JP6364252B2 - Apparatus and method for filling a container with a filling - Google Patents
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Description
本発明は、容器に充填物を充填する装置および方法、好ましくは、瓶詰め工場において容器に炭酸充填物を充填する装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for filling a container with a filling, preferably an apparatus and method for filling a container with a carbonated filling in a bottling plant.
瓶詰め工場において容器内に炭酸飲料を充填するために、各容器の容器口部を充填エレメントに押し付け、当該充填エレメントで容器の気密封止部を形成し、炭酸飲料の充填時に必須の背圧を高める加圧ガスの逃散を防止することが知られている。 In order to fill carbonated drinks into containers at a bottling plant, the container mouth of each container is pressed against the filling element, and the hermetically sealed part of the container is formed with the filling element, and the required back pressure when filling carbonated drinks. It is known to prevent the escape of pressurized gas to increase.
容器もしくは容器口部を各充填エレメントに押し付けて気密封止するために、各容器をリフト板上に導き、当該リフト板によって容器を持ち上げて容器口部を上方の充填エレメントに押し付ける技術が知られている。このためには、充填対象である容器の上方の充填エレメントに対する相対移動が求められる。また、リフト板ごとに対応するリフト装置が必要である。このようなリフト要素を設けるにあたっては、充填機全体を非常に堅牢に構成することで発生する力を逃がすことが求められる。 A technique is known in which each container is guided onto a lift plate and the container is lifted by the lift plate and the container mouth is pressed against the upper filling element in order to hermetically seal the container or container opening against each filling element. ing. For this purpose, a relative movement with respect to the filling element above the container to be filled is required. Moreover, the lift apparatus corresponding to every lift board is required. In providing such a lift element, it is required to release the force generated by configuring the entire filling machine to be very robust.
別の公知例においては、被充填容器の口部の上方に位置する面にジャッキが設けられている。当該口部の上方には、他の部品も設けられており、水蒸気の凝結が生じることがある。例えば凝結した水が開口した容器内に滴下する可能性があるため、衛生対策が求められる。 In another known example, a jack is provided on the surface located above the mouth of the container to be filled. Other parts are also provided above the mouth, and water vapor condensation may occur. For example, there is a possibility that condensed water may drip into an open container, and thus hygiene measures are required.
代案として、特許文献1に記載の充填機の構想が知られている。当該構想においては、被充填容器の封止は、可動センタリングベルにより行なわれる。具体的には、センタリングベルが被充填容器に向かって下降して気密封止がなされる。充填後にセンタリングベルは再び上昇される。センタリングベルのリセットは、圧縮ばねか圧力パッドの付勢によりなされる。 As an alternative, the concept of a filling machine described in Patent Document 1 is known. In the concept, the filling container is sealed by a movable centering bell. Specifically, the centering bell is lowered toward the container to be filled and hermetically sealed. After filling, the centering bell is raised again. The centering bell is reset by biasing a compression spring or a pressure pad.
上記の先行技術に鑑み、本発明の課題は、信頼性のよい長期動作を可能にする容器を充填する装置および方法を提供することである。 In view of the above prior art, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for filling a container that enables reliable long-term operation.
この課題は、請求項1の特徴を有する装置によって解決される。有利な諸改良は従属請求項において明らかとなる。 This problem is solved by a device having the features of claim 1. Advantageous refinements are evident in the dependent claims.
したがって、容器に充填物を充填する、好ましくは、飲料充填工場において容器に炭酸飲料を充填する装置が提案される。当該装置は、容器の口部に封止スリーブを装着する駆動部を備えている。当該駆動部は、ピストンを備えている。当該ピストンは、作動室を予圧室から分離している。当該予圧室は、ピストンを復帰させるために予圧力を付与可能である。本発明によれば、予圧室と作動室との間に圧力補償装置が設けられている。当該圧力補償装置は、好ましくは上限値と下限値との間の所定の予圧力範囲を予圧室内で保持するように形成されている。 Therefore, an apparatus for filling a container with a filling, preferably filling a container with a carbonated beverage in a beverage filling factory is proposed. The apparatus includes a drive unit that attaches a sealing sleeve to the mouth of the container. The drive unit includes a piston. The piston separates the working chamber from the preload chamber. The preload chamber can apply a preload to return the piston. According to the present invention, the pressure compensation device is provided between the preload chamber and the working chamber. The pressure compensator is preferably formed so as to maintain a predetermined preload range between the upper limit value and the lower limit value in the preload chamber.
