JPH0723439Y2 - びん詰飲料を製造する装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はびん詰飲料を製造する装
置に関する。さらに詳しくは、びん詰飲料のヘツド・ス
ペース中の空気を効率的に非酸化性気体で置換する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、缶詰製品特に薄肉缶詰製品を製造
する場合には缶内部に内圧をかけて製品を外からの機械
的圧力に抵抗するようにする提案がなされている。例え
ば、特開昭５２−９９１８３号公報には非発泡性飲料を
金属缶に充填するに際し、充填前に該飲料を二酸化炭素
と窒素の混合ガスと加圧下で接触させて該飲料に該混合
ガスを溶存せしめる方法が記載されている。

【０００３】一方、びん詰製品には、一般にそのような
必要がないため、びん詰製品について上記の如き目的の
下になされた提案はない。特公昭４２−２３４７６号公
報には、びん内に内容物を充填すると同時に、あるいは
その前後等において不活性ガスの液化ガスを注入し、こ
の液化ガスの気体による体積膨張を利用する方法が記載
されているが、この方法は熱可塑性樹脂製中空成型びん
の変形を防止する方法である。

【０００４】

【考案が解決しようとする問題点】本考案の目的は、び
ん詰飲料のヘツド・スペース中の空気を効率的に非酸化
性気体で置換する装置を提供することにある。

【０００５】本考案の他の目的は、びん詰飲料のヘツド
・スペース中の空気を、一連のびん詰飲料の製造工程中
に円滑に組込んだ操作として、非酸化性気体で効率的に
置換するための装置を提供することにある。

【０００６】本考案のさらに他の目的は、極めて簡単な
操作で、ヘツド・スペース中の空気の８０〜９０％を非
酸化性気体で容易に置換する装置を提供することにあ
る。

【０００７】本考案のさらに他の目的および利点は以下
の説明から明らかとなろう。

【０００８】

【問題点を解決するための手段および作用】本考案によ
れば、本考案の上記目的および利点は、飲料用液体製品
をネジ口びん容器に充填し、次いでびん口にキヤツプを
被せてびん詰飲料を製造する装置において、飲料用液体
製品を充填した該容器のヘツド・スペース中の空気を、
びん口にキヤツプを被せる直前に非酸化性気体で置換
し、その際該非酸化性気体はびん口開口よりも小さく且
つびん口開口に近接して位置する開口を備えたノズルか
ら該ヘツド・スペースに向けて該空間の容積の約１.５
〜１０倍の容積量で噴流として供給されることを特徴と
する装置によつて達成される。

【０００９】本考案の装置は、上記のとおり、びんのヘ
ツド・スペース中の空気を非酸化性気体で置換したびん
詰飲料を製造する装置である。本考案装置によれば、飲
料用液体製品を充填したネジ口びん容器のヘツド・スペ
ース中の空気はびん口にキヤツプを被せる直前に非酸化
性気体で置換される。非酸化性気体としては炭酸ガス又
は窒素ガスが好適に使用される。本考案の装置で対象と
する飲料は非炭酸飲料又は炭酸飲料のいずれでもよく、
有利には酸化に対して敏感な物質例えばアスコルビン酸
等を含有する飲料である。

【００１０】びん口にキヤツプを被せる直前に置換すべ
きである。置換した後キヤツプを被せるまでの時間が長
すぎると再び空気と置換して非酸化性気体による置換率
が低下する。非酸化性気体で置換したのち、約０.０１
〜５秒以内にキヤツプを被せるのが好ましい。

【００１１】本考案の装置によれば、非酸化性気体はび
んのヘツド・スペースに向けてノズルから噴流として供
給される。使用するノズルの開口はびん口開口に近接し
て位置しておりまたびん口開口よりも小さい。ノズルの
開口は、好ましくは、その開口面がびん容器のびん口面
から約０.１〜約１０ｍｍの距離に位置する。また、ノ
ズルの開口の開口面はびん容器のびん口面と実質的に平
行であるのが有利である。びん口からノズルの開口面を
あまり離しすぎると、非酸化性気体による置換率が低下
する傾向が見られる。

【００１２】さらに、ノズルの開口面積はびん口の開口
面積よりも小さく、有利にはびん口の開口面積の約０.
２〜約１.０倍である。ノズルの開口面積がびん口の開
口面積より大きいと、置換に関与しない無駄な非酸化性
気体の量が多くなるだけでなく、置換率が大巾に低下す
る。好ましくは、ノズルは円管であり、そして円管はび
ん容器のびん口の内径の約１０〜１００％に相当する内
径を有している。

【００１３】また、ノズルは、非酸化性気体の噴流の噴
出方向が、びん容器のびん口面に対し約２０〜９０度の
角度をなすように位置するのが有利であり、かくするこ
とにより噴流がびん口の一方の内面に沿つてヘツド・ス
ペース内に流入し置換を容易にする利点がある。

