JP3361797B2 - 容器充填方法及びそれを実施するための設備 - Google Patents

容器充填方法及びそれを実施するための設備

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、プラスチック材料で容器を充填
するための改良に関するものであり、この作業が、容器
の内部と充填設備の外部環境との間に著しい圧力差が生
じる少なくとも１つの段階を有し、さらに容器が熱く、
さらに多少なりとも展性を有する領域を持っている間で
もこの作業が実施される改良方法に関するものである。
たとえば、何らかの物質を容器に充填する段階の前に、
特にビールを充填する際に容器の内部に減圧（場合によ
っては真空）を生じさせる場合や、または、ガス化液体
を充填する際に加圧を生じさせる場合、さらに、容器
が、ブルームのブロー成型または延伸及びブロー成型に
よる製造後にすぐに充填される場合を対象とする。本発
明は、方法とその実施のための設備に関するものであ
る。
【０００２】何らかの物質による容器の充填は、たとえ
ば、最終的に容器内にパックされる物質を変質させるこ
とがないように、そこに存在する空気を他の媒質に変え
るために、場合によっては、充填に先立って容器の内部
を真空化または減圧することもできる。それはたとえ
ば、ビール、特定のフルーツジュースなどの酸化に敏感
な物質の充填の場合である。この場合、酸化物質のあら
ゆる痕跡が取り除かれなければならず、そのときたとえ
ば窒素を使った不活性化が行われる。
【０００３】瓶のような容器にガス化液体を充填する方
法は、従来、ガス、通常は炭酸ガスによって瓶の内部を
加圧する段階と、それに続いて、液体を充填する段階
と、さらに内部では特定のガス圧を保ちながらも、余分
なガスを取り除くために減圧する段階からなる。
【０００４】オンライン充填設備と呼ばれる場合のよう
に、容器が、ブロー成型の型から取り出された数秒後
の、まだ熱い（高温）時に充填作業を行う場合には、プ
ラスチック容器において、圧力差によって問題が生じる
ことがある。
【０００５】こうした容器においては、容器のつぶれや
ひずみによる変形を引き起こすことなく、充填の前に減
圧を行うことは不可能である。
【０００６】このタイプの容器では、ガス化液体の充填
は問題を引き起こす。たとえば、充填前に容器を加圧す
る段階が、破裂や修復不能な変形を発生させてしまうと
いう問題である。
【０００７】変形または破裂は、容器の本体に影響を与
えるが、なかでもとりわけ容器の底に影響を与える変形
に注意しなければならない（当業者用語では「ストレス
クラッキング」と呼ばれる亀裂現象）。
【０００８】これらの現象は、プラスチック材料ででき
た容器が、予めブロー温度にされた、すなわち熱によっ
て軟化されたブルーム（プレフォーム、パリソン、中間
容器）のブロー成型によって得られる。容器がブロー成
型の型から出されると、多少なりとも熱い、すなわち多
少なりとも展性をもつ領域が存在する。一般に、それ
は、さまざまな理由から最もゆっくり冷却され、ブロー
成型の際に最も引き延ばされなかった領域である。そし
て、底はこうした最も引き延ばされていない領域の１つ
である。ところで、圧力差が存在している間に、温度が
軟化温度を超えてしまうと、内圧（加圧または減圧）に
よってこれらの領域に機械的応力が加えられることから
変形が生じる恐れがある。
【０００９】さらに、それほど頻繁ではないが、ガスを
予め減圧したり加圧したりしないで充填が行われ、しか
も液体、またはより一般的には充填物質から加えられる
圧力がかなり高い場合には、破裂や変形が起きることも
ある。
【００１０】実際に、プラスチック容器、すなわちその
ブルームは、材料が安定すなわち冷却したとき、物質の
充填または栓をした後の保存に必要な内圧（加圧または
減圧）の値に耐えるように寸法決めされる。
【００１１】したがって、これまでは、上記の条件にお
いて、材料が安定した時に同じ条件に耐えるように寸法
決めされ、さらに軟化温度より高い温度の領域を有する
プラスチック容器のあらゆる充填試験の結果は失敗に終
わり、こうした容器にはオンライン充填は工業規模に適
用されていない。
【００１２】１つの解決策として、余分な材料によって
変形可能性を補うために容器に必要以上の大きさを与え
るという方法が考えられた。しかしながら、この方法は
さまざまな理由から、現実的ではない。たとえば、一方
では、この方法は、材料費の観点から容器の軽量化とい
う現在の傾向に反するものであり、他方ではこうして得
られた容器は見た目が美しくない。さらに、相矛盾し
て、余分な材料は、安定した場合に容器を脆弱にしてし
まう。さらに、充填に必要な余分な材料は、容器が冷却
されると無駄になってしまう。
【００１３】本発明は、これらの欠点を解消し、容器が