所定の予圧力範囲を予圧室内で保持するための圧力補償装置が設けられていることにより、予圧室は常に所定圧力範囲内に保持されうる。これにより、好ましくは上限値と下限値との間の所定の圧力範囲が予圧室内で得られる。例えば、封止スリーブの初期位置への確実な復帰を達成するような圧力値を、予圧室内に常時確保できる。予圧室内の所定の予圧力範囲によって、封止スリーブは、常に所定の押付け力で各容器口部に完全に押し付けられうる。これにより、例えば容器に炭酸飲料を充填するときの確実な封止の達成を保証できる。ポンピング作用もしくはシリンダスペースとピストンとの間の圧漏れに基づいて予圧室内で圧力が制御不能に上昇することが従来から知られているが、このような事態が回避されうる。これに伴い、予圧室内の予圧力が過度に高くなることで生ずる反力によって封止スリーブの確実な圧着が妨げられる事態も回避されうる。 By providing a pressure compensation device for holding a predetermined preload range in the preload chamber, the preload chamber can always be held in the predetermined pressure range. Thereby, a predetermined pressure range between the upper limit value and the lower limit value is preferably obtained in the preload chamber. For example, a pressure value that achieves a reliable return to the initial position of the sealing sleeve can always be secured in the preload chamber. Due to the predetermined preload range in the preload chamber, the sealing sleeve can always be completely pressed against each container mouth with a predetermined pressing force. Thereby, for example, it can be ensured that reliable sealing is achieved when the container is filled with a carbonated beverage. Although it has been conventionally known that the pressure rises uncontrollably in the preload chamber based on the pumping action or the pressure leakage between the cylinder space and the piston, such a situation can be avoided. Along with this, it is possible to avoid a situation in which the reliable pressure-bonding of the sealing sleeve is hindered by the reaction force generated when the preload in the preload chamber becomes excessively high.
好ましくは、前記圧力補償装置は、第1逆止弁と第2逆止弁を備えており、前記第1逆止弁と前記第2逆止弁は、前記予圧室と前記作動室との間で逆方向の気流を許容している。逆方向の気流によって所定の予圧力範囲が保持されうる。予圧室内の過度に低い圧力を高めるために超過圧力を作動室から予圧室に流入させることができ、あるいは、予圧室内で過度に高い超過圧力が形成された場合に超過圧力を予圧室から作動室へと放出させることができるからである。好ましくは、前記第1逆止弁は、換気された前記作動室に対して前記予圧室に正圧が付与されるように予圧されている。好ましくは、前記第2逆止弁は、前記予圧力範囲を上回る圧力が前記予圧室内で減圧されるように、予圧されている。 Preferably, the pressure compensator includes a first check valve and a second check valve, and the first check valve and the second check valve are provided between the preload chamber and the working chamber. The airflow in the reverse direction is allowed. A predetermined pre-pressure range can be maintained by the airflow in the reverse direction. Overpressure can be allowed to flow from the working chamber into the preloading chamber to increase the excessively low pressure in the preloading chamber, or the overpressure can be increased from the preloading chamber to the working chamber if an excessively high overpressure is formed in the preloading chamber. It is because it can be made to release. Preferably, the first check valve is preloaded so that positive pressure is applied to the preload chamber with respect to the ventilated working chamber. Preferably, the second check valve is preloaded so that a pressure exceeding the preload range is reduced in the preload chamber.
好ましくは、作動室から予圧室への気流を許容する第1逆止弁が設けられており、当該第1逆止弁の予圧力により、作動室内の圧力よりも予圧室内の圧力を低くできる。また、好ましくは、予圧室から作動室への気流を許容する第2逆止弁が設けられており、当該第2逆止弁は、作動室の排気時に予圧室内の圧力を所定の初期レベルに低下させるような予圧力を有する。換言すると、例えばポンピング作用や漏れに基づいて予圧室内に過度な圧力が形成される事態が回避される。 Preferably, a first check valve that allows airflow from the working chamber to the preload chamber is provided, and the pressure in the preload chamber can be made lower than the pressure in the working chamber by the preload of the first check valve. Preferably, a second check valve that allows airflow from the preload chamber to the working chamber is provided, and the second check valve raises the pressure in the preload chamber to a predetermined initial level when the working chamber is exhausted. It has a preload that reduces it. In other words, a situation in which excessive pressure is formed in the preload chamber based on, for example, a pumping action or leakage is avoided.
好ましくは、第1逆止弁の予圧により、予圧力範囲の下限値に一致した予圧力が予圧室内に生成される。好ましくは、第2逆止弁の予圧により、予圧力範囲の上限値に一致した予圧力が予圧室内に生成される。各圧力は、初期状態におけるピストン位置、つまり作動室排気時のピストン位置に常に基づいている。 Preferably, the preload corresponding to the lower limit value of the preload range is generated in the preload chamber by the preload of the first check valve. Preferably, the preload corresponding to the upper limit value of the preload range is generated in the preload chamber by the preload of the second check valve. Each pressure is always based on the piston position in the initial state, that is, the piston position when exhausting the working chamber.
