JPWO2013094587A1 - 飲料充填方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

ボトル(p)を搬送しながら、飲料中の濃縮液及び水のうち最初に水を水用フィラー(2a)によってボトル内に供給し、次に、濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によってボトル内に供給することにより、又は、最初に濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって上記容器(p)内に供給し、次に、水を水用フィラー(2a)によって上記容器(p)内に供給することにより、ボトル内で飲料(a又はb)を調合し、しかる後に、ボトルを密封する。これにより、飲料充填装置におけるCIPを簡易に行う。

Description

本発明は、飲料をPETボトル等の容器に充填しつつ調合する方法及び装置に関する。
従来、茶飲料、果汁飲料、スポーツドリンク等の飲料をボトルに充填する場合は、飲料を極めて容量の大きいタンク内で調合し、殺菌処理した後、走行するボトル内にフィラーによって充填している(例えば、特許文献1参照)。
また、ボトルの搬送路内に炭酸飲料用のフィラーと非炭酸飲料用のフィラーとを直列又は並列に配置し、いずれかのフィラーを選択することにより、炭酸飲料の充填と非炭酸飲料の充填の間での自在な切り替えを行うことが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、飲料の無菌充填システムでは、ボトル等の容器に充填する飲料の種類を、例えば今まで茶飲料であったものを果汁飲料に切り替える際は、このシステム内の流動食品充填経路を、まずCIP(Cleaning in Place)処理し、次にSIP(Sterilization in Place)処理している(例えば、特許文献3の第0003段落参照。)。
上記CIPは、例えば、水道水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加して流動食品充填経路を循環させた後に、水道水に酸性薬剤を添加して流動食品充填経路を循環させることにより行われる。これにより、流動食品充填経路内に付着した残留物等の汚れが除去される(例えば、特許文献3、4参照。)。
上記SIPは、例えば、上記CIPで洗浄した流動食品充填経路内で蒸気や熱水等を循環させることによって行われる。これにより、流動食品充填経路内が殺菌され無菌状態とされる(例えば、特許文献3の第0003段落参照。)。
特開平7−327593号公報 特開2011−121622号公報 特開2007−22600号公報 特開2007−331801号公報
調合済みの飲料をボトルに充填する方法は、飲料の種類を切り替える際に充填経路の全体をCIP処理、要すれば更にSIP処理する必要があるので、生産効率が低下する。
すなわち、無菌飲料充填システムにおける飲料充填経路内には、互いに管路で接続された滅菌機、タンク、フィルタ、フィラー等諸種の機器が設けられ、充填する飲料の種類を切り替える際には管路内のCIPやSIPに長時間が費やされ、生産効率の悪化の原因となっている。特に、小ロット多品種の生産を行っている、飲料の種類の切り替えが多い工場においては、生産効率が非常に悪い。
また、このことは無菌充填の場合に限らず、通常の充填の場合にあっても飲料の種類の切り替えの際は少なくともCIPは必要なので事情は同じである。殊に、前回の製造で充填した飲料が着香性の高いものである場合にはCIPにさらに長時間を要する。
上記特許文献4に記載の充填システムは、生産効率を高めるためCIP液にエアを供給し、CIP時間の短縮がなされているがCIP時間そのものを削減するには至っていない。
本発明はこのような問題点を解消することができる飲料充填方法及び装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
なお、本発明を理解しやすくするため図面の符号を括弧付きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、請求項1に係る発明は、容器(p)を搬送しながら、飲料中の濃縮液及び水のうち最初に水を水用フィラー(2a)によって上記容器(p)内に供給し、次に、濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって上記容器(p)内に供給することにより、又は、最初に濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって上記容器(p)内に供給し、次に、水を水用フィラー(2a)によって上記容器(p)内に供給することにより、上記容器(p)内で飲料(a又はb)を調合し、しかる後に、上記容器(p)を密封するようにした飲料充填方法を採用する。
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の飲料充填方法において、最初に濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって上記容器(p)内に供給し、次に、水を水用フィラー(2a)によって上記容器(p)内に供給する場合は、上記水を炭酸入り水とすることができる。
請求項3に記載されるように、請求項1又は請求項2に記載の飲料充填方法において、上記容器(p)の搬送路上に濃縮液用フィラー(4a,6a)を直列又は並列で配置し、これら濃縮液用フィラー(4a,6a)のうちいずれか一つを選択使用することにより上記容器(p)内で所望の飲料(a又はb)を調合するようにすることも可能である。
請求項4に記載されるように、請求項3に記載の飲料充填方法において、上記濃縮液用フィラー(4a又は6a)のうち選択した一つの濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって濃縮液(A又はB)を容器(p)内に供給する間に、他の濃縮液用フィラー(6a又は4a)について少なくともCIPを行うようにすることも可能である。
