JP2015098361A - 注入可能な製品で物品を充填するための充填ユニットおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の弁(16)と、第2の弁(42)と、制御ユニット(45)とを備える、物品(2)を接触または非接触充填するための充填ユニット(1)が開示され、充填ユニット(1)は、第1の流体ライン(35)と異なり、かつ物品(2)の内部容積からタンク(6)と異なる排出領域(55)まで延在する、第2の流体ライン(44)と、第2の流体ライン(44)に沿った流れを可能にしまたは阻止することができる、第3の弁(46)とをさらに備え、制御ユニット(45)は、物品(2)の接触充填中に物品(2)に含まれる気体が物品(2)から排出されるようになっているように、接触充填の場合には、第1の弁(16)を第1の開いた配置に、および第3の弁(46)を第3の開いた配置に設定するように構成される。
【選択図】図1
Description
本体によって画定され、注入可能な食品製品で充填されるタンクの下部に流体接続される、充填チャンバと、
充填チャンバによって取り囲まれ、物品の口部の方へ開いている、戻りダクトと
を備える。
加圧ガス、たとえば炭酸ガスまたは二酸化窒素で充填されるタンクの上部から充填装置の充填チャンバの下部まで延在する、流体ラインと、
流体ラインに沿って介装される、加圧チャンバと、
物品の充填前に、加圧チャンバを充填チャンバの下部と流体接続するように制御され得る、複数の制御弁と
を備える。
入力ステーションIから出力ステーションOまで延在する円弧形状経路Pに沿って、図示の場合には垂直な軸線Aを中心に回転する、回転コンベヤ3と、
それぞれの物品2を注入可能な食品製品で充填するのに適応しており、回転コンベヤ3の軸線Aの外側の周囲縁部によって支持される、複数の充填装置10と、
を備える(図5および図6)。
充填ユニット1による物品2の充填、および続いて物品2から食品製品を注ぐことを可能にするのに適応している、口部11と、
口部11の直ぐ下に配置される首部12と、
口部11と反対側の底部壁13と
を備える(図1〜図4)。
回転コンベヤ3に取り付けられるフレーム15と、
フレーム15によって画定され、軸線Aに平行で、これから場所を少しずらして配列された軸線Bを中心に延在する、中空本体19と、
本体19の内側の軸線Bに沿って移動可能であるシャッター16と、
充填装置10との間を軸線Bに沿って移動可能であり、物品2の首部12を把持するように構成される、把持装置17と
を備える(図3および図4)。
低くされた休止位置(図示せず)と、
物品2がいくつかの操作を受ける、高くなった操作位置と
の間で軸線Bに平行に移動可能である(図3および図4に示される)。
タンク6の下部7と流体接続される、開口20と、
軸線Bの方へ突出し、円錐状通路24を画定する環状突出部22(図3に示される)と、
開口20と反対側にあり、物品2の口部11に面し、物品2の充填中にそれを通して食品製品が通過する、開口21と、
突出部22と開口21との間で軸線Bに沿って介装され、突出部22の反対の側で開口21によって境界付けられている、キャビティ31と
を備える。
軸線Bに沿って力を受け取る、ステム23と、
開口21の側に配置されるステム23の端部に配置される、プランジャ25と
を備える。
タンク6の下部7と開口21との間の流体接続を可能にし、それにより食品製品による物品2の充填を可能にする、開いた配置(図3に示される)と、
タンク6の下部7と開口21との間の流体接続を阻止する、閉じた配置(図4に示される)と
の間で軸線Bに沿って移動可能である。
軸線Bと平行に延在する、主要部分26と、
突出部22の内側に収容され、開口30を画定する、端部27と、
部分26と反対側にあり、開口32を画定し、その機能が本説明の下記で説明される、端部28と
を備える。
タンク6の部分8から始まり、すべての充填装置10に共通である、共通部分36と、
すべての充填装置10に共通である、加圧チャンバ40と、
それぞれの充填装置10と結合し、チャンバ40と関連ダクト18aの開口32との間に介装される、関連部分37と、
それぞれの充填装置10と結合し、それの接触充填の場合には、それぞれの物品2の内部容積と流体接続している、関連ダクト18aと
を備える。
充填装置10すべてに共通であり、上部8とチャンバ40との間の流体ライン35の部分36に沿って介装される、弁41と、
