的。不過,最好參見圖22,當蓋子部件62受到內部壓力時,該隔膜部分72向外突出。因此,隔膜部分72起著蓋子部件62加壓的可見的和觸覺測試按鈕的作用。就是說包裝50的用戶可以通過查看或觸摸隔膜部分72,證實所述蓋子部件保持內部壓力的情況。只要該部分72是向外突出的(即突出),蓋子部件62就是從內部加壓的。
填充機構的另一種實施方案現在參見圖24-27,示出了一種填充頭802。該填充頭被設計成與圖22所示的袋狀容器配合,以便用流體材料或產品填充該容器。另外,將填充頭設計成能將蓋子部件從容器中取出,並且在恢復蓋子部件62與出口部件58的密封配合之前,用高壓氣體填充腔室68(或更新該氣體)。圖24表示總體上用編號800表示的填充機構或填充系統。
同樣,如圖24所示,所示出的空的柔性袋狀容器50與填充頭802接合,並且做好了用流動產品填充的準備。由所述填充機構抓住該容器,並且將它提升到填充頭的填充空腔812中。通過提升部件組件804將容器50從第一個位置(類似於圖1所示實施方案的位置)移動到圖24所示的第二個位置。在所述第二個位置上,與夾簧組件818結合的夾簧閉合器套筒820與所述蓋子部件密封性地接合,將所述蓋子部件的中央部分與蓋子部件和出口部件之間的密封界面隔離。在該第二位置上,出口部件858與填充頭802密封性地配合,以便將出口部件和蓋子部件的界面與填充頭的外部環境隔離,以便可以對出口部件58和蓋子部件62中的任一個的外表面的部分進行消毒。該消毒步驟如圖24所示。
詳細參見圖24,可以看出夾簧組件818包括與多個夾簧分支818配合的一個夾簧閉合器套筒820,以便所述夾簧分支嵌入蓋子部件的凸臺部分64的槽64a中(參見圖22和23)。夾簧閉合器套筒密封性地嵌入蓋子部件的部分64g中,以便表面64g」密封性地結合在夾簧閉合器套筒的外徑上。在夾簧組件位於蓋子部件62和提升部件組件804上的這個位置上,出口部件58被密封性地納入填充空腔812中,以便該出口部件外表面上的套筒58a密封性地嵌入填充空腔812中。
在出口部件和蓋子部件的這種位置中,消毒劑通過消毒劑入口860a,環狀腔室860b和出口860c流動(如圖24上的箭頭所示)。該口860c通向內部由夾簧閉合器套筒820界定外面由填充頭802的填充閥杆824界定形成的環狀空間860d。消毒劑從環形腔室870中的環形空間860d流過出口部件58和蓋子部件62的環狀可消毒表面部分66,所述表面部分66包括這兩個部件的密封界面的弧線。在消毒劑流過可消毒的表面部分66期間,仍然有活力的微生物不能強制通過蓋子部件和出口部件的密封界面,在腔室62e中存在高壓氣體。該高壓氣體還可以是抑制細菌的或對微生物有毒的。因此,能確保容器50內部的連續無菌性。離開環形腔室870的消毒劑進入排放歧管890,並且通過排放出口892由歧管890排出填充頭802。
然後,提升部件組件804將出口部件58移動到圖25所示的第三個位置,此時套管58a的軸向表面可以與填充頭802的相對的表面密封性地結合。另外,套筒58a上面的出口部件58的周向表面可密封性地嵌入填充閥體842的孔842a中。填充閥杆824提供了一個蓋子部件凹槽822,可以將蓋子部件62滑動地納入該孔中。就是說,如圖26所示,夾簧組件818相對填充閥杆824向上運動,以便將蓋子部件62從出口部件58中取出,並且軸向向上拉入填充閥杆824的凹槽822。填充閥杆824本身是管狀的,以便形成一個腔室860b。
圖26表示夾簧組件818相對填充閥杆824從圖25所示的它的位置向上移動到圖26所示的它的位置的結果。夾簧組件818和夾簧閉合器套筒820的這種運動,將蓋子部件62從出口部件58內拉出,並且將該柱塞部分軸向拉入(即從附圖中看是通過垂直相對運動)填充閥杆824的下部中的蓋子部件凹槽822。
現在,填充閥杆824被移動到第二個位置,打開了從入口826進入容器50的材料流(圖27)。這種運動是與夾簧組件818,夾簧閉合器套筒820,和蓋子部件凹槽822中的蓋子部件62一起進行的。為了方便填充閥杆824的軸向運動,由填充閥頭802形成一個消毒劑密封腔室894,填充閥杆824可以通過它往復運動。消毒劑密封腔室894具有一個入口894a,向它裡面輸送消毒劑,以及一個出口894b,通過它將消毒劑從填充頭802中排出。
然後,如圖27上的流動箭頭所示,材料從輸送通道826流入容器50的腔室56中。當容器50被充滿時,填充閥杆恢復到它的閉合位置,如圖26所示。然後,應當指出的是,口890c與蓋子部件62內的腔室68連通。這種連通被用於將一定量的高壓氣體導入腔室68。然後,夾簧組件818和夾簧閉合器套筒820相對填充閥杆824向下推進,以便夾簧組件818恢復到它的將蓋子部件62恢復在出口部件58內的原始位置,並且封閉該部件的位置(圖25)。然後,再次將抓握部件/提升部件804降低到它的如圖24所示的位置,並且清洗接觸流動產品或材料的出口部件和蓋子部件的表面,以便清除殘留的所有這種材料或產品。最後,將夾簧閉合器套筒820提升到它的相對填充閥杆824和夾簧組件818的第一個位置,使得夾簧組件818打開,並且釋放蓋子部件62。並且將抓握部件/提升部件804降低到它的第一個位置(在包括圖24-27的一類附圖中看不到,不過與圖1所示類似),並且打開抓握爪806,以便釋放填充過的容器50。
另一種替代實施方案-容器的概述現在組合參見圖28-30,並且首先參見圖28,示出了柔性袋狀容器80的另一種實施方案。容器80大體上類似於圖1-10所示出的和說明的容器,並且可以與所示填充頭一起使用,兩種容器和填充頭具有一種特有的差異。參見圖28,可以看出,出口部件88包括在通道90上的,多個周向分離的,徑向向內的,並且周向分布的鎖定突出部分74。類似地,蓋子部件92的筒狀部分92a包括一個周向分布的和徑向向外延伸的多個周向分隔的鎖定翼片76。如圖28所示,當鎖定翼片76分別與鎖定凸耳74之間的間隙軸向對齊時,所述蓋子部件92可以結合在出口部件88上,如圖28中的箭頭所示。圖29表示蓋子部件92結合在出口部件88上的結果,通過鎖定翼片76和鎖定凸耳74的適當的旋轉排列,在結合之後沒有相對轉動。如圖30所示,可以將蓋子部件92分隔成獨立的柱塞部分92f和獨立的套筒部分92g(即通過填充機構分離)。另外,柱塞部分可以從出口部件88的孔90中軸向取出,正如上面所披露的第一種實施方案那樣(通過圖30上的向上的箭頭表示)。