請求項5に係る発明は、容器を搬送する搬送路が設けられ、この搬送路に上流側から下流側に向かって、水用フィラー(2a)、濃縮液用フィラー(4a又は6a)及び密封手段(8a)が順に配置され、搬送路上を搬送される容器(p)に水用フィラー(2a)と濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって水と濃縮液(A又はB)が順に供給されて容器(p)内で飲料(a又はb)が調合され、又は、濃縮液用フィラー(4a又は6a)、水用フィラー(2a)及び密封手段(8a)が順に配置され、搬送路上を搬送される容器(p)に濃縮液用フィラー(4a又は6a)と水用フィラー(2a)によって濃縮液(A又はB)と水が順に供給されて容器(p)内で飲料(a又はb)が調合され、上記密封手段(8a)によって容器(p)が密封されるようにした飲料充填装置を採用する。
請求項6に記載されるように、請求項5に記載の飲料充填装置において、濃縮液用フィラー(4a,6a)が容器(p)の搬送路に直列又は並列で配置され、これら濃縮液用フィラー(4a,6a)のうちいずれか一つが選択されることにより、選択された濃縮液用フィラー(4a又は6a)からの濃縮液(A又はB)と水用フィラー(2a)からの水とで容器(p)内で飲料(a又はb)が調合されるようにすることも可能である。
請求項7に記載されるように、請求項6に記載の飲料充填装置において、CIP手段とSIP手段のうち少なくともCIP手段が設けられ、濃縮液用フィラー(4a又は6a)のうち選択された一つの濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって濃縮液(A又はB)が容器(p)内に供給される間に、他の濃縮液用フィラー(6a又は4a)について少なくとも上記CIP手段によってCIPが行われるようにすることも可能である。
請求項1又は請求項5に係る本発明によれば、充填する飲料(a又はb)の種類を切り替える際は、濃縮液用フィラー(4a又は6a)を交互運転させることによって、CIPに要する時間をかけなくても次の製造に速やかに移行することができ、切り替え準備時間を顕著に短縮することができる。たとえば、多品種小ロットで飲料を充填する場合であっても、生産効率を飛躍的に高めることができる。
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の飲料充填方法において、最初に濃縮液(A又はB)を濃縮液用フィラー(4a又は6a)によって上記容器(p)内に供給し、次に、水を水用フィラー(2a)によって上記容器(p)内に供給するようにし、上記水として炭酸入り水を使用した場合、炭酸入り水は容器の例えばペタロイド底のような凹凸が多く生じた底に溜まって平滑面を成す濃縮液に衝突することになるので、従来のような炭酸入り水が容器のペタロイド底に直に衝突することによる容器内での大量発泡現象が防止される。また、従来容器を傾斜させて炭酸入り水が容器のペタロイド底に直に衝突しないようにしていたが、容器を傾斜させることなく炭酸入り水を容器内に充填することができる。
請求項3又は請求項6に記載されるように構成した場合は、複数個の濃縮液用フィラー(4a又は6a)間で切り替えることで、充填する飲料(a又はb)の種類を直ちに切り替えることができる。従って、生産効率をより一層高めることができる。
請求項4又は請求項7に記載されるように構成した場合は、一方の濃縮液用フィラー(4a又は6a)を使用して充填作業を行っている間に他の濃縮液用フィラー(6a又は4a)についてCIP更に要すればSIPを行うことができるので、充填する飲料(a又はb)の種類の切替えをより一層迅速に行うことができる。
本発明に係る飲料充填方法の第一の実施の形態を示す概略平面図である。 本発明に係る飲料充填方法の第二の実施の形態を示す概略平面図である。 本発明に係る飲料充填方法の第三の実施の形態を示す概略平面図である。 各種フィラーの概略垂直断面図である。 中間ホイールの概略平面図である。 図5中、カム装置部分の部分垂直断面図である。 本発明に係る飲料充填方法の第四の実施の形態を示す概略平面図である。 本発明に係る飲料充填方法の第五の実施の形態を示す概略平面図である。 本発明に係る飲料充填方法の第六の実施の形態を示す概略平面図である。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<実施の形態1>
図1に示すように、この飲料充填装置は、殺菌処理済みの容器であるボトルを一列で一方向に搬送するための搬送路を有する。
この搬送路は各種ホイールの列として形成される。すなわち、各種ホイールは直列に配置され、ボトルpの搬送方向に見て上流側から下流側へと、導入ホイール1、水用フィラーホイール2、中間ホイール3、濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール5、濃縮液B用フィラーホイール6、中間ホイール7、キャッパーホイール8、排出ホイール9の順に並べられる。これらホイール1〜9は互いに略同じ周速度で回転運動を行うように駆動される。
水用フィラーホイール2、濃縮液A用フィラーホイール4及び濃縮液B用フィラーホイール6は、後述するように、各々水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a、濃縮液B用フィラー6aと一体的に構成され、搬送路を走行する各ボトルp内に、まず水用フィラー4aから水を供給し、次に濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aのうちいずれか一つから濃縮液A又は濃縮液Bを供給するようになっている。
ボトルpに充填するべき飲料が例えば茶飲料aであれば、水用フィラー2aから供給する水は一ボトルp内に充填するべき茶飲料aに含まれる量の水から濃縮液に含まれる水の量を引いた量であり、濃縮液A用フィラー4aから供給する濃縮液Aは一ボトルp内に充填するべき茶飲料aに含まれる残りの水量と茶成分とが混合した濃縮液である。これにより、搬送路上を走行するボトルpが水用フィラー2aと濃縮液A用フィラー4aとを通過すると、ボトルp内で茶飲料aが充填されつつ調合されることとなる。
また、ボトルpに充填するべき飲料が例えば果汁飲料bであれば、水用フィラー2aから供給する水は一ボトルp内に充填するべき果汁飲料bに含まれる量の水から濃縮液に含まれる水量を引いた量であり、濃縮液B用フィラー6aから供給する濃縮液Bは一ボトルp内に充填するべき果汁飲料bに含まれる残りの水量と果汁成分とが混合した果汁の濃縮液である。この濃縮液Bには必要に応じて例えば砂糖等も含まれるものとする。これにより、搬送路上を走行するボトルpが水用フィラー2aと濃縮液B用フィラー6aとを通過すると、ボトルp内で果汁飲料bが充填されつつ調合されることとなる。