関連充填装置10と結合し、各々、関連流体ライン35の部分37に沿って介装される、複数の弁42と
を備える。
タンク6の上部8に含まれるガスが部分36に沿ってかつチャンバ40の方へ流れるようになっている、開いた配置と、
タンク6の上部8に含まれるガスが部分36に沿ってかつチャンバ40の方へ流れることを阻止する、閉じた配置と
に選択的に配置され得る。
タンク6の上部8に含まれるガスがチャンバ40から関連ダクト18a、およびしたがって関連物品2の方へ流れるようになっている、開いた配置と、
タンク6の上部8に含まれるガスがチャンバ40から関連ダクト18a、およびしたがって関連物品2の方へ流れることを阻止する、閉じた配置と
に選択的に配置され得る。
各充填装置10のシャッター16をそれぞれの閉じた配置に保ち、
タンク6の上部8に含まれるガスが流体ライン35に沿って流れ、開口20、および充填されるべき物品2の口部11に到達するようになっているように、弁41、42がそれぞれの開いた配置に設定される
ように構成される。
タンク6の上部8にガスを供給するためのダクト38と、
タンク6の上流のダクト38に沿って配置され、タンク6に入るガスの量を調整するように制御可能である、弁39と
を備える(図1および図2)。
それの接触充填中に、それぞれの物品2の内側に含まれるガスの漏出を可能にするため、流体ライン35と異なり、かつ物品2の内部容積からタンク6と異なる排出口55まで延在する、複数の流体ライン44と、
それらにより物品2の内部容積に含まれるガスがそれぞれの流体ライン44に沿って流れるようになる、それぞれの開いた配置に、あるいは物品2に含まれるガスがそれぞれの流体ライン44に沿って流れることを阻止する、それぞれの閉じた配置に選択的に設定され得る、複数の弁46と
を備え、
制御ユニット45は、物品2の充填中に物品2に含まれるガスが排出されるようになるように、それぞれの物品2の接触充填の場合には、各充填装置10のシャッター16を開いた配置に、かつそれぞれの弁46を開いた配置に設定するように構成される。
物品2の接触充填前に、タンク6の上部8からそれぞれの流体ライン35に沿って物品2の内部容積の方へ、かつ、
物品2の接触充填中に、物品2の内部容積から排出口55の方へおよびそれぞれの流体ライン44に沿って(図1および図2の矢印で示されるように)確立される。
接触充填の場合には、関連物品2の内部容積と流体接続している、それぞれの充填装置10の関連ダクト18bと、
それぞれの充填装置10と結合し、関連ダクト18bの開口32から始まる、関連部分47と、
すべての充填装置10に共通である、戻りガスチャンバ48と、
すべての充填装置10に共通であり、戻りガスチャンバ48から排出口55まで延在する、部分49と
を備える。
戻りガスチャンバ48から接続点61まで延在する、セグメント56と、
接続点61から排出口55まで延在する、セグメント57と
を備える。
流体ライン44のセグメント56に沿って配置される集中液圧損失62と、
ダクト60に沿って配置される集中液圧損失63と
をさらに備える。
それの接触充填の終わりに、およびそれらがステーションOで排出される前に物品2の減圧を可能にする、複数の流体ライン70と、
関連物品2のヘッドスペース85に存在するガスが、関連流体ライン70に沿ってドレイン80に排出されるようになるそれぞれの開いた配置に、または、関連物品2のヘッドスペース85に存在するガスが、関連流体ライン70に沿ってドレイン80まで流れることを阻止するそれぞれの閉じた配置に設定され得る、それぞれの流体ライン70に沿って介装される、複数の弁75と
を備える。
接触充填の場合には、関連物品2のヘッドスペースと流体接続している、それぞれの充填装置10のそれぞれのダクト18bと、
それぞれの充填装置10と結合し、ダクト18cのそれぞれの開口32から始まる、それぞれの部分71と、
すべての充填装置10に共通である、減圧チャンバ72と、
すべての充填装置10に共通であり、減圧チャンバ72からドレイン80まで延在する、部分73と
を備える。
物品2の接触充填中に、それぞれの充填装置10のシャッター16がそれぞれの開いた配置にある場合に、弁75をそれぞれの閉じた配置に設定し、
物品2の接触充填の完了の後に、それぞれの充填装置10のシャッター16がそれぞれの閉じた配置にあり、物品2が依然として関連充填装置10と液密に流体接触している場合に、弁75をそれぞれの開いた配置に設定する
ようにプログラムされる。
物品2の内部容積の圧力をタンク6の部分7の食品製品の圧力と等しくするための、加圧ガスによる空き物品2の加圧と、
