JPH04215926A - ガス供給装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス供給の方法及び装置
に関し、特に、例えば、容器（特にボトル）を酸化によ
り悪影響を受ける液体で充填する前に、この容器から空
気を抜くすなわち洗浄するための非酸化性のガス例えば
窒素の供給に関する。本発明の方法及び装置は特にアル
コール飲料及びノン・アルコール飲料の瓶詰に使用する
ものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】現代の瓶詰作業はコンベ
ヤーにボトルを載せて、ボトルが液体（例えば飲料）で
満たされる充填ステーションまでボトルを前進させる、
という段階を含む。ボトルの供給速度は最高で１分間に
２０００本に達する。周知のとおり、酸化は例えばビー
ルのような飲料の品質を低下させる。故に、ビールの瓶
詰の際には、ビールと周囲空気中の酸素との接触を最小
限にしなければならない。従って、窒素のような非酸化
性ガスで空のボトルを洗浄し、ボトルが含んでいる周囲
ガス中の酸素濃度を低下することが望ましい。この洗浄
段階を実施するための周知の提案は、ボトルをコンベヤ
ー・ラインからボトルを窒素で洗浄するステーションま
で進めることを含む。このステーションは通常、回転式
コンベヤーを備えており、この回転式コンベヤーがボト
ルを第一ラインから収容し、十分に洗浄されたボトルを
第２ラインに戻す。この手順は２つの欠点を有する。第
１に、ボトルが窒素で洗浄される回転式コンベヤーある
いは他のステーションを必要とすることにより瓶詰工場
の総資本コストをかなり引き上げるということであり、
第２に、瓶詰手順の時間が増すということである。

【０００３】このようなことから、ボトルが直線ライン
の通路に沿って運ばれる際に、適宜なガスでボトルを洗
浄することができ、また、多額の資本コストを必要とし
ない方法及び装置が必要とされる。本発明はこのような
必要性を満たす装置及び方法を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、前進
している容器の列をガスで洗浄するための装置が提供さ
れ、この装置は間隔をあけて位置するガス供給ヘッドを
多数備えており、これらのガス供給ヘッドはそれぞれ容
器に係合可能であり、いずれも無限通路に沿って一斉に
動くことが可能である。この装置はまた、弁手段も備え
ており、この弁手段はヘッドが通路に沿って第一選定位
置に到達すると各ヘッドを順に主導管に連通するような
位置に置き、また、ヘッドが第２選定位置に到達すると
前述の連通状態を終えるように作動することが可能であ
り、従って使用においては、各容器は順に各ヘッドによ
って係合されガスで洗浄されることが可能である。

【０００５】本発明はまた、前進している容器の列をガ
スで洗浄する方法も提供する。この方法は各々が容器と
係合可能で間隔をあけて位置する多数のガス供給ヘッド
を無限通路に沿って進め、各ヘッドを前進中の容器に順
に係合させかつ前進中の容器をそれぞれ順にヘッドによ
って係合させる段階を含む。また、この方法は、ヘッド
が選定位置（ヘッドが容器に係合した状態の位置を含む
）の間にある際にだけ、ガスを各ヘッドに供給し、これ
によって容器をガスで洗浄する段階も含む。

【０００６】ヘッドを固定されたシャフトに装着してい
るロータに取り付け、これにより前進している容器がロ
ータを回転することができると共に、各ヘッドを各容器
に順に係合させ、各容器を各ヘッドにより順に係合され
るようにすることが好ましい。ロータに対して別個の駆
動を与えるようにすることができ、この場合にはシャフ
トはロータと共に回転可能とする。しかし、別個の駆動
を与えることは、本発明による装置のコストを引き上げ
、また、ロータの回転速度を容器の前進速度に同期させ
る点において問題が生じるかも知れない。それ自身がロ
ータを駆動する容器を使用し、ヘッドの数とヘッド間の
間隔を適宜選定することによって、容器の列によるヘッ
ドの連続的な回転が可能となる。