冷えた場合には充填圧を保つように寸法決めされ、少な
くとも充填段階の一部においては変形可能な容器の充填
を可能にすることを目的とする。
【００１４】本発明によれば、容器の内部と充填設備の
外部環境との間に著しい圧力差が生じる段階を有する充
填作業の際に、温度が材料の軟化温度を超えてしまう少
なくとも１つの領域を有するプラスチック容器の変形や
修復不能な破損を防ぐための方法は、少なくとも前記段
階の一部の間に、容器が熱的に安定しておらず、まだ変
形可能である限り、容器を外的環境から隔離する密閉性
の外囲の中に置き、外囲の内圧は、容器の内部と外部と
の圧力差を減少させる、さらにはゼロにする（無くす）
ように、外部環境に対して変更されることを特徴とす
る。
【００１５】このようにして、容器の内部と外部との間
に存在する圧力差を減少させる、さらにはゼロにするこ
とによって、材料が熱的に安定していない限り、破裂ま
たは変形のリスクを取り除き、さらに容器がまだ展性領
域を有する時にも充填が可能になる。
【００１６】他の特徴によれば、容器の内部と外部環境
との間の圧力差が、容器内を真空にすることで得られる
場合には、外囲内の圧力を、容器内の圧力に近づけるた
めに、さらにはその内圧と同じにするために減少させる
ことによって外囲の内圧が変更される。
【００１７】好ましくは、外囲の内圧及び容器の内圧の
減少は同時に行われる。
【００１８】他の特徴によれば、充填物質はガス化され
た液体であり、圧力の変更は、外部環境から容器を隔離
する外囲の中に、加圧するように流体を注入することで
行われる。この場合、充填液体が入れられることによっ
て容器の冷却が促され、その結果、容器は素早く安定す
る。
【００１９】他の特徴によれば、流体はガスである。本
発明の実施形態によれば、液体がガス化されている場
合、圧力の変更は、ガス化に使用されるガス（特に炭酸
ガス）を用いて行われる。
【００２０】この場合、容器内の圧力と外囲内の圧力を
同時に変更することによって容器の内部と外部との間の
圧力の均衡を容易に得ることができ、こうして、破裂ま
たは変形の問題が全面的に解消される。
【００２１】添付の図面を参照して、以下に説明するこ
とで本発明の他の特徴及び利点が明らかになるだろう。
【００２２】図１を参照すると、炭酸ガスのようなガス
化液体を容器に充填する従来のサイクルは、通常、以下
の段階を有する。
【００２３】１）容器、ここでは瓶（ボトル）１が、自
動瓶詰機に挿入され、その頚部（首部）２が充填用ヘッ
ド３の正面に来るように位置決めされる「第１段階」。
瓶１がプラスチックでできている場合には、瓶は、種々
の段階において、クリップ４のような適切な手段を用い
て、その頚部２の下で保持される。これは、その後の段
階において、瓶１がヘッド３によって加えられた支承力
の作用でつぶれることを防ぐためである。
【００２４】２）瓶１、より厳密にはその頚部２が、充
填用ヘッド３に対して中心合せできるような「第２段
階」。このヘッドは、密閉性を確保するためにその頚部
に対して押し当てられる。
【００２５】３）適切なガス、通常は炭酸ガスまたは液
体の中に天然の状態で存在するガスを用いて瓶１の内部
を加圧する「第３段階」。この内圧を加える段階は、充
填用ヘッド３内に通じるパイプを通してガスを注入する
ことによって行われる。この段階は、図では矢印５で表
されている。
【００２６】４）充填ヘッド３を媒介とした充填の「第
４段階」（図では矢印６）。
【００２７】５）容器内の余分なガスを排出「第５段
階」（矢印７）。この段階中、余分なガスは、段階３の
間のガスの注入元であるタンクに戻すことができる。
【００２８】６）充填ヘッド３を解放し、常にその頚部
２の下でクリップ４によって保持されている、満たされ
た瓶１を取り除く「第６段階」。
【００２９】一般に、序文に記載された破裂または変形
の問題が生じるのは、第３段階（加圧）及び／または第
４段階（充填）のときである。
【００３０】もちろん、予めガスを注入しない充填の場
合には、第３及び第５段階は存在しない。特に、圧力及
び／または充填量があまりに大きい場合に、問題が生じ
る恐れがあるのは充填段階（第４段階）においてであ
る。
【００３１】図２は、瓶のようなプラスチック容器に炭
酸飲料のようなガス化液体を充填する場合に適用される
本発明の方法の原理を示す図である。
【００３２】この方法は、図２．１、図２．２、図２．
３によって表わされる３つの段階に要約することができ
る。
【００３３】図２．１においては、容器８、ここでは瓶
を密閉性の外囲（エンクロージャ）９の中に置いた後
に、その頚部１０が、充填ヘッド１１と密閉性を保って
連絡し、ヘッド１１内に通じるパイプによって、容器８
の内部にガスが注入され（矢印１２）、容器の外部に背
圧を加えるためにパイプによって密閉性の外囲の中に流