不過,一旦將容器80充滿,柱塞部分92f就嵌入出口部件88中,首先通過一個軸向運動(圖30上的箭頭),隨後是柱塞部分92f相對出口部件88的相對旋轉運動(同樣在圖30上加箭頭)。其結果是,柱塞部分92f被可靠地鎖定在出口部件88中。然後,為了從出口部件88中取出柱塞部分92f,必須施加相對旋轉運動,然後軸向拉動柱塞部分,將它從出口部件92中取出。
圖28-30表示為了使填充機構能夠將蓋子部件92鎖定在出口部件88中,所述填充頭必須能夠在柱塞部分92f和出口部件88之間施加相對轉動。
容器的另一種替代實施方案下面組合參見圖31-35,首先參見圖31,示出了柔性袋狀容器110的另一種實施方案。該容器110大體上類似於圖1-10所示出的和說明的容器,並且可用於所示出的填充頭,所述容器具有一種顯著差別。參見圖31,可以看出,出口部件118包括一個通道120,該通道120具有一個周向槽120a,用於與在蓋子部件122的管狀部分122a上形成的周向隆起部分118f』形成密封性配合。
不過,如圖31所示,蓋子部件122包括一個中央的,軸向長形杆122i,它向出口部件118的內部延伸進入空腔116。杆122i具有一個碟形可彎曲的彈性擦拭部件122j。擦拭部件122j的外徑略大於孔120的直徑,所述孔包括孔120的形成槽120a的部分。因此,擦拭部件120j必須彈性變形,以便通過孔120(參見圖33-35,了解所述碟形擦拭部件在通過通道120時如何變形成淺的錐形形狀)。
因此,如圖31上的箭頭所示,將蓋子部件122放置在出口部件118上,使碟形擦拭部件122j彈性變形,使得該擦拭部件122j通過孔120,並且進入容器110的間隙116(參見圖32)。然後,類似於圖1-10所示出的和說明的,填充機構能夠將所述蓋子部件分成柱塞部件122f和套筒部分122g。如圖33所示,然後從出口部件188中取出柱塞部件122f,使擦拭盤呈現淺的錐形形狀,以便通過通道120。參見圖34,一旦將柱塞部件122f從出口部件118中取出足夠的距離,擦拭部件122f就大體上恢復它的碟形形狀。在填充容器110之後,通道120將具有殘留在該通道表面上,包括殘留在槽120a中的材料或產品。然後,當柱塞部分122f恢復到它的密封性封閉出口部件118的位置時,擦拭盤122j首先向內通過通道120(圖35),刮刷通道120和槽120a,基本上清除業已放入容器110中的產品或材料。因此,所述蓋子部件和出口部件的密封性配合表面能夠更有效地密封。
容器的另一種替代實施方案參見圖36-40,首先參見圖36,示出了柔性袋狀容器910。應當指出的是,圖36表示容器910的各自隔離的出口部件918和蓋子部件922。不過,在圖36中,出口部件918和蓋子部件922是取向為做好在對該容器進行消毒之前密封容器910的準備。就是說,在生產容器910期間,將所述蓋子部件放置在所述出口部件上,將空腔916與環境隔離。然後,對整體容器910進行消毒,例如,通過輻射,使得該容器的內部沒有活的微生物。容器910包括一對壁912和914,就像前面所披露的容器那樣。不過,在圖32-36中沒有示出所述壁,因為僅僅示出了出口部件和蓋子部件。
不過,蓋子部件922具有與前面所示出的若干實施方案相同的特徵。就是說,蓋子部件922包括一個壁部分922b,一個具有犧牲套筒部分922d的凸緣部分922c。凸緣部分922c向外形成了蓋子部件922的環狀可消毒的表面部位926。另外,該凸緣部分與套筒部分922d組合,保護在蓋子部件922和出口部件918之間形成的密封界面(即密封界面的弧線)。壁部分922b包括一個柔性隔膜部分972。蓋子部件922的桶狀柱塞部分922a包括一對軸向隔離的密封套筒或平臺962b和962c。所述密封平臺962b和962c是分離的,以便配合性地形成徑向向外開口的槽962d。口966從槽962d向內與在桶狀部分922a內形成的氣體腔室968連通。下部壁部分970密封氣體腔室968的下部。
參見圖36,可以看出,在將蓋子部件922組裝到出口部件918上之前,氣體壓力腔室或空腔968處在環境壓力下,並且隔膜部分972是朝外凹陷的。圖37表示在將蓋子部件922組裝到出口部件918上之後,氣體腔室968仍然處在環境壓力下。在通過諸如輻射的方法對容器910進行消毒之後,以及在將消毒過的容器運輸給用戶期間,一直是這樣的。因為蓋子部件922密封了出口918,沒有微生物能夠進入消毒容器900的內部。如圖38所示,所述蓋子部件可以分隔成獨立的柱塞部分922f和獨立的套筒部分922g,所述分離是在對該部位進行消毒之後,在可消毒部位926內進行的。在對可消毒部位926進行消毒期間,凸緣部分922c保護柱塞部分922f和出口部件918之間的密封界面。
不過,圖39表示在重新放入出口部件918中之前(即在容器910用流動產品或材料填充之後),用一定體積的高壓氣體對氣體腔室968進行加壓,使得隔膜部分972向外突出。如圖40所示,所加載的高壓氣體在柱塞部分恢復到與出口部件918的密封關係之後,保留在柱塞部分922f的氣體腔室968中,以便,只要保持柱塞部分922的密封完整性隔膜部分972就保持向外突出的狀態。另外,該氣體壓力通過口966與槽962d上的周向腔室962e連通。就是說,儘管周向氣體壓力腔室962e本身可被用於保留加載的高壓氣體,通過口966使內部氣體壓力腔室968與腔室962e連通,提供大量額外的高壓氣體。
