JP6278980B2 - 液体状の充填製品を複数の缶又はこれと同様の容器に充填するための方法及び充填機械 - Google Patents
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Description
各充填位置4へ容器2を導入するために、液体バルブ16が閉鎖され、制御弁23,24及びこれに伴い第2の気体経路22が閉鎖され、制御弁29,30及びこれに伴い第1の気体経路26が開放され、センタリングチューリップ状部材31が操作装置33の作用に反して持ち上げられる。
容器内部空間の洗浄のために容器2は充填要素7においてシールされた状態にある。すなわち、センタリングチューリップ状部材31が、軸線FAを同心状に包囲するそのリングシール31.1において容器開口部の縁部に密に接触するように容器2へ下ろされる。液体バルブ16が閉鎖され、制御弁24が閉鎖されているときに制御弁23,29,30が開放される。これにより、不活性ガスは、洗浄ガスとしてリング状通路11から絞り25を介して気体空間21内へ流れ、そしてこの気体空間から気体通路20を介して同心状に、又は中心において容器2の内部空間へ流れ、そこで不活性ガス流を形成する。この不活性ガス流は、とりわけ容器2の中心とりわけ容器底部まで到達し、符号37で示すようにそこから容器壁部の内面に沿って外部上方へ向けられている。洗浄ガス及びこれにより連行される空気は、戻り気体開口部27.1,28.1及び開放された第1の気体経路26を介して、例えば大気圧又は負圧を有するリング状通路12へ排出される。
このために、さらに、容器2は、センタリングベル31が下ろされているときに、充填要素7においてシールされた状態にある。液体バルブ16、制御弁29,30及びこれに伴い第1の気体経路26は、閉鎖されている。両制御弁23,24は開放されており、その結果、不活性ガスが予圧ガス(CO2ガス又は窒素)として絞り25によって絞られることなく完全に開放された第2の気体経路22を介して気体空間21内へ、及びこの気体空間から気体通路20を介して容器内部空間内へ流れることができ、そのため、この容器内部空間が一時的に充填圧力PFと同一か又は本質的に同一の圧力で予圧されている。
容器2は、引き続き充填要素7においてシールされた状態にある。制御弁29,30及びこれに伴い第1の気体経路26は閉鎖されている。制御弁23,24は開放されている。充填段階の開始のために、液体バルブ16が開放されるので、液体状の充填製品が、排出開口部15を介して、この排出開口部15の範囲における液体通路14の円すい状の形成により容器内面に沿って容器内へ流入する。容器2からの充填製品によって排除される不活性ガスは、完全に開放された気体通路20及び完全に開放された第2の気体経路22を介してリング状通路11へ還流される。容器2へ流入する充填製品の量は、流量計9によって監視される。必要な充填量に達すると、液体バルブ16は、流量計9の測定信号によって作動され、操作要素19を介して閉鎖される。
引き続き充填要素においてシールされた状態にある容器2と、閉鎖された液体バルブ16と、閉鎖された制御弁23,24とにおいて、制御弁29,30のうち少なくとも1つ、好ましくは両制御弁29,30を開放することで、充填製品によって占められる容器2のヘッド部空間の負荷軽減が第1の気体経路26を介してリング状通路12へなされる。このとき、部分的な負荷軽減のためにまず1つの制御弁29又は30のみを開放し、これにつづく完全な負荷軽減のために他の制御弁30又は29も開放することが可能である。
負荷軽減後に、液体バルブ16及び弁23,24が閉鎖されており、引き続き制御弁29,30が開放されている場合に、カムローラ35と協働する制御カムによってセンタリングベル31の持上げがなされる。その結果、充填された容器2が容器導出部6において取り出される。
2 容器
3 ロータ
4 充填位置
5 容器入口部
6 容器出口部
7,7a 充填要素
8 充填製品容器
8.1 液体空間
8.2 気体空間
9 流量計
10 製品管路
11,12 リング状通路
13 充填要素ケーシング
14 液体通路
15 排出開口部
16 液体バルブ
17 バルブタペット
18 弁体
19 操作要素
20 気体通路
20.1 絞り開口部
21 気体空間
22,22a,22b 制御された気体経路
23,24 制御弁
25 絞り
26 制御された(第1の)気体経路
27,28 戻り気体通路
27.1,28.1 戻り気体開口部
29,30 制御弁
31 センタリングチューリップ状部材
32 容器支持部
33 操作要素
34 レバー装置
35 カムローラ
36 電気空圧式の制御弁
37 洗浄における不活性ガスの流れ
38 洗浄キャップ
39 洗浄空間
40 追加のリング状通路(負荷軽減通路)
41 逆止弁
42 制御された気体経路
