JPH0349833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は充填ステーシヨンから封栓ステーシヨ
ンに向けて搬送されるびん等に発泡性の内容液を
注入する注入装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 同種の装置はとくにビールのような泡立ちを生
ずる流体の充填に使用される。注入ノズルを介し
て殺菌水あるいは注入流体あるいは炭酸ガス等を
充填済びん内に圧入することによつてびんの内容
物を意図的に泡立たせ、封栓前にびん口からびん
内の空気を排除する。泡が封栓装置直前にちよう
どびん口に到達するような泡立ちが最適である。
それ以上の泡立ち、すなわち過剰な泡立ちが生じ
るとびん内の流体損失すなわち充填高さの不足を
招弊し、また封栓ステーシヨンをひどい汚染する
原因となる。一方泡立ちが不足するとびん内の空
気量が増加し、これが飲料水の味や品質を劣化さ
せる。同種のびんの注入装置は既知である（DE
−GM1 985 521）。ここでは、搬送装置が搬送星
形車として形成されており、注入ノズルを担当す
る水平支持アームが同搬送装置の回転軸と同軸に
手動で旋回可能とされ、種々の位置に固定可能で
ある。これにより注入される流体の注入時点の調
節が可能となる。このような作業員によるノズル
の手動調節は、ある特定の注入流体に対し注入開
始の際のただ一度だけ行なわれる。しかしながら
この調節点は完全にびんの特定の搬送速度すなわ
ち装置の設定運転速度に対してのみ最適であり、
運転速度がこの設定値より増加すると注入から封
栓までの時間が短くなり、泡立ちが不足する。一
方運転速度が設定値より低下すると注入から封栓
までの時間が長くなり、びんは過剰に泡立ちす
る。したがつてこの従来の装置はある特定の１つ
の設定運転速度に対してのみ有効であり、その設
定運転速度からはずれる場合、例えば注入装置お
よび封栓装置の停止時または起動時においては前
述したような不都合が生じる。充填装置および封
栓装置の運転速度に応じて自動的に注入圧力を調
節する装置が既に提案されている（パンフレツト
Seitz ROLA−Fl）。しかしながら、泡立ちを注
入流体の圧力を介して制御するこの方法は注入量
が少ないこと、ノズル断面がかなり小さいこと、
および泡立ちの際の特殊な化学−物理プロセスな
どによりかなり問題があり、特に広範囲の連続速
度範囲にわたつて泡立ち高さを正確に制御するこ
とは不可能であつた。

最後に搬送星形車を有するびん内流体の泡立ち
装置がある（DE−GM7931642）。ここでは注入
ノズルを担持する水平支持アームが搬送星形車の
回転軸と偏心した軸のまわりに旋回可能である。
しかしながら、この装置では、装置が停止すると
き注入ノズルはびんから離間されられ、また注入
ノズルは作動位置と非作動位置との間を往復移動
するだけなので搬送速度の変化に対しては調節不
可能である。

本発明は種々の運転速度すなわち搬送速度にお
いてつねに同一で最適なびんの泡立ちを実現する
注入装置を提供することを目的とする。

（問題点の解決手段） この目的は本発明により解決される。

本発明の装置により種々の運転速度に対する泡
立ちの制御は注入ノズルと封栓ステーシヨンとの
間隔を変化させることにより完全に自動的に実行
可能である。この場合作業員は決して操作に関与
しない。これによつて危険を伴うため保護衣服を
着用してびんや搬送要素に接近して行われていた
注入ノズルの手動調節を行なわなくてよい。注入
圧力は同一という前提の下では種々の搬送速度に
おいて注入から、泡がびん口に達するまでの時間
がつねに同一となるように注入ノズルを設定する
のはきわめて容易である。速度変化がそれほど急
速でなければ注入位置と搬送速度とはほぼ比例関
係にある。したがつて充填ステーシヨンの実質的
な要求および作業方法に応じて種々のノズルの駆
動制御方式が採用可能である。