上記各ホイール1〜9の回りには、図4及び図5に例示するようなボトルpの首部をクランプ・アンクランプする鋏状のグリッパが所定のピッチで配置される。グリッパは各ホイール1〜9と共に各ホイール1〜9の中心軸の回りを旋回運動可能である。
グリッパは、公知の構造であるから詳しくは説明しないが、ホイール同士の隣接箇所でカム等の作用により開閉動作することにより、上流側ホイールのグリッパから下流側ホイールのグリッパへとボトルを受け渡すようになっている。これにより、ボトルpは、導入ホイール1から水用フィラーホイール2、中間ホイール3、濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール5、濃縮液B用フィラーホイール6、中間ホイール7、キャッパーホイール8を経て排出ホイール9へと一列になって連続走行する。
なお、導入ホイール1よりも上流側には、ボトルpの内外面を殺菌処理するための殺菌装置(図示せず)が配置される。殺菌装置は無菌チャンバで覆われるが、この図1に示す搬送路も図示しない無菌チャンバによって殺菌装置の無菌チャンバに連なるように覆われる。排出ホイール9の下流側は無菌チャンバの出口になっており、この出口からキャップで密封されたボトルpが無菌チャンバ外へ瓶詰製品として排出される。
水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aは、互いに大きさは異なるが各々図4に示すような構成を有し、各々ホイールと共に一体的に構成される。
水用フィラー2aは、図4を用いて説明すると、基台10上に設置された垂直軸11に水平に取り付けられる上記水用フィラーホイール2を有し、この水用フィラーホイール2の回りに上記グリッパ13を有する。
また、水用フィラーホイール2aの回りには、各グリッパ13に対応してパイプ状のノズル12が設けられる。各ノズル12は、グリッパ13に把持されたボトルpの口部にノズル12の下端の口が臨むように垂直に配置される。ノズル12は水用フィラーホイール2に対して固定されたものであってもよいが、垂直方向に往復運動可能なものであってもよい。垂直方向に往復運動可能な場合は、ノズル12をボトルp内に挿入して水をボトルp内に供給することができる。
水は無菌処理された後に図示しない貯留タンクに貯留され、そこから管路を通ってノズル12に至るようになっており、タンクからの水を旋回運動するノズル12に配分するために、上記垂直軸12には上部ロータリージョイント14及び上部マニホルド15が設けられる。貯留タンク内の水は、垂直軸11の空室内に入り、上部ロータリージョイント14、上部マニホルド15を経てノズル12からボトルp内に吐出される。
なお、図示しないが、ノズル12には水を所望量だけボトルp内に供給するためのバルブが設けられている。
さらに、水用フィラーホイール2の回りには、上記ノズル12の下端の口を開閉するためのカップ状の開閉体16が上記グリッパ13及びノズル12に対応するように配置される。開閉体16は、図示しないカム装置、エアシリンダ装置等によって水用フィラーホイール2の半径方向と垂直方向とに移動可能であり、ノズル12から水をボトルp内に供給する時は半径方向内側へと後退し、ノズル12を遮蔽する時はノズル12の直下へと半径方向外側に移動し、続いて上昇してノズル12の口を塞ぐようになっている。
水用フィラー2aには、CIP装置が付設される。このCIP装置は、上記開閉体16と、下部マニホルド17と、下部ロータリージョイント20と、洗浄液タンク18と、ポンプ19とを備えたものとして構成される。下部ロータリージョイント20は、上記垂直軸11に取り付けられる。下部マニホルド17は、上記基台10側に固定される。これら開閉体16等の間は破線で示す管路で結ばれる。ノズル12から水の供給が断たれた後、ノズル12のすべてが開閉体16で遮蔽されると、ポンプ19の起動により洗浄液タンク18内の洗浄液が上記垂直軸11内、上部ロータリージョイント14、上部マニホルド15、ノズル12、下部マニホルド17、下部ロータリージョイント20等ループ状に形成された管路内を巡りつつ、水用フィラー2a内をCIP処理する。
なお、この水用フィラー2aにあっては、水を通すのでCIP装置は省略可能である。また、CIP装置は図示しないが、設けてもよいし設けなくてもよい。
濃縮液A用フィラー4aも、水用フィラー2aと同様に図4のごとく構成される。この場合は、殺菌処理された濃縮液Aがその図示しない貯留タンクから垂直軸11内に入り、上部ロータリージョイント14、上部マニホルド15等一点鎖線で示される管路を経てノズル12からボトルp内に所定量だけ吐出される。
濃縮液B用フィラー6aも、水用フィラー2aと同様に図4のごとく構成される。この場合は、殺菌処理された濃縮液Bがその図示しない貯留タンクから垂直軸11内に入り、上部ロータリージョイント14、上部マニホルド15を経てノズル12からボトルp内に所定量だけ吐出される。
密封手段であるキャッパー8aは、キャップをボトルpの口部にねじ込むための打栓部をキャッパーホイール8の回りに備える。打栓部はキャッパーホイール8と共に旋回運動しつつ殺菌処理済のキャップをボトルpの口部に螺着するようになっている。
次に、上記飲料充填装置の作用について説明する。
(1)果汁飲料bの生産が終了し、続いて茶飲料aを生産するものとして説明する。
図1中、すべてのホイール1〜9が略同じ周速度で回転し、殺菌処理済の茶飲料a用のボトルpが搬送路の導入ホイール1を経て水用フィラーホイール2に接すると、ボトルpは両ホイール1,2のグリッパ13,13間で受け渡され、水用フィラーホイール2へ移行する。
(2)図4に示すように、ノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、水をボトルp内に供給する。この水の供給量は一ボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる水の量から濃縮液に含まれる水の量を引いた量に等しい。
(3)図1中、水を所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール3を経て濃縮液A用フィラーホイール4へと至る。
(4)ボトルpは濃縮液A用フィラーホイール4の回りを旋回し、その間にノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、茶飲料aの濃縮液Aをボトルp内に供給する。この濃縮液Aの供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる残りの水量と茶成分とが混合した量に等しい。
