JP6441933B2 - 流量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、流動性製品、特に食品、の流量を制御するための装置であって、弁棒と、弁棒に接続された、少なくとも１つの密封リップを有する、密封要素であって、密封要素はベース面と接触面とを備え、密封リップは接触面に配置される、密封要素と、当たり面と少なくとも１つの出口流路とを有する出口要素であって、当たり面は密封リップに割り当てられた少なくとも１つの密封領域と出口流路に接続された少なくとも１つの出口領域とを有する、出口要素とを備えた装置に関する。

本発明は、食品の充填のための、特に食品の無菌充填のための、この種の装置の使用に更に関する。

流動性製品、例えば果汁またはミルクなどの食品、の充填時は、流量の制御が可能であることが望ましく、かつ必要である。流量の制御は、多くの場合、以下の順番で行われる。すなわち、最初に、複数の異なるパッケージングラインへの複数の出口を備えたタンクに流動性製品が充填される。これら出口の各々における流量は、減圧弁によって設定可能である。流動方向に見て、減圧弁の後ろに注入弁が配置される。減圧弁によって流量の増減または貫流の完全遮断が可能である。ただし、設計上の理由から、注入弁を流路の最後に、換言すると、充填機からの流動性製品の出口の直前に、配置できないことも多い。その代わりに、この箇所には一般に複数のノズルが配置される。これらノズルは、充填される製品とパッキングの容積とに適合化され、容易に交換可能である。ただし、弁およびノズルのこの配置は、調量弁が遮断されたとき、充填される製品の残留量が調量弁とノズルの出口との間の区間に依然として残ることを意味する。調量弁は堅く閉じられるので、この残留量はノズルから流出せず、ピペットの場合のように、調量弁とノズルの出口との間の流路区間に留まる。

ただし、例えば、個々の液滴がノズルから離れて、パッケージまたは充填機を汚染する危険性がある。この結果、パッケージの、例えばボール紙／プラスチック複合材料製のパッケージの、その後にヒートシールによって密封される領域が汚染され得る。ただし、汚染された領域では、パッケージの壁間の確実なヒートシール接合は不可能である。これは、パッケージの液密封止がもはや不可能であり、パッケージを不良品としてはねる必要があることを意味する。漏れが直ちに特定されないと、漏れがあるパッケージは、以降の処理工程中または輸送中に、充填機の複数個所または他のパッケージを汚染し得る。多くの食品は無菌、換言すると細菌のいない、条件下で充填する必要があるので、充填機のこの種の汚染は充填機全体の費用のかかる洗浄と滅菌の繰り返しとを必要とし得る。この期間中は、充填を行えないので、製造休止期間となる。これに対し、他のパッケージの汚染は、より大きなユニット単位またはパレット単位でパッケージが販売不能になり得る。

したがって、充填機のノズルから漏出する個々の液滴の見逃しでさえ、重大な問題を引き起こし得る。したがって、充填設備のノズルからの液滴の漏出を防止するために、さまざまな手法が取られてきた。

例えば、流動性製品の充填時に振動の選択的使用によって製品残渣の後流および滴下を防止することが特許文献１から公知である。弁タペットを振動ユニットに接続することが提案されている。この振動ユニットは、振動を発生させるように、弁タペットを軸線方向に上下に動かすことができる。振動中の弁タペットの上昇は、弁タペットの開閉のための上昇より大幅に小さい。更に、振動中の弁タペットの閉鎖機能が維持されることが構造上の対策によって保証される。この振動は、閉鎖プロセス中に脱離せずに付着している製品残渣を振り払うことを目的としている。

特許文献１から公知の解決手段にはいくつかの欠点が伴う。先ず、上記の解決手段は、構造上の経費を多大に必要とする。第１に、振動を発生させるために駆動装置を設ける必要がある。第２に、弁の閉鎖機能が振動によって損なわれないことを保証する必要がある。提案されている解決手段の別の欠点は、振動が充填機に対して動荷重を引き起こすという事実にある。これは、充填機のメンテナンス費用の増大と耐用年数の短縮とをもたらし得る。振動は、音響上の理由からも望ましくない。これに加え、この種の「振動プロセス」によると、並列に接続された出口要素の各出口流路の流路区間が空になる程度が異なり得る。その理由は、例えば、充填される製品に含まれている固体粒子の位置が不定であることによる。これは、充填レベルの望ましくない差を引き起こし得る。