特に好ましくは、初期位置へのピストン復帰を可能とする予圧力範囲を圧力補償装置が予圧室内に形成するように圧力補償装置が構成されている。これにより、封止スリーブも初期位置へと動かされる。 Particularly preferably, the pressure compensator is configured so that the pressure compensator forms a pre-pressure range in which the piston can be returned to the initial position in the pre-load chamber. Thereby, the sealing sleeve is also moved to the initial position.
逆方向の気流を許容する第1逆止弁と第2逆止弁を設けることによって、圧縮空気が加えられて作動室が加圧されると、予圧室への気流が生じ、逆止弁の予圧力によって、予圧室内の圧力が所定値に至るまで高まることを確実にできる。なお、作動室内の圧力が予圧室内の圧力よりも高くなることにより、ピストンが予圧室に向かって動かされ、予圧室内に収容されたガスは圧縮される。これにより、予圧室内の圧力はさらに上昇する。このように構成された圧力パッド(形成された予圧室内の圧力)は、充填プロセスの終了後に封止スリーブを初期位置に押し戻すように機能する。 By providing the first check valve and the second check valve that allow airflow in the reverse direction, when compressed air is applied and the working chamber is pressurized, airflow into the preload chamber is generated, and the check valve The preload can ensure that the pressure in the preload chamber increases to a predetermined value. Note that when the pressure in the working chamber becomes higher than the pressure in the preload chamber, the piston is moved toward the preload chamber, and the gas stored in the preload chamber is compressed. As a result, the pressure in the preload chamber further increases. The pressure pad thus configured (the pressure in the preload chamber formed) functions to push the sealing sleeve back to the initial position after the filling process is finished.
作動室内の圧力の上昇と予圧室へ向かうピストンの動きは、封止スリーブを容器の口部に圧着させる。第1逆止弁もしくはその予圧力を介して調整される予圧室内の圧力は、封止スリーブを装着するピストンの動きに抗いつつ、予圧室内の圧力が容器の口部に対して封止スリーブを所定の力で押し付けできるように定められる。換言すると、第1逆止弁を介して調整可能な圧力は、作動室の換気時、好ましくは作動室を排気して大気圧力とするときに封止スリーブの完全復帰もしくは後退を可能とする圧力パッドが予圧室内で形成されるように定められる。確実な復帰を可能とするために、封止スリーブを完全に復帰させたときにも一定の超過圧力が予圧室内に存在していることを要する。 The increase in pressure in the working chamber and the movement of the piston toward the preload chamber causes the sealing sleeve to be crimped to the mouth of the container. The pressure in the preload chamber adjusted via the first check valve or its preload is against the movement of the piston to which the seal sleeve is attached, while the pressure in the preload chamber causes the seal sleeve to It is determined so that it can be pressed with a predetermined force. In other words, the pressure adjustable via the first check valve is a pressure that allows the sealing sleeve to fully return or retract when the working chamber is ventilated, preferably when the working chamber is evacuated to atmospheric pressure. A pad is defined to be formed in the preload chamber. In order to enable reliable restoration, it is necessary that a certain overpressure exists in the preload chamber even when the sealing sleeve is completely restored.
封止スリーブが完全復帰位置にあるときに予圧室内で大気圧が優勢になると、ピストンのシリンダスペースに対する不可避的な摩擦とピストンの自重により、封止スリーブを完全に復帰させることができない事態がありうる。したがって、第1逆止弁に関しては、少なくともピストンの摩擦と自重に係る問題に対処するために、ピストンが初期位置にあるときにも一定の超過圧力が予圧室内に存在していることが特に好ましい。 If the atmospheric pressure prevails in the preload chamber when the sealing sleeve is in the complete return position, the sealing sleeve may not be fully returned due to the inevitable friction of the piston against the cylinder space and the piston's own weight. sell. Therefore, with respect to the first check valve, it is particularly preferable that a certain overpressure exists in the preload chamber even when the piston is in the initial position, in order to deal with at least the problem relating to the friction and dead weight of the piston. .
予圧室から作動室への気流を許容する第2逆止弁は、封止スリーブが完全復帰位置(すなわち初期位置)にあるとき、上限値を上回る圧力が予圧室内で形成されないようにしている。換言すると、作動室の排気時において予圧室内の圧力は、封止スリーブの完全復帰に不可欠な圧力が予圧室内に残存する程度まで解放される。第2逆止弁は、大気圧をわずかに上回る圧力が予圧室内に残存するように、予圧力の調整を通じて予圧室から圧力を放出させる構成とされている。 The second check valve that allows the air flow from the preload chamber to the working chamber prevents the pressure exceeding the upper limit value from being formed in the preload chamber when the sealing sleeve is in the complete return position (that is, the initial position). In other words, when the working chamber is exhausted, the pressure in the preload chamber is released to the extent that the pressure necessary for the complete return of the sealing sleeve remains in the preload chamber. The second check valve is configured to release pressure from the preload chamber through adjustment of the preload so that a pressure slightly higher than atmospheric pressure remains in the preload chamber.