体が注入される（矢印１３）。
【００３４】好ましくは、背圧を加えるために使用され
る流体はガスである。液体も使用することが可能であ
る。しかし、液体の場合は本発明の実施を著しく複雑に
してしまう。というのも、非湿潤性液体を使用しなけれ
ば、充填後に容器の外側を乾燥させなければならないか
らである。
【００３５】容器の内圧と外圧の相対的値と同様に、ガ
スが容器８内に注入される時点（モーメント）に対し
て、流体が外囲９内に注入される時点はほとんど重要で
はない。重要なことは、圧力差が、いつでも、容器が破
裂または変形を生じないようなものになることである。
【００３６】しかしながら、好ましくは、本発明による
方法の実施を容易にするために、背圧流体の注入及びガ
スの注入は同時に行われる。
【００３７】別法として、まず第一に容器内の圧力を増
大させ始め、次に容器内の圧力が高くなりすぎる前に、
外囲９の中の圧力を増大させ始めることによって、圧力
の増大が外囲９の中で始まる時点に対して、容器８内で
圧力の増大が始まる時点をわずかにずらすことが可能で
ある。
【００３８】次に図２．２に示されたように、好ましく
は背圧が保持される、パイプ１４による充填段階が行わ
れる。というのも、この段階では容器はまだ安定してい
ない可能性が高いからである。
【００３９】さらに（図２．３）、栓をするために機械
から容器を取り出す前に、あるいはその機械が自動瓶詰
−打栓（栓付き）機である場合には栓をする代わりに取
り出される前に、容器８の内部でガス抜きする段階（こ
の図では矢印１５）と、背圧を緩める（釈放する）段階
（この図では矢印１６）が続く。
【００４０】本発明の実施形態においては、背圧は、内
圧が確立された直後に、すなわち充填前または充填中に
緩められる。しかしながら、プロセスはより予測不能と
なり、より管理が難しくなる。なぜなら、容器が十分に
安定していない場合には、変形及び／または破裂が生じ
る恐れがあるからである。
【００４１】他の実施形態においては、ガス抜きの開始
後、すなわち容器の内圧に起因する応力が完全に消滅し
たことが確実な時に、背圧の緩和が始まる。こうした解
決策は、最大の安全性をもたらすが、サイクル時間を著
しく遅らせてしまう。
【００４２】本発明の実施形態においては、容器の外側
に背圧を加えるために加圧されるのは設備全体である。
しかしながら、こうした解決策は、管理が大変である。
なぜなら、設備の内部で加圧を著しく減少させることな
く容器の出し入れを可能にするためには、エアロック室
のような手段を備えることが必要だからである。
【００４３】したがって、好ましくは、図３から図７に
示されているように、充填機械内に入れられる各容器
は、容器を機械の周囲環境の残りから隔離することがで
きるような外囲内に閉じ込められる。したがって、この
外囲が閉鎖されると、ガス化、背圧、充填、ガス抜き、
背圧の緩和といった段階が生じる。
【００４４】このようにして、容器が、時間のずれとと
もに種々の段階の作業を受けることができるように、１
つずつ次々に入れられる場合には、各容器は、設備の中
で１つ前の容器及びすぐ後の容器とは異なる外囲の中に
閉じ込められる。反対に、容器が連続するグループごと
に入れられる場合には、同一グループのすべての容器は
同一の外囲内に同時に入れることができ、この外囲は１
つ前のグループの外囲またはすぐ後のグループの外囲と
は異なる。しかしながら、同一グループのあらゆる容器
は、別々の外囲の中に同時に入れることもまた可能であ
る。
【００４５】図３においては、本発明が、容器８の予備
真空（減圧）化に適用される方法を示しており、このよ
うにして、まだ展性を有するプラスチック容器ととも
に、従来の技術では不可能であったことを行うことがで
きる。
【００４６】容器８が、密閉性の外囲９の中に閉じ込め
られた後に、またその頚部１０が充填用ヘッド１１と連
絡に確立した後に、容器の内部に減圧（矢印１７）がつ
くりだされ、それにともない容器８のつぶれを防ぐため
に外囲の内部の減圧が行われる（矢印１８）。
【００４７】外囲９内及び容器８内の減圧（負圧）は同
じ値をとることができ、また同時に行うことができる。
したがって、容器の内部と外部で圧力の均衡を保つこと
ができる。
【００４８】別法として、好ましくは、まず外囲９内で
真空化を始めることによって、容器内で減圧が始まる時
点を、外囲内で減圧が始まる時点に対してわずかにずら
すことが可能である。同様に、外囲内及び容器内の減圧
の最終的な値を等しくさせないことも可能である。ただ
し、最終的に容器の望ましくない変形を生じさせないよ
うに、それらの値を適合させなければならない。
【００４９】容器内の減圧がその効果（参考として、た
とえば、窒素による不活性化）を発揮した後に、容器８
と外囲９の内部で環境圧を取り戻すこともできる。その