現在參見圖41-45(包括為這些附圖中的某一些提供的放大的示意圖)提供了使用圖36-40所示容器的填充機構1000。填充機構1000具有很多與本文的前面所提供的填充機構相同的特徵,並且還能使用具有出口和蓋子部件,在所述蓋子部件內具有內部氣體壓力空腔,以及在填充容器的過程中對該空腔加壓的能力。另外,所述填充機構能夠對填充過的容器進行部分充氣,作為填充所述容器的過程中的一個接近最終的步驟。在某些場合下,部分充氣的容器可能是優選的,因為在運輸期間,所述容器容納物的晃動,不會使容器的壁疲勞,並因此不會因為所述疲勞而導致開裂或破裂。
參見圖41和41A,以分解剖視圖形式示出了填充機構1000。填充機構1000包括與一個抓握部件和提升部件組件1004結合的填充頭組件1002。填充頭組件1002形成了一個填充空腔1012,在它裡面容納了容器910的出口918和蓋子部件922,以便進行填充。提供了夾簧組件1018和夾簧閉合器套筒1020,用於抓住蓋子部件922的凸臺924,正如通過前面的說明和解釋所能夠理解的。填充閥杆1024包括一個柱塞部分凹槽1022,並且通過兩個分離的密封部件1016與填充閥頭主體1042密封性地配合,以便形成腔室1048。不過,如圖41所示,在該實施方案中,填充閥杆1024本身包括一個淺的壁1090,形成一個周向的和軸向分布的腔室1090a。腔室1090a包括一個將其分隔成徑向向內的部分1090a』和徑向向外的部分1090a」的內部分隔部件1092。如圖41A所示,腔室1090的所述部分與環繞分隔部件的下端1092a的另一個部分連通。靠近填充閥杆1024的上部,有一對冷卻劑口1094a和1094b與腔室1090連通。一個口1094a與內部腔室1092a』連通,而另一個口與外部腔室1092a」連通。因此,通過口1094a導入的冷卻劑流必須縱向流過填充閥杆1024,環繞分隔部件1092的末端1092a,並且再次縱向流過該填充閥杆,到達另一個口1094b。
參見圖41,該附圖表示在本實施方案中,在填充頭1002的主體1042內形成了材料腔室1042c。另外,主體1042具有一個淺的壁部分1096,形成了一個環繞該材料腔室1042c的冷卻套,具有沿內部分隔部件1100分布的一個入口1098a和一個出口1098b,提供在該冷卻套中軸向流動的冷卻劑流。主體1042的下部被密封性地納入填充頭組件的垂直(即軸向)運動的杯形部分1102中。在與該部分結合的圖41A上用帶雙頭的箭頭表示所述部分1102的垂直相對運動。該部分1102形成了填充空腔1012,並且提供了材料衝洗口1030,並且提供了氣體壓力填充系統的連接1104(下面將進一步說明),它能選擇性地對填充過的容器進行有效充氣,或者在柱塞部分在出口部件內回復密封結合之前對柱塞部分進行充氣,或同時進行這兩種操作。
圖42和42A表示出口918和蓋子922結合到填充空腔1012中,夾簧閉合器套筒1020處在相對填充閥杆1024的一個位置上,其中,消毒劑流通路徑1062是打開的(注意填充閥杆1024內部的槽1024d,並且O形圈1046與該槽對齊)。因此,消毒劑流向並且通過蓋子部件922的可消毒部位926(即在腔室1072中),並且流出通道1072。在該消毒劑流過可消毒表面部分926期間,因為凸緣922c的存在,活的微生物不能強制通過蓋子部件和出口部件的密封界面。因此,確保了容器910內部的連續無菌性。
圖43表示提升部件組件1004隨後將出口部件918移動到刀刃1074(最好參見圖42A)切割凸緣部分922c的位置,以便使柱塞部分922f與套筒部分922g分離。然後,夾簧組件1018和夾簧閉合器套筒1020相對填充閥杆1024同時向上運動,將柱塞部分922f拉入填充閥杆1024的柱塞部分凹槽1022。然後,填充閥杆1024從圖41和42所示的它的位置向上移動到圖43所示的位置,打開從所述腔室1042c流向容器910的空腔916中的材料流,正如圖43的流動箭頭所示出的。一個材料輸送管1028連接到腔室1042c中,正如通過圖43和上面所提供的附圖和說明可以理解的。
圖44表示一旦通過填充頭組件1002並且沿著出口918的通道920將流動材料或產品導入容器910,就可以將相同的填充頭用於選擇性地對袋狀容器910進行充氣,以便減輕或消除該容器的容納物晃動對該容器的壁造成的影響。所述充氣優選使用無菌氣體進行。參見圖44,特別是圖44A,可以看出,下部部件1102業已降低到(通過降低抓握部件和提升部件組件1004)所示出的位置,其中,部件1102與填充頭主體部分1042配合,形成腔室1106。口1104通向腔室1106。如圖44A所示,腔室1106通過在部件1102和填充頭主體部分1042的下部之間形成的間隙1106a與出口部件918的通道920連通。因此,在填充頭1002的部件或部分的這種相對位置上,通過口1104導入的高壓氣體流過腔室1106和間隙1106a,進入容器910的空腔916中。該高壓氣體優選是以較低的調節壓力導入的,以便使容器910的壁向外擴張,並且貼在裝載所述袋狀容器910的板條箱,盒子或其他形狀的固定保護性容器上。因此,所述袋狀容器的壁受到保護,不會因為容器910的容納物的搖晃而疲勞。
現在,圖45和45A表示在填充頭組件1002的部分和部件的隨後的相對的和配合的位置上,腔室1106和間隙1106a提供了高壓氣體從口1104到柱塞部分922f內的氣體壓力腔室968的連通。填充頭組件1002的部件的這種配合的位置,是通過將填充閥杆1024從圖44所示的位置略微降低到圖45所示的相對位置而實現的。另外,夾簧組件1018和夾簧閉合器套筒1020從圖44所示的它們的位置相對填充閥杆略微降低到圖45所示的位置。這樣將柱塞部分922f有效地略微從填充閥杆的柱塞部分凹槽1022中突出,並且將下面的密封平臺962b密封性地導入出口918。平臺962c保持密封性地容納在填充閥杆1024的柱塞部分凹槽1022中。因此,與腔室1106連通的高壓氣體(現在處在較高壓力下)與容器910的空腔916隔離。不過,柱塞部分的槽962d與周向腔室1108對齊,與密封裝置1016之間的腔室1048連通,並且與間隙1106a連通。腔室1108環繞柱塞部分922f向下突出的部分。因此,輸送到口1104的高壓氣體流入柱塞部分922f的腔室968。應當指出的是,此時本發明不局限於所披露的部件的這種組合和配合,以便對柱塞部分922f加載氣體。可以利用多種替代的和等同的方案將高壓氣體導入柱塞部件922f。
