JP5214374B2 - 媒体を容器に分配する装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体を容器に分配する装置に関する。飲料生産業界において、充填に先立ち、特にプラスチックの容器を殺菌することが一般的である。このために、次に充填される容器は、様々な物質を充填されており、特に、気体の物質、例えば、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）ガス、無菌空気、熱い空気または冷たい空気を充填されている。

この充填動作のために、通常、複数の充填デバイスが配置される充填カルーセルの使用が行なわれ、該充填デバイスは、中央ソースによって順番に供給が行われる。特に、Ｈ_２Ｏ_２による殺菌のための装置の場合、細心の密閉が確実に行われなければならない。なぜならば、これらの気体は、ヒトにも有害であり得るからである。

さらに、装置に供給される気体の大部分もまた、実際に容器に到達することを確実にするように、注意が払われるべきである。

従って、本発明の目的は、媒体を容器に分配する装置を提供することであり、該装置は、容器を充填する媒体に関して低い損失を示すものである。

これは、請求項１に従った装置による発明に従って達成される。有利な実施形態と、さらなる進展とが、従属請求項の主題を形成する。

例えば、本発明は以下を提供する。

（項目１）
媒体を容器に分配する装置（１）であって、該装置は、分配チャンバ（４）を備え、該分配チャンバ（４）が回転軸（Ｄ）に対して回転し得るように、該分配チャンバは配置され、かつ、該分配チャンバ（４）は、複数の開口部（８）を有し、該複数の開口部（８）を通って、該媒体は、該分配チャンバ（４）から誘導され得、そして、該装置は、スリーブ（６）を備え、該スリーブ（６）は、該分配チャンバ（４）に配置され、該スリーブ（６）は、該分配チャンバ（４）の該回転軸（Ｄ）の方向に延伸している、装置（１）であって、該装置（１）は、該媒体を該分配チャンバ（４）に供給する供給チューブ（１２）を有し、該供給チューブ（１２）は、少なくとも部分的に、該分配チャンバ（４）の該回転軸（Ｄ）の方向に延伸し、該スリーブ（６）が該供給チューブ（１２）に対して回転し得るように、該スリーブ（６）は設計されており、該回転軸（Ｄ）の周りを円周方向に延伸し、かつ、媒体が通過し得るギャップ（１０）が、該スリーブ（１２）と該供給チューブ（６）との間に形成されることを特徴とする、装置。

（項目２）
上記ギャップ（１０）は、上記回転軸（Ｄ）の方向に延伸していることを特徴とする、項目１に記載の装置（１）。

（項目３）
上記ギャップは、上記回転軸（Ｄ）に対して半径方向に、０．１ｍｍと１．０ｍｍとの間の幅を有し、好適には、０．２ｍｍと０．８ｍｍとの間の幅を有し、特に好適には、０．２ｍｍと０．４ｍｍとの間の幅を有することを特徴とする、項目１〜項目２のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目４）
上記供給チューブ（１２）は、上記スリーブ（６）の半径方向内側に配置されることを特徴とする、項目１〜項目３のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目５）
上記装置は、外側スリーブを有し、該外側スリーブは、少なくとも１つの軸受けデバイス（１５）によって設置され、それにより該外側スリーブは、上記スリーブ（６）に対して回転し得ることを特徴とする、項目１〜項目４のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目６）
上記分配チャンバは、上記スリーブ（６）よりも大きな断面を有することを特徴とする、項目１〜項目５のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目７）
複数の開口部（８）が、上記分配チャンバ（４）の円周壁（３８）に配置されていることを特徴とする、項目１〜項目６のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目８）
バルブ本体（２０）が、上記分配チャンバ（４）の内側に提供され、かつ、該バルブ本体（２０）が該分配チャンバ（４）に対して回転し得るように、該分配チャンバ（４）が配置されることを特徴とする、項目１〜項目７のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目９）
上記バルブ本体（２０）は、上記分配チャンバにおける該バルブ本体（２０）の回転位置に関わらず、常に、少なくとも部分的に上記複数の開口部（８）を覆うことを特徴とする、項目７に記載の装置（１）。