【００１４】非酸化性気体の噴流は、好ましくはノズル
開口面において約０.５〜約７ｍ／ｓｅｃの線速度を有
する。

【００１５】本考案によれば、上記本考案装置を好適に
実施する下記装置が提供される。すなわち、本発明の装
置は、飲料用液体製品を充填し終えたネジ口びん容器を
連続的にキヤツプで封止してびん詰飲料を連続的に製造
する装置であつて、 （Ａ） 飲料用液体製品を充填し終えたネジ口びん容器
を連続的に一定の間隔を置いて進行させるためのタイミ
ング・スクリユー、 （Ｂ） 該タイミング・スクリユーにより運ばれて来た
該ネジ口びん容器を受け取る凹所を一定の間隔を置いて
周縁に多数備えた入口スター・ホイール、 （Ｃ） 該ネジ口びん容器のびん口にキヤツプを被せる
ためのキヤツプ・レリーズ、 （Ｄ） 該キヤツプ・レリーズの直前に位置する非酸化
性気体流を噴出するための、びん口面に対して傾斜して
配置されたノズル、 （Ｅ） 該ノズルから非酸化性気体を一定間隔を保つて
間けつ的に噴出するための、該タイミング・スクリユー
に結合されたロータリー式バルブ、 （Ｆ） キヤツプを被せられた該ネジ口びん容器を受け
取る凹所を一定の間隔を置いて周縁に多数備えそして該
凹所に該ネジ口びんが位置して移動する間に該キヤツプ
で該びんの該ネジ口を封止するためのキヤツパー、およ
び （Ｇ） 該キヤツパーからのびん口を封止された該ネジ
口びんを受け取る凹所を一定の間隔を置いて周縁に多数
備えた出口スター・ホイール、 を備えていることを特徴とする装置が提供される。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本考案の装置を
説明する。

【００１７】図１には、本考案の装置の概略平面図が示
されている。図１において、液体飲料が充填されたびん
１は図の左側からガイド２を備えた路３によつて送られ
てきて、図に示されているように、タイミング・スクリ
ユーＡによつて入口スター・ホイールＢの凹所４に充当
される。凹所４に充当されたびん１はセンターガイド７
に沿つて移動する間に、キヤツプ・レリーズＣからキヤ
ツプを受け取り、キヤツパーＥに送られる。キヤツパー
Ｅにおいて、キヤツプを被せられた該ネジ口びん容器６
はその凹所５に位置して移動する間に、該キヤツプで該
ネジ口を封止される。キヤツプがネジ付きキヤツプのと
きはキヤツパーはびん口のネジ山に沿つて該キヤツプを
回転させて該びん口をキヤツプで封止するものと理解さ
れるべきであり、またキヤツプがネジ山を持たないキヤ
ツプのときは、キヤツパーはびん口のネジ山に沿つて該
キヤツプを外側から変形させて該キヤツプをネジ付きキ
ヤツプに成形しつつ該びん口を封止するものと理解すべ
きである。

【００１８】本考案において、上記キヤツプ・レリーズ
Ｃの直前に、非酸化性気体流を噴出するためのノズルＤ
を有している。図１においてノズルＤは、入口スター・
ホイールＢ上に設けられているが、その理由はキヤツプ
・レリーズＣが入口スター・ホイールＢ上に設けられて
いるためである。本発明において重要なことは、キヤツ
プ・レリーズＣとノズルＤとの位置関係である。それ
故、例えばキヤツプ・レリーズＣがタイミング・スクリ
ユーＡ上にあつてタイミング・スクリユーＡで送られる
間にキヤツプを受け取る場合には、ノズルＤはキヤツパ
ーＣの直前に位置するから、例えばタイミング・レリー
ズＣ上に位置する。ノズルＤは、既に詳述したとおり、
容器のヘツド・スペースに向けて非酸化性気体を噴出で
きるように位置している。

【００１９】図２には、びん口ＢＭ、キヤツプ・レリー
ズＣ、キヤツプ８およびノズルＤの位置関係を説明する
ため、キヤツプ・レリーズＣからびん口ＢＭがキヤツプ
８を受け取る直前の状態が模式的に示されている。この
状態でノズルＤの開口は、キヤツプ・レリーズＣにでき
るだけ接近して位置し、びん口ＢＭがキヤツプ８を受け
取る直前にびん口に向けて非酸化性気体を噴出しうるよ
うになつていることがわかる。すなわち、ノズルの開口
がびん口に接近して位置するだけでなく、図において、
左手から右手へ向けて移動するびんのびん口がキヤツプ
８を受け取る直前に非酸化性気体の噴出を受けるように
位置していることがわかる。びんは、図２に示された状
態からさらに右手へ移動すると、キヤツプ８に突当た
り、キヤツプ８をキヤツプ・レリーズＣから受け取つて
キヤツプを被ることが理解されよう。キヤツプ抑え９
（図１では省略されている）はキヤツプを被つたびんか
らキヤツプが外れないように、キヤツプから僅かに離れ
た距離に又は接触して位置する。キヤツプ・レリーズか
らキヤツプ８が外れたのちには、それに隣接するキヤツ
プ８′がキヤツプ８の位置に重力によつて移動し、次に
くるびんのために備えられる。