然後,填充頭組件1002將柱塞部分922f完全送回到出口918內的密封位置。一旦柱塞部分922f回到出口部件918內的這種密封位置,腔室968就起著給環形腔室962e提供高壓氣體的作用。所述高壓氣體同時提供了阻止微生物通過出口部件和柱塞部分之間的界面的屏障的作用,並且起著通過使得隔膜部分保持向外突出表示腔室968保持高壓的作用。因此,容器910的用戶可以確信柱塞部分922f和出口部件918的密封完整性是有效的。
本領域技術人員還可以理解的是,本發明在不超出本發明的構思或中心思想的前提下,能夠以其他具體形式體現。因為本發明的以上說明僅僅披露了本發明特定的優選典型實施方案,應當理解的是,其他改變被認為屬於本發明的範圍。因此,本發明不局限於業已在本文中詳細披露的具體實施方案。相反,應當參照所附權利要求書來限定本發明的範圍和程度。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種容器,包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合,以便形成密封界面襯裡並且封閉沿所述通道的流通的蓋子部件,並且,所述蓋子部件包括一個徑向延伸通過並且遮擋所述蓋子部件和所述出口部件的密封界面襯裡的凸緣部分,其中,所述套筒部分是可以與所述蓋子部件的其餘部分分離的。
2.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還包括一個從所述凸緣部分下垂的套管部分,以便軸向沿所述出口部件的外表面分布。
3.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還具有一個向外設置在所述蓋子部件上的分配閥門,並且所述分配閥門形成了一個與所述可變體積的腔室連通的分配通道。
4.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件向外呈現一個凸臺,提供了用於抓握所述蓋子部件的部位,以便對所述蓋子部件施加軸向的拆卸力,以便可以抓住所述凸臺並且將所述蓋子部件從所述出口部件上軸向取出。
5.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個向外設置的可消毒的表面,該表面環狀分布在所述蓋子部件的徑向外部可密封性接合的表面和所述蓋子部件的徑向內部可密封性接合的表面之間。
6.如權利要求1的容器,其中,所述凸緣部分包括一個環形小尺寸部分,並且所述套筒部分可以通過所述小尺寸凸緣部分的破裂與所述蓋子部件的其餘部分分離。
7.如權利要求1的容器,其中,所述出口部件和蓋子部件中的每一個還包括可配合的鎖定結構,並且,當所述可配合的鎖定結構彼此配合地接合在一起時,所述蓋子部件被固定在所述出口部件上。
8.如權利要求1的容器,其中,所述出口部件形成了一個構成所述通道的內表面,並且,所述蓋子部件還包括一個擦拭結構,其大小和結構能夠根據所述蓋子部件與所述出口部件的結合或分離沿所述通道通過,並且,在所述擦拭結構沿所述通道通過以便刮刷所述內表面期間該擦試結構可以與所述通道的內表面結合。
9.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件與所述出口部件形成了一個沿所述通道向內分離的另一個密封界面襯裡,並且將一個環形腔室設置在所述密封界面襯裡和所述另一個密封界面襯裡之間。
10.如權利要求9的容器,其中,所述蓋子部件和所述出口部件還彼此配合,以便密封性地將一定體積的高壓氣體保持在所述密封界面襯裡和所述另一個密封界面襯裡之間的環形腔室中。
11.如權利要求10的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個用於容納額外體積的高壓氣體的設置在內部的空腔,以及一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
12.如權利要求11的容器,還包括一個具有接觸所述高壓氣體的表面的柔性隔膜部分,並且所述柔性隔膜部分在所述高壓氣體作用在所述表面上時是向外突出的。
13.如權利要求12的容器,其中,所述柔性隔膜部分具有一種固有的非變形的或非張力的結構,並且在所述固有結構中,所述柔性隔膜部分是向外凹陷的。
14.一種容器,包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合以便形成第一外部密封界面襯裡和一個軸向隔離的第二內部密封界面襯裡的蓋子部件,並且,所述蓋子部件與所述出口部件配合,以便形成位於所述第一密封界面襯裡和所述軸向隔離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室,並且,其中,所述蓋子部件和所述出口部件還彼此配合,以便將一定體積的高壓氣體密封性地限制在所述第一密封界面襯裡和所述軸向分離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室中。
15.如權利要求14的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個用於容納額外體積的高壓氣體的位於內部的空腔,以及一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