（項目１０）
上記バルブ本体（２０）は、上記供給チューブ（１２）に配置されていることを特徴とする、項目７に記載の装置（１）。

（項目１１）
上記バルブ本体（２０）は、実質的に平坦な基部面（２２）を有することを特徴とする、項目１〜項目１０のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目１２）
上記分配チャンバ（４）は、基部面（１４）を有し、そして、上記供給チューブ（１２）の方向に向いている隆起領域（１４ｂ）が、この基部面の中央に提供されることを特徴とする、項目１〜項目１１のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。

（項目１３）
媒体を容器に分配するための配置（３０）であって、項目１〜項目１２のうちの少なくとも１項に従った装置（１）を備え、かつ、複数の接続線も備え、該複数の接続線は、該装置（１）から該容器に該媒体を誘導する、配置（３０）。

媒体を容器に分配するための、本発明に従った装置は、分配チャンバを備え、分配チャンバが回転軸に対して回転し得るように、該分配チャンバは配置され、かつ、分配チャンバは、複数の開口部を有し、該複数の開口部を通って、媒体が、分配チャンバから誘導され得る。さらに提供されるものは、スリーブであり、該スリーブは、分配チャンバに配置され、該スリーブは、分配チャンバの回転軸の方向に延伸している。本発明に従って、該装置は、媒体を分配チャンバに供給する供給チューブを有し、該供給チューブは、少なくとも部分的に、分配チャンバの回転軸の方向に延伸している。スリーブが供給チューブに対して回転し得るように、スリーブは設計されており、回転軸の周りを円周方向に延伸し、かつ、媒体が通過し得るギャップが、スリーブと供給チューブとの間に形成されている。

分配チャンバは、特に、空洞を意味するように理解されており、該空洞は、少なくとも部分的に、壁によって囲まれ、媒体が該空洞の中を通過し、そして、媒体がまた、さらに、開口部を通って該空洞から出て行き、最終的に容器に到達し得る。

媒体は、限定するものではないが、特に、気体の媒体、例えば、無菌空気、過酸化水素ガスなどである。

ここで、スリーブは、特に、回転するように固定されて分配チャンバに配置され、特に好適には、分配チャンバと一体となって形成される。

媒体は、供給チューブを経由して分配チャンバに供給され、供給チューブは、スリーブの内側または外側のいずれかを延び、好適には、スリーブの内側を延びる。

媒体は、正確に定められた方法でギャップを経由して装置から流出し得、該ギャップは、スリーブと供給チューブとの間に形成されている。従って、同時に、このギャップは、正確に定められたシーリング効果も提供し、該正確に定められたリーリング効果が、気体の定められた流出を可能にする。

１つの好適な実施形態において、ギャップが、回転軸の方向に延伸し、特に好ましくは、少なくとも、このギャップの最も狭い範囲が回転軸の方向に延伸している。さらに有利な実施形態において、回転軸に対して半径方向に、ギャップは、０．１ｍｍと１．０ｍｍとの間の幅を有し、好適には、０．２ｍｍと０．８ｍｍとの間の幅を有し、特に好適には、０．２ｍｍと０．４ｍｍとの間の幅を有する。複雑なテストに基づいて、好適な幅が、装置からの過酸化水素ガスまたは他の気体の正確に定められた流出を達成するために特に適切となるように、理論的に決定されるだけでなく実験的にも決定される。さらに好適な実施形態において、供給チューブが、スリーブの半径方向内側に配置される。これは、ギャップがスリーブの内側に配置されるが、供給チューブの外側には配置されないことを意味する。