ためには、図３．２に示されているように、外囲９の内
部と同じく容器８の内部を再び空気に触れさせる（それ
ぞれ矢印１９と２０）。
【００５０】好ましくは、この段階で容器８のあらゆる
変形を防ぐために、容器を外囲９より先に環境圧に再び
置くこともできる。
【００５１】次に（図３．３）、容器が充填される（矢
印２１）。充填が中味をガス化させる目的をもたない限
り、この段階では、外囲９の内圧が、１つ前の段階（図
３．２）以降の外部環境の圧力と等価である以上、容器
が外囲９の中に保持されることは重要なことではない。
そのことは図４を参照して後に説明する。
【００５２】次に、容器は栓がされ、さらに取り除くこ
とができる。
【００５３】図４に示されているように、本発明は、そ
れぞれ図２及び図３を参照して説明された２つの方法を
組み合わせるために、唯一及び同一の設備を使用するこ
とができるという独自の利点を有する。
【００５４】同じエレメントには同じ参照番号が付され
ている。
【００５５】容器８、ここでは瓶を、密閉性の外囲９内
に置いた後に（図４．１）、瓶の内部でも（矢印１
７）、外囲の内部でも（矢印１８）、減圧がつくりださ
れる。
【００５６】次に（図４．２）、瓶の内部及び外囲の内
部は、外部環境の圧力に再び置かれ（矢印１９及び２
０）、さらに（図４．３）、瓶の内部と外囲の内部は、
瓶が充填される前に（図４．４の矢印１４）、加圧され
ることができる（矢印１２及び１３）。
【００５７】次に（図４．５）、満たされた瓶が外囲か
ら取り出される（図４．６）前に、外囲及び瓶の内部の
圧力を緩和することができる（矢印１５及び１６）。
【００５８】したがって、本発明による方法の実施のた
めの設備は、非常に簡単に実現できると考えられる。外
囲と容器内に真空をつくりだすために及び／または外囲
の内部及び容器の内部を加圧するための適切なパイプと
ともに密閉性の外囲を設けるだけでよいからである。
【００５９】図５及び図６は、本発明の実施のための設
備を実現するのに可能な２つの形態を概略的に示してい
る。より厳密には、これらの図は、容器を真空にするこ
と及び／または内部を加圧することをともなう充填のた
めに使用される設備の各部分を表している。
【００６０】これらの図では、オンライン充填設備が表
されている。これらの設備においては、容器は連続的に
移動する。本発明はもちろん、他のタイプの設備にも適
用可能である。
【００６１】図５と図６との間の違いは以下のようであ
る。
【００６２】− 図５の実施形態においては、容器に連
結された外囲の加圧用流体は、容器の内部を加圧するの
に使用される流体とは異なる。外囲は、圧縮空気で加圧
することができるのに対して、容器は、充填物質をガス
化するためのガス（たとえば炭酸飲料の場合には炭酸ガ
ス）で加圧される。
【００６３】− 図６の実施形態においては、容器の加
圧用のガスが外囲を加圧するために同様に使用される。
【００６４】この後者の方法は、外囲と容器との間の等
圧を可能にするという利点を有する。反対に、外囲を開
放すると、ガス抜きの後に外囲の中に残っているガスの
量が失われる。
【００６５】したがって、この方法は、ガスの消費に関
しては経済的ではない。
【００６６】２つの図の間に存在する類似性から、類似
のまたは同じエレメントには同じ参照番号が記されてい
る。さらに、これらの図を理解しやすくするために、必
要なたびごとに、さまざまなパイプに、液体及び／また
はガスの流れが存在すること、または存在しないことを
示す記号を付けた（流れの存在と方向を示す矢印、また
は、液体またはガスの通過を妨げるように、パイプが閉
塞される、または閉塞されなければならないことを示す
ために、そのパイプに引かれた線）。
【００６７】図５及び図６の設備は、容器が連続して進
む、すなわち一定の経路上の連続移動運動に駆動されな
がら、一方では、真空をつくりだすため及び／または圧
力を加えるための手段と、他方では充填手段と、関連付
けて示されている充填設備である。
【００６８】図５及び図６には、各々が、別々の外囲、
したがって別々の真空化手段及び／または加圧及び充填
手段に連結された６つの容器（ここでは瓶）２２０、・
・・、２２５が示されている。
【００６９】各外囲は、それぞれ、蓋を形成する高部２
３０Ｈ、・・・、２３５Ｈと、対応する容器を受け入れ
るための受入器を形成する低部２３０Ｂ、・・・、２３
５Ｂの２つの別々の部分で構成される。受入器２３０
Ｂ、・・・、２３５Ｂの寸法は、蓋２３０Ｈ、・・・、
２３５Ｈが取り付けられた場合に、後述するように容器
が外囲の中に入れられるような寸法とする。
【００７０】高部２３０Ｈ、・・・、２３５Ｈは、低部
２３０Ｂ、・・・、２３５Ｂと同様に、設備の可動構造
物２４に固定され、その結果、一方では、あらゆる高部