これにより、ボトルpには茶飲料aが調合されつつ充填されることとなる。
(5)図1中、濃縮液Aを所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール5を経て濃縮液B用フィラーホイール6へと至る。
しかし、濃縮液B用フィラー6aでは、グリッパ13でボトルpを把持しつつ濃縮液B用フィラーホイール6が旋回運動を行うが、図4の右半分に示すように、開閉体16がノズル12の口部を遮蔽しつつ旋回運動を行う。
このため、ボトルpは濃縮液Bを充填されることなく液B用フィラーホイール6の回りを通過し、中間ホイール7を経てキャッパーホイール8へと至る。
(6)図1中、茶飲料aが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され茶飲料瓶詰め製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(7)上記(4)で述べた濃縮液Aのボトルへの充填時に、濃縮液B用フィラー6aではCIP処理が行われる。
すなわち、濃縮液B用フィラー6aでは図4の右半分に示すようにノズル12が開閉体16で遮断された状態でノズル12が旋回運動を行っている。その間に、ポンプ19の起動により洗浄液タンク18内の洗浄液が上記垂直軸11内、上下部ロータリージョイント14,20、上下部マニホルド15,17、ノズル12等によりループ状に形成された管路内で循環させられる。これにより、濃縮液B用フィラー6a内が洗浄され、濃縮液Bが除去される。
なお、必要に応じてCIP処理に続きSIP処理が行われる。
(8)飲料充填装置による、濃縮液Aを含んだ茶飲料aの生産が完了すると、図4の右半分に示すように濃縮液A用フィラー4aのノズル12が開閉体16で閉じられ、図4の左半分に示すように濃縮液B用フィラー6aのノズル12の下端から開閉体16が外される。
これにより、ボトルpは水用フィラー2aで水を入れられた後に濃縮液A用フィラー4a内を素通りし、濃縮液B用フィラー6aで濃縮液Bを入れられ、濃縮液Bを含んだ果汁飲料bの調合充填が行われる。
また、この果汁飲料bの生産中に、上記(7)で述べたと同様にして濃縮液A用フィラー4aに対するCIP処理が行われる。
(9)図1中、果汁飲料bが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され果汁飲料bの瓶詰製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
<実施の形態2>
図2に示すように、この実施の形態2における飲料充填装置の搬送路も実施の形態1と同様に各種ホイールの列として形成されるが、濃縮液A用フィラーホイール4と濃縮液B用フィラーホイール6は並列に配置される。
すなわち、ボトルの搬送方向に見て上流側から下流側へと、導入ホイール1、水用フィラーホイール2、三個の中間ホイール3,5a,5b、濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール7b、キャッパーホイール8、排出ホイール9の順に並べられ、上記三個の中間ホイール3,5a,5bのうち中央の中間ホイール5aに直に接するとともに濃縮液A用フィラーホイール4とキャッパーホイール8との間の中間ホイール7bに他の中間ホイール7aを介して接するように濃縮液B用フィラーホイール6が配置される。これらホイール1〜9は互いに略同じ周速度で回転運動を行うように駆動される。
この場合も水用フィラーホイール2、濃縮液A用フィラーホイール4及び濃縮液B用フィラーホイール6は、各々水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a、濃縮液B用フィラー6aと一体的に構成され、搬送路を走行する各ボトルp内には、まず水用フィラー2aから水が供給され、次に濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aのうちいずれか一方を経由して濃縮液A又は濃縮液Bが供給されるようになっている。
上記各ホイール1〜9の回りには、実施の形態1の場合と同様に、ボトルpの首部をクランプ・アンクランプするグリッパが所定のピッチで配置される。グリッパは各ホイールと共に各ホイールの中心軸の回りを旋回運動可能である。
グリッパは、既述のごとくホイール同士の隣接箇所でカム等の作用により開閉動作することにより、上流側ホイールのグリッパから下流側ホイールのグリッパへとボトルpを受け渡すようになっている。
また、図2中、上記濃縮液A用フィラーホイール4と上記濃縮液B用フィラーホイール6に各々上流側から接し、かつ相互に接する二つの中間ホイール5a,5bに関し、濃縮液B用フィラーホイール6側に接する中間ホイール5aには、他方の中間ホイール5bに接する箇所においてグリッパの開閉動作を切り替えるためのカム装置が設けられる。
すなわち、図5に示すように、一方の中間ホイール5aにおける各グリッパ13は一対の挟み片を有し、挟み片の基部の支点ピン同士は歯車21を介して同期回転可能に連結され、一方の支点ピンはスプリング22によってグリッパ13の開方向に常時付勢され、他方の支点ピンには上記一方の中間ホイール3a内で図示しない基台側に固定された固定カム23に接触可能なカムフォロア24が取り付けられる。
固定カム23は、グリッパ13が濃縮液B用フィラーホイール6に接する位置に来るとカムフォロア24を介してグリッパ13を開動作させるようなカム曲線を有する。また、固定カム23における上記二つの中間ホイール5a,5b同士の接する箇所に対応する部分は、図6(A)(B)に示すように、上記カム23の一部分だけ別体とされ可動化された可動カム部23aとして構成される。可動カム部23aは、静止した上記カム23の一部分が切り取られた跡に半径方向にスライド可能に挿入される。そして、中間ホイール5aの内側において図示しない基台側に連結されたピストン・シリンダ装置25のピストンロッドに連結される。また、この部分は、カムフォロア24を介してグリッパ13を閉動作させるようなカム曲線を有する。
上記カムフォロア24の下方には、このカムフォロア24と同様な形状の補助カムフォロア24aが同じピン26に取り付けられ、この補助カムフォロア24aに接する補助カム27がカム23aの下方に定置される。補助カム27は補助カムフォロア24aを介してグリッパ13を開動作させるようなカム面27aを有する。
