JP2005112469A - ボトル、カン等のような容器のための処理機械 - Google Patents

Abstract

【課題】容器充填機においてリフティング装置とガスポートを含む充填ユニットを一体化する。
【解決手段】リフティング装置が、容器開口部及び／又はそのネックカラーのためのグリッパ、支持及び調心面の形をした下の領域に配設された保持装置を有する垂直にバネ力に抗して移動可能なリフティングロッドから形成されている。注入口の上で、充填弁（３）内及び／又は表面に、リフティング装置を押し付けるように移動可能なピストン／シリンダ装置（３２）が設けられており、このピストン／シリンダ装置のシリンダ空間（３３）が、充填すべき容器（５）に供給すべき及び／又はこの容器から排出すべきフラッシングガス、ロード及びプリロードガス、不活性ガス、殺菌媒体のような圧力媒体のための貫流又は流入通路（３４，３５）として形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、請求項１の上位概念による、例えば流出口に対してボトルを持ち上げるためのロータに配設された充填弁及びこの充填弁に付設されたリフティング装置を有するボトルに液体を注入するための充填機械である、ボトル、カン等のような容器のための処理機械に関する。

特に、例えばミネラルウォータ、ビール又は他の炭酸ガスを飽和させた液体のようなプリロード圧力下にある飲料を注入する場合、リフティング装置が使用され、このリフティング装置のリフティングシリンダは、スタンドもしくは支持テーブルによって形成されている。これらのテーブル上に立って、ボトルは、場合によっては相応の調心チューリップを使用して、充填弁の流出口に対して持ち上げられ、充填工程の終了の後で降ろされ、充填機械から取り外され、そして閉栓機械に供給される。

圧力下にある飲料に基づいて、過度の泡立ちを回避するため、相応の逆圧力が、充填すべきボトル内に構成されている。この目的のため、ボトルは、本来の充填工程の前に、場合によっては予真空引き、殺菌媒体によるフラッシング等のような別の措置を前に接続して、そこに存在する炭酸又は他の不活性ガスを使用した充填機械ベッセル内を支配する圧力のプリロード及び作用を受ける。

公知の構造は、押付け装置を備え、これらの押付け装置は、適当な方法で、−例えば、容器を必要な方法で充填機構に対して押し付けるために、テーブルで容器の底から−容器に作用を加える。押付け力は、公知の構造の場合、圧力ピストン装置によって加えられ、これらの圧力ピストン装置は、例えばボトルテーブルの下に存在するか、充填機構の引っ掛け装置内に設けることもできる。公知の構造には、独立した圧力ガス源からの圧力ガスによる圧力ピストン装置の圧力作用が共通しており、この圧力ガス源は、調整可能で作業行程の間に一定の圧力を備える。従って、押付け力は、充填機構の作業サイクルの間一定である。
公知の構造の場合、圧力ピストン装置は、永続的に圧力作用を受けており、即ち気体バネの原理により作用する。押付け装置は、案内カム等によってピストン圧力に抗して降下及び上昇させられる。押付け力は、圧力ピストン装置に作用を与える安全装置からの圧力ガスの圧力を適当に選択することによって、異なった炭酸ガス飽和圧力を備えることができる全ての飲料を設備上で注入すべきである場合に、容器縁部においてガス又は液体が噴出もしくは流出することを回避するために常に十分な押付け力が存在するような高さに選択される。しかしながらこのことからは、通常は押付け力が非常に高いという、即ち必要であるよりも高いという欠点が生じる。しかしながら、押付け力の高さは、充填装置の種々の位置で、例えば、押付け装置のシールリング又は要素のような部分の摩耗に影響を与える。即ち、通常は非常に高いシール力が欠点である。この場合、明らかに些細でない圧力が、充填弁に対して押し付ける場合にボトル自身にも加えられる。このような圧力は、ガラスボトルに対し、全く又はいずれにしても稀にしか相応の欠点を生じさせない。これに対して、常にしばしば使用される合成物質ボトルの場合は違っており、この合成物質ボトルでは、充填弁とスタンドテーブルとの間の締付け圧力が、許容可能でない、かつ望まれてないジャケット及び輪郭の変形を引き起こす。この欠点を回避するため、合成物質ボトル又は更には他の普通の容器の開口部領域に配設されたネックカラーを支持するための、サポートロッドに配設されたグリッパ又は支持面を備えるリフティング装置が使用される。この様式の充填機械は、例えば、特許文献１から公知である。この場合、サポートロッドは、付設された支持面と共に、カムローラを有する独立した構成要素として充填弁の流出通路の下に配設されている。
独国特許出願公開第２１６４０７０号明細書