２３０Ｈ、・・・、２３５Ｈが、時間的なずれをともな
い同一の経路をたどり、他方ではあらゆる低部２３０
Ｂ、・・・、２３５Ｂが、そこでもまた時間的なずれを
ともない同一の経路をたどる。
【００７１】さらに、図５及び図６に示されている実施
形態においては、各低部２３０Ｂ、・・・、２３５Ｂ
は、特に容器の設置または取出し段階の際に、対応する
高部（蓋）２３０Ｈ、・・・、２３５Ｈから遠ざけるこ
とができる。そのために、各低部は、たとえば可動構造
物２４内に設けられた軸受け２６０、・・・、２６５内
をスライドするガイドロッド、それぞれ２５０、・・
・、２５５のような手段に連結される。
【００７２】好ましくは、これらの図５及び図６に示さ
れているように、可動構造物２４は、それぞれ高部及び
低部の水平式移動を引き起こし、手段２５０、・・・、
２５５、２６０、・・・、２６５は、矢印２７の方向に
移動するときには可動構造物に対して、したがって高部
２３０Ｈ、・・・、２３５Ｈに対して、低部２３０Ｂ、
・・・、２３５Ｂの垂直（鉛直）移動を引き起こす。
【００７３】垂直移動のためには、たとえば、それらの
図５及び図６に示されているように、それぞれが各ロッ
ド２５０、・・・、２５５に連結されたころ２９０、・
・・、２９５に作用する固定カム２８が備えられる。
【００７４】より厳密には、カム２８は、ここには示さ
れていない設備の枠に固定され、その結果、ロッドに、
すなわち対応する低部（受入器）に連結されたころが固
定カムとぶつかると、カムの形状によって強制される輪
郭をとり、連結された受入器の対応する運動を引き起こ
すことができる。
【００７５】図５及び図６に示された例においては、第
１の受入器２３０Ｂは、低位置にある。対応する容器２
２０は充填されたばかりである。ころ２９０は、カムの
低部にある。
【００７６】第２の容器２２１に対応する第２の受入器
２３１Ｂは、部分的に持ち上げられる。
【００７７】続く３つの２３２Ｂ、・・・、２３４Ｂ
は、全体が持ち上げられ、それらの対応する蓋２３２
Ｈ、・・・、２３４Ｈと接触する。したがって、外囲は
閉鎖され、充填と同様に、真空化及び／または加圧を起
こすことができる。
【００７８】さらに最後の受入器２３５Ｂは、下降して
いる最中であり、対応する瓶２２５は充填され、下降が
終わると解放されることができる。
【００７９】別法として、低部は可動構造物２４に対し
て固定され、高部はこの構造に対して垂直移動運動する
といった方法を考えることもできるだろう。ただし、そ
れは設備を著しく複雑にしてしまう。なぜなら、図５及
び図６に示されているように、高部は、充填のためだけ
ではなく、対応する外囲及び／または容器の内部を真空
化する及び／または加圧するためのパイプによって、さ
らに容器の保持手段によって、それぞれ充填ヘッド３０
０、・・・、３０５に連結されるからである。
【００８０】好ましくは、図７に示されているように、
設備は、回転式とすることができる。この場合、可動構
造物２４は回転軸３１の周りを回転する回転装置であ
り、前記回転装置は、高部（蓋）２３Ｈと低部（受入
器）２３Ｂとをともない、より一般的には２３と参照番
号が付された外囲を有し、その結果、ころ２９のガイド
用カム２８は円弧形となる。
【００８１】それ自体良く知られた方法で、容器は、設
備内に１つずつ入れられる（図７では、その入り口が矢
印３２０で示されている）。それは頚部レベルで、各充
填ヘッド３００、・・・、３０５に連結されたクリップ
（ピンチ）３３０、・・・、３３５によって捕捉される
（クリップは図５及び図６に概略的に示されている）。
クリップは、容器の口べりを充填ヘッドに押し当てるた
めに垂直に移動できる。各クリップを持ち上げる運動
は、たとえば、受入器が持ち上げられている最中に行わ
れる。このことは、容器２２１に連結されたクリップ３
３１上の上向きの矢印によって記号化されている。
【００８２】充填後及び場合によっては容器及び連結さ
れて外囲のガス抜き後に、対応するクリップ３３５は、
容器を設備から取り出す前に、容器２２５の頚部を充填
ヘッドから解放するために、再び下ろされる（取出し領
域は、図７で矢印３２１によって表されている）。
【００８３】図５及び図６を複雑にするのを防ぐため
に、ここにはパイプの中でも、外囲と容器の内部の加圧
と容器の充填を行うのに利用されるパイプしか表してい
ない。同様に、それらのパイプと液体及びガス供給源と
の間の接続、さらにそうした供給源そのものもここには
表していない。なぜなら、当業者は、本明細書の大まか
な説明でそれらの接続を行うことができると思われるか
らである。
【００８４】各ヘッド３００、・・・、３０５には、容
器内部を加圧するため（ガス化）にパイプ３４０、・・
・、３４５が通され、充填のためにパイプ３５０；・・
・；３５５が通される。