43 絞り
44 絞り本体部
A ロータ3の回転方向
FA 充填要素軸線
MA 機械軸線
Claims (15)
- 充填プロセスの充填段階において液体状の充填製品を複数の容器に充填するための方法であって、前記充填製品を前記容器(2)に充填するための充填要素(7,7a)でシールされた状態に配置された各容器(2)の容器内部空間が、前記充填段階に時間的に先行する少なくとも1つの洗浄段階において、前記容器内部空間内へ導入される不活性ガスの形態の洗浄ガスによって、及び前記容器内部空間を通って洗浄ガス圧力(PS)で流れる洗浄ガスの前記容器内部空間からの導出によって洗浄され、前記容器内部空間内での前記洗浄ガス圧力(PS)が大気圧に対する0〜2.0barの正圧と同一であり、前記洗浄ガスが前記充填要素(7,7a)の制御された第1の気体経路(26)の少なくとも2つの戻り気体開口部(27.1,28.1)を介して前記容器内部空間から排出される、前記方法において、
前記充填要素(7,7a)の前記第1の気体経路(26)がそれぞれ1つの制御弁(29,30)を有する少なくとも2つの気体通路(27,28)を備えていること、該気体通路(27,28)がそれぞれ1つの前記戻り気体開口部(27.1,28.1)を形成し、さらに、前記洗浄ガスが、制御された第2の気体経路(22,22a,22b)を介し、該第2の気体経路(22,22a,22b)に接続可能な気体空間(21)又は全ての前記充填要素(7,7a)に共通の第2のリング状通路(11)から前記容器内部空間へ制御可能な絞り装置(24,25;25,41;43)を介して供給され、該絞り装置が、不活性ガス流を絞る第1の状態と不活性ガスを絞らない第2の状態の間で切換可能であること、及び前記絞り装置(24,25;25,41;43)が、洗浄時に、前記洗浄ガスの圧力を洗浄圧力(PS)へ低減するその第1の状態にあることを特徴とする方法。 - 前記戻り気体開口部(27.1,28.1)に接続可能な第1のリング状通路(12)が負圧を有していることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記戻り気体開口部(27.1,28.1)が前記充填要素の軸線(FA)周りに180°ずらして、及び/又は前記容器がその容器開口部において前記充填要素(7,7a)においてシールされた状態で接触するリングシール(31.1)に直接隣接して設けられている前記充填要素(7.7a)を用いることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 前記容器(2)への圧力充填時に液体状の充填製品によって前記容器内部空間から排除される不活性ガスが制御された前記第2の気体経路(22,22a,22b)を介して前記気体空間(21)内へ戻されるか、又は前記第2のリング状通路(11)内へ戻されることと、このとき、前記絞り装置(24,25;25,41;43)が、不活性ガス流を絞らない状態にあることとを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記絞り装置が、前記制御弁(24)と、該弁に対して並列に配置された絞り(25)とで形成されているか、前記気体空間(21)又は前記第2のリング状通路(11)内への流れに対しては開放し、逆の流れに対しては閉止する逆止弁(41)と、該逆止弁(41)に対して並列に配置された絞りとで形成されているか、又は可変の流れ断面を有する絞り装置で形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記絞り装置(24,25;25,41;43)が、少なくとも前記充填要素(7,7a)の下部に設けられた液体バルブ(16)の開放時に前記第1の状態から前記第2の状態へ切り換えられることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記液体バルブ(16)の開放時又は閉鎖時に移動するバルブタペット(17)が、前記絞り装置の一部であるか、又は該絞り装置を形成する制御可能な前記絞り(43)の一部であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記充填段階に先行する前記容器(2)の不活性ガスによる予圧時及び充填段階中に、前記戻り気体通路(27,28)の前記制御弁(29,30)が閉鎖されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 