JP2011500456A - 飲料の瓶詰めのための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、容器へと瓶詰めされるべき流体を収容することができる貯蔵容器（２）を備えており、容器（１０）へと流体を充てんする充てん装置（８）を備えており、流体を貯蔵容器（２）から充てん装置（８）へと運ぶ輸送配管（４）を備えている、容器を充てんするための装置（１）に関する。本発明によれば、バルブ装置（６）が、貯蔵容器（２）と充てん装置（８）との間で輸送配管（４）に配置され、このバルブ装置が、輸送配管（４）内の流体の流速に応じて、開状態と閉状態との間を自動的に変化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、飲料の瓶詰めのための装置に関する。そのような多数の装置が、従来技術から知られている。それらの装置においては、環状の容器などの貯蔵容器から出発し、瓶詰めされるべき飲料が、供給配管および充てん装置によって飲料容器へと瓶詰めされる。

ＤＥ １０３ ４３ ２８１ Ａ１が、酸素豊富な流体の製造および瓶詰めのための方法および装置を開示している。この装置は、流体バルブを備える充てん部材を備え、チッ素で満たされたチャンバをさらに備え、容器をチッ素で洗浄および／または予備的に満たすための貫通接続を、チッ素で満たされたチャンバと充てん部材に取り付けられた容器との間に確立することができる。

ＤＥ ２０１ ２０ ０１４ Ｕ１が、瓶を満たすための回転充てん機を記載している。この回転充てん機は、垂直軸を中心にして回転することができる回転子を備えており、この回転子に複数の充てんバルブが配置されている。充てんバルブが、流体配管を介して流体容器へと接続される。

ＤＥ ６００ ０６ ００２ Ｔ２が、ただ１つの装置によって調節できる流れを有する充てんヘッドを記載している。この場合には、排出バルブに、バルブの軸方向に変位可能なバルブ本体が設けられている。このバルブ本体のおかげで、ただ１つの駆動装置を使用して機能することができる瓶詰めバルブに、調節可能な流量が到達する。

ＤＥ ３０ ４０ ８８０ Ａ１が、戻り空気チューブを備える容器充てん部材を開示しており、この戻り空気チューブに、恒久的な流体バリアが設けられている。この場合には、戻り空気チューブが、充てん部材に直接配置され、流体バリアが、容器を満たすための乾燥予備充てんを可能にするように機能する。

ＤＥ １０１ ２９ １５５ Ａ１が、容器充てん機の充てん部材を開示している。この充てん部材は、弁座と可動のバルブ本体とを有するバルブによって閉じることができる製品の出口を備えている。このバルブ本体の閉鎖の動きが、少なくとも最終段階において減衰装置によって減衰させられる。ここでも、やはり、バルブは充てん部材の内部に直接配置されている。

通常は、充てん対象の容器が、特定の流量または最大の流量で充てんされる。しかしながら、例えば充てん対象の容器が破損し、あるいは容器が割れまたは吹き込み後の最適に冷却されていない底部を呈している場合など、特定の状況下では、充てんバルブに過剰に大きい流量が生じる可能性がある。この過剰に大きい流量により、バルブが閉じられるときにかなりの圧力の衝撃が生じ、充てんバルブおよび構成部品に応力を生じさせ、ガスケットの不具合につながる可能性もある。

したがって、本発明の目的は、容器を満たすための装置であって、充てんバルブの過負荷を常に防止する装置を提供することにある。さらに、製造時の充てんバルブの切り替えを、該当の環状容器を空にする必要なく可能にする装置を提供することも意図される。

これは、請求項１による装置によっても達成される。好都合な実施形態およびさらなる発展が、従属請求項の主題を構成している。容器の充てんを行い、とくには飲料による容器の充てんを行うための本発明による装置は、容器へと瓶詰めされるべき流体を収容することができる貯蔵容器を備える。さらに、容器へと流体を充てんする充てん装置、および流体を貯蔵容器から充てん装置へと運ぶ輸送配管が設けられる。本発明によれば、バルブ装置が、貯蔵容器と充てん装置との間で輸送配管に配置され、バルブ装置が、輸送配管内の流体の流量に応じて、開状態と閉状態との間で自動的に切り替わる。