上記の例のように構成される圧力補償装置によって、封止スリーブの完全制御と容器の完全封止を可能とする圧力が、予圧室内に常に存在するようにできる。 With the pressure compensator configured as in the above example, a pressure allowing full control of the sealing sleeve and complete sealing of the container can always be present in the preload chamber.
よって、充填プロセス毎に、封止スリーブを下降させて容器の口部を封止し、容器に炭酸飲料を充填し、封止スリーブを後退させて各充填装置から容器を取り外す際に、所定の初期圧力、加圧力、および最終圧力が、それぞれ予圧室内で形成されうる。 Thus, for each filling process, when the sealing sleeve is lowered to seal the mouth of the container, the container is filled with carbonated beverage, and the sealing sleeve is retracted to remove the container from each filling device, An initial pressure, an applied pressure, and a final pressure can each be formed in the preload chamber.
好ましくは、封止スリーブが駆動部と磁気的に結合されている。ここで、駆動部と封止スリーブが衛生上分離されるために、ピストンと封止スリーブとの間は気密に分離されることが特に好ましい。 Preferably, the sealing sleeve is magnetically coupled to the drive unit. Here, it is particularly preferable that the piston and the sealing sleeve are hermetically separated because the drive unit and the sealing sleeve are separated in a sanitary manner.
圧力補償装置は、少なくとも1つの絞り逆止弁を備えている構成としてもよい。 The pressure compensation device may be configured to include at least one throttle check valve.
また、上記のように構成された予圧室によれば、摩耗に供される部品である復帰ばねの使用を省略できる。換言すると、所定の予圧力範囲がピストンを初期位置へと付勢する。よって、その他の付勢手段は適宜に省略できる。 Moreover, according to the preload chamber comprised as mentioned above, use of the return spring which is a component with which abrasion is used can be abbreviate | omitted. In other words, the predetermined pre-pressure range biases the piston to the initial position. Therefore, other urging means can be omitted as appropriate.
封止スリーブの摩耗を抑制するため、前記封止スリーブは、シールリングを有している。当該シールリングは、気密隔壁により区画される直径よりも大きな直径を有している。当該シールリングは、封止スリーブと同心状に配置されていることが好ましい。シールリングが変形することにより、確実な封止がなされる。特に好ましくは、シールリングは、テフロン化合物を含んでいる。これにより、従来のシールに見られた過度な摩耗が回避される。 In order to suppress wear of the sealing sleeve, the sealing sleeve has a seal ring. The seal ring has a diameter larger than the diameter defined by the hermetic partition. The seal ring is preferably arranged concentrically with the sealing sleeve. As the seal ring is deformed, reliable sealing is achieved. Particularly preferably, the seal ring contains a Teflon compound. This avoids excessive wear seen with conventional seals.
また、上記の課題は、請求項13に記載の特徴を有する容器充填方法によって解決される。 Moreover, said subject is solved by the container filling method which has the characteristics of Claim 13.
したがって、容器に充填物を充填する、好ましくは、飲料充填工場において容器に炭酸飲料を充填する方法が提案される。当該方法は、封止スリーブに結合された駆動部の動作によって容器の口部に封止スリーブを装着する工程を含んでいる。前記駆動部は、ピストンを備えている。前記ピストンは、当該ピストンを復帰させる予圧力を付与可能な予圧室から作動室を分離している。前記予圧室内の予圧力は、圧力補償装置によって上限値と下限値の間の所定の予圧力範囲内に保持される。 Therefore, a method is proposed for filling a container with a filling, preferably filling a container with a carbonated beverage in a beverage filling plant. The method includes attaching the sealing sleeve to the mouth of the container by operation of a drive coupled to the sealing sleeve. The drive unit includes a piston. The piston separates the working chamber from a preload chamber capable of applying a preload for returning the piston. The preload in the preload chamber is maintained within a predetermined preload range between the upper limit value and the lower limit value by the pressure compensator.
本発明のさらに好ましい別実施形態および態様は、図面についての以下の説明により、さらに示される。 Further preferred embodiments and aspects of the invention are further illustrated by the following description of the drawings.
以下、図面を参照しつつ、好ましい実施形態が説明される。異なる図面間で同一、同様、同等の要素は同一の参照番号により指示され、そのような要素について繰り返しとなる説明は、冗長性を避けるために一部省略される。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings. Identical, similar, and equivalent elements in different figures are designated by the same reference numerals, and repeated descriptions of such elements are partially omitted to avoid redundancy.