【００８５】さらに、外囲の内部の加圧のために他のパ
イプ３６０、・・・、３６５が備えられる。
【００８６】図５では、パイプ３６０、・・・、３６５
が、対応する低部２３０Ｂ、・・・、２３５Ｂ内に通じ
る。別法として、図６に示されているように、それらは
高部２３０Ｈ、・・・、２３５Ｈ内に通じることもでき
る。
【００８７】図５では、容器のガス化のためのパイプ３
４０、・・・、３４５が、外囲の内部を加圧するための
パイプ３６０、・・・、３６５から独立している。この
ように、充填物質のガス化のためのガスとは別の流体に
よって各外囲を加圧することが可能である。例として、
外囲の内部を加圧するために圧縮空気を使用することも
可能である。
【００８８】図６においては、容器のガス化のための各
パイプ３４０、・・・、３４５は、外囲の加圧のために
対応するパイプ３６０、・・・、３６５に連結される
（分岐）。このようにして、容器のガス化のためのガス
はまた、外囲の加圧のために使用することができる。
【００８９】加圧及び充填作業は、図３を参照して説明
した方法にしたがって、外囲の閉鎖後に実施される。図
５及び図６の例においては、容器２２２及び対応する外
囲２３２Ｈ、２３２Ｂは、加圧されている最中である。
容器２２３は、充填中であり、この容器及び外囲の中で
圧力が保持される（外囲の加圧用パイプ３６３に引かれ
た線によって示されている）。容器２２４は満たされて
おり、圧力は容器の中でも外囲の中でも緩和される。さ
らに、容器２２５に連結された外囲の低部２３５Ｂは、
この容器を取り出すことを可能にするために下降中であ
る。
【００９０】図８には、図５の実施形態に適合可能で、
さらに容器及び外囲内の減圧を可能にする改良された高
部２３Ｈの原理図が示されている。
【００９１】より一般的には、充填ヘッド３０を通して
容器２２をガス化するためのパイプ３４と、外囲の加圧
のためのパイプ３６と、ヘッド３０を通した充填のため
のパイプ３５に加えて、それぞれヘッド３０を通して、
外囲を真空化するためのパイプ３７と容器２２を真空化
するためのパイプ３８の２本の他のパイプが備えられ
る。これら２本のパイプは、図８に示されているように
互いに接続され、その結果それらを共通の真空ポンプに
接続することができる、もしくは、互いに接続せずに別
々のポンプに接続させることができる。
【００９２】さらに、中味のガス化のためのパイプ３４
と、外囲の加圧のためのパイプ３６は別のものとし、た
とえば圧縮空気を用いて外囲を加圧することもできる。
【００９３】図９は、図６の実施形態に適合可能な改良
された高部２３Ｈの原理図であるが、ここでは、さらに
外囲及び容器２２内を減圧することを可能にしながら、
図８と同じパイプが見られるが、それぞれ中味のガス化
のためのパイプ３４と外囲の加圧のためのパイプ３６
は、互いに接続され、その結果、ガス化用のガスによっ
て外囲に加圧することができる。
【００９４】図５、図６、図８、図９の実施形態によっ
て生じる問題は、２本のパイプ３４、３５または３本の
パイプ３４、３５、３８が充填ヘッド３０を通り、その
結果その構造を若干複雑にしてしまうという点にある。
【００９５】したがって、図１０に示された実施形態に
おいては、パイプは、機械的、電気的またはその他の制
御装置４０用バルブ３９に接続される。
【００９６】中間パイプ４１がヘッド３０に接続され、
このバルブと容器２２の内部とを連絡する。制御装置４
０に働きかけながら、容器２２の内部と、真空化用パイ
プ３８（それが存在する場合）、もしくはガス化用パイ
プ３４（それが存在する場合）、もしくは充填用パイプ
３５とが連絡する。
【００９７】本発明は、容器の内部と外部との間に可能
な圧力差を制限することを考慮して、まだ熱い（高温
の）容器、すなわち修復不能な変形を受けることなく変
形可能な容器を充填することができる。さらに、充填液
体は、外圧が環境レベルに戻る前に、容器の底の冷却に
役立つことが確認された。そのため、底は、外圧が緩和
されると安定する。
【００９８】もちろん、以上の結果からわかるように、
本発明は、詳細に説明してきた実施形態及び適用形態に
限定されるわけではない。反対に、あらゆる変形形態が
可能である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】耐久性を持つ容器にガス化物質を充填する種々
の段階を概略的に示す図である。
【図２】ガス化液体の充填に適用される本発明の原理を
概略的に示す図である。
【図３】容器内部の予備減圧に適用される本発明の原理
を概略的に示す図である。
【図４】ガス化液体の充填をともなう容器の予備減圧に
適用される本発明の原理を概略的に示す図である。
【図５】ガス化液体の充填のために、本発明の実施のた
めの設備の可能な実施形態を示す図である。