好適には、装置は、外側スリーブを有し、外側スリーブがスリーブに対して回転し得るように、該外側スリーブは、少なくとも１つの軸受けデバイスによって設置されている。好適には、少なくとも２つの軸受けデバイスが提供され、スリーブか外側スリーブに対して回転し得るように、該軸受けデバイスはスリーブを支えている。従って、好適には、外側スリーブはスリーブと共に配置され、かつ、スリーブと共に回転するように固定されて配置され、スリーブは、外側スリーブと供給チューブとの間に配置される。この場合、軸受けはまた、特に好適には、軸方向の負荷に耐える軸受けとして設計される。しかしながら、対応する軸受けデバイスを供給チューブに提供することと、２つの軸受けデバイスの間、例えば、２つの転がり軸受けの間にギャップを配置することとがまた、可能である。

さらに有利な実施形態において、分配チャンバは、スリーブよりも大きな断面を有する。さらに詳細には、分配チャンバはまた、好適には、外側スリーブよりも大きな断面を有する。１つの特に好適な実施形態において、分配チャンバは、円錐の切頭体の形状で広がる截頭円錐形部分と、隣接する円筒形部分とを有し、該隣接する円筒形部分においては、分配チャンバは、一定であるが、外側スリーブの内側断面よりも大きい断面を有する。特に好ましくは、分配チャンバは、円形の断面も有する。

さらに好適な実施形態において、複数の開口部が分配チャンバの円周壁に配置される。これらの開口部は、例えば、給送線によって隣接され、次に、該給送線がノズルに通じ、該ノズルが容器を充填する。

さらに有利な実施形態において、バルブ本体が、分配チャンバの内側に提供され、そして、バルブ本体が分配チャンバに対して回転し得るように配置されている。好適には、バルブ本体は、静止するように配置され、分配チャンバがバルブ本体に対して回転する。容器を消毒するための設備に関して、上記のタイプの複数の装置が、互いに隣接して配置され、これらが、それぞれの場合において、移送スターホイールを介して互いに接続される。この場合、システム上の理由で、多くの場合に、容器がどのようなときにも誘導されない範囲がある。このバルブ本体によって、この範囲の中に配置される開口部は、常に閉鎖され得る。さらに、このバルブ本体を使用するときには、切り替え可能バルブの必要性はない。

従って、好適には、バルブチャンバ内でのバルブ本体の回転位置に関わらず、バルブ本体は、常に、少なくとも部分的に複数の開口部を覆う。これが、使用されていない気体を流出させる割合を減少させる。

好適には、バルブ本体は、上記の開口部の約４分の１を覆い、従って、バルブ本体は、バルブチャンバの内側において１回転の約４分の１にわたって延伸している。

さらに有利な実施形態において、バルブ本体は、実質的に平坦な基部面を有する。この平坦な基部面は、定められたギャップがまた、バルブ本体とバルブチャンバとの間に形成され得ることを意味し、該ギャップを通って、気体がまた定められた方法でのみ流出する。

好適には、バルブ本体は、ただ、滑らかかつ平坦な表面だけを有する。好適には、バルブ本体は供給チューブに提供される。

さらに有利な実施形態において、分配チャンバは、基部面を有し、そして、供給チューブの方向に向いている隆起領域が、この基部面の中央に提供される。好適には、該隆起領域は尖端であり、湾曲した表面がこの尖端の周りに提供される。このようにして、この中央範囲は、供給チューブから供給された気体の流れを開口部の方向に誘導するように働く。

本発明はまた、媒体を容器に分配するための配置に関し、該配置は、上に記述されたタイプの少なくとも１つの装置を備え、かつ、複数の接続線も備え、該複数の接続線は、装置から容器に媒体を誘導する。ここで、本発明に従った装置は、好適には、分配カルーセル上に配置され、該分配カルーセルが、媒体を個々の容器に分配する。