このような公知のサポートロッドリフティング装置から出発して、本発明の基本にある課題は、実際にこのような容器処理機械の処理ヘッドの部分であり、処理工程にあっては媒体の案内に関して含めることができ、圧力作用部である簡素化された構造上の形成部を提供することである。

この課題を解決するため、本発明は、冒頭で述べた様式の容器処理機械において、注入口の上で、充填弁内及び／又は表面に、リフティング装置を押し付けるように移動可能なピストン／シリンダ装置が設けられており、このピストン／シリンダ装置のシリンダ空間が、充填すべき容器に供給すべき及び／又はこの容器から排出すべきフラッシングガス、ロード及びプリロードガス、不活性ガス、殺菌媒体のような圧力媒体のための貫流又は流入通路として形成されていることを意図する。

このような形成により、最も簡単で、コンパクトで、充填弁と一元的に機能しているリフティング装置が提示されている。この場合、少なくとも全ての圧力作用を受ける方法段階は、リフティング装置の直接の制御をするために直接使用もしくは利用することができる。

本発明の更なる形成は、下位の請求項の対象である。

本発明を、以下で実施例の図を基にして詳細に説明する。

本発明を、容積充填部を有する充填機械を基にして説明する。しかしながらまた、本発明は、それぞれ他の充填機械もしくはボトル処理機械においても使用することができる。

図１に図示された充填機械は、逆圧力を充填するための、例えばソフトドリンク、ビール、ミネラルウォータ等を注入するためのこのような充填機械であり、本質的に、垂直な機械軸を中心として矢印Ａの方向に循環するロータ１から成り、このロータの周囲には、多数の充填位置２が構成されており、これらの充填位置は、図２の図の場合、それぞれ充填要素３と、リフティング装置によって上下に移動可能なボトルキャリヤ４とから成る。図１には、充填機械のボトルの入口とボトルの出口との間の全充填位置２が、合成物質から製造されたそれぞれ１つのボトル（ＰＥＴボトル）占められて図示されている。

充填すべきボトル５は、充填機械に搬送機器６を介して供給され、配分スクリュ７等によって必要な機械間隔で運ばれ、入口スター８を介してロータ１のそれぞれ１つの充填位置に引き渡される。充填されたボトル５は、出口スター９において充填位置から取り出され、例えば図示されてない閉栓機に供給される。

それぞれの充填要素は、通常の方法では、特にこの充填要素のハウジング１０内に形成された液体通路１１を備えており、この液体通路は、その一端で、貫流量測定器１２等を介してロータ１の一部分を構成する液状の充填物のための環状ベッセル１３と接続している。

その他端で、液体通路１１は、ハウジング１０の下側に設けられた排出口を構成し、この排出口を介して、液体通路１１内に同様に設けられた液体弁１４が開かれた場合に、液状の充填物がそれぞれのボトル５に流入する。