【図６】ガス化液体の充填のために、本発明の実施のた
めの設備の可能な実施形態を示す図である。
【図７】本発明による方法の実施のための設備の上面概
略図である。
【図８】本発明の実施のための設備の一部の変形概略図
である。
【図９】本発明の実施のための設備の一部の変形概略図
である。
【図１０】図８及び図９の一部の有利な実施形態を示す
図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65B 3/04 B67C 3/02 B67C 3/10 B67C 3/12 B67C 3/24

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器の内部と充填設備の外部との間に著
    しい圧力差が生じる段階を含む充填作業の際に、温度が
    材料の軟化温度を超えるような少なくとも１つの領域を
    有するプラスチック材料でできた容器（８、２２、２２
    ０、・・・、２２５）の修復不能な変形または損傷を防
    ぐための方法であって、少なくとも前記段階中には、容
    器が熱的に安定しておらず、まだ変形可能である限り
    は、容器を外部環境から隔離する密閉性外囲（９、２３
    Ｂ、２３Ｈ、２３０Ｂ、２３０Ｈ、・・・２３５Ｂ、２
    ３５Ｈ）の中に置き、容器の内部と外部との圧力差を減
    少させる、さらに無くすことができるように、外囲の内
    部の圧力が外部環境に対して変更されることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項２】 容器の内部と外部環境との間の圧力差
    が、容器内を真空にする（１７）ことで生じ、外囲の内
    部の圧力は、容器の内部の圧力に近づける、さらには同
    じにするためにその圧力を減少させる（１８）ことによ
    って変更されることを特徴とする請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 充填がガス化された液体のような物質で
    行われ、結果的にガス化に使用されるガスによって容器
    の内部を加圧する予備段階（１２）を有するので、外囲
    の内部の圧力の変更は、外囲内に加圧流体を注入する
    （１３）ことで行われることを特徴とする請求の範囲第
    １項に記載の方法。
  4. 【請求項４】 流体がガスであることを特徴とする請求
    の範囲第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 外囲内に注入されたガスが、容器の内部
    でガス化に使用されるガスと同一であることを特徴とす
    る請求の範囲第４項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 容器内に注入されたガスが、外囲内に注
    入されたガスとは異なることを特徴とする請求の範囲第
    ４項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ガスが圧縮空気であることを特徴とする
    請求の範囲第６項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 外囲内の圧力の変更と容器内の圧力の変
    更が同時に行われることを特徴とする請求の範囲第１項
    から第７項のいずれか一項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 外囲内の圧力の減少が、容器内の圧力の
    減少の前に開始されることを特徴とする請求の範囲第２
    項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 外囲を加圧するための外囲内の圧力の
    変更が、容器内の圧力の変更後に開始されることを特徴
    とする請求の範囲第３項から第７項のいずれか一項に記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 プレフォームの加熱、次にブロー成型
    あるいは延伸／ブロー成型を行うことによって得られる
    プラスチック材料製の容器の充填に対して、請求の範囲
    第１項から第１０項のいずれか一項に記載の方法を、ブ
    ロー成型あるいは延伸／ブロー成型後直ちに実施する方
    法。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１つの容器（８、２２、２
    ２０、・・・、２２５）と、容器の内部を充填用パイプ
    （１４、２１、３５、３５０、・・・、３５５）に連絡
    するための手段と、外囲の内部と容器の内部で圧力を変