食品製品による物品2の充填と、
食品製品の発泡および/または物品2の破裂を回避するための、周囲圧力までの物品2のヘッドスペース85の減圧と
である。
2 物品
3 回転コンベヤ
6 タンク
7 下部
8 上部
10 充填装置
11 充填口、口部
12 首部
13 底部壁
14 流体ライン
15 フレーム
16 シャッター
17 把持装置
18a、18b、18c、38、60 ダクト
19 本体
20、21、30、32 開口
22 突出部
23 ステム
24 通路
25 プランジャ
26 主要部分
27 端部
28、37、47、71、73 部分
29 センサ
31 キャビティ
35、44、70 流体ライン
36 共通部分
40 加圧チャンバ
39、41、42、45、46、71、73、75 弁
45 制御ユニット
48 戻りガスチャンバ
49 共通部分
55、80 排出口、ドレイン、排出領域
56、57 セグメント、液圧損失
59 調整弁
61 接続点
62、63 集中液圧損失
72 減圧チャンバ
85 ヘッドスペース
A、B 軸線
I 入力(入口)ステーション
O 出力(出口)ステーション
Claims (15)
- 注入可能な製品で物品(2)を接触または非接触充填するための充填ユニット(1)にして、
前記注入可能な製品で充填可能な第1の領域(7)、および第1の気体で充填可能な第2の領域(8)を順に備えるタンク(6)と、
少なくとも1つの充填装置(10)と
を備え、
前記充填装置(10)が、順に、
前記物品(2)を前記注入可能な製品で充填するように、前記タンク(6)の前記第1の領域(7)と前記物品(2)との間の流体接続を可能にする第1の開いた配置に、または、前記第1の領域(7)と前記物品(2)との間の流体接続を阻止する第1の閉じた配置に設定され得る、第1の弁(16)と、
接触充填の場合には前記タンク(6)の前記第2の領域(8)から前記物品(2)の内部容積まで延在する、前記第1の気体のための第1の流体ライン(35)と、
前記第1の流体ライン(35)に沿って前記第1の気体の流れを可能にする第2の開いた配置に、または、前記気体が前記第1の流体ライン(35)に沿って流れることを阻止する第2の閉じた配置に設定され得る、第2の弁(42)と、
注入可能な製品によるそれの充填の前に前記物品(2)を加圧するように、接触充填の場合には前記第1の弁(16)を前記第1の閉じた配置に、および前記第2の弁(42)を前記第2の開いた配置に設定するように構成される、制御ユニット(45)と
を備える、充填ユニット(1)であって、
前記第1の流体ライン(35)と異なり、かつ前記物品(2)の前記内部容積から前記タンク(6)と異なる排出領域(55)まで延在する、前記物品(2)の内部に含まれる前記第1の気体および/または第2の気体のための、少なくとも1つの第2の流体ライン(44)と、
前記第2の流体ライン(44)に沿った前記第1の気体および/または前記第2の気体の流れを可能にする第3の開いた配置に、あるいは、前記第1の気体および/または第2の気体が前記第2の流体ライン(44)に沿って流れることを阻止する第3の閉じた配置に選択的に設定され得る、少なくとも1つの第3の弁(46)と
を備え、
前記制御ユニット(45)は、前記物品(2)の接触充填中に前記物品(2)に含まれる前記第1の気体および/または第2の気体が前記物品(2)から排出されるようになっているように、接触充填の場合には、前記第1の弁(16)を前記第1の開いた配置に、および前記第3の弁(46)を前記第3の開いた配置に設定するように構成される
ことを特徴とする、充填ユニット。 - 前記第1の流体ライン(35)が、前記タンク(6)と反対の側に配置され、かつ使用時に前記充填装置(10)の充填開口部(21)と流体接続している出口(18a、30)を有し、前記第2の流体ライン(44)が、前記充填装置(10)の側に配置され、かつ前記充填開口部(21)と流体接続している入口(18b、30)を有し、
前記出口および入口(18a、30;18b、30)が、互いから分離されている
ことを特徴とする、請求項1に記載の充填ユニット。 - 前記第1の流体ライン(35)に沿って介装された第1のチャンバ(40)と、
前記第2の流体ライン(44)に沿って介装され、前記第1のチャンバ(40)と異なる第2のチャンバ(48)と