図2中、上記濃縮液A用フィラーホイール4と上記濃縮液B用フィラーホイール6に各々下流側から接し、かつ相互に接する二つの中間ホイール7a,7bに関し、濃縮液A用フィラーホイール4側に接する中間ホイール7bにも、上記と同様なカム装置が設けられる。
これにより、茶飲料aの生産である旨の信号が発せられると、中間ホイール5a内において当初図6(A)に示すように伸状態にあったピストン・シリンダ装置25が同図(B)に示すように縮動作し、一方の中間ホイール5a側の可動カム部23aをカム23の半径方向内側へと後退させる。このため、補助カムフォロア24aが補助カム27の凹部となったカム面27aに接し、グリッパ13の一対の挟み片が二点鎖線で示す閉じ状態から実線で示す開状態に変化し、茶飲料a用のボトル1を解放する。このボトル1は他方の中間ホイール5b側のグリッパ13に受け渡され濃縮液A用フィラーへと送られる。また、中間ホイール7b側では、カム装置が上記と逆に動作し、グリッパ13は中間ホイール7aに接する箇所を閉じたままで通過し、ボトルpをキャッパー8へと搬送する。
茶飲料aの生産が終了し、果汁飲料bの生産に移行する旨の信号が発せられると、中間ホイール5a内において図6(A)に示すようにピストン・シリンダ装置が伸動作し、一方の中間ホイール5a側の可動カム部23aをカム23の半径方向外側へと前進させる。このため、カムフォロア24が可動カム部23aのカム面に当接し、グリッパ13は閉状態を維持しつつ中間ホイール5bとの接点を通過し、ボトルpを濃縮液B用フィラー6aへと送る。また、中間ホイール7b側では、カム装置が上記と逆に動作し、グリッパ13は中間ホイール7aに接する箇所を開いてボトルpを受け取ってキャッパー8aへと搬送する。
なお、水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aは、実施の形態1の場合と同様に構成される。
また、濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aには、実施の形態1の場合と同様にCIP装置が付設される。
次に、上記飲料充填装置の作用について説明する。
(1)図2中、すべてのホイール1〜9が略同じ周速度で回転し、殺菌処理済のボトルpが搬送路の導入ホイール1を経て水用フィラーホイール2に接すると、ボトルpは両ホイール1,2のグリッパ13,13間で受け渡され、水用フィラーホイール2へ移行する。
(2)図4に示すように、ノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、水をボトルp内に供給する。この水の供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる水から濃縮液に含まれる水の量を引いた量に等しい。
(3)図2中、水を所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール3,5a,5bを経て濃縮液A用フィラーホイール4へと至る。濃縮液Aは例えば茶飲料aの濃縮液である。
この時、中間ホイール5aではカム装置が図6(B)のごとく動作し、その結果、中間ホイール5a側のグリッパ13が開動作して水が入れられたボトルpを中間ホイール5b側のグリッパ13に受け渡す。
(4)ボトルpは濃縮液A用フィラーホイール4に至り、その回りを旋回しつつノズル12から濃縮液Aを供給される。この濃縮液Aの供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる残りの水量と茶成分との混合した量に等しい。
これにより、ボトルpには茶飲料aが調合されつつ充填されることとなる。
(5)図2中、濃縮液Aを所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール7bを経てキャッパーホイール8へと至る。
この時、中間ホイール7bではカム装置が図6(A)のごとく動作し、その結果、中間ホイール7b側のグリッパ13が閉じたまま水が入れられたボトルpをキャッパー8a側のグリッパ13に受け渡す。
(6)茶飲料aが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され瓶詰め製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(7)上記茶飲料aのボトルpへの充填時に、濃縮液B用フィラー6aではCIP処理が行われる。
すなわち、濃縮液B用フィラー6aでは図4の右半分に示すようにノズル12が開閉体16で遮断された状態でノズル12が旋回運動を行っている。その間に、ポンプ19の起動により洗浄液タンク18内の洗浄液が上記垂直軸11、上下部ロータリージョイント14,20、上下部マニホルド15,17、ノズル12等によりループ状に形成された管路内で循環させられる。これにより、濃縮液B用フィラー6a内が洗浄され、濃縮液Bが除去される。
なお、必要に応じてCIP処理に続きSIP処理が行われる。
(8)この飲料充填装置による、茶飲料aの生産が完了すると、図4の右半分に示すように濃縮液A用フィラー4aのノズル12が開閉体16で閉じられ、図4の左半分に示すように濃縮液B用フィラー6aのノズル12の口部から開閉体16が外される。
(9)中間ホイール5aにおけるカム装置が図6(A)のごとく動作し、これにより中間ホイール5a側のグリッパ13はボトルpを把持したまま中間ホイール5bとの接点を通過し、濃縮液B用フィラーホイール6へと至り、濃縮液B用フィラー6aで濃縮液Bを入れられる。これにより、果汁飲料bの調合充填がボトルp内で行われる。
また、この飲料の生産中に、上記(7)で述べたと同様にして濃縮液A用フィラー4aに対するCIP処理が行われる。
(10)図1中、果汁飲料bが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。
ボトルpがキャッパー8aに向かう際、中間ホイール7bではカム装置が図6(B)のごとく動作し、これにより中間ホイール7b側のグリッパ13は開動作して中間ホイール7a側のグリッパ13からボトルpを受け取る。
キャッパー8aに至ったボトルpはキャップにより口部を密封され、飲料bの瓶詰製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
<実施の形態3>
図3に示すように、この飲料充填装置の搬送路は実施の形態1の場合と同様に各種ホイールの列として形成されるが、実施の形態1における濃縮液B用フィラー6a、フィラーホイール6及び中間ホイール7が省略される。