貯蔵容器は、詳しくは、これに限られるわけではないが、瓶詰めされるべき飲料が配置される環状の容器である。充てん装置は、詳しくは、充てんバルブを備えるモジュールであって、必須ではないが充てん対象の容器へと少なくとも部分的に突き出すことができるモジュールである。本発明によるバルブ装置によれば、圧力の衝撃を、充てん装置から離しておくことができる。

バルブ装置は、好ましくは逆止弁である。バルブ装置は、好ましくは、流体の流量が特定の流量を超えるときに開状態から閉状態へと移行するようなやり方で構成される。これにより、充てん装置の構成部品の過負荷が防止される。

好都合な一実施形態においては、装置が流量測定装置を備え、バルブ装置が、流量測定装置と充てん装置との間に配置される。さらなる好都合な実施形態においては、バルブ装置が、輸送配管の内部に配置された磁性材料から作られたバルブ本体と、輸送配管の外側に配置された磁石とを備える。

この場合、この磁性体のバルブ本体が、磁石によって特定の位置に保持され、流体がバルブ本体の周囲を流れ、したがって、この位置においてバルブ装置は開である。流量が特定の値を超えると、バルブ本体がゼロ位置から追い出され、好ましくはパイプラインの開口を閉鎖する。これにより、充てん装置への圧力の衝撃が防止される。好ましくは、磁石と輸送配管との間の距離が可変である。このやり方で、バルブの閉鎖につながる制限流量を変更することができる。磁石と球との間の距離、ハウジングの壁の厚さも、この解放力を変更するために可変であってよい。

このような磁石および磁性体の充てん部材の組み合わせを使用することは、磁石が、例えばばねとは対照的に、バルブ本体のゼロ位置において最大の力を有するがゆえに好都合である。したがって、バルブ本体の流れの抵抗が磁石の保持力を超えると、バルブ本体が速やかに解放され、バルブを閉じる。ばねを使用する場合、バルブ本体が流量に依存して移動すると考えられ、結果的に、絞り効果を生じない構造を実現することがはるかに困難になると考えられる。

さらに、磁性体の本体を、輸送配管の外部の磁石との組み合わせにおいて輸送配管の内部に使用することで、逆止弁のきわめて衛生的な設計が可能になる。磁石は、好ましくは密閉された磁石である。これらの特色ゆえ、例えば食品または医薬品など、清浄度および洗浄容易性に関する要求が厳しい製品種目全般における使用が可能である。

さらなる好都合な実施形態においては、バルブ装置が、少なくとも一部分において、輸送配管よりも大きい内側断面を有する。これは、バルブ本体がバルブ装置の内部で特定の限界の範囲内で移動でき、したがって磁石に対して変位できることを意味している。

好ましくは、バルブ本体の断面が、輸送配管のうちのバルブ本体に隣接する部分の内側断面よりも大きい。とくに好ましくは、バルブ本体の最大径が、輸送配管の最大の内側断面よりも大きい。このやり方で、バルブ本体が輸送配管をおおむね閉じることができる。さらなる好都合な実施形態においては、バルブ本体が球である。球の使用は、バルブ装置内での正確な幾何学的な姿勢または向きを保証する必要がないという利点を有する。

さらなる好都合な実施形態においては、磁石が輸送配管の下方に配置される。結果として、バルブ装置の休止状態において、依然としてバルブ本体が重力によって磁石に向かって移動する。