【００２０】図３には、図２に図解したノズルＤとは異
なるノズルの断面図（図３（ａ）および底面図（図３
（ｂ））が示されている。図３のノズルは図示されてい
るとおり２重構造になつており、内管ＤＩが形成する内
側の通路と、内管ＤＩと外管ＤＯとの間に形成される外
側の通路とを有している。図３のノズルは、非酸化性気
体を内側の通路から矢印で示すようにびん口に向けて噴
出し、一方外側の通路にはゆるやかな吸引をかけて使用
される。本考案において、ノズルＤの開口はびん口にで
きるだけ接近して使用されるので、その際液体飲料の飛
沫がびん外へ飛散することが多く、図３のノズルはその
ような飛沫で非酸化性気体を供給する通路がよごれるの
を最大限に小さく抑えるのに有効である。すなわち、飛
沫は吸引によつて、矢印の方向へ外側の通路を移動す
る。細孔１３の存在はそれが位置する場所に飛散した飛
沫を吸引・除去するのに有利である。

【００２１】図１に戻つて、キヤツプを被せられたびん
容器６は、キヤツパーの凹所５に位置してガイド１０に
沿つて移動する間にそのびん口を封止され、次に出口ス
ター・ホイールＦの凹所１１に充当され、センターガイ
ド７に沿つて移動し、製品通路１２上に送り出される。

【００２２】本考案の装置のノズル（Ｄ）に関して、本
考案の装置の好ましい態様について、以下さらに説明す
る。

【００２３】図１の装置を見ると、入口スター・ホイー
ルＢの凹所４に充当された隣り合うびん同志のびん口間
には、びんの下方の膨みに応じてある程度距離が存在す
ることがわかる。

【００２４】それ故、本考案の装置において、ノズルＤ
から非酸化性気体の噴流を絶えず噴出する場合には、ヘ
ツド・スペースの空気の置換に全く関与しない非酸化性
気体の損失が大きくなることは明白である。

【００２５】本考案の好ましい態様では、ノズルはロー
タリー式バルブと結合されており、そして該ノズルから
の非酸化性気体の噴流の噴出間隔は該ロータリー式バル
ブによつて制御される。該ロータリー式バルブは、例え
ばローターが１回転する毎に非酸化性気体の流通路を形
成するようになつており、それによつてノズルの開口が
びん口とびん口との間にあるときは非酸化性気体の噴出
を止め、びん口上にあるときに非酸化性気体を噴出させ
る。図１において、ロータリー式バルブ１３はタイミン
グ・スクリユーＡと結合されており、タイミング・スク
リユーの周期的回転に伴つてロータリー式バルブも周期
的に回転し、ロータリー式バルブに結合したノズルＤか
ら非酸化性気体が一定間隔を保つて間けつ的に噴出され
るようになつている。例えば、図１を参照すると、タイ
ミング・スクリユーＡの１回転によつて入口スター・ホ
イールＢの凹所の１コマだけ回転するから、タイミング
・スクリユーＡの１回転によつて、ロータリー式バルブ
のローターも１回転し、その１回転の間に、丁度ノズル
Ｄの開口の下にびん口が来たときに、非酸化性気体の流
通路を形成するようにすることは容易に行うことがで
き、かくして非酸化性気体の消費量を極めて少なくする
ことができる。

【００２６】図４にはロータリー式バルブの一例の一部
切欠き組立図（図４（ａ））および分解図（図４
（ｂ））が示されている。図４において、２０はバルブ
本体、２１はローター、２２はスナツプリング、２３は
オイルシール、２４および２７はスナツプリング、２５
および２６はボールベアリング、２８は固体潤滑物質例
えばテフロン樹脂製の内筒である。ローター２１が１回
転する間に、ローター２１に設けた開口３０が円筒２８
の開口３１およびバルブ本体２０の開口３２と一致する
と、第４ａ図に矢印で示すように非酸化性気体の流路が
形成される。