ノズルが搬送速度の変化に追従して、いかなる
場合でも最適な泡立ちが行なわれるのが理想であ
る。しかしながら充填技術上の理由から速度が
様々に変化するような充填ステーシヨン作業は行
なわれず、多くの場合通常速度、すなわち最大速
度と、特殊ケースで使用される最小速度の２つの
速度の間で変化すると考えれば十分である。この
場合本発明の実施態様に示す簡単な制御方式でま
つたく十分であり、ここでは、特定の数の搬送速
度、望ましくは２つの搬送速度に対して注入ノズ
ルの作業位置が振り当てられる。

すなわち填点ステーシヨンが唯一の運転速度で
駆動され、若しくは停止されるという場合、停止
にはノズルは特別に割り当てられた静止位置に移
動して停止する。更に詳述すると、通常の運転速
度で駆動されているときは注入ノズルは作動位置
にあり、駆動が停止したときにはノズルは静止位
置に移動する。そして装置が停止するとき若しく
は始動するときは、ノズルは上記２つの位置の間
を連続的に移動する。この時上記２つの位置の間
を注入ノズルが移動する時間は装置の停止若しく
は始動の時間と実質的に等しいのが望ましい。ま
たこの場合、ノズルは停止時及び始動時における
運転速度の各瞬間速度に対して、注入から封栓ま
での時間を一定にするため理論上必要とされる位
置よりも若干先行刷るように駆動される。このよ
うな「２段階制御」においては、注入ノズルの調
整は装置の転速度が変化し、あるいは停止、始動
を完了する時間が変化するという２つの異なる状
態が生じる場合に行われる。即ち停止及び始動が
極めて短い時間、例えば数秒の間に行われる一
方、連続運転状態で運転速度が徐々に変化する場
合である。このような装置は実際に生じる様々な
運転状況に適合可能である。

前述のケースで、注入が圧力一定の場合、泡立
ち高さは主として注入から封栓までの時間に関す
るので注入開始から封栓までの時間をほぼ一定に
なるように注入位置を変化させる。

これに必要な運転状況とくに搬送速度の制御装
置による感知に関しては種々の方法がある。実施
態様に於て搬送速度は回転発生器のような感知器
により直接感知され、泡立ちの正確な制御が行な
われる。別方法としては、充填機械および封栓機
械から制御パルスに応じて装置の停止または起動
を感知するようにしてもよい。

本発明によれば他の充填流体に切換えた場合に
それに合わせて運転条件を簡単に変えることがで
きる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図で説明する。

第１図および第２図の装置はびん１つの充填お
よび封栓に供する。本装置は回転可能なびんテー
ブルを有する従来の充填ステーシヨン２ならびに
回転可能なびんテーブルを有する従来の封栓ステ
ーシヨン３を具備し、該充填ステーシヨン２でび
ん１は実際に泡を立てることなく背圧が負荷され
たままある一定高さまでビールが充填され、また
該封栓ステーシヨン３でびん口は王冠コルクで封
栓される。さらに垂直軸のまわりに回転可能な搬
送星形車４が設けられ、該星形車のテーブル内で
びん１は等間隔に分配されて一体的に充填ステー
シヨン２から封栓ステーシヨン３へ移送される。
送入星形車５、充填ステーシヨン２のびんテーブ
ル、搬送星形車４、封栓ステーシヨン３のびんテ
ーブルならびに送出星形車６は図示されていない
駆動装置により相互に同期して駆動される。該駆
動装置は制御箱７から起動停止されると同時にそ
の運転速度すなわち（びん本数／時間）で示され
る運転速度も制御箱から制御される。

