JP5340147B2 - 処理機械 - Google Patents

Description

この発明は、特許請求項１の上位概念による容器を充填して閉鎖する装備並びに特許請求項１５の上位概念による充填機械に関する。

「容器」とは、この発明の意味において、特に瓶、筒状缶、チューブ並びに異なった種類の充填物、特に液状及び/ 又はペースト状充填品用の包装手段として適していて且つ使用されるか又は包装手段として適しているか、或いは使用される他の容器と理解される。

容器を充填するために、特に高い出力には、循環する構造の充填機械が使用されていて、しかも縦機械軸線を中心に循環して連続的或いはしかし周期的に駆動されたロータを備える機械が使用され、ロータ上で充填ステーションにおける容器の充填がロータの回転運動中に容器取入口と容器放出口との間で行われる。充填ステーションが同じ角度間隔で縦機械軸線を中心に分配されて配置されている。容器の充填がロータの回転運動中に容器取入口と容器放出口との間で行われるので、処理のために基本的にロータの回転運動の３６０°より小さい角度範囲のみが利用されている、即ち最適関係の場合さえ、この角度範囲がおよそ３３０°の程度である。

循環する構造の充填機械のために必要とされる高い出力では、この限定されて充填のために利用されるロータの回転運動の角度範囲が極めて大きいロータ直径を必要とし、高出力で且つそれで高ロータ回転数では十分な処理区間を可能とする。それで、例えばより高い出力を備える充填機械では、ロータ直径が７．５ｍの大きさの程度で全く普通である。

ドイツ特許出願公開第３７０３１５１号明細書 ドイツ実用新案第２０３０４２９６号明細書 ドイツ特許第３２３１１２８号明細書

この発明の課題は、コンパクトな構成にて、より高い作動確実性により高い出力を保証する充填物により容器を充填して充填された容器を閉鎖する装備を提供することである。

この課題を解決するために、特許請求項１に一致する装備が形成されている。
この発明の対象はさらに特許請求項１５に一致する充填機械である。

この発明では、充填機械の充填ステーションが、縦方向に即ち機械軸線の軸線方向に互いにずれて、即ち上下に配置されている少なくとも二つの処理平面にある。

各処理平面のために容器取入口と容器放出口が設けられていて、異なった処理平面に一致して同様に縦方向に互いにずれて、しかも、例えば全容器取入口と全容器放出口がそれぞれに縦方向に直接に上下に配置されて、それで、共通の輸送要素及び/ 又は移行要素により、例えば共通の輸送星形配列部により形成されて、その輸送星形配列部には処理平面に一致する異なった平面において容器受け部が設けられるように、設けられている。

複数の処理平面或いは処理ステージにおける容器の充填によって、高い出力が充填機械のコンパクトな構成の際に且つ特に許容できるロータ直径の際にも可能である。個々の処理平面とそのような処理ステーション並びに容器取入口と容器放出口並びに閉鎖機械が既に選択された技術に実施され得る。

容器は充填機械或いはこの充填機械を有する装備に種々の処理平面に一致して既に縦方向に互いにずれた異なった平面において供給されて、同様に縦方向に互いにずれた異なった平面において充填機械或いはこの機械を有する装備から取り出される。このために必要な分割或いは容器流の種々の平面へ或いは種々の平面からの合流が充填機械の外部で行われ、それにより簡略化され且つ非常に作動確実な構造がこの機械のために与えられる。

実施態様は従属請求項の対象である。この発明は次に図に基づいて実施例にて詳細に説明される。

処理する装備、即ち図示された実施態様では、瓶の形態の容器を充填閉鎖する装備を概略的平面図で示す。 異なった処理平面においてそれぞれに一つの容器と一緒にロータに配置された二つの充填ステーションを概略的に表示する。 各処理平面用のそれぞれに一つの独自ボイラーと一緒に異なった処理平面に付属された二つの充填要素を簡略化して概略的に表示する。

図では、１は瓶の形態の容器２を充填する装備であり、この容器は図示された実施態様実施態様にて合成樹脂（例えばペット）から成り、その瓶首部或いは容器首部にて突き出す容器フランジ２．２を備える容器口２．１の下部に形成される。