16.一種填充容器的方法,該容器包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供一個連通所述可變體積的腔室的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉沿所述通道的連通的蓋子部件,所述方法包括以下步驟給所述蓋子部件提供一個徑向分布的凸緣部分,它徑向延伸通過並且遮擋所述蓋子部件與所述出口部件的密封界面襯裡;提供一個從所述凸緣部分懸垂下來的套筒部分,以便沿所述出口部件外表面分布;和將所述蓋子部件分隔成一個密封性地封閉所述通道的柱塞部分和一個位於所述出口部件周圍的獨立的套筒部分。
17.如權利要求16的方法,其中,所述分離步驟是通過從所述柱塞部分切割所述套筒部分的步驟實現的。
18.如權利要求16的方法,其中,所述分離步驟是通過使所述套筒部分從所述柱塞部分破裂的步驟而實現的。
19.如權利要求16的方法,其中,所述分離步驟是通過沿從所述出口部件軸向拉伸所述凸緣部分達到並且超過所述凸緣部分的斷裂點以便使所述套筒部分與所述柱塞部分分離的步驟而實現的。
20.一種將材料流入或流出密封容器的方法,該容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供一個連通所述可變體積的腔室的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉沿所述通道的連通的蓋子部件,所述蓋子部件具有一個可密封性地結合在它上面的環形外表面,所述方法包括以下步驟提供一個填充頭,它具有一個適合密封性地結合所述蓋子部件的外部可密封性結合的表面的密封圈,並且具有位於所述密封圈內的消毒腔室;使所述填充頭與所述出口部件接合,以便所述填充頭的密封圈與所述蓋子部件的外部可密封性地結合的表面密封性地結合;在所述消毒腔室中提供消毒劑,以便至少對所述蓋子部件的徑向外表面部分進行消毒;在所述蓋子部件的消毒表面部分,將所述蓋子部件分隔成中央柱塞部分和環狀套筒部分;將所述柱塞部分從所述出口部件中拉出;和使流動材料沿所述通道流入所述可變體積的腔室中。
21.如權利要求20的方法,還包括以下步驟在所述環形外部可密封結合的表面內給所述蓋子部件提供一個內部可密封結合的表面,並且利用所述內部可密封結合的表面和所述環形外部可密封結合的表面將所述蓋子部件的可消毒的表面部分限制成一個環形部分的形狀。
22.如權利要求21的方法,還包括以下步驟給所述填充頭提供適合與所述內部可密封結合的表面密封性結合的內部環狀密封圈,並且使所述內部環狀密封圈與所述內部可密封結合的表面結合,以便限制所述消毒劑與所述蓋子部件的環狀可消毒表面部分的接觸。
23.如權利要求20的方法,還包括以下步驟利用所述蓋子部件與所述出口部件配合,形成第一外部密封界面襯裡;利用所述蓋子部件與所述出口部件配合,形成軸向間隔的第二內部密封界面襯裡;和形成一個位於所述第一密封界面襯裡和所述軸向間隔的第二密封界面襯裡之間的環形腔室。
24.如權利要求23的方法,還包括以下步驟將一定體積的高壓氣體密封性地保持在所述第一密封界面襯裡和所述軸向分離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室中。
25.如權利要求24的方法,還包括以下步驟在所述蓋子部件內形成一個用於容納額外體積的高壓氣體的空腔,並且提供一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
26.如權利要求20的方法,還包括以下步驟利用所述蓋子部件和所述出口部件配合形成一個環形密封界面襯裡;為所述蓋子部件提供一個徑向延伸通過並且遮擋所述密封界面襯裡的凸緣部分;和在對所述可消毒表面部分進行消毒期間,利用所述凸緣部分阻止消毒劑流向所述所述蓋子部件和所述出口部件之間的密封界面襯裡。
27.一種用於與袋狀容器配合的填充裝置,所述容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供連通環境和所述可變體積腔室的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉通過所還通道的連通的蓋於部件,所述蓋於部件包括一個徑向延伸通過並且遮擋所述出口部件和所述蓋子部件之間的環形密封界面襯裡的徑向凸緣部分,以及一個從所述凸緣部分懸垂的,沿所述出口部件外表面分布的套筒部分;所述填充裝置組合提供了用於在選定位置上固定所述容器,出口部件和蓋子部件的抓握結構;用於將所述蓋子部件的選定表面部分與環境隔開的隔離結構,所述選定表面部分包括所述凸緣部分的至少一部分;用於將消毒劑輸送到所述蓋子部件的所述選定表面部分的消毒流通路徑結構;和用於在所述徑向延伸的凸緣部分將所述蓋子部件分隔成徑向內部柱塞部分和徑向外部套筒部分的蓋子分離結構;用於將所述柱塞部分從與所述出口部件的密封配合中分離的柱塞部分牽拉結構;和用於沿所述流通路徑並且沿所述通道將流動材料輸送到所述可變體積的腔室中的材料流通路徑結構。
28.如權利要求27的填充裝置,還包括所述填充裝置具有壓力歧管結構,用於選擇性地提供進入所述袋狀容器和所述柱塞部分中選定的一個中的高壓流體。
29.如權利要求27的填充裝置,還包括所述填充裝置具有一個可移動地攜帶填充閥杆的填充頭主體,所述填充閥杆可選擇性地在第一位置和第二位置之間運動,在第一位置上,所述材料流通路徑結構是關閉的,以便材料不能流入所述可變體積的腔室,而在第二位置上,材料從所述材料流通路徑結構中流入所述袋狀容器的可變體積的腔室,所述填充頭主體和所述填充閥杆相互配合在所述填充閥杆的第一位置上形成一個環形腔室,該腔室與所述流通路徑結構和所述可變體積的腔室都是密封性地隔離的,並且該填充裝置提供有一個與所述環形腔室連通的相應的通道。
30.如權利要求27的填充裝置,還包括所述填充裝置具有一個環繞所述材料流通路徑結構的至少一部分的冷卻套結構。
31.一種填充柔性袋狀容器的方法,所述柔性袋狀容器包括形成一個腔室的壁,一個密封性地連接在所述壁中的一個開口上的出口部件,並且,所述出口部件形成了一個與所述腔室連通的通道,所述出口部件具有一個密封性地封閉所述出口部件的蓋子部件,所述方法包括以下步驟