容器(2)を充填するための充填機械又は充填システムであって、充填要素ケーシング(13)内に形成され、かつ、少なくとも1つの液体バルブ(16)を備えるとともに、当該充填機械又は充填システムにおいて循環する搬送要素(3)における充填製品容器(8)に接続され、かつ、当該充填要素(7,7a)の下側において少なくとも1つの充填製品排出開口部(15)を形成する液体通路(14)をそれぞれ有する、前記搬送要素(3)に設けられた、液体状の充填製品を前記容器(2)に充填するための複数の充填要素(7,7a)と、前記容器(2)の開口縁部に接触するケーシング部分(31)におけるリングシール(31.1)によって形成され、充填時に各容器(2)と前記充填要素が接触する容器接触面と、前記リングシールの内部又は前記ケーシング部分(31)の内部における充填要素軸線(FA)に関して前記充填要素ケーシング(13)の下側において開口する制御された第1の気体経路(26)と、前記充填要素軸線(FA)に関して前記充填要素(7,7a)の下側において同心状に開口し、前記第1の気体経路(26)の上方に配置された第2の気体経路(22,22a,22b)に接続可能な気体空間(21)か、又は不活性ガスを圧力の下で案内する全ての前記充填要素(7,7a)に共通に通路として前記搬送要素(3)に設けられた第2のリング状通路(11)かに接続されている制御された第2の気体経路(22,22a,22b)とを有する前記充填機械又は充填システムにおいて、
前記第1の気体経路(26)が、それぞれ前記充填要素ケーシング(13)の下側において戻り気体開口部(27.1,28.1)を介して開口する、それぞれ1つの独立した制御弁(29,30)を各通路に有する少なくとも2つの戻り気体通路(27,28)を備えていること、及び前記第2の気体経路(22b)の長さの一部が前記液体バルブ(16)のバルブタペット(17)内に設けられた気体通路(20)にわたって形成されていること、前記液体バルブの開放時及び閉鎖時に軸方向に移動する前記バルブタペット(17)が、前記排出開口部(15)から離れたその端部において制御可能な絞り(43)の一部となっていること、及び前記バルブタペット(17)内に形成された前記気体通路(20)が、このために、その端部において前記第2の気体経路(22b)の前記気体空間(21)内へ開口する絞り開口部(20.1)を備えており、該絞り開口部が、前記液体バルブ(16)が閉鎖された状態に対応する前記バルブタペット(17)の位置において前記絞り開口部(20.1)を低減された流れ断面まで閉鎖し、前記液体バルブ(16)が開放された状態に対応する前記バルブタペット(17)の位置において前記絞り開口部(20.1)をより大きな流れ断面のために解放する、前記充填要素ケーシング(13)に固定された絞り本体部(44)と協働することを特徴とする充填機械又は充填システム。 - 前記リングシール(31.1)を備えた前記ケーシング部分がセンタリングベル(31)であることを特徴とする請求項9記載の充填機械。
- 制御された前記第1の気体経路(26)あるいはその戻り気体通路(27,28)が、全ての前記充填要素(7,7a)に共通の第1のリング状通路(12)内へ開口していることを特徴とする請求項9又は10記載の充填機械。
- 少なくとも2つの前記戻り気体開口部(27.1,28.1)が、前記充填要素軸線(FA)周りに互いに180°ずらして配置されており、及び/又は前記リングシール(31.1)の半径と同一の、前記充填要素軸線(FA)からの間隔を有していることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の充填機械。
- 前記第2の気体経路(22,22a,22b)が、気体流を絞る第1の状態と気体流を絞らない第2の状態の間で制御することができる、制御可能な絞り装置(24,25;41,25;43)を備えていることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の充填機械。
- 前記絞り装置が、不変の流れ断面を有する絞り(25)と、該絞りに対して並列に配置された制御弁(24)とで形成されているか、固定された流れ断面を有する絞り(25)と、該絞りに対して並列に配置され、前記気体空間(21)若しくは前記第2のリング状通路(11)への流れのために開口し逆の方向への流れに対して閉止する逆止弁とで形成されているか、又は可変の流れ断面を有する制御可能な絞り(43)によって形成されていることを特徴とする請求項13記載の充填機械。
- 前記第2の気体経路(22,22a,22b)において、該気体経路の制御された開放及び閉鎖のための別の制御弁(23)が制御可能な前記絞り装置と直列に設けられていること、及び前記別の制御弁(23)が、前記容器(2)の洗浄時、予圧時及び圧力充填時に開放されており、充填されるべき前記容器の、前記充填要素(7,7a)の下方への押し込み時、充填後の前記容器(2)の負荷軽減時及び充填された容器の取り出し時に閉鎖されていることを特徴とする請求項13又は14に記載の充填機械。
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