さらなる利点と実施形態とが、添付の図面から明らかになる。

図１は、媒体を分配するための、本発明に従った複数の配置３０の概略図を示す。ここで、参照３５は、その全体が容器を処理する設備、特に、容器を消毒する設備を示す。この配置は、閉じられた筐体５６を備え、該閉じられた筐体５６の内側に、媒体を分配するための複数の配置３０が配置されている。個々の配置３０は、カルーセルを備え、該カルーセルは、矢印Ｐ１によって示されているように、反時計回りの方向に回転する。それぞれの場合に、これらの個々の配置の間に提供されるものは、移送スターホイール４６であり、該移送スターホイール４６は、（概略的にだけ示された）容器４８をそれぞれの次に配置３０に移送する。容器は、給送デバイス５０と、そこに配置されたカルーセル５２とを経由して配置３５の中に輸送される。配置３５を出て行く容器は、排出カルーセル５４を経由して運び去られる。筐体５６によって、ユーザは、例えば、過酸化水素ガスなどの有害な気体のあらゆる漏れから保護されている。移送スターホイール４６は、矢印Ｐ２によって示されるように、時計回りの方向に回転する。

述べられたように、容器は、それぞれの場合において、矢印Ｐ１および矢印Ｐ２の方向に誘導される。従って、各配置３０において、容器が誘導されない角度範囲があり、該角度範囲は、参照Ｗによって示されている。

図２は、媒体を分配するための、本発明に従った装置１を示す。この装置１は、分配チャンバ４を備え、該分配チャンバ４を経由して、供給チューブ１２を通って分配チャンバ４に渡された媒体Ａが、複数の開口部８の方向に分配される。これらの開口部８は、分配チャンバ４の円周壁３８に配置される。

分配チャンバ４は、基部１４を有し、該基部１４は、ねじ接続２６によって、分配チャンバ４の上側部分１８にねじで固定される。この上側部分１８は、上部から下部へと円錐状に広がる断面を有する。

基部１４は、中央Ｚに隆起領域を有し、さらに詳細には、尖端１４ｂを有し、該尖端１４ｂは、上方に向いており、すなわち、供給チューブ１２の方向に向いている。

この尖端１４ｂは、湾曲した範囲１４ｃによって隣接されており、この湾曲した範囲１４ｃは、基部１４の直線部分１４ａによって隣接されている。これらの個々の部分が、開口部８の方向に媒体Ａを誘導するように働く。

基部の直線部分１４ａに、（概略的にのみ示された）排出開口部１４ｄが存在し、該排出開口部１４ｄは、分配チャンバから凝縮物を排出するために働く。このドレン開口部１４ｄは、好適には、約５ｍｍの直径を有する。

スリーブ６が分配チャンバ４に配置されている。次に、このスリーブ６は、回転軸Ｄの方向に延伸し、該回転軸Ｄの周りに、分配チャンバ４が配置されるので、分配チャンバ４は、スリーブ６と共に回転し得る。上記の供給チャンバ１２はスリーブ６の内側に延びている。ギャップ１０が供給チューブ１２とスリーブ６との間に形成されるように、供給チューブ１２はスリーブ６に対して配置され、該ギャップを経由して、例えば、過酸化水素ガス（Ｈ_２Ｏ_２）などの媒体Ａが、定められた方法で上方に進み、最終的には外に進む。

ギャップ１０から出発して、媒体は偏向させられ、２つの軸受けデバイス１５を通過した後に、さらに、２つの軸受けデバイス１５を通過して戻り降り、装置１から排出される。

全体として、このように、装置１の明確な圧力の損失が、このギャップ１０を介して生じる。スリーブ１２が、２つの軸受けデバイス１５によって、外側スリーブ１６に対して回転し得るように、スリーブ１２は配置されており、該２つの軸受けデバイスは、例えば、転がり軸受けである。次に、外側スリーブ１６は、静止および回転するように固定されて配置されている。ここで、転がり軸受け１５は、軸方向の負荷、すなわち、回転軸Ｄに沿った負荷を吸収もする転がり軸受けである。好適には、これらのハイブリッド軸受けは、セラミックの回転要素またはボールを備えている。ギャップ１０を通過する媒体の流れの断面は、供給チューブ１２の内側の断面によって形成される流れの断面よりもかなり小さい。これらの２つの断面は、１：１０と１：６０との間の比率であり、好適には、１：２０と１：４０との間の比率であり、特に好適には、１：３０と１：３５との間の比率である。従って、同時に、このギャップ１０もまた、分配チャンバ４とこの分配チャンバ４の外側に位置する領域との間のシールとして作用する。