さらなる好都合な実施形態においては、装置が、バルブ装置をバイパスするバイパス配管を備える。これは、例えば、バイパス配管がバルブ装置の上流で輸送配管から分岐し、バルブ装置の下流で輸送配管に再び合流することを意味する。一般に、球を座から移動させ、すなわちバルブ装置の閉鎖位置を再び解除するためには、バルブ側および容器側に等しい圧力が再び生成されなければならない。これは、次の瓶または次の容器を予備的に充てんし、バルブコーンを開くことによって行われる。バルブを開くために次の瓶を充てんしなければならないという事態になりうる。本明細書に記載の好都合なバイパス配管は、この場合においてバルブ本体が輸送配管を完全には封じることができないため、圧力の釣り合いを無用にするように機能する。しかしながら、バイパス配管を完全に輸送配管の内部に設けることも可能であろう。例えば、輸送配管のうちの球によって覆われるべき領域を、正確には円形にせず、むしろ別の形に具現化することができる。この場合、たとえ球によって覆われた場合でも、パイプラインの全断面が覆われるわけではない。

バルブが閉じられたときにも少量の流体が輸送配管へと通過できるよう、球そのものを滑らかな表面を備えるように形成するのではなく、むしろ溝などの凹凸を設けることも、可能であると考えられる。

したがって、好ましい一実施形態においては、輸送配管の上記領域が、バルブ本体の外側断面とは異なる内側断面を有する。

好ましくは、バイパス配管が、開状態のバルブ装置よりも小さな流路断面を有する。結果として、流量が、所定の最大値を超えることがなく、したがってバルブ装置が閉じられたときに、充てん装置の過負荷があり得ない。

好ましい実施形態およびさらなる発展が、添付の図面から明らかになるであろう。

本発明による装置を示しており、バルブ装置が閉じられた状態にある。 本発明によるバルブ装置の詳細図を示している。

図１は、容器の充てんのための本発明による装置の全体図を示している。ここで、参照番号２が、貯蔵容器（概略的にのみ図示されている）を指しており、ここから媒体または飲料が、輸送配管４を介して容器（図示されていない）へと充てんされる。参照番号２２が、供給配管を指しており、これを介して、例えば二酸化炭素またはチッ素などの気体媒体が、容器１０へと供給される。瓶詰めされるべき飲料が、この空気配管２２の周囲に通される。この目的のために、ベローズ式のシール２６（概略的にのみ図示されている）が設けられ、容器への飲料の供給を制御する。

例えば瓶の破損の場合など、不具合の場合には、瓶詰めされるべき飲料が高い圧力でこのバルブ装置２４を通って流れることになり、場合によってはバルブ装置２４を傷めることがある。

そのような損傷を避けるために、逆止弁として具現化されるバルブ装置６が、輸送配管４の内部に設けられる。参照番号１２が、流量計を指しており、参照番号１６が、気体媒体の供給ユニットの全体を指している。この場合に、飲料の瓶詰めプロセスは、複数のバルブおよびバルブ経路によって制御される。例えば、空気圧による手段によって、実際の瓶詰めプロセスを稼働させることができ、容器１０に二酸化炭素を供給することができる。図１に示した図においては、装置が、バルブ装置６が閉位置にあり、すなわち輸送配管を通過する飲料の流れを許さず、あるいは少量の流れのみを許す状態にある。参照番号２１は、輸送配管の貯蔵容器２への接続を指している。

図２は、バルブ装置６の詳細図を示しており、このバルブ装置が、ここでは開状態にある。

球であるバルブ本体１４が、ここではバルブ装置の座１５から離れており、飲料が、バルブ本体１４を過ぎて矢印Ｐの方向に移動することができ、したがってバルブ装置６を通過することができる。磁石１８が、バルブ装置の下方に設けられ、より具体的には、輸送配管４の下方に設けられ、通常の動作モードにおいて球１４を開位置に保っている。さらに、磁石１８の位置を凹所内において矢印Ｐ２の方向に移動させることが可能である。このようにして、バルブ装置６の閉状態から開状態への復帰が可能になる流量を、設定することが可能である。球１４が座１５に位置し、磁石１８が図２に示されている位置にある場合、球は、磁石が凹所内の右側に配置される場合に比べ、より早期に座１５から引き戻される。