充填対象の製品の後流および滴下を防止するための一代替解決手段が特許文献２から公知である。変位可能なピストンが配設されている円筒空間に液体充填針を接続することが提案されている。ピストンを変位させることによって、内部空間の容積の拡大または縮小が可能である。この概念は、弁の遮断後に、円筒体の内部空間が拡大されるように、ピストンを変位させることを含む。これは、遮断後に充填針に残っている液体部分が円筒空間に引き戻され、したがって充填針から滴下し得ないことを意味する。

特許文献２から公知の解決手段も、構造設計が複雑であるという欠点を有する。特に、充填される液体を引き戻すために、個別ピストンとこのピストンに割り当てられた駆動装置とを設ける必要がある。また、ピストンと円筒形内部空間との間の相対移動は、一方では良好な密閉を必要とし、他方では、この２つの構成要素間の摩擦が小さいことを必要とする。ただし、これら２つの要件は、例えばヨーグルトなどの液体食品の充填時は、互いに折り合いをつけることが難しい。別の欠点は、極めて高速の充填プロセスへの適合性が限られていることにある。今日必要とされている充填出力が１時間当たり２４０００以上のパッケージング単位である場合、例えば６本のパッキングラインが並列に接続されている場合、サイクル時間は約１秒となる。その結果、それぞれのパッケージングラインのステーションで利用可能な時間は、僅か１０分の数秒に過ぎない。すなわち、特許文献２による装置は低速すぎる。

欧州特許第０ ４００ ３６８（Ｂ１）号 独国特許出願公開第３２ ２９ １６２（Ａ１）号

したがって、本発明が対応する課題は、流動性製品の液だれのない充填を費用効果が高く、かつ構造的に簡単な方法で可能にするように、上で言及し説明した装置を構成および開発することである。

この課題は、請求項１の前提部分による装置の場合、密封リップとベース面との間にオフセットが形成されるように、接触面をベース面から離すことによって解決される。

本発明による装置は、初めに、弁棒と、この弁棒に接続された、少なくとも１つの密封リップを有する、密封要素とを備える。弁棒は密封要素に直接または間接的に、換言すると他の構成要素を介して、接続され得る。密封要素は、弁棒を介して作動可能であり、例えば、密封対象面に対して上昇または下降可能である。密封要素は、ベース面と接触面とを備える。接触面の場合、これは、密封リップの最下縁が位置する平面である。換言すると、上に取り付けられた場合、密封対象面に最初に接触する密封リップの領域である。更に、本発明による装置は、当たり面と複数の出口流路とを有する出口要素を備える。当たり面は、密封要素に割り当てられた平面である。したがって、密封要素の各密封リップは、密封のために、出口要素の当たり面に押し付けられる。各出口流路は、充填対象の製品のための出口として用いられる。各出口流路は、当たり面から出口要素の下面の方向に通じている。当たり面は複数の異なる領域、すなわち密封領域と出口領域、に分割され得る。密封領域は、密封リップに割り当てられ、その当たり止めとして機能する。他方、出口流路の入口は出口領域に位置付けられる。

本発明によると、接触面はベース面から離れているので、密封リップとベース面との間にオフセットが形成される。したがって、本発明は、平滑で平坦な下面を有する密封要素ではなく、凹凸のある下面を有する密封要素の使用を認めている。この場合、密封リップの突縁は接触面に位置する。密封リップ間に中空の空洞が形成される。各密封リップの後壁は、ベース面と称される平面まで後方に延在する。接触面とベース面とは同一でなく、オフセットして配置されるので、中空の空洞の或る深さが保証される。