外側スリーブ１６は、ねじ接続３４によって支持１７に配置され、次に、この支持１７が、ねじ接続１９によってフランジ１３に配置される。供給チューブ１２は、上部において、さらなるアクセスチューブ２２によって隣接され、該さらなるアクセスチューブ２２は、上側方向に広がり、次に、フランジ３６に固定される。

媒体Ａの給送線（図示せず）が、このフランジ３６に配置され得る。

バルブ本体２０が分配チャンバ４の内側に提供される。動作中、このバルブ本体２０は、静止しており、分配チャンバ４、または、さらに詳細には、円周壁３８と上側部分１８とがこのバルブ本体に対して回転する。常に、円周壁３８における開口部８の一部が、このバルブ本体２０によって覆われている。従って、この分配チャンバ４は、円周壁３８と共に基部１４と上側部分１８によって境界を定められている。

バルブ本体２０は、好適には、直線の表面を有し、特に、直線の基部部分２１を有する。さらなるギャップ２４が、基部部分２１と分配チャンバ４の基部１４との間に形成され、該ギャップを経由して、媒体がまた、定められた方法で外側に流出し得る。このギャップ２４は、あらゆる摩擦損失が、基部１４の回転中に、基部１４とバルブ本体２０との間で生じることを防止する。ギャップ２４は、約０．５ｍｍの幅を有する。個々の開口部８のそれぞれによって許容される流れの断面は、概して、バルブ本体２０を通って外側に流出する流れの断面よりもかなり大きい。バルブ本体２０、または、より詳細には、バルブ本体２０のリング２８が、ねじ接続３２によって回転するように固定されるように供給チューブ１２に配置される。

図１を参照して上に述べられたように、各配置３０において、範囲ｗが、円周方向に存在し、該範囲ｗに、容器は配置されない。分配チャンバ４の回転位置に関わらず、この範囲においては、常に、この範囲に配置される開口部の大部分が覆われることを、バルブ本体２０がもたらす。このようにして、切り替え可能なバルブを使用することがなくとも、未使用の媒体が、それぞれの開口部を通って流出することを防止することが可能である。

図３は、図２の装置のさらなる図を示す。バルブ本体２０が供給チューブ１２に接触して広げられ、所定の角度、例えば、７０°にわたって円周方向に延伸していることが見られ得る。参照４２は、２部分リングを示し、次に、該２部分リングは、ねじ４４によって上記のフランジ１３を固定するために働く。

開口部８は、２ｍｍと１０ｍｍとの間の直径を有し、好適には、３ｍｍと９ｍｍとの間の直径を有し、特に好適には、約８ｍｍの直径を有する。

本願書において開示された特徴の全てが、個々に新規であるか、または従来技術と組み合わせて新規である限り、本願書において開示された特徴の全てが、本発明にとって不可欠なものであるとして請求される。

（摘要）
本発明は、媒体（Ａ）を容器に分配する装置（１）に関し、該装置は、分配チャンバを備え、該分配チャンバは回転軸（Ｄ）に対して配置され、かつ、該分配チャンバは、複数の開口部（８）を有し、該複数の開口部（８）を通って、媒体（Ａ）は、分配チャンバから誘導され得、また、該装置は、スリーブ（６）を備え、該スリーブ（６）は、分配チャンバ（４）に配置され、該スリーブ（６）は、分配チャンバ（４）の回転軸（Ｄ）の方向に延伸している。本発明に従って、装置（１）は、媒体を分配チャンバ（４）に供給する供給チューブ（１２）を有する。さらに、供給チューブ（１２）は、少なくとも部分的には、分配チャンバ（４）の回転軸（Ｄ）の方向に延伸し、スリーブ（６）が供給チューブ（１２）に対して回転し得るように、該スリーブ（６）は設計されており、回転軸（Ｄ）の周りを円周方向に延伸し、かつ、媒体（Ａ）が通過し得るギャップ（１０）は、スリーブ（１２）と供給チューブ（６）との間に形成される。