    更するための手段とを受け入れるための少なくとも１つ
    の密閉性の外囲（９、２３Ｂ、２３Ｈ、２３０Ｂ、２３
    ０Ｈ、・・・、２３５Ｂ、２３５Ｈ）を有することを特
    徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一項
    に記載の方法を実施するための設備。
  13. 【請求項１３】 外囲の内部で圧力を変更するための手
    段が、外囲の内部で圧力を減少させる（１８）ための手
    段と外囲とを連絡するパイプ（３７）によって構成さ
    れ、容器内の圧力を変更するための手段が、容器の内部
    で圧力を減少させる（１７）ための手段と容器とを連絡
    するパイプ（３８）によって構成されることを特徴とす
    る請求の範囲第１２項に記載の設備。
  14. 【請求項１４】 外囲に連結されたパイプ（３７、３
    ８）が、互いに、また外囲及び容器内の圧力を減少させ
    るために、１つの真空ポンプのような単一手段に接続さ
    れることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の設
    備。
  15. 【請求項１５】 外囲に連結されたパイプ（３７、３
    ８）が、外囲及び容器内の圧力を減少させるために、複
    数の真空ポンプのような別々の手段が接続されることを
    特徴とする請求の範囲第１４項に記載の設備。
  16. 【請求項１６】 外囲の内部で圧力を変更するための手
    段が、その内圧を増大させる（１３）ための手段と外囲
    とを連絡するパイプ（３６、３６０、・・・、３６５）
    によって構成され、容器内の圧力を変更するための手段
    が、その内圧を増大させる（１２）ための手段と容器と
    を連絡するパイプ（３４、３４０、・・・、３４５）に
    よって構成されることを特徴とする請求の範囲第１２項
    に記載の設備。
  17. 【請求項１７】 外囲に連結されたパイプ（３６、３６
    ０、・・・３６５、３４、３４０、・・・、３４５）
    が、互いに、また外囲及び容器内の圧力を増大させるた
    めに流体の単一供給源に接続されることを特徴とする請
    求の範囲第１６項に記載の設備。
  18. 【請求項１８】 充填物質がガスを含むものであり、流
    体の単一供給源が、ガス化用ガスの生成源であることを
    特徴とする請求の範囲第１７項に記載の設備。
  19. 【請求項１９】 同一の外囲に連結されたパイプ（３
    ６、３６０、・・・、３６５、３４、３４０、・・・、
    ３４５）が、外囲及び容器内の圧力を増大させるための
    流体の別々の供給源に連結されることを特徴とする請求
    の範囲第１６項に記載の設備。
  20. 【請求項２０】 各外囲が、充填ヘッド（３０、３０
    ０、・・・、３０５）に連結された蓋を形成する高部
    （２３Ｈ、２３０Ｈ、・・・２３５Ｈ）と、容器を受け
    入れるための受入器（２２、２２０、・・・、２２５）
    を形成する低部（２３Ｂ、２３０Ｂ、・・・、２３５
    Ｂ）からなる、互いに分離可能な２つの部分を有するこ
    とを特徴とする請求の範囲第１２項から第１９項のいず
    れか一項に記載の設備。
  21. 【請求項２１】 各蓋を対応する受入器から近づけるま
    たは遠ざけるための手段（２８、２５０、・・・２５
    ５、２６０、・・・、２６５、２９０、・・・、２９
    ５）を有することを特徴とする請求の範囲第２０項に記
    載の設備。
  22. 【請求項２２】 高部と低部を一定の経路（２７）上で
    駆動させるために、高部を、対応する低部に相対的に近
    づけることができるようにしながら、高部と低部を支持
    するための手段（２４）を有することを特徴とする請求
    の範囲第２１項に記載の設備。
  23. 【請求項２３】 外囲の支持及び駆動手段（２４）が、
    軸（３１）の周りを回転する回転装置であり、高部と低
    部を近づけるための手段が、設備に対して固定されてい
    るカム（２８）によって構成され、前記カムは、外囲の
    部分のいずれか一方の支持及びガイド用ロッド（２５
    ０、・・・、２５５）に連結された少なくとも１つのこ
    ろ（２９０、・・・、２９５）と協働することを特徴と
    する請求の範囲第２１項に記載の設備。
  24. 【請求項２４】 ロッドが外囲の低部（２３０Ｂ、・・
    ・、２３５Ｂ）を支持することを特徴とする請求の範囲
    第２３項に記載の設備。
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