それぞれの充填要素３は、更に、液体弁１４を制御するため、もしくはこの液体弁の弁体を制御するための操作装置１５を備えている。操作要素１５は、好ましいことに空気圧による操作要素であり、この操作要素は、電磁気による制御弁１６を介して制御装置１７によって制御される。更に、それぞれの充填要素３は、例えば充填高さを設定するセンサ１８を備えており、このセンサは、例えばコンダクタンスセンサとして形成されており、ボトル５を充填する際に、充填要素３に設けられた、もしくはそこに押し付けられたボトル５内の充填物のレベルが、センサ１８が液状の充填物内に浸漬される所定の高さレベルに達した場合に、センサ信号を供給する。電気による制御装置１７は、好ましいことにマイクロプロセッサに支援された装置であるが、図示された実施形の場合、全部で３つの入力部１９，２０及び２１を備えており、これらの内、入力部１９は貫流測定器１２の信号出力部に、入力部２０はセンサ１８に、そして入力部２１は充填機械の全ての充填位置のために共通の上位の電気制御部（上位のプロセッサ）に接続されており、しかも、残りの充填位置２もしくは充填要素３の制御装置１７と同様に接続されている。それぞれの充填要素３の制御装置１７は、更に出力部２３を備えており、この出力部を介して、それぞれの充填要素３に個々に付設された制御弁１６が制御される。

充填機械もしくはそれぞれの充填位置２の作動方法は、以下のように説明することができる。それぞれのボトル５が、入口スター８から充填位置２に引き渡された後、ロータ１の回転運動の所定の角度領域で、その開口部５’で密にそれぞれの充填要素３に対して当接するボトル５にプリロードを与えた後、充填段階で逆圧力下で少なくとも液状の充填物によるボトル５の容積充填が行なわれ、即ちこの充填段階の開始時点で、液体弁１４が開かれる。容積充填は、それぞれの充填位置２に設けられたボトル内に、液状の充填物の所定の容積が達した場合に、液体弁１４を閉鎖することによって終了させられる。

容積充填は、貫流測定器１２から供給された量信号に基づいて制御される。この信号は、例えばパルスシーケンスから成り、このパルスシーケンスでは、パルスの数が、時間単位毎に、該当する時間単位内で、貫流測定器１２を貫流した液状の充填物の流量もしくは容積量のための１つの尺度である。期待された充填容積が得られた場合、制御装置１７によって、これにより操作要素１５を介して液体弁１４の閉鎖が行なわれるように、制御弁１６が制御される。
中央の制御部２２を介して、全ての充填位置２もしくはその制御装置１７のための基準値は、共通で入力することができ、しかも、信号ライン２４を介して入力することができる。

容積充填が行なわれた後、同様に逆圧力下で、更にその開口部５’で密に充填要素３に当接するボトル５の場合、再充填が、センサによって行なうことができ、このセンサによって、ボトル５内の液状の充填物のレベルが同じレベルに存在することが保証される。さもなければ、それぞれのボトル５の通常の圧力解除が接続する。

充填機械の形をした容器処理機械の前記の構成及び作動方法は、種々の構成で公知であるか、又は従来技術から読取り可能な任意の解決策で構造的に変化させることができる。

図３，４及び５に図示された実施例によれば、本発明による保持装置は、ボトル５のネックカラー２５を支持する調心面として形成されており、高さ方向に移動可能なリフティングロッド２６に固定されている。リフティングロッド２６は、充填要素３のガイド２７内に保持されており、圧縮バネ２８によってガイドローラ２９と共に制御カム３０に押し付けられ、この制御カムは、当接するガイドローラ２９による下に向かって整向されたリフティング要素の移動を生じさせる。この下の位置では、ほぼ図３に示されているように、ボトル５が、調心面に引き渡される。支持されたボトル５を中継し、制御カム領域から離れた後、ボトルは、充填要素３の排出口３１に達し、バネ２８の押付け力だけによりこの排出口に対して緊張される。次に、充填方法の開始と共に、本来の主押付けが開始される。このため、図３，４及び５によって示された実施例によれば、ピストン／シリンダ装置３２が、充填弁体の排出口３１の上に存在する。図示されているように、シリンダ空間３３が、充填弁３の部分として形成されており、充填すべきボトル５に供給すべき及び／又はこのボトルから排出すべき圧力媒体、例えばフラッシングガス、プリロード及びロードガス、不活性ガス、殺菌媒体等、のための貫流又は流入通路３４，３５として構成されていることが有効である。ピストン３６は、リフティングローラ軸受部３７又はそのキャリヤ３８と接続されており、ロータに固定された充填要素３に対して相対的に可動である。それぞれのプロセス圧力ガス等によるシリンダ空間３３への自動的な作用によって、常に流出通路もしくは注入口に対するボトル開口部５’のための最適な押付けが保証される。このような充填機械の通常のＣＩＰ洗浄の場合、相応の転向又はフラッシングヘッドが、保持装置によって収容することができ、その際、フラッシング媒体もしくはフラッシング圧力は、フラッシングヘッドを押し付けるために使用される。ピストン３６は、相応に形成されたダイヤフラムとしても構成することができる。