図1と図2は、容器を充填物で充填する(特に、飲料充填システムにおいて容器を炭酸飲料で充填する)装置1を模式的に示している。飲料は、模式的に示された製品バルブ2が有する出口スリーブ20を通じて図示しない被充填容器に放出される。図2において模式的に示されるように、製品バルブ2は、放出流量または放出流速を制御するために弁体22を備えている。充填物は、開口24からほぼ自由噴流として流出する。
1 and 2 schematically show an apparatus 1 for filling a container with a filling (especially filling a container with a carbonated beverage in a beverage filling system). The beverage is discharged to a filling container (not shown) through the
矢印に沿って上下に変位可能な封止スリーブ3が設けられている。図1と図2に示されているのは封止スリーブ3の上側位置である。当該位置は初期位置であり、このとき新たな被充填容器は、装置1の下方に配置されうる。封止スリーブ3は、下方に変位した位置において、被充填容器の口部に押し付けられ、製品バルブ2の出口スリーブ20の開口24を基準にしたセンタリングと気密封止の双方がなされる。よって、炭酸飲料が充填される容器は、充填物が製品バルブ2を通過する前に、予圧ガスで予圧されうる。容器の予圧によって、充填時における過度の発泡が回避されうる。さらに、容器への突然の圧力付加が回避されうることにより、容器の欠陥(特に容器の開き)が回避されうる。さらに、封止スリーブ3による気密封止を利用して、充填前の被充填容器は、ガスで洗浄されうる。これは、例えば酸素に敏感な製品の場合に重要でありうる。例えば、容器内部から空気中酸素が実質的に押し出されるように、二酸化炭素で容器を洗浄できる。
A sealing sleeve 3 that can be displaced up and down along the arrow is provided. Shown in FIGS. 1 and 2 is the upper position of the sealing sleeve 3. This position is an initial position, and a new container to be filled can be arranged below the apparatus 1 at this time. The sealing sleeve 3 is pressed against the mouth of the container to be filled at a position displaced downward, and both centering and hermetic sealing are performed based on the
封止スリーブ3を下降させて容器口部に押し付けた直後、あるいはガス洗浄後に、容器は加圧ガスで適宜に予圧される。次いで弁体22を持ち上げることによって製品バルブ2が開放され、充填物の流出が可能になる。例えば流量計28により制御された充填動作が完了すると、弁体22が再び下降され、製品バルブ2の出口24からの製品の流れが遮断される。その後、加圧充填された容器は、開放弁40を通じて開放され、封止スリーブ3が図1と図2に示された初期位置へ復帰可能とされる。新たな容器が再び封止スリーブ3の下方に配置され、当該初期位置より上記のプロセスが再開する。
Immediately after the sealing sleeve 3 is lowered and pressed against the container mouth, or after gas cleaning, the container is appropriately pre-pressurized with pressurized gas. Subsequently, the
加圧ガス、洗浄ガス、および製品ガスによる容器の予圧、洗浄、除圧の少なくとも1つは、ガス通路4を通じてなされうる。このガス通路4は、開放弁40および加圧ガス弁42と連通しており、製品出口とも連通している。
At least one of preloading, cleaning, and depressurization of the container with the pressurized gas, the cleaning gas, and the product gas can be performed through the gas passage 4. The gas passage 4 communicates with the open valve 40 and the
封止スリーブ3は、駆動部5と結合されている。封止スリーブ3と駆動部5の結合は、磁気的なものである。このため、封止スリーブ3は、第1永久磁石30を有しており、当該永久磁石30は、駆動部5の第2永久磁石50に対向するように配置されている。駆動部5は、封止スリーブ3を環状に囲むように配置されている。駆動部は、図示の実施形態例において環状室として形成されたシリンダスペース52内で動く。駆動部5は、ピストン54を備えている。図示の実施形態例においては、ピストン54も環状に形成されており、封止スリーブ3と同心状にに延びている。ピストン54は、シリンダスペース52を予圧室56と作動室58とに分割する。
The sealing sleeve 3 is coupled to the driving unit 5. The coupling between the sealing sleeve 3 and the drive unit 5 is magnetic. For this reason, the sealing sleeve 3 has a first
予圧室56は、ピストン54により気密的に封止されて、作動室58とほぼ対向している。
The
作動室58は、空気圧通路59を介して圧縮空気により加圧され、あるいは、排気により大気圧とされうる。空気圧管路59を介して作動室58に圧力が加えられると、ピストン54が予圧室56の方向に動かされ、予圧室56内の体積が縮小される。ピストン54の予圧室56へ向かう(図1と図2における下方)動きにより、両永久磁石30、50を通じてなされる磁気結合を介して封止スリーブ3も下方に引かれることにより、封止スリーブ3が容器の口部に押し付けられうる。
The working
環状室の態様のシリンダスペース52と製品スペース62との間において、気密液密な隔壁6が磁気結合を通過している。製品スペース62には、容器内に達する充填物と加圧ガスもしくは洗浄ガスが提供される。これにより、製品領域と駆動領域が衛生的に分離され、浄化が簡易になされうる。