本発明による密封要素の実施形態によると、密封要素の接触圧に応じてオフセットの大きさ、換言すると中空の空洞の深さ、ひいては容積、を変化させることができる。例えば、第１段階では、充填対象の流動性製品が本装置を通って流出できないように、密封要素を出口要素に極めて堅く押し付けることができる。密封リップの弾力性および高い接触圧により前記密封リップは変形されるため、ベース面と接触面との間のオフセットが小さくなる。この結果、密封リップ間の中空の空洞の容積も同様に小さくなる。この第１の位置においては、充填対象の流動性液体の或る量が出口要素の出口流路内に残り、出口要素の下面に流頭を生じさせる。流頭は、一般に、出口要素の下面を越えて突出するので、液滴形成の危険性がある。本発明による密封要素の構成では、第２段階で、密封要素を出口要素に押し付ける圧力を僅かに弱めることができる。この第２の位置においては、密封効果が依然として保証されているので、充填される流動性製品は本装置を通って流れることができない。ただし、この位置においては、ベース面と接触面との間のオフセット、ひいては中空の空洞の容積、が僅かに大きくなっている。これにより、充填される流動性製品の一部がこの大きくなった中空の空洞内に引き戻されるので、異なる流頭が形成される。この新しい流頭は、一般に、もはや出口要素の下面を越えて突出しない。すなわち、液滴形成の危険性が大幅に減ることを意味する。したがって、本発明による密封要素の実施形態によると、密封面と充填ノズルの出口との間の容積を変化させることができるので、この領域に残っている流動性製品の残留量を僅かに引き戻すことができる。流動性製品を引き戻すことによって、繊維質の、または塊の多い、充填材料によって生じ得る出口流路の閉塞を一掃することもできる。

特に良好な結果が実現されるのは、オフセットが少なくとも１ｍｍ、特に１ｍｍと１０ｍｍの間の領域内、である場合である。オフセットが小さ過ぎると、引き起こされる中空の空洞の容積変化が小さ過ぎるため、さしたる吸引作用を生じさせない。他方、オフセットが大き過ぎると、密封要素の高弾力性ゆえに、密封効果が低下する。十分な容積変化と確実な密封効果との間の特に良好な折衷は、２ｍｍと５ｍｍの間の領域内のオフセットによって実現可能である。

本発明の一実施形態によると、密封要素、特に密封リップ、の硬度は、出口要素の硬度より低い。この異なる硬度により、密封要素と出口要素との間の接触時、密封要素、特にその密封リップ、のみが変形することが保証される。この利点は、圧力下でも寸法的に安定している出口要素が密封要素に対して堅牢な当たり止めをもたらすことである。その結果として、密封要素と出口要素との間の密封は特に信頼性が高い。密封リップが所望の密封および逆吸引機能を効果的に果たせるように、密封リップの材料厚は０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ、であることが特に好都合である。

密封リップの輪郭はさまざまな形状を取り得る。例えば、その肉厚を変化させ得る、または外側または内側に湾曲させ得る、または傾斜させ得る。更には、傾斜または湾曲した、特に鐘状の、デザインにし得る。密封リップが１つだけ設けられる場合は、密封リップを環状デザインにし、その直径を出口流路の入口が占める当たり面の表面を完全に取り囲むために適した直径にし得る。複数の環状密封リップを、例えば同心円状に配置して、設けると特に好都合である。これにより、支持が向上し、密封体の耐用年数が伸びるので、密封体のメンテナンス間隔を充填機のメンテナンス間隔に合わせることができる。

更には、再設定とそれにより実現可能な吸引力とを向上させるために、追加の密封リップが複数用いられる。これら密封リップが発生させる「バネ力」は２つ以上の密封リップにわたって分散されるので、これら密封リップを特に柔軟に構成し得る。また、外方に変位された各密封リップは、内方に位置する密封リップの損傷または漏洩時に、一種の安全機能を果たす。

第１の密封リップによって形成された中空の空洞を第２の、または他の、密封リップによって少なくとも２つのチャンバに分割することも可能である。この場合、互いに隣接するチャンバの容積は、密封リップの輪郭または実施形態により影響される。したがって、例えば、充填サイクル中、出口流路の特定の入口によって中空の空洞の容積を特に大きく変化させる一方で、別の領域の容積変化をより小さくすることが望ましいこともある。