装備１は特殊に液状充填物を備える容器２を充填し且つこの容器２を引き続いて閉鎖させるのに用いられる。この装備１はこの目的のために、充填機械３並びに二つの閉鎖機械４と５を有する。装備１の出来るだけコンパクトな構成やこの装備用の出来るだけ僅かな場所の必要性並びに充填機械３用の特殊な場合に高い出力を達成させるために、容器２の充填が同時に縦方向に上下に配置された二つの処理平面Ｅ１とＥ２で行われる。容器２はこのためにそれぞれに単線容器流として二つの輸送体６と７を介して縦方向に互いにずれて且つ処理平面Ｅ１とＥ２に一致する異なった平面に輸送星形配列部８により形成された容器取入口に供給される。明らかにするために、両輸送体６と７が図１においてそれらが装備１における平面図で角度を形成するように図示されている。けれども、実施例には、輸送体６と７が例えば縦方向に上下に配置されていて、輸送体６が上処理平面Ｅ１に付属され、輸送体７が下処理平面Ｅ２に付属されている。

輸送星形配列部８は縦方向に上下に配置され且つ共通縦軸線を中心に循環して駆動された二つの輸送星形部９と１０から成り、輸送星形部９が上処理平面Ｅ１に、輸送星形部１０が下処理平面Ｅ２に付属されている。両輸送星形部９と１０を共通に駆動するために、回転数制御された駆動モータ１１が用いられ、この駆動モータがこの輸送星形部を同時に縦軸線ＭＡを中心に循環して駆動された充填機械３のローラ１２と駆動される。

ローラ１２の周辺には、縦方向に互いにずれた両処理平面Ｅ１とＥ２においてそれぞれに多数の処理位置或いは充填位置１３（上処理平面Ｅ１に）或いは処理位置或いは充填位置１４（下処理平面Ｅ２に）が形成されている。図示された実施態様では、上処理平面Ｅ１における処理位置１３の数が下処理平面Ｅ２における処理位置１４の数と同じであり、各平面には処理ステーション１３或いは１４がそれぞれに均一角度間隔に分布されて軸線ＭＡを中心に設けられ、しかも例えば各処理ステーション１３の下に処理ステーション１４が存在する。全処理ステーション１３と１４が図示された実施態様では等しく形成されていて、等しい瓶或いは容器２を充填するのに用いられる、即ち各処理ステーション１３或いは１４が液状充填物を処理ステーションに存在するそれぞれの容器２へ制御された引き渡しする充填要素１５と、各容器２がその容器フランジ２．２に吊り下げて保持されるので、容器がその容器口２．１により充填要素１５の下に或いは液状充填物用のこの充填要素に形成された引渡し開口の下に存在する容器支持体１６とから成る。処理平面Ｅ１とＥ２は例えば容器支持体が充填中に存在する同じ平面にある。

充填要素１５が異なった形式で実施され得て、しかも例えば自由噴射充填のために用いられ、容器口２．１を備えるそれぞれの容器２が充填要素１５から或いは充填要素１５の下側に形成された引渡し開口から間隔を置かれているか、或いは充填、特に逆圧充填のために容器口２．１を備えるそれぞれの容器２が例えば容器支持体１６の制御された昇降によって充填要素１５に対する密封位置に当接する。充填処理或いは充填要素１５の他の形成も可能であり、例えば充填管を備える充填要素１５の使用が可能である。

処理ステーション１３と１４の充填要素１５が流体接続部１７と１８を介して全処理ステーション１３と１４用のローラ１２に共通に設けられた液状充填品用ボイラー１９（例えばリングボイラー）と接続されている。この場合に、ボイラー１９が処理ステーション１３の充填要素１５の引渡し開口の上部のレベルに、それで、下処理ステーション１４の充填要素１５の引渡し開口の上部のレベルに存在する。流体接続部１７と１８には、処理ステーション１３と１４の充填要素１５のために、個々に貫流計２０が設けられ、しかも例えば磁石誘導貫流計の形態に設けられている。この貫流計から供給された信号によって各処理ステーション１３或いは１４における充填過程が容積に依存して制御される。

上処理平面の処理ステーション１３と下処理平面の処理ステーション１４にはさらに、複数の環状路２１或いは２２が付属されていて、充填処理のそれぞれの種類に依存して異なった機能を有し、例えば真空通路、戻りガス通路、蒸気通路などとして用いられる。