開状態において、流体、すなわち飲料が、球の周囲を流れる。流量が特定の値を超える場合、球がそのゼロ位置から追い出され、左側の開口を閉鎖する。

参照番号２４が、バルブ装置６を輸送装置４またはフランジ２３に対して封じるためのシール装置を指している。参照番号１３は、バルブ装置６の拡大領域を指しており、この領域内で球１４が移動可能である。ここで、バルブ装置は、磁石１８が配置されている下部領域が基本的に直線的な様相で延び、上部領域１３がより大きな断面を可能にすべく湾曲するようなやり方で、構成されている。

このようにして、バルブ本体または球が、磁気的結合によって輸送配管に保持され、とくには無菌の用途にとってきわめて好都合な衛生的な設計を可能にしている。最大の流れが、このバルブ装置によって制限され、さらには圧力の釣り合いによるバルブの単純な開放が可能である。

参照番号２０は、バルブ装置が閉じられているときでも流体が通過して流れることができるバイパス配管を、きわめて概略的なやり方で示している。しかしながら、ここで、このバイパス配管について他の実施形態も考えることができる。例えば、座２４を、正確には円形でない断面を備えて形成することができる。

上述のバルブの構成を、貯蔵容器が用意されず、製品または流体が例えば回転分配器から充てん装置へと直接供給される用途においても、あるいは例えば充てん機の回転分配器の上流に設置されるパイプライン全般においても、使用することが可能である。

本出願の出願書類に開示された特徴のすべては、それらが個々または組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明にとって不可欠であるとして請求項に記載される。

Claims (11)

1. 好ましくは容器（１０）へと瓶詰めされるべき流体を収容することができる１つの貯蔵容器（２）を備えており、容器（１０）へと流体を充てんする充てん装置（８）を備えており、流体を好ましくは貯蔵容器（２）から充てん装置（８）へと運ぶ輸送配管（４）を備えている、容器を充てんするための装置（１）であって、
   バルブ装置（６）が、好ましくは貯蔵容器（２）と充てん装置（８）との間で輸送配管（４）に配置され、バルブ装置が、輸送配管（４）内の流体の流量に応じて、開状態と閉状態との間で自動的に切り替わることを特徴とする装置（１）。
2. バルブ装置（６）が、流量が特定の流量を超えるときに開状態から閉状態へと移行するようなやり方で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 流量測定装置（１２）を備えており、
   バルブ装置が、流量測定装置（１２）と充てん装置（８）との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置（１）。
4. バルブ装置（６）が、輸送配管（４）の内部に配置された磁性材料から作られたバルブ本体（１４）と、輸送配管（４）の外側に配置された磁石（１８）とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１）。
5. バルブ装置（６）が、少なくとも一部分に、輸送配管（４）よりも大きい内側断面を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１）。
6. バルブ本体（１４）の断面が、輸送配管（４）のうちのバルブ本体（１４）に隣接する部分の内側断面よりも大きいことを特徴とする請求項４または５に記載の装置（１）。
7. バルブ本体（１４）が、球（１４）であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の装置（１）。
8. 磁石（１８）が、輸送配管（４）の下方に配置されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の装置（１）。
9. バルブ装置（６）をバイパスするバイパス配管（２０）を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（１）。
10. バイパス配管（２０）が、開状態のバルブ装置（６）よりも小さな流路断面を有していることを特徴とする請求項９に記載の装置（１）。
11. 飲料、食品、任意の種類の無菌製品、または薬品などといった流体および／または製品を通過させるための少なくとも１つの輸送配管（４）を備える装置であって、
    バルブ装置（６）が輸送配管（４）に配置されており、バルブ装置が、輸送配管（４）内の流体の流量に応じて、開状態と閉状態との間で自動的に切り替わることを特徴とする装置。
    

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