互いに同心円状に配置された複数の密封リップリングは、互いに接続され得る。中心から放射状または星状に延びるウェブ状密封リップが設けられることが好ましい。ウェブ状密封リップは、密封リップリングと同じ肉厚を有し得るが、肉厚を変化させることもできる。個々の密封リップリングの肉厚を変化させることができる。第１の密封リップが常に確実に変形するように、更なる密封リップリングまたは密封リップウェブの少なくとも一部のベース面に対するオフセットを第１の密封リップのオフセットより小さくすることもできる。

本発明の更なる教示は、密封要素、特に密封リップ、がエラストマー製、特にシリコーン製、であることを考えている。エラストマー、特にシリコーン、は高い弾力性を特徴とし、したがって完全には平滑でない出口要素の表面に特に良好に適合可能である。この特性は、密封要素と出口要素との間の確実な密封を保証する。エラストマー、特にシリコーン、の更なる利点は、好適な製造可能性および可変形状にある。最後に、エラストマー、特にシリコーン、は、例えば、食品の充填に関する衛生要件も満たす。

本発明の別の実施形態によると、密封要素、特に密封リップ、は７５ショアＡ以下の硬度を有する。この硬度は、５５ショアＡと６５ショアＡの間の範囲内にあることが好ましい。ショアＡ単位を測定するには、先がとがっていない針をテスト対象のプラスチックに押し込んで、その進入深さを測定する。切頭円錐形の前面は、標準として、直径０．７９ｍｍ、開き角３５°、支持重量１ｋｇ、保留時間１５秒（ＤＩＮ５３５０５およびＤＩＮ７８６８）を有する。０〜１００の尺度で、数字が大きいほど硬度が高いことを意味する。示される硬度は、密封要素およびその密封リップの高弾力性と同時に十分な寸法安定性が保証されることを意味する。

本発明の別の実施形態は、弁棒がプラスチック製および／または金属製であることを考えている。プラスチックは、可変形状、低重量、および低価格を特徴とする。また、多くのプラスチックは、食品充填用の衛生要件を満たす。ＰＥＥＫ（独：Polyetheretherketon，英：polyether ether ketone）は、その高強度、その温度抵抗により、とりわけ、その高い摩擦抵抗により、特に適したプラスチックである。他方、極めて高い剛性、強度、および硬度は、金属によって実現可能である。特に耐腐食性の、したがって食品充填用に適した、特定の高級鋼を使用できる。出口要素に関しても、本発明の一実施形態は、プラスチック製および／または金属製であることを考えている。したがって、この場合、密封要素を当たり止めとして使用できるように、出口要素に特に高い剛性および硬度が求められるので、出口要素は金属製であることが好ましい。弁棒および出口要素のどちらの場合も、プラスチックと金属との組み合わせ、例えばプラスチック被膜付きの金属製コア、が可能である。

本発明の一実施形態によると、密封要素は、金属製の補強要素を有する。例えば、金属製の補強要素でコアを形成し、その被膜をエラストマー製、特にシリコーン製、にし得る。補強要素によって密封要素の寸法安定性を向上できる。極めて軟質のプラスチック製の密封要素の場合は特に、金属製の補強要素は、密封要素をその基本形状に保つ支持機能を果たすことができる。したがって、金属製の補強要素の使用により、特に軟質の可撓性密封要素の使用が可能になる。金属製の補強要素の更なる利点は、密封要素を、例えばねじ接続を介して、弁棒に特に確実に接続できることである。

本発明は、弁棒と密封要素との間に配置されて弁棒を密封要素に接続する中間要素によって好都合に展開され得る。中間要素は、さまざまな長さにし、交換可能にし得る。これにより、弁棒と密封要素との間の距離を変化させることができる。また、中間要素はアダプタ機能を果たし得るので、同じ弁棒にさまざまな密封要素を、対応する中間要素を用いて、装備できる。