Between the
シリンダスペース52を作動室58と予圧室56に分割するピストン54は、特別な衛生上の要求を満足できるようにする気密封止を提供するシール540を備えている。
The piston 54 that divides the
作動室58内で空気圧力を形成中に予圧室56内で予圧力を形成できるようにすることにより予圧室56内で一定の超過圧力を得て、当該超過圧力により充填終了後に初期位置へのピストン54の確実な復帰を可能とするために、作動室58から予圧室56への気流を許容する第1逆止弁70が設けられている。
A constant overpressure is obtained in the
第1逆止弁70は、ロック装置内の適当な予圧手段により予圧されることにより、予圧室56に導入される予圧が作動室58に加えられる圧力よりも小さくなるようにしている。作動室58内の空気圧が予圧室56内の空気圧よりも大きいという特徴により、作動室58へ空気圧を加えることによる下向きのピストン54の移動が達成されうる。これにより、封止スリーブ3が下向きに移動され、容器の口部に押し付けられる。
The
作動室58が排気されて大気圧にされると、ピストン54は、予圧室56内の予圧力により図1と図2に示された初期位置に戻される。
When the working
この過程において、予圧室56内で形成されてピストン54をその初期位置へと完全に戻すのに不可欠な予圧力が、複数のプロセスサイクルにわたって上昇することが起こりうる。このような圧力上昇は、例えばシリンダスペース52に対するピストン54のシール540に小さな漏れが発生することによって起こりうる。しかしながら、予圧室56内で予圧力が過度に高くなると、各容器口部への封止スリーブ3の確実な押付けはもはや達成できない。作動室58に加えられる圧力は、もはや予圧室56内で形成される予圧力を上回るのに十分でないからである。
During this process, it is possible that the preload formed in the
したがって、図示した実施形態においては、予圧室56から作動室への気流を許容する第2逆止弁72が設けられている。この第2逆止弁72は、作動室58の排気後にその予圧に基づいて予圧室56内のガス圧力を放出し、ピストン54の完全復帰用に不可欠な所定の圧力のみが予圧室56内に残存することを可能とする。
Therefore, in the illustrated embodiment, a
第1逆止弁70と第2逆止弁72は、それぞれ逆向きの気流を通過させるように圧力補償装置7として形成されている。逆止弁70、72内の各予圧要素は、予圧室56内の圧力が常に所定の予圧力範囲内に保持されるように形成されている。これにより、初期位置への確実な復帰を達成することができ、初期位置のときにも予圧室56内には大気圧をわずかに上回る圧力が存在することになる。しかしながら、予圧室56内のこの予圧力はそれほど高くなく、作動室58に加えられる圧力は、もはや封止スリーブ3を完全に押し付けるのに十分でない。
The
換言すると、圧力補償装置7により予圧室56内の圧力は、封止スリーブ3を確実に容器口部に押し付けることによる封止と、封止スリーブ3の初期位置への確実な復帰とを可能とするような所定の予圧力範囲内で保持されうる。
In other words, the pressure in the
封止スリーブ3は、浄化のために完全にバックグラウンド洗浄できるように形成されていることが好ましい。具体的には、上側シールリング32が設けられている。このシールリング32は、図1と図2に示される完全後退位置において、完全なバックグラウンド洗浄を可能にするバックグラウンド洗浄通路を形成する。このとき、上側シールリング32は、気密隔壁6によって予め定められた直径よりも多少外側に広く延びるように形成されている。封止スリーブ3が下降すると、上側シールリング32は、気密隔壁6と直接に接触してわずかに変形し、流体に対する封止が得られる。加圧ガス、洗浄ガス、および製品が容器に対して加えられる下降位置において、完全な封止が達成されうる。
The sealing sleeve 3 is preferably formed so that it can be completely cleaned in the background for purification. Specifically, an
シールリング32は、テフロン化合物を含むことが好ましい。これにより、気密隔壁6での摩耗が最小となり、予圧室56で受容された予圧力によってのみ確実な復帰が可能となる。
The
封止スリーブ3は、さらに下側領域でガイドリング36によって案内される。ガイドリング36は、円滑な動作を提供するために、やはりテフロン化合物材料を含むことが好ましい。また、ガイドリング36は、封止スリーブ3の外径よりも小さな内径を有するのでわずかに圧縮されている。これにより、装置全体の確実な封止が達成されうる。
The sealing sleeve 3 is further guided by a
図1と図2に示された容器を充填するための装置1は、回転式充填機内に収容されることが好ましい。上記のような充填エレメントは、機械ピッチの各位置に設けられている。装置1は、例えば、瓶詰め工場における回転式充填機内の充填エレメントの態様をとりうる。回転式充填機の機械ピッチに対応して多数の充填エレメントが設けられ、各充填エレメントの下方に配置される被充填容器に充填物を充填することが一般的である。 The apparatus 1 for filling the container shown in FIGS. 1 and 2 is preferably housed in a rotary filling machine. The filling element as described above is provided at each position of the machine pitch. The device 1 can take the form of a filling element in a rotary filling machine in a bottling plant, for example. In general, a large number of filling elements are provided corresponding to the mechanical pitch of the rotary filling machine, and a filling container disposed below each filling element is filled with a filling material.