為所述蓋子部件提供一個跨越並且封閉所述通道的壁部分,一個密封性地納入所述通道內的筒狀部分,一個從所述筒狀部分徑向向外延伸的凸緣部分,以及一個沿所述出口部件外表面從所述凸緣部分懸垂的套筒部分;和在所述凸緣部分內將所述蓋子部件分隔成包括所述壁部分的中央部分和所述筒狀部分的柱塞部分和獨立的套筒部分。
32.如權利要求31的方法,還包括給所述蓋子部件提供位於所述筒狀部分內的氣體壓力腔室的步驟。
33.如權利要求31的方法,還包括在所述套筒部分與所述柱塞部分分離之後沿所述出口部件軸向遠離所述凸緣部分移動所述獨立的套筒部分的步驟。
34.如權利要求31的方法,還包括給所述蓋子部件套筒部分提供可密封性地結合的筒狀外表面的步驟。
35.如權利要求31的方法,還包括給所述蓋子部件提供向外延伸中央凸臺部分,並且在所述中央凸臺部分提供使得所述蓋子部件能夠被抓住以便將所述柱塞部分從所述出口部件中拉出的步驟。
36.如權利要求35的方法,包括設計所述蓋子部件上的能夠抓住所述柱塞部分的所述結構還包括環繞所述凸臺部分的徑向向外開口的周向槽的步驟。
37.一種柔性袋狀容器,包括一對相對的柔性壁,它們密封性地彼此連接在一起,以便在它們之間形成一個可膨脹的腔室;一個連接在所述成對的壁之一上的管狀出口部件,所述管狀出口部件形成了一個通道並且形成了一個沿所述通道長度的軸線;一個連接在所述出口部件上的蓋子部件,所述蓋子部件包括一個密封性地放置在所述出口部件內的柱塞部分,以便與所述出口部件相互配合形成一個環狀密封界面襯裡,所述蓋子部件還包括從所述柱塞部分向外延伸的以便覆蓋所述環形密封界面襯裡的徑向向外延伸的遮擋結構,並且,其中,所述套筒部分是可以與所述蓋子部件的其餘部分分離的。
38.一種用於與袋狀容器配合的填充裝置,所述容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉通過所述通道的連通的蓋子部件,所述填充裝置包括一個填充頭,它具有用於將流動材料輸送到所述可變體積的腔室中的材料流通路徑;所述填充頭包括一個可運動地攜帶填充閥杆在第一種位置和第二種位置之間選擇性的運動的主體,在第一位置上,所述材料流通路徑是關閉的,而在所述第二位置上所述材料從所述材料流通路徑流入所述可變體積的腔室;所述填充頭主體和所述填充閥杆在所述填充閥杆的第一位置上相互配合形成一個沿所述填充閥杆分布的環形腔室,該腔室與所述材料流通路徑和所述可變體積的腔室都是密封性地隔離的;以及一個與所述環形腔室連通的通道。
39.如權利要求38的填充裝置,還包括一個與所述通道連通的一個相應的流通路徑,用於向所述環形腔室中提供高壓流體。
40.如權利要求38的填充裝置,還包括一個與所述通道連通的相應的流通路徑,以及一個與所述相應的流通路徑結合的裝置,用於檢測所述環形腔室中的壓力水平。
41.一種容器,包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合,以便形成密封界面襯裡,並且封閉沿所述通道的連通的蓋子部件,其中,所述蓋子部件與所述出口部件形成了沿所述通道向內間隔的另一個密封界面襯裡,和設置在密封界面的所述襯裡和密封界面的所述另一個襯裡之間的環形腔室,並且,其中,所述蓋子部件與所述出口部件還彼此配合,從而在所述密封界面襯裡和所述另一個密封界面襯裡之間的環形腔室中密封性地保留了一定體積的高壓氣體。
權利要求
1.一種容器,包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合,以便形成密封界面襯裡並且封閉沿所述通道的流通的蓋子部件,並且,所述蓋子部件包括一個徑向延伸通過並且遮擋所述蓋子部件和所述出口部件的密封界面襯裡的凸緣部分。
2.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還包括一個從所述凸緣部分下垂的套管部分,以便軸向沿所述出口部件的外表面分布。
3.如權利要求1的容器,其中,所述套筒部分是可以與所述蓋子部件的其餘部分分離的。
4.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還具有一個向外設置在所述蓋子部件上的分配閥門,並且所述分配閥門形成了一個與所述可變體積的腔室連通的分配通道。
5.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件向外呈現一個凸臺,提供了用於抓握所述蓋子部件的部位,以便對所述蓋子部件施加軸向的拆卸力,以便可以抓住所述凸臺並且將所述蓋子部件從所述出口部件上軸向取出。
6.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個向外設置的可消毒的表面,該表面周向分布在所述蓋子部件的徑向外部可密封性接合的表面和所述蓋子部件的徑向內部可密封性接合的表面之間。
7.如權利要求3的容器,其中,所述凸緣部分包括一個環形小尺寸部分,並且所述套筒部分可以通過所述小尺寸凸緣部分的破裂與所述蓋子部件的其餘部分分離。
8.如權利要求1的容器,其中,所述出口部件和蓋子部件中的每一個還包括可配合的鎖定結構,並且,當所述可配合的鎖定結構彼此配合地接合在一起時,所述蓋子部件被固定在所述出口部件上。
9.如權利要求1的容器,其中,所述出口部件形成了一個構成所述通道的內表面,並且,所述蓋子部件還包括一個擦拭結構,其大小和結構能夠根據所述蓋子部件與所述出口部件的結合或分離沿所述通道通過,並且,在所述擦拭結構沿所述通道通過以便刮刷所述內表面期間該擦拭結構可以與所述通道的內表面結合。
10.如權利要求1的容器,其中,所述蓋子部件與所述出口部件形成了一個沿所述通道向內分隔的另一個密封界面襯裡,並且將一個環形腔室設置在所述密封界面襯裡和所述另一個密封界面襯裡之間。