この点に関して、中間要素は２つのねじ部を両側に備えることが更に提案される。この場合、一方のねじ部は弁棒に割り当てられ、もう一方のねじ部は密封要素に割り当てられる。両側のねじ部によって、弁棒と密封要素とを特に良好に位置合わせでき、位置合わせされた位置でこれらを中間要素に接続できる。弁棒は、例えば駆動装置を結合できるように、位置合わせされる必要がある。他方、密封要素は、密封リップおよび中空の空洞の位置が出口要素の出口流路の位置に対応するように、位置合わせされる必要がある。両側のねじ部によって、位置合わせされた弁棒と位置合わせされた密封要素とに同時に一方向への回転によって中間要素を螺着できる。中間要素は、コンビネーションレンチを係合可能な、互いに平行に配置された少なくとも２つの面を有することが好ましい。組み立て補助具によって組み立てをより容易に行える。この目的のために、初めに、弁棒と、中間要素と、密封要素とを互いに緩く螺着する。次に、弁棒および密封要素の両方を組み立て補助具で回転不能に固定する。これは、例えば、互いに平行に配置された２つの面にコンビネーションレンチなどの組み立て補助具を係合させることによって行われ得る。この目的のために、これら２つの面は、弁棒および密封要素に、またはこれに接続された圧力板に、設けられる。最後に、例えばコンビネーションレンチを用いて、中間要素を回転させることによってねじ接続が行われる。このとき、両側の両ねじ部が同時に締め付けられる。

本発明の１つの実施形態によると、中間要素は、ねじ付きボルトとスペーサ要素とを備える。この場合、ねじ付きボルトは、その両端に２つの対向するねじ部を有し得る。一方のねじ部は弁棒に割り当てられ、もう一方のねじ部は密封要素に割り当てられる。ねじ付きボルトは、２つのねじ部の間に、スペーサ要素を形状嵌合式に取り付け可能な、ねじ山のない輪郭、例えば四面輪郭、を有し得る。この場合、ねじ付きボルトとスペーサ要素とは、互いに対して軸線方向に移動し得るが、ただし回転不能に互いに接続される。スペーサ要素は、互いに平行に配置された、少なくとも２つの面を有し得る。これらの面にオープンエンドレンチを係合させることができる。

本発明の別の教示によると、中間要素は、Ｏリングによって、特に被膜付きＯリングによって、その両側で密封される。Ｏリングは、その断面がほぼＯ形状の環状密封要素である。Ｏリングによって、中間要素とこれに接続された各構成要素、例えば弁棒、との間の移行部を確実に密封できる。摩擦を減らす被膜付きのＯリングが特に好都合であることが証明されている。この被膜は、ナノコーティングでもよい。この種のＯリングは、フロイデンベルグ社（Freudenberg）から登録商標「ＲＦＮ」（Reduced Friction by Nano-Technology）で市販されている。特に低摩擦のＯリングは、互いに螺着される構成要素にねじ嵌めされるときに滑り、ひいては損傷することも裂けることもないという利点を有する。これらＯリングはねじ接続部を通る軸線に対して同心円状に位置合わせされるので、組み立てをより容易にし、更には、その閉じた滑らかな表面により、細菌が集まる機会をなくす。

本発明の別の実施形態は、密封要素と弁棒との間、特に密封要素と中間要素との間、に配置される圧力板を考えている。圧力板は、特に、中間要素から生じる力を密封要素にできる限り均一に伝達する機能を果たす。この目的のために、多くの場合、直径の急変に打ち勝つ必要がある。その理由は、弁棒の断面は、通常、密封要素の断面より大幅に小さいからである。また、アダプタ機能を圧力板によって実現可能であるので、さまざまな密封要素を、対応する圧力板を用いて、前記弁棒に装備できる。

最後に、本発明の一実施形態によると、密封領域と出口領域とは共通の一平面に配置される。凹凸のある密封要素の実施形態により、出口要素の出口領域と密封領域とを平面状に構成可能である。これにより、従来は出口領域より隆起していた密封領域の間の窪み、所謂「ポケット」、の形成を防止できる。これにより、望ましくない堆積または沈積の危険性を大幅に低減できる。公知の出口要素の場合、この種の堆積または沈積が特に発生する場所は、出口開口部が割り当てられていない窪みである。これに加え、これら窪みは多くの場合極めて平坦であるので、弁が開かれると、これら窪みに渦巻きが発生し、したがって好ましくない流れ断面を呈し得る。これらの問題は、密封領域と出口領域とを共通の一平面に配置することによって克服可能である。