【０００７】固定されたシャフト上にロータが取り付け
られている本発明の１実施例において、ロータは補完形
状の静止部材（ステータ）と協働して弁手段を画成する
。このような構成においては、ステータ及びロータのう
ち一方が洗浄ガス用の入口ポートと連通する周方向のチ
ャンバーを画成し、その一方で、ステータ及びロータの
他方が各ヘッドとそれぞれ連通している円形状の出口ポ
ートを画成する。このような構成の結果、ロータの回転
により各出口ポートを順に上記チャンバひいては入口ポ
ートに順に連通させる。チャンバの幅は一般に約３、４
個のガス用入口ポートと重なって連通するような大きさ
であるのが好ましい。これによって、容器と整合する各
ヘッドに窒素（あるいは他の洗浄ガス）が順に供給され
る。ステータとロータとの隣接面はこれらの間に狭い隙
間が存在し従って間にガス層ができるように形成される
のが好ましい（例えば、約０．０１から０．０３ｍｍま
で）。

【０００８】容器は、一般的にボトルか、あるいはそれ
ぞれ首が付いており口の内径が本体の内径より著しく小
さい他の部材である。

【０００９】ヘッドは可撓性のアームによってロータに
連結されるのが好ましい。このアームは例えばプラスチ
ックのような可撓性材料から形成されるのが好ましい。 導管を設け、この導管をアーム自身を介して出口ポート
（ロータの中にある場合）に連通させることが可能であ
る。あるいは、より好ましくは、別々の導管により各ヘ
ッドを弁の各ポートに連結することができる。

【００１０】各ヘッドはキャップの形態を取り、このキ
ャップは後方側部に溝を有しているのが好ましい。キャ
ップの形状とボトルの頂部の形状は緊密に合致する必要
はなく、それが好ましいわけでもない。作動する際、ボ
トルは（ヘッドの回転方向に関して）キャップの前方側
部の内側表面に係合し、これによりロータを押して無限
通路に沿って各ヘッドを連続的に前進させる。後方のス
ロットはキャップがボトルの頂部に係合するのを容易に
する。

【００１１】

【実施例】本発明の方法及び装置を図面を参照してその
例につき説明する。

【００１２】図１を参照すると、コンベヤー２の一部分
が示されており、このコンベヤーはボトル４の列を充填
ステーションまで前進させ、この充填ステーションにお
いてボトルは飲料で満たされる。図２に示すように、ボ
トルは保持手段５によってコンベヤー２上の適所に保持
される。再び図１を参照すると、コンベヤー２の上方に
位置しているのは回転式ガス洗浄装置６である。該装置
６はロータ８を備えており、このロータは軸線に沿って
シャフト１０に取り付けられている。可撓性材料から形
成されるアーム１２は車輪のハブから伸びるスポークの
ようにロータ８から放射状に伸びている。図１に示すよ
うに、アーム１２は１６個あるが、この数より少なくて
も多くても良い。実際に、必要なアームの数を決定する
主要因は、それぞれのボトル間の間隔と、アームの長さ
である。一般に、コンベヤー上の隣接したボトル間の間
隔が接近すればする程、またアーム１２が長ければ長い
程、アーム１２の数は多く必要とされる。

【００１３】アーム１２はそれぞれヘッドを支持してい
る（図１に図示なし）。各ヘッドは適宜な配管により、
窒素あるいは他の浄化または洗浄ガス源と連通する（図
１に図示なし）。

【００１４】ヘッドは図２及び図３に示されている。こ
れらの図に示すように、各々のヘッド２０は（アーム１
２の回転方向が反時計方向であることを考慮に入れて）
それぞれのアーム１２の後方側部に連結されている。リ
ベットやボルトのような適宜な連結手段なら何でもこの
目的に使用可能である。各ヘッド２０はキャップ２２を
備えており、キャップ２２はその頂部にガス導入ノズル
２４を有する。このノズル２４は配管２６のある長さの
部分を収容し、この配管は以下に説明する態様でロータ
８から伸びている。各ヘッド２０はその後方側部に形成
されたスロット２８を有し、作動時にボトル４の頂部が
このスロットを通過することができる。