輸送体６或いは７を介して供給された各容器２がこれら輸送体或いは一致する処理平面Ｅ１とＥ２に付属された輸送星形体９或いは１０を介して一つの処理ステーション１３（輸送体６を介して供給された容器２）と一つの処理ステーション１４（輸送体７を介して供給された容器２）とに到達する。充填機械３の取入口星形配列部８により形成された容器取入口と輸送星形配列部２３により形成された容器放出口との間のローラ１２の回転運動Ａの角度範囲には、容器２が容積制御されて充填されて、その後に、輸送星形配列部２３における処理ステーション１３或いは１４に取り出される。輸送星形配列部はさらに、縦方向に上下に配置され且つ共通縦軸線を中心に駆動されて輸送星形体９と１０に一致する二つの輸送星形体から成り、容器２がさらに縦方向に上下に配置され且つ両異なった処理平面Ｅ１とＥ２に一致する二つの異なった平面に設けられている。

輸送星形配列部２３を介して、上平面Ｅ１の容器２が閉鎖するために閉鎖機械４或いはそこに形成された処理ステーション１３に供給され、次に閉鎖後に装備１の容器放出口を形成する輸送星形部２４を介して輸送体２５に充填され且つ閉鎖された容器２を放出輸送するように供給される。下処理平面Ｅ２の処理ステーション１４に充填されて且つ輸送星形配列部２３の下輸送星形部２４に引き渡す容器２はそこから閉鎖するために閉鎖機械４或いはこの機械の処理ステーションに転送され、次に輸送星形体２６を介して輸送体２７に放出輸送するように供給される。

上処理ステーション１３と下処理ステーション１４の充填要素１５の共通ボイラー１９の使用の際に測地学的高さ差を補償させるために、流体接続部１８には適切な要素１８．１が設けられている。特にこれら要素１８．１が処理ステーション１４の充填要素１５のために共通に設けられている。けれども、基本的に処理ステーション１４の充填要素１５のためにそれぞれに一つの独自要素１８．１を設けることができる。同様に解決策が実施でき、一つづつの要素１８．１が一グループの充填要素１５のために設けられる。

要素１８．１の際に例えば絞りが重要であり、測地学的高さ差によって異なったエネルギー阻止を分解する。同様に、流れ調整弁或いは流れ制限弁が重要である。特にすべての要素１８．１はその作用で手動で或いは中央遠隔制御によって調整できる。

個々の処理ステーション１３と１４と同様に、容器２が図示された実施態様では全体でこれら容器と支持するか、或いは案内して共働する要素に、即ち特に輸送体６、７、２５、２７に、輸送星形配列部８と２３に或いはそのような輸送星形体に、閉鎖機械４と５の処理ステーションに並びに輸送星形体２４と２６、それぞれにその容器フランジ２．２に吊り下げて保持されている。

図３は充填機械３の形成を非常に概略的表示で示し、図２に図示された実施態様とは単に、各処理平面Ｅ１とＥ２に独自ボイラー１９が付属されていて、両処理平面のために、測地学高さが生じることが相違している。

この発明は先に実施例において記載された。この発明の基礎になっている発明思想が放棄されることなしに、変更並びに変態が可能であることが理解される。例えば、処理ステーションを縦方向に上下に配置された二つ以上の処理平面に設けること及び/ 又は容器２の充填と相違する処理、例えば容器２の清掃及び/ 又は殺菌などのために形成することが可能である。さらに、根本的に処理平面において異なった種類及び/ 又は大きさの容器２を処理すること及び/ 又は処理平面において異なった処理を企図することの可能性が生じる。

１．．．．．容器を処理する装備
２．．．．．容器
２．１．．．容器口部
２．２．．．容器フランジ
３．．．．．充填機械
４，５．．．閉鎖機械
６，７．．．輸送体
８．．．．．輸送星形配列部
９，１０．．．輸送星形体
１１．．．．駆動モータ
１２．．．．充填機械のロータ
１３，１４．．．ロータにおける処理ステーション
１５．．．．充填要素
１６．．．．容器支持体
１７，１８．．．流体接続部
１８．１．．．異なった測地学高さを補償させる要素
１９．．．．ボイラー
２０．．．．貫流計
２１，２２．．．環状路
２３．．．．輸送星形配列部
２４．．．．輸送星形体
２５．．．．輸送体
２６．．．．輸送星形体
２７．．．．輸送体
Ａ．．．．．ロータの回転方向
Ｅ１，Ｅ２．．．処理平面或いは処理ステージ
ＭＡ．．．．機械軸線

Claims (19)