を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の充填ユニット。 - 前記第1の流体ライン(35)と前記第2の流体ライン(44)との間に介装され、前記充填装置(10)の外側に配置されるダクト(60)を備え、
前記ダクト(60)が、使用時に前記第1の流体ライン(35)と前記第2の流体ライン(44)との間に所与の圧力差を保つように適応していることを特徴とする、請求項3に記載の充填ユニット。 - 前記第2の流体ライン(44)および前記ダクト(60)が流体接続される接続点(61)を備え、
前記第2の流体ライン(44)が、前記第2のチャンバ(48)と接続点(61)との間に介装される部分(56)を備え、
前記充填ユニット(1)が、
前記部分(56)に沿って配置される第1の集中液圧損失(62)、および/または
前記ダクト(60)に沿って配置される第2の集中液圧損失(63)
をさらに備えることを特徴とする、請求項4に記載の充填ユニット。 - 前記第1のチャンバ(40)は、使用時に前記第2のチャンバ(48)が保たれる第2の圧力値よりも高い第1の圧力値に使用時に保たれ、
前記排出領域(55)は、前記第1の気体および/または第2の気体が前記第2のチャンバ(48)から前記排出領域(55)に流れ、かつ前記第2のチャンバ(48)から前記第1のチャンバ(40)に流れることを実質的に阻止されるように、使用時に前記第2の圧力値よりも低い第3の圧力値に保たれることを特徴とする、請求項3から5のいずれか一項に記載の充填ユニット。 - 第3の入口(18c;30)からさらなる排出領域(80)まで延在し、前記物品(2)の接触充填の完了後に前記物品(2)から前記第1の気体および/または第2の気体の排出を可能にするように適応しており、前記第3の入口(18c;30)が前記充填装置(10)の前記開口(21)と流体接続している、少なくとも1つの第3の流体ライン(70)と、
前記第1および前記第2の気体が前記第3の流体ライン(70)に沿って流れるようになっている第4の開いた配置に、あるいは、前記第1および第2の気体が前記第3の流体ライン(70)に沿って流れることを阻止する第4の閉じた配置に設定され得る、少なくとも1つの第4の弁(75)と
を備え、
前記制御ユニット(45)が、前記物品(2)の接触充填中に、前記第4の弁(75)を前記第4の閉じた配置に、および前記第1の弁(16)を前記第1の開いた配置に保つように、かつ、前記物品(2)の前記接触充填の完了後に前記物品(2)を減圧するように前記第1の弁(16)を前記第1の閉じた配置に、および前記第4の弁(75)を前記第4の開いた配置に設定するように構成されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の充填ユニット。 - 前記充填装置(10)が、
前記タンク(6)の前記第1の領域(7)と流体接続される第1の開口(20)、および前記第1の開口(20)と反対側の第2の開口(21)を画定する、本体(19)と、
前記第1の開口(20)を前記第2の開口(21)から流体隔離するように前記本体(19)に接触する第1の位置と、前記第2の開口(21)を通して前記タンク(6)から前記充填口(11)まで前記食品製品の通路を可能にするように前記本体(19)と共に通路(24)を画定する第2の位置との間で移動可能である、シャッター(16)と
を備え、
前記本体(19)が、
前記第1の流体ライン(35)の一部であり、前記第2の開口(21)と流体接続される、第1のダクト(18a)と、
前記第2の流体ライン(44)の一部であり、前記第2の開口(21)と流体接続される、第2のダクト(18b)と
を少なくとも画定し、
前記第1のダクトおよび前記第2のダクト(18a、18b)が、互いに流体的に異なり、
前記第1および第2のダクト(18a、18b)が、前記本体(19)の第1の軸線(B)に対して前記シャッター(16)の半径方向外側にあり、
前記第1の本体(19)が、使用時に前記物品(2)と同軸であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の充填ユニット。 - 前記タンク(6)の前記第2の部分(8)に入り、それから出て来る前記第1の気体の流れを制御するのに適応している弁手段(39、41)をさらに備え、
前記制御ユニット(45)が、前記物品(2)の非接触充填の場合には、
前記タンク(6)の前記第2の部分(8)を通して前記第1の気体の連続流を確立するように、さらなる弁手段(39、41)を制御し、