【００１５】作用において、充填操作の開始時に、図１
に示すコンベヤー２が作動を開始し、列の先頭のボトル
がヘッド２０のスロット２８を通過する。前述のヘッド
２０は６時の位置（すなわち、垂直方向下方を指してい
る）にあるアーム１２に連結されている。先頭のボトル
は前進し続け、それと同時にロータ８とアーム１２とヘ
ッド２０とから構成されるアセンブリを反時計方向に回
転させる。従って、ボトルに係合するヘッドのすぐ後ろ
に位置するヘッドは、ボトルの前進速度より小さな水平
方向の速度成分で弧状の通路を通過する。その結果、次
のボトル４が６時の位置に到達するまでに、既に次のヘ
ッド１２を捕らえている。更に、先頭のボトルが充填ス
テーション（図示せず）方向に前進すると同時に、ロー
タ４とアーム１２とヘッド２０とで構成されているアセ
ンブリを反時計方向に押し続け、これはヘッド２０がた
どる弧状の通路によって各ヘッドが先行するボトル４に
係合した状態から離脱するまで行われる。前述のとおり
、この時点までに次のボトルは既に６時の位置に到達し
ている。従って、ロータ８とアーム１２とヘッド２０と
で構成されているアセンブリの連続的な回転が可能とな
り、各ヘッド２０が順にボトル４の頂部によって係合さ
れ、又、各ボトル４は順に各ヘッド２０に係合する。 保持手段５は、ボトルがガス洗浄装置６のアーム１２と
の接触により倒されるような傾向に抵抗する。

【００１６】ボトルを洗浄するのに例えば窒素のような
ガスが使用されている構成が図４及び図５に示されてい
る。図４においては、シャフト１０に取り付けられてい
るロータ８が補完形状の静止部材すなわちステータ３０
と協働する。このステータ３０は軸線に沿ってシャフト
１０にしっかりと取り付けられている。このステータ３
０はガス用入口ポート３２を有する。導管（図４及び図
５に図示せず）により、ガス用入口ポート３２を窒素源
と連通することが可能である。入口ポート３２の内端部
は弧状のチャンバ３４で終わっている。このチャンバ３
４はステータ３０の内側の表面に弧状の溝として形成さ
れている。ロータ８は周方向において等間隔で設けられ
該ロータを貫通する数多くのポート３６を有している。 図５に示すように、チャンバ３４は６時の位置に中心点
を有する。ロータ８がボトルの前進運動によって回転す
ると、各ポート３６はチャンバ３４の中心と順に整合す
る。チャンバ３４の範囲は、ひとつのポートが６時の位
置にある時、このチャンバ３４が６時の位置の両側に位
置するポートに重なるようにすることが好ましい。ポー
ト３６は各導管２６にそれぞれ連結されており、この導
管が装置６の各ヘッド２０にガスを流し込む。従って、
常に同時にチャンバ３４に重なり、したがって入口ポー
ト３２及び窒素供給源に連通する３つのポート３６が、
その時６時の位置にあるヘッド及びその２つの隣接する
ヘッドのためのものとなるように構成することができる
。

【００１７】よって、各ヘッド２０への窒素の供給はヘ
ッドがボトルと正確に整合する前に起こる。同様に、ヘ
ッドが６時の位置を越えて通過する際に、窒素がヘッド
に供給される。故に、６時の位置の両側のヘッドの移動
期間中に窒素がボトルへ供給される。窒素の供給速度は
、ボトルがこのボトルの容積の少なくとも２倍、できれ
ば３倍の量の窒素を受けるように設定するのが好ましい
。また、この構成においては、６時の位置を十分に越え
て進んだボトルからヘッドが一旦離れると、該ヘッドを
ポート３２及びチャンバ３４を介して窒素源に連通する
ポート３６がチャンバ３４と整合する位置から移動し、
これにより該ポートは窒素をほとんど受けない。従って
窒素の消費が最小限に維持される。

【００１８】ロータ８とステータ３０の隣接面を互いに
接近して維持するために、ロータ８は圧縮ばね３８によ
り偏椅されてステータと係合する。シャフト１０にボス
４０を設けてばね圧力を手動で調節可能とすることがで
きる。