封栓ステーシヨン３の上部に垂直柱８が固定さ
れ、搬送星形車４上に突出するブラケツト９が該
柱８上に高さが調節可能に固定されている。ブラ
ケツト９の自由端に回転電磁石１０が固定されて
いる。該電磁石１０の軸は垂直、かつ搬送星形車
４の回転軸と正確に同心的に配置されている。電
磁石１０の該軸に注入ノズル１２と電磁弁１３と
を有する水平支持アーム１１が固定されている。
注入ノズル１２はびん１の口の移動軌道上で垂直
下方に向けられている。注入ノズル１２は電磁弁
１３により開閉され、また回転分配器１５を有す
る圧力導管１４を介して図示されてない供給装置
に接続されている。該供給装置から注入ノズルに
対してビールが一定の圧力で供給される。搬送星
形車４および回転電磁石１０の回転軸は同軸位置
にあるので、搬送星形車４上の支持アーム１１の
角度位置には無関係に注入ノズル１２はつねに、
搬送星形車４によつて同注入ノズル下を通過する
びん１の口の上方に正確に配設される。この場合
支持アーム１１の２つの最大可能端位置はストツ
パボルト１６で固定され、該ストツパボルト１６
はブラケツト９上に調節可能に固定されている。

回転電磁石１０により注入ノズル１２を有する
支持アーム１１が所定の調節範囲内で正確な角度
位置に位置決めされる。また、回転電磁石１０は
対応する制御装置１７と接続され、該制御装置１
７はさらに電磁弁１３とも接続されている。制御
装置１７は封栓トツパボルト３のびんテーブルの
回転数すなわち瞬間搬送速度を検出する回転発生
器の形態の感知器１８を具備し、さらに制御器７
とも結合され、該制御器７は本装置の起動停止の
際の対応信号を受信する。制御装置１７は２つの
異なる基本プログラムによりびん１の搬送通路上
の注入ノズル１２の位置を制御する。制御箱７で
全装置の搬送速度すなわち単位時間当たりのびん
の搬出本数を調節する場合、最高運転速度の範囲
内においてもまた最大運転速度と最小運転速度と
の間においてもびんが封栓ステーシヨン３に到達
したとき所定の泡立ちが確保されるよう注入ノズ
ル１２はつねに適切な位置に可動される。したが
つて注入ノズル１２を有する水平支持アーム１１
は運転速度が上昇するときは時計方向に移動され
て封栓ステーシヨン３からさらに離れ、一方運転
速度が低下するときは反時計方向に移動されて封
栓ステーシヨン３にさらに接近する。これにより
注入間から王冠コルクの装着までの時詰間はつね
に一定に保持される。したがつて好ましくない過
剰泡立ちも空気封入に導く過小泡立ちも起こらな
い。支持アームの両端位置ならびに実際の運転速
度に依存するその位置は、運転条件とくに発泡性
内容液の縛殊な発泡特性に適合させるために制御
装置１７の種々の入力要素１９により手動で調節
可能である。