上記の充填エレメントは、炭酸飲料の充填も行なえる飲料充填工場でも用いられうる。この場合、封止スリーブ3は、常に被充填容器の容器口部に下ろされる。また、例えば、静水等の非炭酸飲料を自由噴射で充填するために装置1を使用することもできる。図示された装置は、ミネラルウォータを充填するように構成されており、炭酸ミネラルウォータも非炭酸ミネラルウォータも同じ充填エレメントで充填されうる。非炭酸ミネラルウォータの充填中、充填エレメントが基本的に自由噴射式充填器として機能するように、封止スリーブ3の下降は行なわれなくてもよい。 The filling elements described above can also be used in beverage filling factories that can also fill carbonated beverages. In this case, the sealing sleeve 3 is always lowered to the container opening of the container to be filled. Further, for example, the apparatus 1 can be used to fill non-carbonated beverages such as still water by free injection. The illustrated apparatus is configured to fill with mineral water, and both carbonated mineral water and non-carbonated mineral water can be filled with the same filling element. During the filling of non-carbonated mineral water, the sealing sleeve 3 does not have to be lowered so that the filling element basically functions as a free-injection filling device.
さらに、封止スリーブ3が進出していないときにも確実に充填できるようにするため、封止スリーブ3と出口スリーブ20との間に封止装置38が設けられている。この封止装置38は、封止スリーブ3が後退された状態(すなわち図1と図2に示す初期位置)において、封止スリーブ3と製品バルブ2の出口スリーブ20との間に封止を提供する。
Furthermore, a sealing
応用可能である限り、様々な実施形態に示された個々の特徴のすべては、本発明の範囲から逸脱することなく互いに組合せたり、置き換えたりできる。 As long as they are applicable, all of the individual features shown in the various embodiments can be combined or replaced with each other without departing from the scope of the invention.
1:容器に充填物を充填する装置、2:製品バルブ、20:出口スリーブ、22:弁体、24:噴射口、28:流量計、3:封止スリーブ、30:永久磁石、32:シールリング、34:バックグラウンド洗浄通路、36:ガイドリング、38:封止装置、4:ガス通路、40:開放弁、42:加圧ガス弁、5:駆動部、50:永久磁石、52:シリンダスペース、54:ピストン、56:予圧室、58:作動室、59:空気圧通路、540:シール、6:隔壁、7:圧力補償装置、70:第1逆止弁、72:第2逆止弁 1: device for filling a container, 2: product valve, 20: outlet sleeve, 22: valve body, 24: injection port, 28: flow meter, 3: sealing sleeve, 30: permanent magnet, 32: seal Ring, 34: Background cleaning passage, 36: Guide ring, 38: Sealing device, 4: Gas passage, 40: Release valve, 42: Pressurized gas valve, 5: Drive unit, 50: Permanent magnet, 52: Cylinder Space, 54: Piston, 56: Preload chamber, 58: Working chamber, 59: Pneumatic passage, 540: Seal, 6: Partition, 7: Pressure compensator, 70: First check valve, 72: Second check valve
Claims (11)
前記容器の口部に封止スリーブ(3)を装着する駆動部(5)を備えており、
前記駆動部(5)は、ピストン(54)を備えており、
前記ピストン(54)は、当該ピストン(54)を復帰させる予圧力を付与可能な予圧室(56)から作動室(58)を分離しており、
前記予圧室(56)と前記作動室(58)との間に圧力補償装置(7)が設けられており、
前記圧力補償装置(7)は、前記予圧室(56)内で上限値と下限値との間の所定の予圧力範囲を保持するように形成されており、
前記圧力補償装置(7)は、第1逆止弁(70)と第2逆止弁(72)を備えており、
前記第1逆止弁(70)と前記第2逆止弁(72)は、前記予圧室(56)と前記作動室(58)との間で逆方向の気流を許容している、
装置(1)。 An apparatus (1) for filling a container containing a carbonated beverage in a facility including a beverage filling factory,
A drive part (5) for mounting a sealing sleeve (3) on the mouth of the container;
The drive part (5) comprises a piston (54),
The piston (54) separates the working chamber (58) from the preload chamber (56) capable of applying a preload for returning the piston (54).