1. 縦機械軸線（ＭＡ）を中心に循環して駆動された少なくとも一つのロータ（１２）並びに容器取入部（８）と容器放出部（２４）の間でロータ（１２）の回転運動中に容器（２）を受取り且つ処理するロータ（１２）における処理ステーション（１３、１４）を有し、この処理ステーション（１３、１４）が機械軸線（ＭＡ）の方向において互いにずれた少なくとも二つの処理平面（Ｅ１，Ｅ２）にてロータ（１２）に設けられていて、処理ステーション（１３、１４）が充填物を容器（２）に充填する充填ステーションとして形成され、そして処理ヘッドが容器（２）に充填物を制御されて引き渡す充填要素（１５）であり、少なくとも二つの異なった処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の処理ステーション（１３、１４）或いは充填要素（１５）のために液状充填物を収容する少なくとも一つの共通ボイラー（１９）が設けられていて、これら処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の充填要素が液体結合部（１７、１８）を介して共通ボイラー（１９）と接続していて、瓶、缶或いは同様な容器である容器（２）用処理機械において、少なくとも二つの処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の下平面の充填要素（１５）を共通ボイラー（１９）と接続している流体接続部（１８）には、少なくとも一つの減圧させる要素、例えば絞り（１８．１）、例えば一つの調整可能な絞りが設けられていることを特徴とする処理機械。
2. 各処理平面（Ｅ１，Ｅ２）には容器取入口（９、１０）及び／又は容器放出口が付属されていて、容器取入口（９、１０）或いは容器放出口が処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に対応すて機械軸線（ＭＡ）の軸線方向に互いにずれて或いは互いに上下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の処理機械。
3. 処理ステーション（１３、１４）の数が処理平面（Ｅ１，Ｅ２）において異なっていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の処理機械。
4. 処理ステーション（１３、１４）の数が処理平面（Ｅ１，Ｅ２）において同じであることを特徴とする請求項１或いは２に記載の処理機械。
5. 隣接した処理平面の処理ステーション（１３、１４）がそれぞれにロータ（１２）の周辺方向において互いにずれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理機械。
6. 隣接した処理平面の処理ステーション（１３、１４）が機械軸線（ＭＡ）の方向において直接に上下に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理機械。
7. 個々の処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に付属された容器取入口（９、１０）及び／又は容器放出口がロータ（１２）の周辺方向において互いにずれていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の処理機械。
8. 処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に付属された容器取入口及び／又は容器放出口が縦方向に或いは機械軸線（ＭＡ）の方向において直接に上下に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の処理機械。
9. 容器取入口及び／又は容器放出口が輸送星形配列部（８、２４）により形成されていて、それら輸送星形配列部が処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に対応する異なった平面において容器（２）用の受取り部を有することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の処理機械。
10. 容器取入口及び／又は容器放出口がそれぞれに輸送星形体（９、１０）により形成されていることを特徴とする請求項９に記載の処理機械。
11. 処理ステーションがそれぞれに一つの処理ヘッド（１５）並びに処理ヘッド（１５）に関してそれぞれの容器（２）を位置正確に保持する容器支持体（１６）とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の処理機械。
12. 各処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の処理ヘッド（１５）のために或いはそのような処理ヘッド（１５）の一つのグループのために、それぞれに少なくとも一つの共通通路（２１、２２）がガス状及び／又は蒸気状及び／又は液状媒体を供給するか、或いは放出するように設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の処理機械。
13. 少なくとも一つの処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の容器放出口には、容器（２）を処理する、例えば容器（２）を閉鎖する別の集合体（４、５）が接続されている請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の処理機械。
14. 処理機械の容器（２）が輸送体（６、７）を介して処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に対応して縦方向に互いにずれた異なった平面に供給されること及び／又は処理後に輸送体（２５、２７）を介して処理平面（Ｅ１，Ｅ２）に対応して縦方向に互いにずれた異なった平面に放出されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の処理機械。
15. 瓶、特に合成樹脂瓶の形態の容器（２）を処理するように構成することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の処理機械。
16. 処理機械の容器（２）を支持する及び／又は案内する機能要素の少なくとも一部は、容器（２）が容器口部（２．１）の領域に形成された容器フランジ（２．２）に吊り下げて保持される及び／又は案内されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の処理機械。
17. 各充填要素（１５）用の流体接続部（１７、１８）には、個々に貫流計（２０）、例えば磁気的誘導貫流計が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の処理機械。
18. 異なった処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の処理ステーション（１３、１４）が異なった種類及び／又は大きさの容器（２）を処理するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の処理機械。
19. 異なった処理平面（Ｅ１，Ｅ２）の処理ステーション（１３、１４）が容器（２）の異なった処理を行うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の処理機械。

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