概略図で平面図に、ボトルに液状の充填物を注入するための回転する構造の充填機械を示す。 簡略図でブロックもしくは機能図表に、付属する制御部と共に図１による充填機械の充填要素の１つを示す。 本発明によるリフティング装置を、持ち上げられたボトルを有する充填要素の形の処理ヘッドにおいて示す。 リフティング装置を、プリロード段階にある図３による充填弁において示す。 リフティング装置を、充填段階にある図３による充填弁において示す。

符号の説明

１ ロータ
２ 充填位置
３ 充填要素
４ ボトルキャリヤ
５ ボトル
５’ 開口部
６ 搬送機器
７ 配分スクリュ
８ 入口スター
９ 出口スター
１０ ハウジング
１１ 液体通路
１２ 貫流量測定器
１３ 環状ベッセル
１４ 液体弁
１５ 操作装置
１６ 制御弁
１７ 制御装置
１８ センサ
１９〜２１ 入力部
２２ 制御部
２３ 出力部
２４ 信号ライン
２５ ネックカラー
２６ リフティングロッド
２７ ガイド
２８ 圧縮バネ
２９ ガイドローラ
３０ 制御カム
３１ 排出口
３２ ピストン／シリンダ装置
３３ シリンダ空間
３４，３５ 貫流又は流入通路
３６ ピストン
３７ リフティングローラ軸受部
３８ キャリヤ
Ａ 矢印

Claims (7)

1. 例えば注入口に対して容器を持ち上げるためのロータ／カルーセルに配設されたリフティング装置を有するボトルに液体を注入するための充填機械であって、リフティング装置が、容器開口部及び／又はそのネックカラーのためのグリッパ、支持及び調心面の形をした下の領域に配設された保持装置を有する垂直にバネ力に抗して移動可能なリフティングロッドから形成されている、ボトル、カン、ボール紙容器等のような容器のための処理機械において、
   注入口の上で、充填弁（３）内及び／又は表面に、リフティング装置を押し付けるように移動可能なピストン／シリンダ装置（３２）が設けられており、このピストン／シリンダ装置のシリンダ空間（３３）が、充填すべき容器（５）に供給すべき及び／又はこの容器から排出すべきフラッシングガス、ロード及びプリロードガス、不活性ガス、殺菌媒体のような圧力媒体のための貫流又は流入通路（３４，３５）として形成されていることを特徴とする処理機械。
2. シリンダ空間（３３）が、充填弁／充填弁体（３）内及び／又は表面に配設されており、ピストン（３６）が、リフティングローラ軸受部（３７）及び／又はそのキャリヤ（３８）と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処理機械。
3. ピストン（３６）が、充填弁体（３）内及び／又は表面に配設されており、シリンダハウジング（３３）が、リフティングローラ軸受部（３７）又はそのキャリヤ（３８）と接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の処理機械。
4. ピストン／シリンダ装置（３２）が、垂直に移動可能なリフティングロッド（２６）と直接接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の処理機械。
5. 容器（５’）のためのグリッパ、支持及び調心又は押付け面で、フラッシング容器が下の充填弁領域に押付け可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の処理機械。
6. フラッシング及び／又は殺菌媒体のための供給ラインが、シリンダ空間と接続されているか、接続可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の処理機械。
7. ピストン（３６）が、シリンダ空間（３３）と対応するダイヤフラムとして形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の処理機械。

Images