【００２７】図５〜図９には、図４に示したロータリー
式バルブを図１に示したようにタイミング・スクリユー
Ａと結合して使用した場合（間けつ噴出、曲線ａ）およ
びロータリー式バルブを使用しなかつた場合（連続吹出
し、曲線ｂ）の結果が比較して示してある。これらの結
果は、２８ｍｍネジ口びんに対して、直径１０ｍｍの軟
質ポリエチレンチユーブを、ノズルの開口面が水平に対
し２５〜３０°となるように固定したときびん口面と水
平となるように切断してノズルとして用いて得られたも
のである。図５、図６および図７を合わせてみると、非
酸化性気体として用いた炭酸ガスの供給圧が一定の場
合、間ケツ噴出の場合（曲線ａ）には連続吹出しの場合
（曲線ｂ）に比較して、炭酸ガス消費量は約半分に減少
し（図５）、瞬間吹出し圧力を約２.５倍に上昇でき
（図６）そしてヘツド・スペース中の空気除去率を約２
５％程度上昇せしめ約８０〜９０％とできることが明ら
かである。

【００２８】図８および図９に示した結果は、図５〜図
７の結果を別の角度から整理したものである。これらの
図からヘツド・スペースの空気除去率の向上および炭酸
ガス消費量の減少はノズル末端での炭酸ガスの瞬間吹出
し流量の向上と密接な関係のあることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に従う装置の平面図。

【図２】びん口がキヤツプ・レリーズからキヤツプを受
け取る直前の状態である、びん口とノズルとの関係を示
す模式図。

【図３】本考案に用いられるノズルの一態様の断面図
（ａ）及び底面図（ｂ）。

【図４】本考案の実施例に用いられるロータリー式バル
ブの一部を切り欠いた断面図（ａ）及び分解図（ｂ）。

【図５】炭酸ガス供給圧を炭酸ガス消費量の関係を示す
図。

【図６】炭酸ガス供給圧とノズル末端での炭酸ガス瞬間
吹き出し流量の関係図。

【図７】炭酸ガス供給圧と空気除去率の関係図。

【図８】ノズル末端での炭酸ガス瞬間吹き出し流量に対
する空気除去率の関係を示す図。

【図９】ノズル末端での炭酸ガス瞬間吹き出し流量に対
する空気除去率の関係を示す図。

【符号の説明】

１ びん ２ ガイド ３ 路 ４ 凹所 ５ 凹所 ６ ネジ口びん容器 ７ センターガイド ８ キヤップ ９ キヤップ抑え

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐々木 輝治 福島県郡山市安積町笹川字北向55−18 (56)参考文献 特開 昭57−125118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−125119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−125120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−82984（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−28627（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 飲料用液体製品を充填し終えたネジ口び
   ん容器を連続的にキヤツプで封止してびん詰飲料を連続
   的に製造する装置であつて、 飲料用液体製品を充填し終えたネジ口びん容器を連続的
   に一定の間隔を置いて進行させるためのタイミング・ス
   クリユー、 該タイミング・スクリユーにより運ばれて来た該ネジ口
   びん容器を受け取る凹所を一定の間隔を置いて周縁に多
   数備えた入口スター・ホイール、 該ネジ口びん容器のびん口にキヤツプを被せるためのキ
   ヤツプ・レリーズ、 該キヤツプ・レリーズの直前に位置する非酸化性気体流
   を噴出するための、びん口面に対して傾斜して配置され
   たノズル、 該ノズルから非酸化性気体を一定間隔を保つて間けつ的
   に噴出するための、該タイミング・スクリユーに結合さ
   れたロータリー式バルブ、 キヤツプを被せられた該ネジ口びん容器を受け取る凹所
   を一定の間隔を置いて周縁に多数備えそして該凹所に該
   ネジ口びんが位置して移動する間に該キヤツプで該びん
   の該ネジ口を封止するためのキヤツパー、および該キヤ
   ツパーからのびん口を封止された該ネジ口びんを受け取
   る凹所を一定の間隔を置いて周縁に多数備えた出口スタ
   ー・ホイール、 を備えていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 飲料用液体製品を充填した上記容器のヘ
   ツド・スペースの容積の約１.５〜１０倍の容積量の非
   酸化性気体を噴流として供給する請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 上記ノズルの開口の開口面が、上記容器
   のびん口面から約０.１〜約１０ｍｍの距離にある請求
   項１又は２記載の装置。
4. 【請求項４】 上記ノズルの開口の開口面が、上記容器
   のびん口面と実質的に平行である請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の装置。
5. 【請求項５】 非酸化性気体の噴流の噴出方向が、上記
   容器のびん口面に対し２５〜３０度の角度をなすように
   上記ノズルを配置した請求項１〜４いずれか１項に記載
   の装置。
6. 【請求項６】 上記ノズルが円管であり、該円管は上記
   容器のびん口の内径の約１０〜１００％に相当する内径
   を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   １項に記載の装置。
7. 【請求項７】 上記ノズルが内管と外管からなる２重構
   造であり、外管には細孔が設けられている請求項１〜６
   のいずれか１項に記載の装置。