上記の装置は、食品の充填、特に食品の無菌充填、のために示されている全ての実施形態において特に効果的に使用され得る。食品は、果汁類、ミルク、ソース類、ヨーグルト、またはミルクプディングでもよい。

以下においては、好適な１つの例示的実施形態のみを示す図面の助けを借りて、本発明をより詳細に説明する。

本発明による装置の弁棒を斜視図で示す。 図１の弁棒を斜視図で示す。 本発明による装置の出口要素を斜視図で示す。 図３の出口要素を斜視図で示す。 開位置にある本発明による装置を断面図で示す。 第１の閉位置にある図５の装置を示す。 第２の閉位置にある図５の装置を示す。

図１は、本発明による装置の弁棒１を斜視図で示す。弁棒１は、その上方領域に、継手２を有する。駆動装置の係合を確実にロックすることによって、運転中、継手２によって弁棒１を上下に動かすことができる。弁棒１は、その下方領域において、スペーサ要素３および圧力板４を介して、密封要素５に接続される。この接続は、２つの対向するねじ部を有するねじ付きボルト６（図１には不図示）によって行い得る。ねじ付きボルト６の一方のねじ部は、弁棒１にねじ込まれる。ねじ付きボルト６のもう一方のねじ部は、密封要素５にねじ込まれる。スペーサ要素３および圧力板４は、ねじ付きボルト６に取り付けられているだけであり、螺着されていない。弁棒１とスペーサ要素３との間、更にはスペーサ要素３と圧力板４との間、の移行部を密封するために、何れの場合も、Ｏリング７が設けられる。図１に示されている図の場合、密封要素５は平坦な台の上に立っているので、弁棒１は上方に垂直に立っている。中心軸線８が弁棒１、スペーサ要素３、圧力板４、および密封要素５の中心に通っている。

図２には、図１の弁棒１が斜視図で示されている。図１に示されている図との基本的な違いは、弁棒１が平坦な台に横置きされているので、密封要素５の下面が見えていることである。図２には、図１に関連して説明した領域が対応する参照符号で示されている。密封要素５は、突出した複数の密封リップ９をその下面に有する。これら密封リップ９は、接触面１０（図２には不図示）に位置する。密封要素５のその他の領域は、密封リップ９より後方に、換言すると弁棒１の方向に、配置され、ベース面１１（同様に図２には不図示）まで後方に延在する。この結果、密封要素５が平坦な表面に載せられると、密封リップ９間の領域に中空の空洞１２が形成される。

図３は、本発明による装置の出口要素１３を斜視図で示す。出口要素１３は、当たり面１４を備える。当たり面１４の表面は、複数の密封領域１５と複数の出口領域１６とに分割可能である。密封領域１５の目的は、密封要素５の密封リップ９を液密に支持することである。これに対し、各出口領域１６には、何れの場合も、少なくとも１つの出口流路１７が設けられる。各出口領域１６には、複数の出口流路１７が組み合わされることが好ましい。出口要素１３の中心に中心軸線８’が通っている。図３に示されている出口要素１３の場合、密封領域１５と出口領域１６とは共通の一平面に配置される。

図４には、図３の出口要素１３が斜視図で示されている。図３に示されている図との基本的な違いは、密封要素５に割り当てられた出口要素１３の面が平坦な台に置かれているので、出口要素１３の下面が見えることである。図４には、図３に関連して説明した出口要素１３の各領域が対応する参照符号で示されている。各出口流路１７の出口が出口要素１３の下面に見える。出口要素１３の下面の大部分は各出口流路１７の出口によって占められるので、出口流路１７の出口の間には狭いウェブ１８のみが存在する。