このため、実施の形態3では茶飲料aの充填のみが可能である。しかし、CIPは水用フィラー2aについては省略可能であり、濃縮液A用フィラー4aについてのみ行うことで足りるという利点がある。
<実施の形態4>
図7に示すように、この飲料充填装置は、実施の形態1の場合とホイールの位置が部分的に入れ替わった搬送路を有する。
すなわち、この搬送路の各種ホイールは直列に配置されるが、ボトルpの搬送方向に見て上流側から下流側へと、導入ホイール1、濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール5、濃縮液B用フィラーホイール6、中間ホイール7、水用フィラーホイール2、中間ホイール3、キャッパーホイール8、排出ホイール9の順に並べられる。これらホイール1〜9は互いに略同じ周速度で回転運動を行うように駆動される。
水用フィラーホイール2、濃縮液A用フィラーホイール4及び濃縮液B用フィラーホイール6は、各々水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a、濃縮液B用フィラー6aと一体的に構成され、搬送路を走行する各ボトルp内に、まず濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aのうちいずれか一つから濃縮液A又は濃縮液Bを供給し、次に水用フィラー4aから水を供給するようになっている。
ボトルpに充填するべき飲料が例えば茶飲料aであれば、濃縮液A用フィラー4aから供給する濃縮液Aは一ボトルp内に充填するべき茶飲料aに含まれる量の茶の成分と水とからなる濃縮液であり、水用フィラー2aから供給する水は一ボトルp内に充填するべき茶飲料aに含まれる量から濃縮液に含まれる水の量を引いた量である。これにより、搬送路上を走行するボトルpが濃縮液A用フィラー4aと水用フィラー2aとを通過すると、ボトルp内で茶飲料aが充填されつつ調合されることとなる。
また、ボトルpに充填するべき飲料が例えば果汁飲料bであれば、濃縮液B用フィラー6aから供給する濃縮液Bは一ボトルp内に充填するべき果汁飲料bに含まれる果汁成分と水からなる濃縮液であり、水用フィラー2aから供給する水は一ボトルp内に充填するべき果汁飲料bに含まれる量の水である。この濃縮液Bには必要に応じて例えば成分として砂糖等も含まれるものとする。これにより、搬送路上を走行するボトルpが濃縮液B用フィラー6aと水用フィラー2aとを通過すると、ボトルp内で果汁飲料bが充填されつつ調合されることとなる。
上記各ホイール1〜9の回りには、実施の形態1と同様に、ボトルpの首部をクランプ・アンクランプする鋏状のグリッパが所定のピッチで配置される。
ボトルpのグリッパ間での受け渡しにより、ボトルpは、導入ホイール1から濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール5、濃縮液B用フィラーホイール6、中間ホイール7、水用フィラーホイール2、中間ホイール3、キャッパーホイール8を経て排出ホイール9へと一列になって連続走行する。
次に、上記飲料充填装置の作用について説明する。
(1)果汁飲料bの生産が終了し、続いて茶飲料aを生産するものとして説明する。
図7中、すべてのホイール1〜9が略同じ周速度で回転し、殺菌処理済の茶飲料a用のボトルpが搬送路の導入ホイール1を経て濃縮液A用フィラーホイール4へと至る。
(2)ボトルpは濃縮液A用フィラーホイール4の回りを旋回し、その間にノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、茶飲料aの濃縮液Aをボトルp内に供給する。この濃縮液Aの供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる茶成分の量と水からなる濃縮液Aの量に等しい。
(3)図7中、濃縮液Aを所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール5を経て濃縮液B用フィラーホイール6へと至る。
しかし、濃縮液B用フィラー6aでは、グリッパ13でボトルpを把持しつつ濃縮液B用フィラーホイール6が旋回運動を行うが、図4の右半分に示すように、開閉体16がノズル12の口部を遮蔽しつつ旋回運動を行う。
このため、ボトルpは濃縮液Bを充填されることなく液B用フィラーホイール6の回りを通過し、中間ホイール7を経て水用フィラーホイール2へと至る。ボトルpは水用フィラーホイール2に接すると、両ホイール1,2のグリッパ13,13間で受け渡され、水用フィラーホイール2へ移行する。
(4)図4に示すように、ノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、水をボトルp内に供給する。この水の供給量は一ボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる水の量から濃縮液に含まれる水の量を引いた量に等しい。
これにより、ボトルpには茶飲料aが調合されつつ充填されることとなる。
(5)図7中、水を所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール3を経てキャッパーホイール8へと至る。
(6)図7中、茶飲料aが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され茶飲料瓶詰め製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(7)上記(2)で述べた濃縮液Aのボトルへの充填時に、濃縮液B用フィラー6aではCIP処理が行われる。
すなわち、濃縮液B用フィラー6aでは図4の右半分に示すようにノズル12が開閉体16で遮断された状態でノズル12が旋回運動を行っている。その間に、ポンプ19の起動により洗浄液タンク18内の洗浄液が上記垂直軸11内、上下部ロータリージョイント14,20、上下部マニホルド15,17、ノズル12等によりループ状に形成された管路内で循環させられる。これにより、濃縮液B用フィラー6a内が洗浄され、濃縮液Bが除去される。
なお、必要に応じてCIP処理に続きSIP処理が行われる。
(8)飲料充填装置による、濃縮液Aを含んだ茶飲料aの生産が完了すると、図4の右半分に示すように濃縮液A用フィラー4aのノズル12が開閉体16で閉じられ、図4の左半分に示すように濃縮液B用フィラー6aのノズル12の下端から開閉体16が外される。