図１は、媒体を分配するための、本発明に従った配置の概略図を示す。 図２は、媒体を分配するための、本発明に従った装置の詳細な図を示す。 図３は、図２の装置の斜視図を示す。

Claims (12)

1. 媒体を容器に分配する装置（１）であって、該装置（１）は、分配チャンバ（４）を備え、該分配チャンバ（４）が回転軸（Ｄ）に対して回転し得るように、該分配チャンバは配置され、かつ、該分配チャンバ（４）は、複数の開口部（８）を有し、該複数の開口部（８）を通って、該媒体は、該分配チャンバ（４）から誘導され得、そして、該装置（１）は、スリーブ（６）を備え、該スリーブ（６）は、該分配チャンバ（４）に配置され、該スリーブ（６）は、該分配チャンバ（４）の該回転軸（Ｄ）の方向に延伸しており、該装置（１）は、該媒体を該分配チャンバ（４）に供給する供給チューブ（１２）を有し、該供給チューブ（１２）は、少なくとも部分的に、該分配チャンバ（４）の該回転軸（Ｄ）の方向に延伸し、該スリーブ（６）が該供給チューブ（１２）に対して回転し得るように、該スリーブ（６）は設計されており、該回転軸（Ｄ）の周りを円周方向に延伸し、かつ、媒体が通過し得るギャップ（１０）が、該スリーブ（１２）と該供給チューブ（６）との間に形成され、バルブ本体（２０）が、該分配チャンバ（４）の内側に提供され、かつ、該バルブ本体（２０）が該分配チャンバ（４）に対して回転し得るように、該分配チャンバ（４）が配置される、装置（１）。
2. 前記ギャップ（１０）は、前記回転軸（Ｄ）の方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記ギャップは、前記回転軸（Ｄ）に対して半径方向に、０．１ｍｍと１．０ｍｍとの間の幅を有し、好適には、０．２ｍｍと０．８ｍｍとの間の幅を有し、特に好適には、０．２ｍｍと０．４ｍｍとの間の幅を有することを特徴とする、請求項１〜請求項２のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
4. 前記供給チューブ（１２）は、前記スリーブ（６）の半径方向内側に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
5. 前記装置は、外側スリーブを有し、該外側スリーブは、少なくとも１つの軸受けデバイス（１５）によって設置され、それにより該外側スリーブは、前記スリーブ（６）に対して回転し得ることを特徴とする、請求項１〜請求項４のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
6. 前記分配チャンバは、前記スリーブ（６）よりも大きな断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
7. 複数の開口部（８）が、前記分配チャンバ（４）の円周壁（３８）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項６のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
8. 前記バルブ本体（２０）は、前記分配チャンバ（４）における該バルブ本体（２０）の回転位置に関わらず、常に、少なくとも部分的に複数の開口部（８）を覆うことを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
9. 前記バルブ本体（２０）は、前記供給チューブに配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
10. 前記バルブ本体（２０）は、実質的に平坦な基部面（２２）を有することを特徴とする、請求項８〜請求項９のうちのいずれか１項に記載の装置（１）。
11. 前記分配チャンバ（４）は、基部面（１４）を有し、そして、前記供給チューブ（１２）の方向に向いている隆起領域（１４ｂ）が、この基部面の中央に提供されることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）。
12. 媒体を容器に分配するためのシステム（３０）であって、請求項１〜請求項１１のうちの少なくとも１項に記載の装置（１）を備え、かつ、複数の接続線も備え、該複数の接続線は、該装置（１）から該容器に該媒体を誘導する、システム（３０）。

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