本装置を停止する場合、搬送要素は数秒経過後
完全な停止状態となるが、注入ノズル１２を有す
る支持アーム１１は実行運運転速度に適合する作
業位置Ａから封栓ステーシヨン３により近接した
静止位置Ｒへ反時計方向に自動的に旋回される。
旋回運動は本装置の完全停止までの停止時間とほ
ぼ同時間で実行されるが、この場合該旋回の間搬
送速度は急激に減少するので、通常の適正速度に
合わせる位置よりやや早める操作が行なわれる。
このようにして特別な緊急停止の場合でも作業員
が操作することなくびんの過剰泡立ちは確実に防
止される。さらにこの場合所定の時点までに電磁
弁１３により注入ノズル１２は閉とされる。本装
置を始動する場合すなわちスイツチ挿入の場合も
同様に逆の操作が実行される。注入ノズル１２は
電磁弁１３により開とされ静止位置Ｒから設定運
転速度に対応する作業位置Ａに旋回される。この
場合再びある程度早める操作がなされる。可変運
転速度による本装置の運転を当初から断念した場
合でもこの制御方式だけの利用も可能である。こ
の場合正確な位置決めを実行する回転電磁石１０
等は不用で、その代わり作業位置Ａと静止位置Ｒ
との間の所定の旋回時間を自動的に設定する駆動
モータのようなもので十分である。さらに緊急な
起動および停止において正確な泡立ちを確保する
ために遅延要素により電磁弁１３を操作すること
も可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、種々の運転速度においてつね
に同一で最適なびんの泡立ちを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はびんの操作装置の部分平面図で制御装
置を略図で示したもの、第２図は第１図における
Ｚ方向からの立面図である。 １……びん、２……充填ステーシヨン、３……
封栓ステーシヨン、４……搬送装置（搬送星形
車）、７……制御器（制御箱）、１０……サーボモ
ータ、１１……支持アーム、１２……注入ノズ
ル、１６……ストツパ、１７……制御装置、１８
……感知器、Ａ……作業位置、Ｂ……静止位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ びんを等間隔に配置して、搬送経路に沿つて
   所定の速度で充填ステーシヨンから封栓ステーシ
   ヨンに向けて搬送する搬送装置と、 前記搬送経路に沿つて移動可能に設けられると
   共に前記搬送経路に沿つて搬送されるびんに発泡
   性の内容液を注入する注入ノズルと、 前記びんの搬送速度を検出する速度検出手段
   と、 前記注入ノズルを前記搬送経路に沿つて往復移
   動させる駆動手段と、 前記速度検出手段の検出結果に基づき、前記駆
   動手段を駆動制御して前記搬送速度が前記所定の
   速度より増加したときは前記注入ノズルを搬送方
   向上流に移動させる一方、前記搬送速度が前記所
   定の速度より減少したときは前記注入ノズルを搬
   送方向下流に移動させ、注入から封栓までの時間
   を一定に維持する制御手段と を有してなる注入装置。 ２ びんを等間隔に配置して、搬送経路に沿つて
   所定の速度で充填ステーシヨンから封栓ステーシ
   ヨン向けて搬送する搬送装置と、 前記搬送経路に沿つて移動可能に設けられると
   共に、作動時には作業位置に位置して、前記搬送
   経路に沿つて搬送されるびんに発泡性の内容液を
   充填する一方、不作動時には前記作業位置よりも
   搬送方向下流の静止位置に位置決めされる注入ノ
   ズルと、 前記びんの搬送速度を検出する速度検出手段
   と、 前記注入ノズルを前記搬送経路に沿つて往復移
   動させる駆動手段と、 前記速度検出手段の検出結果に基づいて前記駆
   動手段を駆動制御し、前記搬送速度が前記所定の
   速度より増加したときは前記注入ノズルを搬送方
   向上流に移動させる一方、前記搬送速度が前記所
   定の速度より減少したときは前記注入ノズルを搬
   送方向下流に移動させ、注入から封栓までの時間
   を常に一定に維持する第１の制御手段と、 装置の始動、停止を検出する始動・停止検出手
   段と、 前記始動・停止検出手段の検出結果に基づいて
   前記駆動手段を駆動制御し、装置が停止する時
   は、前記注入ノズルを前記作業位置から前記静止
   位置まで連続的に移動させる一方、装置が始動す
   る時は、前記注入ノズルを前記静止位置から前記
   作業位置まで連続的に移動させ、停止及び始動時
   において注入から封栓までの時間を一定に維持す
   る第２の制御手段と を有してなることを特徴とする注入装置。 ３ 前記注入ノズルが前記作業位置と前記静止位
   置との間を移動する時間は、装置が停止に要する
   時間及び始動に要する時間と略一致することを特
   徴とする請求の範囲第２項記載の注入装置。 ４ 前記注入ノズルが前記作業位置と前記静止位
   置との間を移動するときにおいて、同注入ノズル
   は停止時及び始動時における搬送速度の各瞬間速
   度に対して、注入から封栓までの時間を一定にす
   るため理論上必要とされる位置よりも若干先行す
   るように駆動されることを特徴とする請求の範囲
   第２項若しくは第３項記載の注入装置。