A pressure compensation device (7) is provided between the preload chamber (56) and the working chamber (58),
It said pressure compensating device (7) is formed so as to maintain a predetermined preload force range between the upper limit value and the lower limit value in the preload chamber (56),
The pressure compensator (7) includes a first check valve (70) and a second check valve (72),
The first check valve (70) and the second check valve (72) allow reverse airflow between the preload chamber (56) and the working chamber (58).
Device (1).
請求項1に記載の装置(1)。 The first check valve (70) is preloaded at the lower limit of the preload range so that a positive pressure is applied to the preload chamber (56) with respect to the ventilated working chamber (58). ing,
Device (1) according to claim 1 .
請求項1または2に記載の装置(1)。 The second check valve (72) is pre-pressurized at the upper limit value of the pre-pressure range so that a pressure exceeding the pre-pressure range is reduced in the pre-pressure chamber (56).
Device (1) according to claim 1 or 2 .
請求項1から3のいずれか一項に記載の装置(1)。 The pressure compensator (7) has a pre-pressure range that allows the piston (54) to return to the initial position and also allows the sealing sleeve (3) to be securely attached to the mouth. Configured to form in the preload chamber (56),
Apparatus according to any one of claims 1 to 3 (1).
請求項1から4のいずれか一項に記載の装置(1)。 The drive unit (5) is separated from the sealing sleeve (3) by an airtight partition (6).
Apparatus according to any one of claims 1 4 (1).
請求項1から5のいずれか一項に記載の装置(1)。 The pressure compensator (7) comprises at least one throttle check valve;
Apparatus according to any one of claims 1 to 5 (1).
請求項1から6のいずれか一項に記載の装置(1)。 The drive unit (5) and the sealing sleeve (3) each include a permanent magnet (30, 50), whereby the drive unit (5) and the sealing sleeve (3) can be magnetically coupled.
Apparatus according to any one of claims 1 6 (1).
前記シールリング(32)は、気密隔壁(6)により区画される直径よりも大きな直径を有しており、
前記シールリング(32)は、前記封止スリーブ(3)と同心状に配置されている、
請求項1から7のいずれか一項に記載の装置(1)。 The sealing sleeve (3) has a seal ring (32),
The seal ring (32) has a diameter larger than the diameter defined by the airtight partition wall (6);
The seal ring (32) is disposed concentrically with the sealing sleeve (3).
Apparatus according to any one of claims 1 to 7 (1).
請求項8に記載の装置(1)。 The seal ring (32) contains a Teflon compound.
Device (1) according to claim 8 .
前記駆動部(5)と前記封止スリーブ(3)は、永久磁石(30、50)を有しており、当該永久磁石(30、50)を介して前記駆動部(5)と前記封止スリーブ(3)が結合されている、
請求項1から9のいずれか一項に記載の装置(1)。 The sealing sleeve (3) is disposed concentrically with the piston (54) of the drive unit (5),
The drive unit (5) and the sealing sleeve (3) have permanent magnets (30, 50), and the drive unit (5) and the seal are interposed via the permanent magnets (30, 50). The sleeve (3) is joined,
Apparatus according to any one of claims 1 9 (1).
封止スリーブ(3)に結合された駆動部(5)の動作によって容器の口部に封止スリーブ(3)を装着する工程を含み、
前記駆動部(5)は、ピストン(54)を備えており、
前記ピストン(54)は、当該ピストン(54)を復帰させる予圧力を付与可能な予圧室(56)から作動室(58)を分離しており、
前記予圧室(56)内の予圧力は、圧力補償装置(7)によって上限値と下限値の間の所定の予圧力範囲内に保持され、
前記圧力補償装置(7)は、第1逆止弁(70)と第2逆止弁(72)を備えており、
前記第1逆止弁(70)と前記第2逆止弁(72)は、前記予圧室(56)と前記作動室(58)との間で逆方向の気流を許容する、
方法。 A method of filling a container with a filling containing a carbonated beverage in a facility including a beverage filling factory,
Attaching the sealing sleeve (3) to the mouth of the container by the operation of the drive part (5) coupled to the sealing sleeve (3);
The drive part (5) comprises a piston (54),
The piston (54) separates the working chamber (58) from the preload chamber (56) capable of applying a preload for returning the piston (54).
The preload in the preload chamber (56) is maintained within a predetermined preload range between the upper limit value and the lower limit value by the pressure compensator (7) ,
The pressure compensator (7) includes a first check valve (70) and a second check valve (72),
The first check valve (70) and the second check valve (72) allow reverse airflow between the preload chamber (56) and the working chamber (58).
Method.
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