11.如權利要求10的容器,其中,所述蓋子部件和所述出口部件還彼此配合以便密封性地將一定體積的高壓氣體保持在所述密封界面襯裡和所述另一個密封界面襯裡之間的環形腔室中。
12.如權利要求11的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個用於容納額外體積的高壓氣體的設置在內部的空腔,以及一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
13.如權利要求12的容器,還包括一個具有接觸所述高壓氣體的表面的柔性隔膜部分,並且所述柔性隔膜部分在所述高壓氣體作用在所述表面上時是向外突出的。
14.如權利要求12的容器,其中,所述柔性隔膜部分具有一種固有的非變形的或非張力的結構,並且在所述固有結構中,所述柔性隔膜部分是向外凹陷的。
15.一種容器,包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合,以便形成第一外部密封界面襯裡和一個軸向隔離的第二內部密封界面襯裡的蓋子部件,並且,所述蓋子部件與所述出口部件配合,以便形成位於所述第一密封界面襯裡和所述軸向隔離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室。
16.如權利要求15的容器,其中,所述蓋子部件和所述出口部件還彼此配合,以便將一定體積的高壓氣體密封性地限制在所述第一密封界面襯裡和所述軸向分離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室中。
17.如權利要求16的容器,其中,所述蓋子部件還形成了一個用於容納額外體積的高壓氣體的位於內部的空腔,以及一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
18.一種填充容器的方法,該容器包括一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供一個連通所述可變體積的腔室的通道的出口部件,一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉沿所述通道的連通的蓋子部件,所述方法包括以下步驟給所述蓋子部件提供一個徑向分布的凸緣部分,它徑向延伸通過並且遮擋所述蓋子部件與所述出口部件的密封界面襯裡;提供一個從所述凸緣部分懸垂下來的套筒部分,以便沿所述出口部件外表面分布;和將所述蓋子部件分隔成一個密封性地封閉所述通道的柱塞部分和一個位於所述出口部件周圍的獨立的套筒部分。
19.如權利要求18的方法,其中,所述分離步驟是通過從所述柱塞部分切割所述套筒部分的步驟實現的。
20.如權利要求18的方法,其中,所述分離步驟是通過使所述套筒部分從所述柱塞部分破裂的步驟而實現的。
21.如權利要求18的方法,其中,所述分離步驟是通過沿從所述出口部件軸向拉伸所述凸緣部分達到並且超過所述凸緣部分的斷裂點以便使所述套筒部分與所述柱塞部分分離的步驟而實現的。
22.一種填充密封的容器的方法,該容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,以及一個連接在所述壁上並且提供一個連通所述可變體積的腔室的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉沿所述通道的連通的蓋子部件,所述蓋子部件具有一個可密封性地結合在它上面的環形外表面,所述方法包括以下步驟提供一個填充頭,它具有一個適合密封性地結合所述蓋子部件的外部可密封性結合的表面的密封圈,並且具有位於所述密封圈內的消毒腔室;使所述填充頭與所述出口部件接合,以便所述填充頭的密封圈與所述蓋子部件的外部可密封性地結合的表面密封性地結合;在所述消毒腔室中提供消毒劑,以便至少對所述蓋子部件的徑向外表面部分進行消毒;在所述蓋子部件的消毒表面部分,將所述蓋子部件分隔成中央柱塞部分和環狀套筒部分;將所述柱塞部分從所述出口部件中拉出;和使流動材料沿所述通道流入所述可變體積的腔室中。
23.如權利要求22的方法,還包括以下步驟在所述環形外部可密封結合的表面內給所述蓋子部件提供一個內部可密封結合的表面,並且利用所述內部可密封結合的表面和所述環形外部可密封結合的表面將所述蓋子部件的可消毒的表面部分限制成一個環形部分的形狀。
24.如權利要求23的方法,還包括以下步驟給所述填充頭提供適合與所述內部可密封結合的表面密封性結合的內部環狀密封圈,並且使所述內部環狀密封圈與所述內部可密封結合的表面結合,以便限制所述消毒劑與所述蓋子部件的環狀可消毒表面部分的接觸。
25.如權利要求22的方法,還包括以下步驟利用所述蓋子部件與所述出口部件配合形成第一外部密封界面襯裡;利用所述蓋子部件與所述出口部件配合形成軸向間隔的第二內部密封界面襯裡;和形成一個位於所述第一密封界面襯裡和所述軸向間隔的第二密封界面襯裡之間的環形腔室。
26.如權利要求25的方法,還包括以下步驟將一定體積的高壓氣體密封性地保持在所述第一密封界面襯裡和所述軸向分離的第二密封界面襯裡之間的環形腔室中。
27.如權利要求26的方法,還包括以下步驟在所述蓋子部件內形成一個用於容納額外體積的高壓氣體的空腔,並且提供一個連通所述空腔和所述環形腔室的口。
28.如權利要求20的方法,還包括以下步驟利用所述蓋子部件和所述出口部件配合形成一個環形密封界面襯裡;為所述蓋子部件提供一個徑向延伸通過並且遮擋所述密封界面襯裡的凸緣部分;和在對所述可消毒表面部分進行消毒期間,利用所述凸緣部分阻止消毒劑流向所述所述蓋子部件和所述出口部件之間的密封界面襯裡。