【００１９】図４及び図５に示す弁構造の他の特徴は、
非常に浅い凹所すなわち隙間がステータ３０とロータ８
の対向する隣接面に設けられ、それらの間にガス軸受け
を提供していることである。従って、チャンバ３４と整
合していない間これらポート３６の中に幾分かのガスが
漏洩するであろうが、そのようなガスの損失量はボトル
に供給されるガスの量に比べて非常に少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置を側方から見て全体を示す概
略図である。

【図２】図１に示す装置の詳細を示す図である。

【図３】ガス洗浄ヘッドの断面図である。

【図４】　　図１乃至図３に示す装置に連携して使用さ
れる弁の部分断面図である。

【図５】　　図４に示す弁の回転要素の概略平面図であ
る。

【符号の説明】

４　　ボトル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　６　　洗浄装置８　　ロータ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１２　　アーム２０　　ヘッド
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２　　キャッ
プ３４　　チャンバ（室）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　進行する１列となった容器をガスで洗
   浄するための装置であって、複数の隔置されたガス供給
   ヘッドであって、これら各々のヘッドは容器と係合可能
   であり、また総てのヘッドは無限通路に沿って一斉に移
   動可能になされた前記ヘッドと、前記各々のヘッドが前
   記通路に沿う第１の選択位置に到達すると該ヘッドを主
   導管と順に連通させ、また前記ヘッドが第２の選択位置
   に到達すると上記連通を終了するように作動可能な弁手
   段とを備え、これにより使用時に各々の容器が対応する
   ヘッドにより係合されかつガスにより洗浄されるように
   なされた装置。
2. 【請求項２】　　請求項１の装置において、前記ヘッド
   は固定された軸に取り付けられたロータに装着され、こ
   れにより容器の進行により、前記ロータが駆動されると
   共に、各ヘッドが対応する容器と順に係合しかつ各容器
   が対応するヘッドにより順に係合されることを特徴とす
   る装置。
3. 【請求項３】　　請求項２の装置において、前記ロータ
   は補完形状を有する静止部材（ステータ）と協働して弁
   手段を画成し、前記ステータ及びロータの一方が洗浄ガ
   スのための入口と連通する周方向の室を画成し、また前
   記ステータ及びロータの他方が円環状に配列された出口
   ポートを画成し、該各々の出口ポートは対応するヘッド
   と連通し、これによりロータの回転により前記各々の出
   口ポートが前記室したがって入口に順に連通するように
   なされたことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】　　請求項３の装置において、前記室は常
   に同時に３つまたは４つのガスポートと重なりしたがっ
   てこれらポートと連通することを特徴とする装置。
5. 【請求項５】　　請求項３又は４の装置において、前記
   ステータとロータの隣接面は、これらの間に狭い隙間が
   存在したがってガスの層が存在するように形成されるこ
   とを特徴とする装置。
6. 【請求項６】　　請求項１乃至５のいずれかの装置にお
   いて、前記ヘッドは可撓性のアームにより前記ロータに
   連結されることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】　　請求項６の装置において、前記アーム
   とは別個の導管が設けられ、該導管が各々のヘッドを前
   記弁手段の対応するポートに接続することを特徴とする
   装置。
8. 【請求項８】　　請求項１乃至７のいずれかの装置にお
   いて、各々のヘッドがキャップの形態を有しており、該
   キャップはその後方側部にスロットを有していることを
   特徴とする装置。
9. 【請求項９】　　進行する１列となった容器をガスによ
   り洗浄するための方法であって、前記容器と係合可能な
   複数の隔置されたガス供給ヘッドを無限通路に沿って進
   行させ、これにより各ヘッドが進行する容器の１つと順
   に係合しかつ各容器がヘッドにより順に係合されるよう
   になす段階と、各ヘッドが選択された位置の間にある時
   にのみ各ヘッドにガスを供給する段階とを備え、前記選
   択された位置は前記ヘッドが容器と係合する位置を含み
   、これにより容器をガスで洗浄することを特徴とする方
   法。
10. 【請求項１０】　　請求項１０の方法において、前記容
    器がボトルであることを特徴とする方法。