これにより、ボトルpは濃縮液A用フィラー4a内を素通りし、濃縮液B用フィラー6aで濃縮液Bを入れられた後に、水用フィラー2aで水を入れられ、果汁飲料bの調合充填が行われる。
また、この果汁飲料bの生産中に、上記(8)で述べたと同様にして濃縮液A用フィラー4aに対するCIP処理が行われる。
(9)図7中、果汁飲料bが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され果汁飲料bの瓶詰製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(10)上記飲料充填方法において、最初に濃縮液A又は濃縮液Bを濃縮液用フィラー4a又は濃縮液用フィラー6aによってボトルp内に供給し、次に、水を水用フィラー2aによってボトルp内に供給する場合、上記水を炭酸入り水としてもよい。
炭酸入り水をボトルp内に注入する際、炭酸入り水はボトルpの図示しないペタロイド底に直に衝突せず、ペタロイド底上にすでに溜まった平坦な濃縮液A又はBの液面に衝突することになるので、従来のような炭酸入り水がボトルpのペタロイド底に直に衝突することによるボトルp内での大量発泡が防止される。
また、従来ボトルpを傾斜させることによって、炭酸入り水がボトルpのペタロイド底に直に衝突しないようにしていたが、上述のように先に濃縮液A又はBを充填することで、ボトルpを傾斜させることなく炭酸入り水をボトルp内に充填しても泡立ちが生じないようにすることができる。
<実施の形態5>
図8に示すように、この実施の形態5における飲料充填装置の搬送路も実施の形態4と同様に各種ホイールの列として形成されるが、濃縮液A用フィラーホイール4と濃縮液B用フィラーホイール6は並列に配置される。
すなわち、ボトルの搬送方向に見て上流側から下流側へと、導入ホイール1、二個の中間ホイール5a,5b、濃縮液A用フィラーホイール4、中間ホイール7b、水用フィラーホイール2、中間ホイール3、キャッパーホイール8、排出ホイール9の順に並べられる。そして、上記二個の中間ホイール5a,5bのうち上流側の中間ホイール5aに接するように濃縮液B用フィラーホイール6が配置され、この濃縮液B用フィラーホイール6と上記中間ホイール7bとの間に他の中間ホイール7aが設けられる。これらホイール1〜9は互いに略同じ周速度で回転運動を行うように駆動される。
この場合も水用フィラーホイール2、濃縮液A用フィラーホイール4及び濃縮液B用フィラーホイール6は、各々水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a、濃縮液B用フィラー6aと一体的に構成され、搬送路を走行する各ボトルp内には、まず濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aのうちいずれか一方を経由して濃縮液A又は濃縮液Bが供給され、次に水用フィラー2aから水が供給されるようになっている。
上記各ホイール1〜9の回りには、実施の形態1の場合と同様に、ボトルpの首部をクランプ・アンクランプするグリッパが所定のピッチで配置される。グリッパは各ホイールと共に各ホイールの中心軸の回りを旋回運動可能である。
グリッパは、既述のごとくホイール同士の隣接箇所でカム等の作用により開閉動作することにより、上流側ホイールのグリッパから下流側ホイールのグリッパへとボトルpを受け渡すようになっている。
また、実施の形態4と同様に、図8中、上記濃縮液A用フィラーホイール4と上記濃縮液B用フィラーホイール6に各々上流側から接し、かつ相互に接する二つの中間ホイール5a,5bに関し、濃縮液B用フィラーホイール6側に接する中間ホイール5aには、他方の中間ホイール5bに接する箇所においてグリッパの開閉動作を切り替えるためのカム装置が設けられる。
図8中、上記濃縮液A用フィラーホイール4と上記濃縮液B用フィラーホイール6に各々下流側から接し、かつ相互に接する二つの中間ホイール7a,7bに関し、濃縮液A用フィラーホイール4側に接する中間ホイール7bにも、上記と同様なカム装置が設けられる。
その他、水用フィラー2a、濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aは、実施の形態4の場合と同様に構成される。
また、濃縮液A用フィラー4a及び濃縮液B用フィラー6aには、実施の形態4の場合と同様にCIP装置が付設される。
次に、上記飲料充填装置の作用について説明する。
(1)図8中、すべてのホイール1〜9が略同じ周速度で回転し、殺菌処理済のボトルpが搬送路の導入ホイール1を経て中間ホイール3,5a,5bを経て濃縮液A用フィラーホイール4へと至る。濃縮液Aは例えば茶飲料aの濃縮液である。
この時、中間ホイール5aではカム装置が図6(B)のごとく動作し、その結果、中間ホイール5a側のグリッパ13が開動作して水が入れられたボトルpを中間ホイール5b側のグリッパ13に受け渡す。
(2)ボトルpは濃縮液A用フィラーホイール4に至り、その回りを旋回しつつノズル12から濃縮液Aを供給される。この濃縮液Aの供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる茶成分の量と水とからなる濃縮液Aの量に等しい。
(3)図8中、濃縮液Aを所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール7bを経て水用フィラーホイール2へ移行する。
この時、中間ホイール7bではカム装置が図6(A)のごとく動作し、その結果、中間ホイール7b側のグリッパ13が閉じたまま濃縮液Aが入れられたボトルpをキャッパー8a側のグリッパ13に受け渡す。
(4)図4に示すように、ノズル12がボトルpの口部に対向し、更には必要に応じてボトルp内に降下し、水をボトルp内に供給する。この水の供給量はボトルpに充填されるべき茶飲料a中に含まれる水の量から濃縮液に含まれる水の量を引いた量に等しい。
これにより、ボトルpには茶飲料aが調合されつつ充填されることとなる。
(5)図2中、茶飲料aが所定量だけ入れられたボトルpは、中間ホイール3を経てキャッパーホイール8へと至る。
(6)茶飲料aが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。これにより、ボトルpは密封され瓶詰め製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(7)上記茶飲料aのボトルpへの充填時に、濃縮液B用フィラー6aではCIP処理が行われる。