29.一種用於與袋狀容器配合的填充裝置,所述容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供連通環境和所述可變體積腔室的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉通過所述通道的連通的蓋子部件,所述蓋子部件包括一個徑向延伸通過並且遮擋所述出口部件和所述蓋子部件之間的環形密封界面襯裡的徑向凸緣部分,以及一個從所述凸緣部分懸垂的,沿所述出口部件外表面分布的套筒部分;所述填充裝置組合提供了用於在選定位置上固定所述容器,出口部件和蓋子部件的抓握結構;用於將所述蓋子部件的選定表面部分與環境隔開的隔離結構,所述選定表面部分包括所述凸緣部分的至少一部分;用於將消毒劑輸送到所述蓋子部件的所述選定表面部分的消毒流通路徑結構;和用於在所述徑向延伸的凸緣部分將所述蓋子部件分隔成徑向內部柱塞部分和徑向外部套筒部分的蓋子分離結構;用於將所述柱塞部分從與所述出口部件的密封配合中分離的柱塞部分牽拉結構;和用於沿所述流通路徑並且沿所述通道將流動材料輸送到所述可變體積的腔室中的材料流通路徑結構。
30.如權利要求29的填充裝置,還包括所述填充裝置具有壓力歧管結構,用於選擇性地提供進入所述袋狀容器和所述柱塞部分中選定的一個中的高壓流體。
31.如權利要求29的填充裝置,還包括所述填充裝置具有一個可移動地攜帶填充閥杆的填充頭主體,所述填充閥杆可選擇性地在第一位置和第二位置之間運動,在第一位置上,所述材料流通路徑結構是關閉的,以便材料不能流入所述可變體積的腔室,而在第二位置上,材料從所述材料流通路徑結構中流入所述袋狀容器的可變體積的腔室,所述填充頭主體和所述填充閥杆相互配合在所述填充閥杆的第一位置上形成一個環形腔室,該腔室與所述流通路徑結構和所述可變體積的腔室都是密封性地隔離的,並且該填充裝置提供有一個與所述環形腔室連通的相應的通道。
32.如權利要求29的填充裝置,還包括所述填充裝置具有一個環繞所述材料流通路徑結構的至少一部分的冷卻套結構。
33.一種填充柔性袋狀容器的方法,所述柔性袋狀容器包括一對壁,它們彼此密封性地連接在一起,以便在它們之間相互配合地形成一個腔室,一個密封性地連接在所述成對的壁上的一個的開口上的出口部件,並且,所述出口部件形成了一個與所述腔室連通的通道,所述出口部件具有一個密封性地封閉所述出口部件的蓋子部件,所述方法包括以下步驟為所述蓋子部件提供一個跨越並且封閉所述通道的壁部分,一個密封性地納入所述通道內的筒狀部分,一個從所述筒狀部分徑向向外延伸的凸緣部分,以及一個沿所述出口部件外表面從所述凸緣部分懸垂的套筒部分;和在所述凸緣部分內將所述蓋子部件分隔成包括所述壁部分的中央部分和所述筒狀部分的柱塞部分;和獨立的套筒部分。
34.如權利要求33的方法,還包括給所述蓋子部件提供位於所述筒狀部分內的氣體壓力腔室的步驟。
35.如權利要求33的方法,還包括在所述套筒部分與所述柱塞部分分離之後沿所述出口部件軸向遠離所述凸緣部分移動所述獨立的套筒部分的步驟。
36.如權利要求33的方法,還包括給所述蓋子部件套筒部分提供可密封性地結合的筒狀外表面的步驟。
37.如權利要求33的方法,還包括給所述蓋子部件提供向外延伸中央凸臺部分,並且在所述中央凸臺部分提供使得所述蓋子部件能夠被抓住以便將所述柱塞部分從所述出口部件中拉出的步驟。
38.如權利要求37的方法,包括設計所述蓋子部件上的能夠抓住所述柱塞部分的所述結構還包括環繞所述凸臺部分的徑向向外開口的周向槽的步驟。
39.一種柔性袋狀容器,包括一對相對的柔性壁,它們密封性地彼此連接在一起,以便在它們之間形成一個可膨脹的腔室;一個連接在所述成對的壁之一上的管狀出口部件,所述管狀出口部件形成了一個通道並且形成了一個沿所述通道長度的軸線;一個連接在所述出口部件上的蓋子部件,所述蓋子部件包括一個密封性地放置在所述出口部件內的柱塞部分,以便與所述出口部件相互配合形成一個環狀密封界面襯裡,所述蓋子部件還包括從所述柱塞部分向外延伸的以便覆蓋所述環形密封界面襯裡的徑向向外延伸的遮擋結構。
40.一種用於與袋狀容器配合的填充裝置,所述容器具有一個形成可變體積的腔室的柔性壁,一個連接在所述壁上並且提供與所述可變體積的腔室連通的通道的出口部件,以及一個與所述出口部件密封性地配合以便封閉通過所述通道的連通的蓋子部件,所述填充裝置包括一個填充頭,它具有用於將流動材料輸送到所述可變體積的腔室中的材料流通路徑;所述填充頭包括一個可運動地攜帶填充閥杆在第一種位置和第二種位置之間選擇性的運動的主體,在第一位置上,所述材料流通路徑是關閉的,而在所述第二位置上所述材料從所述材料流通路徑流入所述可變體積的腔室;所述填充頭主體和所述填充閥杆在所述填充閥杆的第一位置上相互配合形成一個環形腔室,該腔室與所述材料流通路徑和所述可變體積的腔室都是密封性地隔離的;以及一個與所述環形腔室連通的通道。
41.如權利要求40的填充裝置,還包括一個與所述通道連通的一個相應的流通路徑,用於向所述環形腔室中提供高壓流體。
42.如權利要求40的填充裝置,還包括一個與所述通道連通的相應的流通路徑,以及一個與所述相應的流通路徑結合的裝置,用於檢測所述環形腔室中的壓力水平。
全文摘要
一種通過系統(500)填充的柔性袋狀容器(10),以及用於填充所述袋狀容器(10)的方法。所述柔性袋狀容器(10)具有一對壁(12,14),和一個與所述容器的一個側壁連接的出口部件(18)。該出口部件在所述填充系統中被打開和關閉。將一個柱塞部件(22)從所述袋狀容器(10)的外部插入所述出口部件(18),並且沿相反方向拔出,以便打開所述袋狀容器。所述袋狀容器是在將所述柱塞部件向外從所述袋狀容器取出,並且進入一個填充頭之後,通過所述出口部件填充的,然後將所述柱塞部件從所述填充頭內移動到所述出口部件中,以便封閉所述袋狀容器。
文檔編號B65D30/10GK1585709SQ02822532
公開日2005年2月23日 申請日期2002年9月13日 優先權日2001年9月13日
發明者S·P·愛德華茲, D·K·斯特裡克林, C·薩瓦格, D·E·裡普利 申請人:肖勒公司

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