前記第1の気体を前記充填装置(10)の前記第2の開口(21)と前記物品(2)との間に画定される自由領域に排出するように、前記第2の弁(42)を前記第2の開いた配置に設定する
ように構成されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の充填ユニット。 - 制御ユニット(45)がまた、
前記第2の気体の少なくとも一部を前記自由領域に排出するように、前記第3の弁(46)を前記第3の開いた配置に設定する
ように構成されることを特徴とする、請求項9に記載の充填ユニット。 - 第2の軸線(A)を中心に回転可能な回転コンベヤ(3)を備え、複数の前記充填装置(10)を備え、前記第1および前記第2のチャンバ(40、48)が、前記軸線(A)を中心に環状であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の充填ユニット。
- 前記注入可能な製品で充填される第1の領域(7)、および第1の気体で充填される第2の領域(8)を順に備える、タンク(6)と、
少なくとも1つの充填装置(10)と
を備える充填ユニット(1)を用いることによって注入可能な製品で物品(2)を接触または非接触充填する方法にして、
前記充填装置(10)が、順に、
前記第1の領域(7)と前記物品(2)との間の流体接続を可能にする第1の開いた配置に、または、前記第1の領域(7)と前記物品(2)との間の前記流体接続を阻止する第1の閉じた配置に設定され得る、第1の弁(16)と、
前記タンク(6)の前記第2の領域(8)から前記物品(2)の内部容積まで延在する、前記気体のための少なくとも1つの第1の流体ライン(35)と、
前記第1の気体が前記第1の流体ライン(35)に沿って流れることができるようになっている第2の開いた配置に、または、前記気体が前記第1の流体ライン(35)に沿って流れることを阻止する第2の閉じた配置に設定され得る、第2の弁(42)と
を備え、
a)前記第1の弁(16)を前記第1の閉じた配置に設定するステップと、
b)それの充填前に前記物品(2)を加圧するように、接触充填の場合には前記第2の弁(42)を前記第2の開いた配置に設定するステップと
を含む方法であって、
接触充填の場合には、
c)前記物品(2)に含まれる前記第1の気体および/または第2の気体を排出するように、前記第1の流体ライン(35)と異なり、かつ前記物品(2)の前記内部容積から前記タンク(6)と流体的に独立している排出領域(55)まで延在する第2の流体ライン(44)に沿って、前記物品(2)に含まれる前記第1の気体および/または第2の気体の流れを可能にする、第3の弁(46)を第3の開いた配置に設定するステップ
を含むことを特徴とする、方法。 - d)前記物品の接触充填中に、前記第1の気体または前記第2の気体が第3の流体ライン(70)に沿って流れることを阻止する第4の閉じた配置に第4の弁(75)を設定するステップと、
e)前記物品(2)の前記接触充填の完了後に、前記第1の弁(16)を前記第1の閉じた配置に設定するステップと、
f)前記物品(2)を減圧するように、前記第1の気体または前記第2の気体が前記第3の流体ライン(70)に沿って流れるようになっている第4の開いた配置に前記第4の弁(75)を設定するステップと
を含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。 - g)第1の圧力値に前記第1の流体ライン(35)を保つステップと、
h)前記第1の圧力値よりも低く、前記排出領域(55)の第3の圧力値よりも高い第2の圧力値に前記第2の流体ライン(44)を保つステップと、
i)前記第1の流体ライン(35)と第2の流体ライン(44)との間にダクト(60)を介装することによって、前記第1の圧力値と前記第2の圧力値との間に一定の差を生じるステップと
を含むことを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。 - 非接触充填の場合には、
j)前記タンク(6)の前記第2の部分(8)を通して前記第1の気体の連続流を確立するステップと、
k)前記充填装置(10)の開口(21)を通して外部環境に前記第1の気体を排出するように、前記第2の弁(42)を前記第2の開いた配置に設定するステップと
を含むことを特徴とする、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
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