図５は、開位置にある本発明による装置１９を断面図で示す。図５に一例として示されている装置１９は、とりわけ、図１および図２から既知の弁棒１および密封要素５と、図３および図４から既知の出口要素１３とを備える。図５には、図１〜図４に関連して説明した装置１９の各領域が対応する参照符号で示されている。弁棒１とこれに間接的に接続された密封要素５とは、弁棒１および密封要素５の中心軸線８と出口要素１３の中心軸線８’とが一致する、換言すると同一線上に延びる、ように出口要素１３に対して配置される。この断面図により、密封要素５がその内部に補強要素２０を有することが分かる。また、この断面図では、スペーサ要素３に隠れたねじ付きボルト６も見えている。このねじ付きボルト６は、弁棒１を密封要素５に、またはその補強要素２０に、接続する。

同様に、図５においては、既に言及したさまざまな平面が明らかである。密封要素５は、初めに、突き出た密封リップ９の下縁が位置する接触面１０を有する。密封要素５のその他の領域は、弁棒１の方向に上方に位置するので、中空の空洞１２が密封リップ９間に形成される。密封リップ９の後壁は、ベース面１１まで後方に延在する。したがって、接触面１０とベース面１１との間に、したがって各密封リップ９とベース面１１との間に、オフセット２１が形成される。このオフセット２１は、図５に示されている位置においては中空の空洞１２の高さに相当する。図５には、接触面１０およびベース面１１に加え、出口要素１３の平面である当たり面１４も示されている。

運転中、装置１９の両部分を、中心軸線８、８’に沿って互いに向けて、および互いから離れる方向に、移動させることができる。これにより、密封要素５と出口要素１３とは、これら２つの構成要素間の接触時に出口流路１７を確実に密封するために、密封要素５の各密封リップ９が出口要素１３の各密封領域１５に押し付けられるように、位置合わせされる。各密封リップ９が各密封領域１５から再び上昇すると、各出口流路１７を再び解放することができる。図５に示されている位置は、開位置にある。この位置において、密封要素５の各密封リップ９と出口要素１３の当たり面１４との間は接触していないので、充填対象の製品は、パッケージ２２に充填されるように、図５に示されている矢印の方向に装置１９を通って流れることができる。

図６には、第１の閉位置にある図５の装置１９が示されている。図６には、図５に関連して説明した装置１９の各領域が対応する参照符号で示されている。図５に示されている位置との基本的な違いは、図６に示されている位置では密封リップ９が当たり面１４に堅く押し付けられているので、充填される流動性製品はもはや装置１９を通って流れることができない。各密封リップ９と出口要素１３の各密封領域１５との間の接触は、接触面１０が当たり面１４に位置していることを意味する。各密封リップ９の弾力性と高い接触圧とにより各密封リップ９が変形するため、接触面１０とベース面１１との間の距離が縮まる。換言すると、図６に示されている位置で形成されるオフセット２１’は、図５に示されているオフセット２１より小さい。この結果、中空の空洞１２の容積も減る。図６に示されている位置では、充填対象の流動性製品の所与の量が出口流路１７内に留まり、ひいては流頭２３を出口要素１３の下面に形成する。流頭２３は、一般に、出口要素１３の下面を越えて突出するので、液滴形成の危険性がある。

図７は、第２の閉位置にある図５の装置１９を示す。図７には、図５および図６に関連して説明した装置１９の各領域が対応する参照符号で示されている。図６に示されている位置との基本的な違いは、密封リップ９を当たり面１４に押し付けている圧力が少し弱められていることである。図７でも、図６のように、各密封リップ９と出口要素１３との間は液密に接触しているので、充填対象の流動性製品は、装置１９を通って流れることができない。各密封リップ９と出口要素１３の各密封領域１５との間の接触は、図７に示されている位置でも接触面１０が当たり面１４に位置することを意味する。密封リップ９の弾力性と低い接触圧とにより、接触面１０とベース面１１との間の距離は、開位置（図５）より依然として小さいが、第１の閉位置（図６）より大きいことが明らかである。換言すると、図７に示されている位置でのオフセット２１”は、図５に示されているオフセット２１より小さく、かつ図６に示されているオフセット２１’より大きい。この結果、図６に示されている位置に比べ、中空の空洞１２の容積が僅かに増える。これにより、充填対象の流動性製品の一部が出口流路１７から、この拡大した中空の空洞１２内に引き込まれるので、異なる流頭２３’が形成される。この新しい流頭２３’は、一般に、もはや出口要素１３の下面を越えて突出しない。これは、液滴形成の危険性が大幅に減ることを意味する。