すなわち、濃縮液B用フィラー6aでは図4の右半分に示すようにノズル12が開閉体16で遮断された状態でノズル12が旋回運動を行っている。その間に、ポンプ19の起動により洗浄液タンク18内の洗浄液が上記垂直軸11、上下部ロータリージョイント14,20、上下部マニホルド15,17、ノズル12等によりループ状に形成された管路内で循環させられる。これにより、濃縮液B用フィラー6a内が洗浄され、濃縮液Bが除去される。
なお、必要に応じてCIP処理に続きSIP処理が行われる。
(8)この飲料充填装置による、茶飲料aの生産が完了すると、図4の右半分に示すように濃縮液A用フィラー4aのノズル12が開閉体16で閉じられ、図4の左半分に示すように濃縮液B用フィラー6aのノズル12の口部から開閉体16が外される。
(9)中間ホイール5aにおけるカム装置が図6(A)のごとく動作し、これにより中間ホイール5a側のグリッパ13はボトルpを把持したまま中間ホイール5bとの接点を通過し、濃縮液B用フィラーホイール6へと至り、濃縮液B用フィラー6aで濃縮液Bを入れられる。これにより、果汁飲料bの調合充填がボトルp内で行われる。
また、この飲料の生産中に、上記(7)で述べたと同様にして濃縮液A用フィラー4aに対するCIP処理が行われる。
(10)図8中、果汁飲料bが充填されたボトルpはキャッパー8aによって口部にキャップをあてがわれ、打栓される。
ボトルpがキャッパー8aに向かう際、中間ホイール7bではカム装置が図6(B)のごとく動作し、これにより中間ホイール7b側のグリッパ13は開動作して中間ホイール7a側のグリッパ13からボトルpを受け取る。
キャッパー8aに至ったボトルpはキャップにより口部を密封され、飲料bの瓶詰製品とされて排出ホイール9から無菌チャンバ外へ排出される。
(11)上記飲料充填方法において、最初に濃縮液A又は濃縮液Bを濃縮液用フィラー4a又は濃縮液用フィラー6aによってボトルp内に供給し、次に、水を水用フィラー2aによってボトルp内に供給する場合、上記水を炭酸入り水としてもよい。
<実施の形態6>
図9に示すように、この飲料充填装置の搬送路は実施の形態4の場合と同様に各種ホイールの列として形成されるが、実施の形態4における濃縮液B用フィラー6a、フィラーホイール6及び中間ホイール7が省略される。
このため、実施の形態6では茶飲料aの充填のみが可能である。しかし、CIPは水用フィラー2aについては省略可能であり、濃縮液A用フィラー4aについてのみ行うことで足りるという利点がある。
この実施の形態6においても、最初に濃縮液Aを濃縮液用フィラー4aによってボトルp内に供給し、次に、水を水用フィラー2aによってボトルp内に供給する場合、上記水を炭酸入り水としてもよい。
本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。
例えば、飲料は上記二種類のものに限らず、フィラーを増設することによって、三種類以上の飲料を充填することも可能である。充填する飲料としても、上記茶飲料や果汁飲料に限らず、他の種類の飲料とすることが可能である。
また、殺菌処理済みの容器に無菌の飲料を充填する無菌充填に限られるものではなく、例えば通常の容器に水を充填した後に濃縮果汁飲料や乳飲料、酒類、炭酸飲料などを切換えながら充填することも可能である。もちろん、濃縮液の充填を省略して水だけを単独で容器に充填することも可能である。
また、複数の濃縮液用フィラーのうち一つを香料入りの高フレーバー飲料専用として使用することも可能である。このようにすると、他の高フレーバー飲料専用でない濃縮液用フィラーのCIP時間を短縮することができる。
a,b…飲料
A,B…濃縮液
p…ボトル
2a…水用フィラー
4a,6a…濃縮液用フィラー
8a…キャッパー

Claims (7)

  1. 容器を搬送しながら、飲料中の濃縮液及び水のうち最初に水を水用フィラーによって上記容器内に供給し、次に、濃縮液を濃縮液用フィラーによって上記容器内に供給することにより、又は、最初に濃縮液を濃縮液用フィラーによって上記容器内に供給し、次に、水を水用フィラーによって上記容器内に供給することにより、上記容器内で飲料を調合し、しかる後に、上記容器を密封するようにしたことを特徴とする飲料充填方法。
  2. 請求項1に記載の飲料充填方法において、最初に濃縮液を濃縮液用フィラーによって上記容器内に供給し、次に、水を水用フィラーによって上記容器内に供給する場合、上記水を炭酸入り水とすることを特徴とする飲料充填方法。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の飲料充填方法において、上記容器の搬送路上に濃縮液用フィラーを直列又は並列で配置し、これら濃縮液用フィラーのうちいずれか一つを選択使用することにより上記容器内で所望の飲料を調合するようにしたことを特徴とする飲料充填方法。
  4. 請求項3に記載の飲料充填方法において、上記濃縮液用フィラーのうち選択した一つの濃縮液用フィラーによって濃縮液を容器内に供給する間に、他の濃縮液用フィラーについて少なくともCIPを行うようにしたことを特徴とする飲料充填方法。
  5. 容器を搬送する搬送路が設けられ、この搬送路に上流側から下流側に向かって、水用フィラー、濃縮液用フィラー及び密封手段が順に配置され、搬送路上を搬送される容器に水用フィラーと濃縮液用フィラーによって水と濃縮液が順に供給されて容器内で飲料が調合され、又は、濃縮液用フィラー、水用フィラー及び密封手段が順に配置され、搬送路上を搬送される容器に濃縮液用フィラーと水用フィラーによって濃縮液と水が順に供給されて容器内で飲料が調合され、上記密封手段によって容器が密封されるようにしたことを特徴とする飲料充填装置。
  6. 請求項5に記載の飲料充填装置において、濃縮液用フィラーが容器の搬送路に直列又は並列で配置され、これら濃縮液用フィラーのうちいずれか一つが選択されることにより、選択された濃縮液用フィラーからの濃縮液と水用フィラーからの水とで容器内で飲料が調合されるようにしたことを特徴とする飲料充填装置。
  7. 請求項6に記載の飲料充填装置において、CIP手段とSIP手段のうち少なくともCIP手段が設けられ、濃縮液用フィラーのうち選択された一つの濃縮液用フィラーによって濃縮液が容器内に供給される間に、他の濃縮液用フィラーについて少なくとも上記CIP手段によってCIPが行われるようにしたことを特徴とする飲料充填装置。
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