実際には、図７に示されている位置への装置１９の移動は、図６に示されている位置への移動とは異なる方法で行うことができる。１つの可能性は、弁棒１を最大位置（図６）から僅か上方に（図７）能動的に再び引き上げることを含む。これは、例えば、継手２を介して弁棒１を移動させる駆動装置によって実現され得る。別の可能性は、弁棒１に作用する、ひいては密封要素５にも作用する、接触圧のみを僅かに下げることを含む。接触圧が下がると、密封要素５の、特に各密封リップ９の、弾力性により密封要素５が自動的に圧縮解除され、したがってオフセット２１および中空の空洞１２が広がる。

１ 弁棒
２ 継手
３ スペーサ要素
４ 圧力板
５ 密封要素
６ ねじ付きボルト
７ Ｏリング
８、８’ 中心軸線
９ 密封リップ
１０ 接触面
１１ ベース面
１２ 中空の空洞
１３ 出口要素
１４ 当たり面
１５ 密封領域
１６ 出口領域
１７ 出口流路
１８ ウェブ
１９ 装置
２０ 補強要素
２１、２１’、２１” オフセット
２２ パッケージ
２３、２３’ 流頭

Claims (13)

1. 流動性製品の流量を制御するための装置（１９）であって、
   − 弁棒（１）と、
   − 前記弁棒（１）に接続された、少なくとも１つの密封リップ（９）を有する、密封要素（５）であって、
   − 前記密封要素（５）はベース面（１１）と接触面（１０）とを備え、
   − 前記密封リップ（９）はエラストマー製であり、前記接触面（１０）に配置され、
   − 前記密封リップ（９）と前記ベース面（１１）との間にオフセットが形成されるように、前記接触面（１０）は前記ベース面（１１）から離れている、密封要素（５）と、
   − 当たり面（１４）と複数の出口流路（１７）とを有する出口要素（１３）と、
   を備え、
   − 前記密封リップ（９）の硬度は前記出口要素（１３）の硬度より低く、且つ、前記当たり面（１４）は、前記密封リップ（９）に割り当てられて前記密封リップ（９）のための当たり止めとして機能する少なくとも１つの密封領域（１５）と前記出口流路（１７）に接続された少なくとも１つの出口領域（１６）とを有する、
   装置（１９）において、
   前記密封要素（５）は、前記出口流路（１７）の前記流動性製品を引き込むために、前記接触面（１０）の接触圧に応じて前記オフセットの距離を変えることを特徴とする装置（１９）。
2. 前記オフセットは少なくとも１ｍｍの領域内であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記密封要素（５）の前記密封リップ（９）、は７５ショアＡ以下の硬度を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記弁棒（１）はプラスチック製および／または金属製であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の装置。
5. 前記出口要素（１３）はプラスチック製および／または金属製であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の装置。
6. 前記密封要素（５）は金属製の補強要素（２０）を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の装置。
7. 前記弁棒（１）と前記密封要素（５）との間に配置されて前記弁棒（１）を前記密封要素（５）に接続する中間要素を特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の装置。
8. 前記中間要素は２つのねじ部を両側に備え、一方のねじ部は前記弁棒（１）に割り当てられ、もう一方のねじ部は前記密封要素（５）に割り当てられることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記中間要素はねじ付きボルト（６）とスペーサ要素（３）とを備えることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 前記中間要素はＯリング（７）によって、両側で密封されることを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の装置。
11. 前記密封要素（５）と前記弁棒（１）との間に配置される圧力板（４）を特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の装置。
12. 前記密封領域（１５）と前記出口領域（１６）とは共通の一平面に配置されることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。
13. 食品の充填のための請求項１〜１２の何れか一項に記載の装置（１９）の使用。

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